近日，上科大物质学院杨波课题组在HZSM-5型分子筛用于催化甲苯甲基化的机理研究中取得重要进展。该理论模拟研究采用从头计算分子动力学方法结合自由能采样技术，对于甲苯与甲醇反应生成二甲苯分子及二甲苯分子沿孔道扩散的历程进行了模拟计算，并确定了对二甲苯高选择性的来源。该成果以“Identifying the Key Steps Determining the Selectivity of Toluene Methylation with Methanol over HZSM-5”为题发表在国际知名学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）上。对二甲苯是一种重要的工业原材料，可以用于制备纤维、胶片、薄膜等产品。目前对二甲苯主要还是通过石油工业中的石脑油催化重整获得二甲苯混合物，经分离提纯得到对二甲苯，这种方法相对低效。近些年的科研成果发现，经过修饰的HZSM-5分子筛中，甲苯与甲醇反应生成对二甲苯的选择性在实验中可以达到90%以上。但对二甲苯高选择性的来源长期以来存在争议，实验上无法给出直观的证据，理论模...

上科大信息科学与技术学院林丰涵课题组与新加坡国立大学陈志宁院士团队合作，在二维电磁超材料的模式理论与应用研究中取得重要进展。该成果以Resonant Metasurface Antennas With Resonant Apertures: Characteristic Mode Analysis and Dual-Polarized Broadband Low-Profile Design为题在电磁场与微波技术领域代表期刊《电气电子工程师学会天线与传播学报》（IEEE Transactions on Antennas and Propagation）上在线发表。1968年，苏联理论物理学家Veselago在理论上预测了当介电常数和磁导率均为负值时，物质的“反常”电磁性质，成为电磁超构材料(Metamaterials)概念的起源，以下简称“超材料”。2001年，美国加州大学圣迭戈分校制造出世界首例负折射率的超材料样品并实验验证成功，自此拉开了国际上对超材料的超常物理特性及其在雷达、通信、感知、天线、隐身、遥感遥测和新型太赫兹与光电器件等多方面的应用研究的序幕。2010年，《科学》期刊将超材料列入...

6月23日，信息学院刘宇课题组2017级本科生聂源以第一作者身份在国际电力系统保护领域知名学术期刊IET Generation, Transmission & Distribution（IET GTD）发表研究成果论文 “An Improved Natural Frequency Based Transmission Line Fault Location Method with Full Utilization of Frequency Spectrum Information”。该研究提出了基于行波自然频率的故障定位新方法，从根本上解决了高压远距离输电线路固有频率故障定位的主频率提取困难以及模态混叠问题。我国政府提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。大力发展清洁能源是实现“双碳”目标的重要手段。高压远距离输电线路作为清洁电能的“高速公路”，能够将电能远距离低损耗输送至需求地区，进而有效提升清洁能源利用率，助力“双碳”目标的实现。然而，高压输电线路在运行过程中时常发生故障，因此现代高压交流输电系统通常配备了高速切除故障线路的保护装置。由于...

近期，我校物质学院郭艳峰、刘健鹏研究组与合作者在磁性拓扑材料探索方向取得重要进展，相关成果以题为“Multiple magnetic topological phases in bulk van der Waals crystal MnSb4Te7”发表于国际著名期刊Physical Review Letters，并被选为编辑推荐论文（Editor’s Suggestion）。在一些磁性材料中，其磁结构的自旋方向能够被外磁场调控，当自旋－轨道耦合较强时，自旋结构的改变能够有效传递给电子，从而可能导致电子结构变化甚至相变。这种外磁场可控电子结构变化或相变为设计灵活可控的自旋电子学器件提供了极大便利。在当前凝聚态物理重要研究领域－拓扑物理学中，磁性与非平庸拓扑能带之间的关联已经成为一个重要但又富有挑战性的研究课题，迄今尚未有全局的清晰图像，但是它们之间的相互作用导致的丰富拓扑物性为探索新物理与新应用提供了巨大契机，吸引了凝聚态物理学家们广泛的研究兴趣。 近几年一个非常重要的发现是，在拓扑绝缘体中掺入磁性杂质...

锂硫电池是以硫元素作为电池正极、金属锂作为负极的一种锂电池。锂硫电池由于硫正极的高理论比容量（1675 mAh g−1）而获得了广泛的关注，是一种非常有前景的锂电池。然而，在锂硫电池的实际研发中，多硫化锂的穿梭效应是实现锂硫电池实际应用的一个严峻的挑战。在充放电过程中形成的可溶性多硫化锂会在正极和负极之间穿梭，直接与金属锂负极发生反应。最终，穿梭效应导致活性物质的不可逆损失和容量的快速衰减以及快速自放电、低库仑效率和循环稳定性。此外，低的硫负载量是实现锂硫电池实际应用的另一个挑战。在已公开的报道中，硫的面积负载量大多低于2 mg cm−2，这将极大地限制锂硫电池的体积能量密度。在实际应用中，至少需要4 mg cm−2或更高的活性物质负载量。而在高的硫正极负载下，受限于厚电极较差的电荷转移和物质传递动力学，锂硫电池很难发挥出良好的电化学性能。此外，由于在充放电过程中，硫正极会发生了巨大的体积变化，高负载的硫正极很难保持结...

上海科技大学生命学院特聘教授、中科院上海药物所研究员吴蓓丽以及其合作者在解析代谢型谷氨酸受体结构方面取得一系列重要进展。相关成果以两篇研究论文方式于伦敦时间2021年6月16日下午16时在国际顶级学术期刊Nature上“背靠背”在线发表。上海科技大学生命学院首届博士毕业生杜娟（与中科院上海药物所联培），现任中国科学院大学杭州高等研究院博士后，是其中一篇论文的第一作者。上海科技大学生命学院与中科院上海药物所联培的2019级研究生周科秀也参与了该项研究。 代谢型谷氨酸受体是人体内最重要的神经递质受体之一。其功能涉及学习、记忆、情绪以及疼痛感知等，是阿尔兹海默症和精神分裂症等疾病的治疗靶点。然而，迄今尚无靶向这类受体的药物成功上市，因此其结构的解析不仅对这类蛋白受体生理功能的研究具有重大意义，而且对精神神经系统疾病的新药创制会奠定坚实的基础。上海科技大学徐菲教授高度评价这两项成果，“这是首次完整阐释了代谢型谷氨酸受...

近日，上科大物质学院刘海铭课题组和林柏霖课题组利用魔角旋转(MAS)固体核磁共振(ssNMR)等多种表征技术，首次观测到了杂化钙钛矿的阳离子动力学与光动力学之间的线性关系，为解释杂化钙钛矿的优异光电性能的机理提供了实验证据，相关研究成果论文“Spatiodynamics, Photodynamics, and Their Correlation in Hybrid Perovskites”为题发表于国际学术期刊Chemistry of Materials。二维和三维有机无机杂化钙钛矿是在太阳能电池等光电器件中有着巨大应用前景的新型半导体材料，一般认为优异的光动力学性质是杂化钙钛矿具有优异光电性能的基础。此前的理论研究提出三维钙钛矿中快速运动的阳离子能与光生载流子发生相互作用形成极化子，从而保护光生载流子、降低复合率，提升光电性能。但是，这一机理解释还缺乏更加直观的实验数据的支持。 物质学院刘海铭课题组与林柏霖课题组应用无需同位素标定的变温1H和13C交叉极化固态核磁共振波谱并结合变温粉末XRD、差示扫描...

我校物质学院米启兮课题组设计合成出一个全新的刚性球形阳离子，并成功将其嵌入合适的骨架中，合成了一种具有新型“笼在框中”结构的钙钛矿材料，该材料具有特殊的结构稳定性和电学性能。近日，相关成果以“Order-Disorder Transition of a Rigid Cage Cation Embedded in a Cubic Perovskite”为题在国际知名期刊《自然·通讯》（Nature Communications）上发表，该成果被审稿人评价为“有新意、高质量且深入”的研究工作。近几年来，有机无机杂化钙钛矿材料在钙钛矿研究领域异军突起，其在光伏、荧光以及铁电等领域有非常广泛的应用。在低温结构中，有机阳离子位置固定，使无机骨架对称性降低；而在高温下，随着有机阳离子的自由转动，无机骨架呈现更高的对称性。此类材料的有序-无序相变通常伴随着骨架结构的变化，这使得主体（无机骨架）与客体（有机阳离子）之间对材料结构及性能的影响难以区分。为了解决这一问题，米启兮课题组设计并成功合成了一种球形有...

近日，上海科技大学数学科学研究所副教授涂君武最新研究成果显式构造了超曲面的卡拉比-丘（ Calabi-Yau） 代数结构和它的一个自然的 Hodge 链分裂，两篇论文连续发表在《数学进展》（Advances in Mathematics）上。该期刊是国际权威综合性数学学术期刊之一，具有极高的学术声誉。GW （Gromov-Witten） 不变量、FJRW （Fan-Jarvis-Ruan-Witten）不变量 和 BCOV （Bershadsky-Cecotti-Ooguri-Vafa） 不变量理论与现代量子场论紧密相关，催生了辛拓扑这一新的数学分支，并且深刻影响和改变了数学的多个其它领域，包括代数几何、辛几何和可积系统等。涂君武教授的一个长远研究纲领是将这些不变量从范畴理论的高度统一起来。他与合作者所定义的 CCT （Caldararu-Costello-Tu） 范畴计数不变量是这一纲领的核心概念。这两篇论文显式构造了超曲面的 Calabi-Yau 代数结构和它的一个自然的 Hodge 链分裂。这一系列创造性的工作为进一步研究 Calabi-Yau 超曲面的范畴计数...

5月24日至25日，重大科技基础设施——活细胞结构与功能成像等线站工程继5月初实现2纳米SASE模式出光之后，完成并通过了波荡器束线及活细胞成像束线的工艺测试。6月2日，生物成像实验站首次实现X射线水窗波段2.4纳米通光，成为我国首个通光使用的X射线自由电子激光实验站，标志着我国X射线自由电子激光科研进入了从光源产生向开展科研实验转变的新阶段。本次用户波荡器束线及活细胞成像束线工艺测试的测试专家组由来自中国科学院近代物理研究所、中国科学技术大学、上海交通大学、中国科学院高能物理研究所、中国科学院大连化学物理研究所的8名专家组成，中国科学院近代物理研究所夏佳文院士任组长。 专家组详细审核了测试内容、测试方法和测试大纲，听取了项目研制报告和自测报告，并进行了现场测试。测试结果表明：用户波荡器束线输出自由电子激光性能已达到并优于验收指标与设计指标，自由电子激光波长为1.97 nm，脉冲长度为360 fs，最大峰值功率为342.0 M...

上科大信息学院虞晶怡教授、张玉瑶教授科研团队近期在医学核磁共振图像超分辨率重建研究以及医学图像建模领域取得重要进展。相关成果被第24届国际医学图像计算和计算机辅助干预会议和第30届国际人工智能联合会议接收。 基于隐式神经表示的图像超分辨重建方法超高分辨率的医学核磁共振图像提供了丰富的结构细节，有助于提高早期诊断中的准确率。然而在医学核磁共振成像过程中，不可预测的病人运动将导致难以在一次扫描中采集到亚毫米级的无伪影的超高分辨率图像。因此，在实际采集过程中，通常通过在不同方向上采集到多个非各向同性的低分辨率图像以降低扫描时间，从而缓解运动伪影问题，最后利用图像超分辨率技术来提高其分辨率。然而，现存的超分辨率方法通常需要大量真实高清的核磁共振图像作为训练数据，且其仅可以做某一固定倍数的图像超分辨重建。 对此，张玉瑶教授课题组提出了一种基于隐式神经表示的医学核磁共振图像超分辨率重建方法。该工作舍弃了传统...

近日，生命学院何淑君课题组在国际知名学术期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了题为“Glia-derived temporal signals orchestrate neurogenesis in the Drosophila mushroom body”的研究论文，提出维持胶质细胞中的蛋白稳态是调控神经元正常发育的普遍机制。过去的固有认知认为神经元是神经系统的主导细胞，而胶质细胞起辅助支持的作用。近些年越来越多的研究证据表明，胶质细胞作为构成神经系统的重要组成部分，作用不仅限于此。胶质细胞的存在可以保证神经元轴突正确地向外延伸、突触的正确形成以及正常的神经信号传递；其过度分裂也会导致神经胶质瘤，危害神经系统。何淑君教授以经典模式生物果蝇为研究对象致力于理解胶质细胞与神经元的关系。她的最新研究发现果蝇胶质细胞中的泛素化连接酶dSmurf调节Hedgehog信号通路受体Patched 与细胞黏附因子Fasciclin的蛋白稳定性，进而调控果蝇大脑学习记忆中枢蘑菇体（相当于人脑海马区）的发育过程。...

拓扑超导体是一类性质奇特的超导体。与普通超导体相同，其在超导温度下表现零电阻现象，超导的电子会打开一个能量间隙从而获取更低的能量；另一方面，由于非平庸拓扑性质的保护，拓扑超导体的边界存在无能隙的金属态，其准粒子元激发为马约纳拉费米子。马约纳拉费米子为其自身的反粒子，服从非阿贝尔统计，故可用作拓扑超导计算比特。因此，拓扑超导体被认为是实现容错拓扑量子计算机的理想材料。 近日，我校物质学院陈宇林-柳仲楷课题组在新型拓扑超导材料研究中取得重要进展：在具有化学配比的层状过渡金属硫化物2M-WS2中观测到拓扑表面态，并在超导转变温度以下观察到各向同性的超导能隙，从而首次在实验中证实其具有本征拓扑超导电子态。该成果目前以“Observation of topological superconductivity in a stoichiometric transition metal dichalcogenide 2M-WS2”为题，于5月17日在权威学术期刊Nature Communications上在线发表。 拓扑超导材料是近年凝聚...

信息学院李权课题组与合作者在联邦学习与可视分析的研究中取得重要进展,成功实现了使用可视分析技术对联邦学习运行全过程的探查。该成果目前以 “Inspecting the Running Process of Horizontal Federated Learning via Visual Analytics”为题在可视化与计算机图形领域旗舰期刊《IEEE可视化与计算机图形学汇刊 》（IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics，TVCG）上在线发表。 作为一种去中心化的机器学习模型训练方法，联邦学习使多个参与方在数据隐私保护、满足合法合规要求的前提下进行大数据合作，解决了数据孤岛问题。但由于联邦学习隐私保护特性，决策者通常缺乏足够信息去探查建模过程中各参与方及联邦模型，只能对潜在异常行为进行浅层次分析，评估参与方贡献及实施必要的干预手段非常有限。李权课题组通过将可视分析技术与横向联邦学习框架进行无缝对接，严格遵循联邦学习数据隐私保护原则，设计并实现支持探查横向联邦学习运行全...