近日，上海科技大学物质学院刘健鹏课题组在摩尔石墨烯超晶格体系的关联效应和拓扑物态等方面取得系列进展，相关成果分别发表于国际知名期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）和《自然·通讯》(Nature Communications)。  图1 转角双层石墨烯和转角多层石墨烯中的摩尔超晶格示意图石墨烯是一种由碳原子组成的、形成蜂窝状晶格的单层二维材料，通常具有半金属的性质。当两个单层石墨烯相互堆垛到一起，并且相互之间有一个小角度的旋转，这时体系会由于转角产生具有长周期的摩尔条纹，形成摩尔超晶格体系（图1）。在这样的摩尔超晶格下，原本具有半金属性的石墨烯展现出一系列新奇的物性，包括超导性、量子反常霍尔效应、轨道磁性、以及关联绝缘性等等。这些新奇的现象不仅仅在双层的转角石墨烯中存在，在多层的转角石墨烯体系中也广泛存在。例如，人们在三层、四层的转角石墨烯体系中观测到了量子反常霍尔效应（一种具有量子化霍尔电阻的新奇输运...

1月26日，上海科技大学生命学院管吉松课题组在学术期刊《神经元》（Neuron）在线发表题为“ASH1L haploinsufficiency results in autistic-like phenotypes in mice and links Eph receptor gene to autism spectrum disorder”（ASH1L单倍剂量不足通过调控Eph基因表达导致小鼠出现自闭症类似表型）的研究论文。该研究揭示了ASH1L基因功能缺失与出现自闭症表型的联系，并发现一个重要下游因子，提高该因子活性或可改善上述缺失造成的行为异常。 自闭症谱系障碍（ASD）是一种复杂的神经发育性疾病。其核心症状为语言和社交障碍，重复或刻板行为，并可能伴随有焦虑水平的升高。人们常称患有此类疾病的儿童为“星星的孩子”。ASD受遗传和环境因素影响。表观遗传因子是调节细胞受环境因素影响而改变的重要遗传基因。 图1. （上）每年4月2日是“世界自闭症关注日”，提醒人们提高对自闭症患者的关注。（左下）自闭症症状及病因十分复杂。（右下）在小鼠研究中通常使...

软件臃肿（software bloat）是软件开发中普遍存在的现象。随着越来越多的功能特性、设备支持等模块集中在单一的软件中，软件臃肿的情况愈发严重。软件臃肿不仅会导致软件维护成本提高、软件风险增加，也会引发用户黏度下降等一系列问题。如何降低软件臃肿，尤其在安卓应用上，已成为近年主要的挑战之一。目前虽然已有一些针对传统软件的降低软件臃肿的办法，但是目前面向安卓软件的“降肿”研究仍处于起步阶段。近期，信息学院唐宇田课题组研发了一种新方法，可有效对抗安卓应用臃肿化。该成果以“XDebloat: Towards Automated Feature-Oriented App Debloating”为题发表在软件工程领域顶级期刊IEEE Transactions on Software Engineering。该期刊同时也是中国计算机学会（CCF）推荐的A类期刊。图| XDebloat 完整框架图唐宇田课题组长期致力于软件开发、系统安全等的相关研究。课题组针对安卓软件臃肿化问题开发了XDebloat框架，实现了基于功能切割和基于功能...

随着计算机科学的进步，智能软件拥有了在复杂环境中自主做出决策的能力，可在减轻人类专家负担的同时提升工作效率。但在医疗、交通等领域，由于问题的复杂性以及对安全的重视，智能软件还无法完全取代人类专家。在上述领域中的智能软件应保证人-机-物的三元融合，即领域专家（人）在智能软件（机）的辅助下解决复杂问题（物）。智能软件如何利用其严谨性以及高算力承担人类专家不擅长的工作，并为领域专家提供具有可解释性的辅助是人-机-物三元融合系统的核心问题。上科大信息学院江智浩团队利用形式化方法保证智能软件的正确性，并使用数字孪生技术集成领域知识，保证辅助的可解释性，在智慧医疗、软件工程等应用领域取得多项成果。形式化工具降低交叉领域软件验证门槛嵌入式软件的开发属于计算机领域与应用领域的交叉领域，如何让应用领域专家在缺乏计算机专业知识的情况下参与嵌入式软件开发是一项重大的难题。模型验证方法可在软件开发早期对系统在不同环境...

1月18日，生命学院吕鹏飞课题组在国际知名学术期刊PLOS Biology上在线发表题为“Occludin is a target of Src kinase and promotes lipid secretion by binding to BTN1a1 and XOR”学术论文。该研究揭示传统的紧密连接组分闭合蛋白（Occludin）对脂滴分泌至关重要。脂滴作为重要的细胞器正逐渐被学界所关注。脂滴分泌是细胞基本行为之一。虽然脂质合成和降解研究颇丰，但是对于脂滴的形成、维持和分泌却知之甚少。细胞的脂类分泌行为在包括乳腺与肝脏的多种器官中存在。当肝脏脂类分泌异常时，会导致脂肪肝等代谢疾病的发生发展。乳腺能够分泌含有大量脂类的乳汁，然而乳腺中的脂滴分泌调控机制却不明朗。吕鹏飞课题组研究发现闭合蛋白缺失小鼠有脂质代谢缺陷的表型。进一步实验发现，在敲除闭合蛋白的乳腺细胞中脂滴的体积大于正常值。脂滴体积偏大不是由异常的脂质合成或降解引起的，而是因为脂滴分泌失败所导致的。他们同时发现，在脂滴产生后闭合蛋白位于...

相较于异相催化剂，均相催化剂由于其明确的活性位点、高反应活性以及可调的化学结构等特点，在工业生产中被广泛应用。然而，均相催化剂在反应体系中高度分散，导致其难以被循环再利用。同时，对于纯度要求较高的产品，均相催化剂的残留更是会影响最终产品的性能。因此，如何在不改变均相催化剂化学结构和催化活性的前提下将其异相化是催化领域的一大研究热点。 得益于其高度可调的孔道结构、孔化学环境以及超高孔隙率，金属有机框架（MOF）在过去的十年内迅速成为一类极具潜力的催化剂载体。理想状态下，将均相催化剂物理封装（催化剂与MOF之间不建立共价键）于MOF孔道内能最大限度保留催化剂的本征活性。要实现物理封装，MOF的开孔尺寸必须大于催化剂分子以便其往孔道内扩散，然而，这一特点也带来了均相催化剂的渗漏及催化循环效率的下降。 针对该难点，上海科技大学李涛团队开发了一种高分子快速表面封装的技术。该技术能在短短数秒内在MOF颗粒表面均匀的聚...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院刘冀珑教授课题组在学术期刊Cancer Research上在线发表题为“Combined inactivation of CTPS1 and ATR is synthetically lethal to MYC-overexpressing cancer cells”的研究论文。本研究通过合成致死的思路实现对MYC高表达细胞的选择性杀伤，为MYC高表达的癌症提供了全新的治疗策略。 转录因子MYC参与调控细胞增殖、分化和凋亡等多种生物学过程，在超过70%的人类癌症中高表达，MYC通过平行诱导蛋白质和核苷酸合成等多个合成代谢途径，支持癌细胞的生长和复制。干预MYC表达能够明显抑制、甚至消退肿瘤，因此被认为是一个极具吸引力的肿瘤治疗靶点。但由于MYC蛋白表面没有明显的小分子结合位点，以及长时间抑制MYC的潜在毒副作用，因而其长期被认为是不可成药性靶点，目前尚无针对MYC的临床药物。 三磷酸胞嘧啶（CTP）是细胞内基本核苷酸，其合成的限速酶是CTP合酶（CTPS），该酶包括CTPS1和CTPS2两种亚型。研究团队采取合...

信息学院王成课题组成功开发出中红外波段宽带超混沌激光源。近日，该成果以 “Mid-infrared hyperchaos of interband cascade lasers”为题在Nature旗下期刊Light：Science & Applications上发表。Light: Science & Applications由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所于2012年创办，2013年被SCI收录，创刊以来发表了多项重要原创成果，对光学及其交叉领域产生了深远影响，是公认最顶尖的国际光学期刊之一。 混沌是自然界普遍存在的现象，是确定性动力学系统产生的类似随机过程的无序性行为。大气就是一个典型的混沌系统，1963年由美国气象学家洛伦兹发现，并通过“蝴蝶效应”一词为大众熟知。 半导体激光器在特定条件下能够产生激光混沌，即激光输出在时域上表现为随机的无序行为。激光混沌在保密光通信、高速真随机数产生和激光雷达领域有重要的应用价值。近年来，激光混沌开始被应用于（储备池）光计算领域，并有望推动人工智能的发展。然而，目...

近日，上海科技大学物质学院陈刚团队在甲脒基钙钛矿太阳能电池领域取得了系列进展。通过对薄膜生长条件的精准优化，制备出了高效稳定的钙钛矿太阳能电池器件。相关成果分别发表于国际知名期刊Advanced Materials和Small。 甲脒基 Dion-Jacobson相钙钛矿材料因兼顾光电性能与环境稳定性，受到诸多关注。然而，受到薄膜内部本征缺陷的限制，基于此类材料的太阳能电池通常表现出较差的器件性能。刚性二胺有机层间隔阳离子对晶格失配容忍度低，这会导致缺陷和晶格畸变的产生，并最终影响器件光电性能。陈刚团队在甲脒基低维钙钛矿材料内部引入了单胺间隔层阳离子，显著提高了薄膜品质（图一）。灵活的单价间隔阳离子有效地减轻了晶格畸变并减少了晶体缺陷，为钙钛矿薄膜提供了理想的微观形貌、优异的晶体取向、较少的缺陷态以及更高的电荷传输能力。基于优化后薄膜的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率达到 16.0%，为同类器件的最高值。此外，该类器件还表现出优异的热...

在目前的钙钛矿材料研究领域中，如何将铅元素替换为无毒的锡元素并保持优异的材料性能是一直困扰科研人员的难题。近期，我校物质学院米启兮课题组在理论指导下，开发出了一种能大幅提升薄膜质量、抑制表面缺陷的新方法，相关研究成果以“Substituted Thiourea as Versatile Ligands for Crystallization Control and Surface Passivation of Tin-Based Perovskite”为题在Cell出版社旗下子刊Cell Reports Physical Science上在线发表。   钙钛矿是近年发展迅速的新一代光电转换材料的总称，其中含铅钙钛矿太阳能电池已日渐成熟，其实验室光电转换效率已突破25%，但材料中铅元素的严重生物毒性限制了其大规模应用。锡是与铅同主族且生物友好的元素，可以用于替代铅得到锡基钙钛矿材料。但在现有技术条件下，由于结晶速度过快、易产生缺陷等原因，锡基钙钛矿材料制成的太阳能电池在性能上还有明显的不足。 图. 锡基钙钛矿材料在涂膜过程中容易快速结晶...

近期，我校物质科学与技术学院、大科学中心联合中国科学院物理研究所报道了压力诱导的准一维Weyl半金属材料(NbSe4)2I的无序与超导现象。该成果以“Pressure-induced a partial disorder and superconductivity in quasi-one-dimensional Weyl semimetal (NbSe4)2I” 为题，发表在国际知名学术期刊Materials Today Physics上。 准一维材料由于维度的束缚，存在较强的各向异性和量子涨落现象，易于形成能量相近的各种量子有序态，进而产生复杂的量子现象，因此是凝聚态物理重要的研究课题之一。(MSe4)2I (M = Ta，Nb)是一种典型的具有电荷密度波（CDW）的准一维材料，具有复杂的量子现象。 我校齐彦鹏课题组与中国科学院物理研究所王志俊合作，对准一维材料(NbSe4)2I进行了深入的研究。研究表明， (NbSe4)2I是一种手性Weyl半金属材料，在常压下当不考虑自旋轨道耦合作用时拥有10对Weyl点，当考虑自旋轨道耦合时则拥有24对Weyl点。随着压力增加，Weyl点的数量...

量子自旋液体（quantum spin liquid）是一类不能绝热演化为能带绝缘体的新奇拓扑量子物态。量子自旋液体可以实现包括分数化激发、任意子统计、内秉拓扑序等新奇量子特性，是近年来凝聚态物理学重点关注的研究领域之一。在铜氧高温超导电性被发现不久，诺贝尔物理奖获得者P. W. Anderson在理论上提出量子自旋液体可能具有一个非常重要的特性，即掺杂这一物态能够自然地诱导高温超导电性，但这一理论尚未被实验或数值模拟完全证实。近日，上海科技大学物质学院助理教授蒋易凡与清华大学高等研究院教授姚宏、北京理工大学物理系教授杨帆合作提出了一类新型的变分波函数，并应用变分蒙特卡洛方法，发现掺杂笼目（Kagome）晶格上的量子自旋液体可以产生具有准粒子费米面的非常规超导电性，给出了这一新奇超导态实验上可测量的物理性质。 对于未掺杂的量子自旋液体的投影波函数，局域SU(2）规范结构导致了由规范变换相联系的不同平均场波函数在投影后会指向同一个物理...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院郭艳峰课题组、刘健鹏课题组与中国科学院上海微系统与信息技术研究所沈大伟课题组在具有笼目（kagome）晶格结构的超导体RbV3Sb5中发现了电荷密度波（CDW）形成引起的能带重整化和能隙的打开，对研究该类材料的输运性质和超导机理有重要意义。相关成果发表于国际知名期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）。 在固体中，原子按一定方式排列的晶格结构会产生一些特殊的电子结构，进而引起新奇的物态。kagome晶格由共享顶点的三角格子连接而成，呈现出如图一所示的三角格子和六边格子面内交错排列。该材料体系的电子结构既包括六角晶格具有的线性狄拉克锥（Dirac cone），也具有由于相位相消产生的局域电子平带。具有kagome晶格结构的化合物是研究几何阻挫、关联效应和拓扑量子态等物理性质的重要材料平台。另外，材料中的平带在有限动量空间具有高能态密度的局域电子态，有可能诱发莫特（Mott）绝缘态，新颖磁性，...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院郭艳峰课题组、柳仲楷课题组与复旦大学李世燕教授课题组合作研究了新磁性拓扑材料EuAs3的电子结构及量子输运物性，证实了EuAs3存在磁性诱导的拓扑相变。相关成果以题为 “Magnetism-induced topological transition in EuAs3”发表于国际著名期刊《自然·通讯》（Nature Communications）。 在磁性拓扑研究领域，磁性与非平庸拓扑相之间的关联是一个重要的基础科学问题，由于其复杂性，迄今尚未有全局的物理图像能揭示这一关联。在拓扑绝缘体中掺入磁性杂质后，当时间反演对称性破缺导致的表面态交换能隙与费米能级位置满足一定条件时，会出现量子反常霍尔效应，从而实现无耗散电子传输，为延续半导体工业中的摩尔定律提供了重要解决途径。然而，磁杂质掺杂的一个弊端是会带来很强的无序，及电、磁学性质的不均匀性，导致极低的量子反常霍尔效应实现温度，或干扰一些精细拓扑物性（如马约拉纳零能模）的测量。因此，探索并...