量子反常霍尔效应是凝聚态物理领域中的重要研究方向，它不依赖于强磁场而由材料本身的自发磁化产生。在拓扑绝缘体内引入面外的磁序，可以破坏时间反演对称性，进而实现量子反常霍尔效应。 实现量子反常霍尔效应的材料具有自旋极化的边缘态，从而获得宏观尺度下零能耗输运的特性，为低功耗及自旋电子器件的实现提供了新的策略。此外，通过量子反常霍尔效应与超导态的有机结合，能够为拓扑量子计算的物理实现提供可行性方案。因此，设计制备高质量材料体系以实现在多种外场下可调控的量子反常霍尔效应成为近年来凝聚态物理与自旋电子学的研究热点。 近日，上科大拓扑物理实验室寇煦丰团队（信息学院）和柳仲楷团队（物质学院）利用分子束外延（MBE）技术制备出基于晶圆级尺寸的 Cr-(Bi,Sb)2Te3磁性拓扑绝缘体（MTI）薄膜，并通过精确的层厚和掺杂变化发现了该体系中的拓扑相变。该研究成果以“Thickness-Driven Quantum Anomalous Hall Phase Transition in Magne...

酯作为一类重要的化工原料在橡胶、塑料、染料以及香料等领域都有着广泛的应用。传统的酯生产工艺通常涉及到多个步骤，且要使用腐蚀性酸或酸衍生物。严苛的反应条件不仅产生诸多副产物，而且会增加设备的维护成本。因此，开发环境友好、高经济效益的酯生产技术路线已受到学术界和工业界的广泛关注。 醇到酯的直接转化(Direct alcohol to ester conversion, DAEC)是一种极具应用前景的新型酯合成策略。该方法以醇为起点，通过一步反应直接获得脂，从而避免了腐蚀性酸及其衍生物的使用，并有望降低酯的生产成本。成功实现DAEC的关键在于开发合适的催化剂，近些年，一些基于如钴、钌、钯和金等过渡金属的均相或异相催化剂已被成功用于DAEC。然而这些催化剂大多局限于苄醇及其衍生物原料，更具挑战性的脂肪醇DAEC则鲜有报道。此外，现有的催化体系几乎都是在极稀溶液中进行，不适用于规模化工业应用。 针对该难点，上海科技大学李涛团队开发了一种基于金属有机框架(M...

近日，信息学院智慧电气科学中心（CiPES）刘宇课题组在电力系统保护及输配电领域国际权威期刊IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY发表题为“Improved Dynamic State Estimation Based Protection on Transmission Lines in MMC-HVDC Grids”的研究论文，提出了一项针对柔性直流电网输电线路的新型继电保护方法。 柔性直流电网可实现大规模可再生能源的高效、灵活消纳，是实现“碳达峰、碳中和”目标的重要技术手段之一。柔性直流电网具有惯性小、阻尼低等特性，故障期间电流会迅速增大。因此，要求继电保护装置依据线路端点电压电流实时测量值，在故障发生后数毫秒内切除故障线路，以保障柔性直流电网的安全稳定运行。此外，继电保护装置还应仅在本线路故障时灵敏可靠动作，而在其他线路故障时可靠不动作，以最小化电网停电范围。以上要求给柔性直流电网线路继电保护带来了很大的挑战。 为了进一步提升柔性直流电网线路继电保护的动作速度与可靠性，刘宇课题组...

1月31日，上海科技大学戚炜、清华大学饶燏、武汉大学宋保亮课题组合作在国际著名期刊Hepatology在线发表题为“Discovery of a INSIG binding compound that ameliorates nonalcoholic steatohepatitis by inhibiting SREBP-mediated lipogenesis”的研究论文。该研究发现了一个改善非酒精性脂肪性肝炎（NASH）的新型化合物：25-羟基羊毛甾醇 (25-HL)。      人群中约15-30%的人患有单纯性非酒精性脂肪肝（NAFL），其中又有约12-40%患者发展成为非酒精性脂肪性肝炎，NASH除脂肪变性外，还会造成肝损伤、炎症和纤维化，并有可能进一步发展为肝硬化和肝细胞癌。然而NASH的发病机制尚不清楚，且缺乏上市的药物。 早期研究发现NAFL患者肝脏中异常堆积的甘油三酯在NASH的起始和发展中起着重要作用，最近的研究进展显示肝脏中异常堆积的游离胆固醇甚至比甘油三酯和脂肪酸更有害，并在NAFL向NASH的恶化过程中起重要作用。胆固醇、甘油三酯和脂...

抑郁症是最常见的一种心理疾病，患者往往表现出连续且长时间的情绪低落和消沉，严重者甚至产生自杀倾向。据2019年世界卫生组织（WHO）统计数据显示，全球有超过3.5亿抑郁症患者，近十年来患者增长约18%，其中我国患抑郁症人数超过9500万。因此研发安全有效的抗抑郁症新型药物显得尤为重要。致幻剂（Psychedelics）是一类可以使人产生幻觉的精神活性物质，近年来因其在抑郁症、焦虑症、药物成瘾等方面的潜在治疗作用而备受关注。目前已知致幻剂类物质的致幻作用是通过激活血清素5-HT2A受体实现的，然而其精确的分子作用机制一直未被阐明。如何基于5-HT2A受体设计新型非致幻的抗抑郁药物更是备受关注的科学热点。上海科技大学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（生物化学与细胞生物学研究所）汪胜课题组通力合作，揭示了致幻剂结合5-HT2A受体的分子机制并设计新型非致幻的抗抑郁分子。该研究成果于1月28日以“Structure-based discov...

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...