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...

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...