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...

近日，由上海科技大学负责建设的重大科技基础设施“活细胞结构与功能成像等线站工程”的生物成像实验站、表面化学实验站和超导转变边X射线探测器完成工艺测试，工艺参数均达到或超过验收指标。在项目开工五周年之际，活细胞结构与功能成像等线站工程已全面达到验收指标。该进展是中国光源发展史上的一个里程碑，体现了上海软X射线自由电子激光装置整体性能的先进性，标志着我国在软X射线自由电子激光光束线站研制和使用方面已步入国际先进行列。一年工作回顾2021年，上海科技大学和中国科学院上海高等研究院的年轻团队协同攻关、共同努力，不断完善和加速调试进程。4月，开始波荡器通束调试，4月24日，实现自由电子激光放大出光。5月25日，用户波荡器束线和活细胞成像束线通过工艺测试。6月2日，自由电子激光贯通532米长的装置到达实验站。6月21日，生物成像实验站实现单脉冲相干衍射成像和快速图像重建。7月21日，超快物理实验站、分子动态成像实验站、近常压...

抗精神分裂症阴性症状机理以及阿片类药物的用药安全性一直是亟待解决的科学问题。孤儿受体GPR139是在大脑中高度表达的G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptor, GPCR），其与μ阿片受体和多巴胺受体（D2R）的表达具有高度相关性，并且参与机体调节及运动代谢等基本生命活动。研究表明GPR139与精神分裂症、帕金森症、酒精成瘾等众多中枢神经系统疾病的发生和发展密切相关。目前已有针对GPR139的激动剂小分子TAK-041进入临床I期试验，用于治疗精神分裂症阴性症状。同时研究也发现GPR139对μ阿片受体的信号具有负向调控作用，GPR139的拮抗剂有望提高阿片类药物的用药安全性。因此，GPR139的配体调控及信号转导分子机制研究对未来的基础和转化研究具有非常重要的指导意义。 近日，上海科技大学iHuman研究所刘志杰/华甜团队和丹麦哥本哈根大学合作者在Cell Research上在线发表了题为“Molecular insights into ligand recognition and G protein coupling of the ...

近日，上海科技大学大科学中心/物质学院彭鹏课题组和加拿大渥太华大学Paul Corkum课题组合作，在超快极紫外光场（XUV）量子相干调控领域取得重要进展。该研究利用超快XUV瞬态吸收光谱及无外场分子排列等方法，首次在分子体系中实现了洛伦兹吸收线型和法诺吸收线型的相干控制，并通过提高分子排列度，实现了超快XUV激光增益。该成果以“Coherent control of ultrafast extreme ultraviolet transient absorption”为题，于知名学术期刊Nature Photonics在线发表。光吸收是光与物质相互作用的一种基本形式，其本质是物质各能级之间的光致跃迁。吸收频率反映了跃迁上下能级的能量差别，吸收强度反映了跃迁矩阵元的幅值大小，而吸收线型则反映了跃迁矩阵元的相位。基于同步辐射装置的X射线吸收光谱是研究物质结构的重要方法，由于同步辐射光源时间相干性较差，传统的X射线吸收光谱只能提供频域信息，无法追踪物质中发生的超快动态过程。X射线阿秒激光和X射线自由电...

近日，受国际知名期刊IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS （JSAC） 邀请，信息学院石远明教授与合作者发表了题为“Edge Artificial Intelligence for 6G: Vision, Enabling Technologies, and Applications”的特邀综述论文。论文对6G边缘人工智能的现状做了总结和回顾，并对未来发展进行了初步探讨。 论文从模型训练、模型推理、资源配置、系统架构，以及工程实现和应用角度，介绍了安全可信、可拓展边缘人工智能的基础理论和关键技术，主要包括四个方面：首先是面向边缘训练的高效通信技术。论文在介绍边缘训练模型及算法的基础上，进一步提出了支撑高效通信边缘训练的无线技术，包括无线空中计算、巨址接入、超大规模MIMO、智能超表面、及空天地一体化网络技术。其次是支撑边缘推理的高效通信方法。根据计算通信融合模式的不同，研究人员提出了水平边缘推理方法，即终端设备分布式推理和边缘服务器协作推理方法；同时，提出了垂直推理方法，...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院仓勇团队与合作者在国际期刊Nature Communications在线发表题为“Tumor evolution selectively inactivates the core microRNA machinery for immune evasion”的研究论文。他们通过小鼠模型追踪不同的免疫压力选择下的肿瘤基因突变的动态变化，结合CRISPR文库筛选，发现肿瘤细胞在进化过程中选择性地使核心miRNA机器功能失活，从而逃脱免疫系统的杀伤和免疫治疗。 目前，包括PD-1抗体等免疫治疗检查点抑制剂（immune checkpoint blockade）在内的癌症免疫治疗，主要是通过释放T细胞，发挥对肿瘤细胞的杀伤作用，从而提高癌症患者的生存前景。然而，大部分患者并不能对该疗法很好的响应并维持持久的疗效，主要是因为肿瘤在进化过程中累积了大量的基因突变，获得了遗传异质性（genetic heterogeneity），从而在免疫治疗过程中产生原发性和获得性耐药性。但是这些基因突变中存在大量的乘客突变（passenger mutation），这些...

第三代抗精神分裂症药物主要包括阿立哌唑（Aripiprazole）、依匹哌唑（Brexpiprazole）和卡利拉嗪（Cariprazine）。这类药物具有多巴胺D2受体部分激动剂的药理学特征，也被称为多巴胺调节剂。但是，这类药物对于多巴胺受体、血清素受体、肾上腺素受体等其它单胺类G蛋白偶联受体（GPCR）均具有不同程度的亲和力，因此选择性差、药效局限、毒副作用普遍。由于单胺类GPCR的结构类似性，如何提高药物的选择性，增强药效并降低毒副作用极具挑战性。近日，上科大iHuman研究所程建军课题组与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心汪胜课题组合作，利用基于GPCR晶体结构的药物设计方法，发现了更具特异性的小分子化合物，有潜力成为新一代抗精神分裂症候选药物。相关研究成果在线发表于Nature Neuroscience。研究人员首先解析了药物阿立哌唑、卡利拉嗪与血清素5-HT2A受体的晶体结构。通过该晶体结构发现，这两个药物不是按照传统预期的结合方式与5-HT2A受体结构，而是采取...

近日，上海科技大学物质学院杨晓瑜课题组在非环状手性季碳中心不对称催化合成领域取得进展，相关成果以“Asymmetric construction of acyclic quaternary stereocenters via direct enantioselective additions of α-alkynyl ketones to allenamides”为题发表于国际权威学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）。 手性季碳中心是指一个碳原子上连有四个不同碳取代基团，此类结构广泛存在于天然产物、药物以及农药之中，但一直以来该结构的对映选择性合成存在很大难度。近年来不对称催化在手性季碳中心构筑领域的快速发展绝大部分局限于环状手性季碳中心，而非环状手性季碳中心的构建除了受限于相同的高度拥挤的化学反应立体环境之外，还需面对构象多变性等诸多挑战，使得对于该类手性结构的不对称催化合成发展较为缓慢。 通过α-取代羰基化合物的不对称α-官能团化反应是构建非环状手性季碳中心的一种有效手段，但以往的底物类型局限于α-取代醛或者...

结核病（Tuberculosis, TB）是由结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）引起的传染性疾病。据世界卫生组织公布的《2021年全球结核病报告》，全球结核潜伏感染人群接近20亿。2020年，全球新发结核病患者987万，我国结核病新发患者数为84.2万（2019年83.3万）。为了实现对结核病的控制，人们迫切需要新的抗结核药物，尤其是可以针对耐多药和极端耐药菌株及可以缩短治疗时间的药物。结核分枝杆菌的氧化磷酸化系统是结核分枝杆菌生长和生存所必需的，由此被认为是研发新型抗结核药物的重要靶点。靶向该系统的药物可以为严重威胁人类健康的药物敏感性和耐药性结核病带来新的治疗方案。近期，上海科技大学免疫化学研究所抗结核结构研究中心科研团队在抗结核药物靶点呼吸链末端氧化酶研究中连续取得重要进展，为靶向氧化磷酸化系统的抗结核药物设计奠定了基础。11月26日，上海科技大学特聘教授、清华大学教授饶子和院士，免化所副研究员高岩联合南开大学生命科学...

近日，上海科技大学物质学院张石磊团队与中科院物理研究所于国强团队合作，在亚铁磁连续薄膜体系中证实了层展磁单极子重合态的存在。其关键的实验证据得益于先进同步辐射实验方法学——软X射线三维磁表征的开发。该成果以“Superposition of Emergent Monopole and Antimonopole in CoTb Thin Films”为题发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）。 磁单极子是一种具有量子化磁荷的基本粒子。在电动力学中，自然界中产生磁场的最小单元是磁偶极矩，即一个正磁荷和负磁荷紧密地由假想的狄拉克弦连结。在这个模型中有一个有趣的悖论：狄拉克弦有多长？极限是什么？如果把弦缩短至极限，将发生正磁荷与负磁荷在空间上的重叠。虽然从常理来上说当粒子与其反粒子足够靠近时，粒子对将直接湮灭，但在量子电动力学中，磁单极子与反磁单极子可能形成一种新的束缚态——磁单极子重合态。虽然在实验上并没有找到磁单极子或磁单极子重合态，长期以来对等效或层...

面向“碳达峰、碳中和”的国家战略，航空运输行业为实现2050年净零碳排放目标仍面临挑战。上海科技大学物质科学与技术学院李智课题组和章跃标课题组开展合作研究，在金属有机框架（MOF）固体酸-金属串联催化呋喃类和环醚类生物基分子的精准加氢脱氧反应中取得进展，实现了从一系列生物基分子到单一结构高碳数烷烃的定向转化，有望定制高能效、低排放、碳中和的可持续航空燃料，助力航空运输行业能源绿色转型升级。 目前，航空运输行业碳排放量占到交通运输领域总碳排放量的10%（约占全球总碳排放量的2%），其中航空燃油燃烧约占其79%。通过生物质转化而来的可持续航空燃料（Sustainable Aviation Fuel, SAF）可替代传统化石燃料作为未来航空业的能源供应来源，是业界减少碳排放、实现碳中和的首选方案。2021年10月，国际航空运输协会（IATA）通过了全球航空运输业于2050年实现净零碳排放的决议，预计到2050年全球SAF的需求量将达到4490亿公升/年。近日，国务院...

近日，信息学院智慧电气科学中心（CiPES）刘宇课题组提出了一个针对高压直流电缆线路的频变分布参数特性精确建模与故障定位方法。相关成果以“Multi-Layer Model Enabled Fault Location for Underground Cables in MMC-HVDC Grids Considering Distributed and Frequency Dependent Line Parameters”为题在电力系统保护及输配电领域权威国际期刊IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY上在线发表。柔性直流电网是解决大规模新能源消纳挑战、助力实现“碳达峰、碳中和”目标的重要技术手段之一。相较于架空输电线路，地下电缆线路可以有效的节省占地面积、降低维护成本、减少电磁污染。然而，地下电缆故障更难以被运行维护人员直接巡线发现，因此需要更精确的故障定位方案，以缩短故障点被发现的时间，提升供电可靠性。直流电缆故障定位问题存在以下难点。首先，直流电网故障期间暂态剧烈，电气量频带宽，电缆参数随电气量频率变化；但现有方法往往忽略参数的频...

12月1日，生命学院刘如娟课题组和中国科学院分子细胞科学卓越创新中心王恩多课题组在国际知名学术期刊The EMBO Journal 在线发表了题为“A dual role of human tRNA methyltransferase hTrmt13 in regulating translation and transcription”的研究成果，报道了一种独特的未被鉴定的人tRNA 2'-O-甲基化（Nm）修饰酶（hTrmt13）具有调控转录和翻译的双重功能，并通过非酶活力功能调控乳腺癌的转移。 转运核糖核酸（tRNA）是细胞内修饰最密集、修饰类型最多的RNA分子。然而由于研究手段限制，哺乳动物中tRNA修饰的功能机制研究远远落后于mRNA。早在40年前，tRNA修饰异常就被发现与多种癌症的发生密切相关，然而相关机制研究直到最近才拉开序幕。tRNA修饰调控癌症发生发展的发现也使tRNA修饰酶成为潜在的抗癌新靶点而备受关注。 研究团队鉴定了人tRNA第四位2'-O-甲基转移酶并将其命名为hTrmt13，并提出了hTrmt13进行翻译和转录调控的双重机制。一方...

近期，我校物质学院赵爱迪课题组与中国人民大学季威课题组合作，实现了基于柔性碱卤键的可调金属有机框架结构（MOF）。他们设计了一种双卤原子基团与单个钠金属离子的离子型相互作用，双卤基团可以围绕钠离子在大范围内自由旋转，从而实现了配位数确定且同时具有大幅度柔性的配位节点，有机分子的相对偏转角可在±36°之间自由调节。利用这一柔性配位节点，成功制备出多种二维可调金属有机框架结构。该成果以“Flexible Alkali-Halogen Bonding in Two Dimensional Alkali-Metal Organic Frameworks”为题，在线发表于物理化学领域重要期刊《物理化学快报》(The Journal of Physical Chemistry Letters)。 揭示碱-卤素相互作用如何在单分子水平上影响和决定自组织分子纳米结构，不仅是碱金属有机骨架、离子液体和离子电池等离子复合物的科学基础，而且对于理解众多相关的物理化学和机制也十分重要。与通常具有高度定向性的共价键和配位共价键不同，碱卤键本质上...