上海科技大学信息学院智慧能源中心（CiPES）科研工作围绕电能产生、传输、存储、利用等多个环节，提供可靠、高效、低碳、智能的电能解决方案，助力我国的能源可持续发展。近期，中心多项研究成果在电力与能源领域主流国际期刊发表，内容涵盖物联网能量收集、电力系统、电力电子等多个领域。 梁俊睿课题组在物联网领域国际顶级学术期刊IEEE Internet of Things Journal发表题为“ViPSN: A Vibration-Powered IoT Platform”的技术论文，提出了一款名为ViPSN的振动供能物联网传感器开发原型。近十余年间，很多来自不同学科背景的学者从机电换能器材料、动能收集器机械结构设计、力学分析、电力电子与功率管理电路、节能计算与通信等角度，针对大型建筑、海洋、车辆等应用场景展开动能收集技术的大量基础研究工作，然而能成功落地的应用仍然非常有限。要切实推进振动供能物联网技术的实质性发展与具体行业应用，难点在于实现交叉领域的协同设计与优化。 梁俊睿团队...

我校物质学院颜世超课题组报道了单层水分子电偶极层对二维过渡金属硫化物中宏观量子态的可逆调控。此项成果以“Single-water-dipole-layer-riven Reversible Charge Order Transition in 1T-TaS2”为题发表在国际知名期刊Nano Letters上。 水分子是自然界中最为广泛存在的一种极性分子。水与固体材料的相互作用在材料科学和表面科学的很多研究领域有着重要的作用。在水与固体材料界面处，水分子的极性起着非常重要的作用。当水分子在固体表面整齐排列的时候，水分子会形成一层电偶极层。该电偶极层产生的有效电场可以用来对材料的电子态进行调控。但由于界面水的结构非常复杂，观测被水覆盖的材料的电子结构有非常大的实验难度。 在该工作中，研究人员选取了一种典型的过度金属硫化物材料（1T-TaS2）。该材料在低温下具有非常丰富的宏观量子物态，比如：电荷密度波、超导和莫特绝缘态等。其中电荷密度波态是指有些材料中的电荷密度在低于某个临界温度后形成的周...

自旋轨道耦合是用来描述电子运动轨道与其自旋自由度之间相互作用的一种效应；利用自旋轨道耦合相互作用，可以实现电场对电子自旋态的高效调控，进而为高性能低功耗的自旋电子器件的研发奠定基础。因此，如何高效地利用和调控自旋轨道耦合成为当前自旋电子学的研究热点。近日，我校信息学院寇煦丰团队利用分子束外延（MBE）技术，制备出基于InSb/CdTe的强自旋轨道耦合异质结体系，并成功利用结构优化和电场调控实现了对该体系中自旋轨道耦合效应的高效剪裁。该研究成果以“Highly Efficient Electric-Field Control of Giant Rashba Spin-Orbit Coupling in Lattice-Matched InSb/CdTe Heterostructures”为题，发表于国际知名学术期刊ACS Nano。相较于传统的强自旋轨道耦合体系（如重金属与拓扑量子材料），在III-V族窄禁带半导体InAs,InSb所构成异质结构中，界面能带弯曲不仅能够形成高迁移率的二维电子气导电沟道，而且内建电场产生的Rashba效应可以增强体系...

上海科技大学物质学院杨晓瑜课题组在α,α-二取代氢化喹啉动力学拆分领域取得进展。近期，该研究成果以“Asymmetric Synthesis of Hydroquinolines with α,α-Disubstitution via Organocatalyzed Kinetic Resolution”为题，在国际知名期刊《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上在线发表。含氮杂环是药物化学和农药化学中最重要的结构骨架，其中四氢喹啉及其衍生物广泛存在于一系列具有生理活性的天然产物和药物分子之中，它们中的很多具有抗肿瘤、抗HIV病毒以及抗菌等活性。因此对于手性四氢喹啉结构的催化不对称合成吸引了合成化学家广泛的研究兴趣。近年来多种有效的构建手性四氢喹啉的催化不对称方法被陆续开发出来，包括不对称氢化反应、不对称加成反应以及不对称Povarov反应等。然而，这些方法大多都只适用于构建α-单取代的手性四氢喹啉产物，目前对于α,α-二取代氢化喹啉的不对称合成并没有通用的解决方案，这对进一步拓展...

近日，上海科技大学信息学院视觉与数据智能中心屠可伟课题组在 Empirical Methods in Natural Language Processing (EMNLP 2020) 发表3篇主会论文以及4篇扩展论文集论文，展示了他们在自然语言处理领域的最新研究成果。EMNLP是自然语言处理领域三大顶级会议（ACL、EMNLP 和 NAACL）之一，在国际上享有很高的声誉，根据Google Scholar Metrics，在人工智能领域所有期刊与会议中排名前十。EMNLP 2020的论文录用率为22%。在主会论文Cold-start and Interpretability: Turning Regular Expressions into Trainable Recurrent Neural Networks中，课题组提出了一种将正则表达式转化为循环神经网络的方法。正则表达式是自然语言处理领域最常用的符号规则形式之一，有着较高的可解释性以及精确率，却无法像神经网络一样由数据训练从而提升效果。相较而言，神经网络在有足够多标注数据的情况下往往效果惊人，但当标注数据匮乏时性能就会大打折扣。此外，神经网络也缺少...

近日，我校物质学院刘巍课题组报道了一种基于石榴石氧化物固体电解质的具有低负/正电极容量比（negative/positive electrode capacity ratio: N/P比）的全固态锂金属电池（ASSLMB） 。在相同的低N/P比下，与使用液体电解液的液态锂金属电池（LSLMB）相比，ASSLMBs显示出更长的循环寿命，这主要归因于固体电解质对锂金属具有更高的稳定性，因此循环过程中可以保持更高的库仑效率。此外，揭示了通过使用高电压的正极材料或提高正极负载量，可以进一步提高低N/P比的ASSLMBs的能量密度。该成果于11月25日以题为 All-Solid-State Batteries with a Limited Lithium Metal Anode at Room Temperature using a Garnet-Based Electrolyte 发表在期刊Advanced Materials上。随着对电动汽车和智能电网等大型储能系统需求的不断增长，传统的锂离子电池已无法满足高能量密度和循环稳定性的要求。金属锂（Li）具有超高的理论比容量（3860 mAh g-1）、最低的氧化还...

环境能量收集技术为无源、泛在、免维护物联网设备的实现提供了最有前途的能源解决方案。其中，机械动能广泛存在于人类的生产生活中，机械运动同时搭载许多运动信息，如何高效收集和利用机械动能为未来无源物联网设备供电，这是近年在材料科学、机械力学、电气电子、通信计算等研究领域都备受关注的研究课题之一。信息学院智慧能源中心（CiPES）梁俊睿课题组提出了一款名为“串联型同步三次偏置翻转”（S-S3BF）的压电动能收集电路，探讨如何在使用较少外围电容器件的情况下，通过功能复用尽可能地提升压电动能收集效能。较以往提出的压电动能收集电路而言，该电路方案在提升压电能量收集效能的同时，兼顾元件数量的优化，将单个电容器件分时复用，同时作为储能元件和正负偏置电压源，第一次通过最大化复用单电容器件实现同步三次偏置翻转的压电动能收集电路。近期，该成果以Series synchronized triple bias-flip circuit: maximizing the usage of single stor...

上海科技大学物质学院谢琎课题组与上海交通大学化工系李林森课题组合作，在锂离子电池三元正极材料领域取得重要进展。近日，该研究成果以Simultaneous enhancement of interfacial stability and kinetics of single-crystal LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 through optimized surface coating and doping 为题，在美国化学会旗下学术期刊Nano Letters上在线发表。图1|单晶高镍材料表面ZrO2包覆层向Zr4+表面掺杂转化的示意图 锂离子电池为当前最受关注的电化学储能技术，其产能和应用场景在过去十年都发生了快速的增长。高镍层状氧化物正极材料[LiNixCoyMn1-x-yO2 (x≥0.6), NCM]是构建高比能电池的关键之一，已在学术界和工业界引起广泛的关注。NCM中Ni含量的增加提供了更高的比容量，然而其结构和电化学循环稳定性都有所降低。NCM较差的稳定性与其机械和化学上的不稳定性密切相关。针对这一问题，该工作提出了一种全面的解决方案：通过原子层沉...

信息学院邵子瑜课题组在智能网络调度机制研究领域取得重要进展。课题组围绕“预测性调度为智能网络系统带来的根本性增益的极限何在”这一基础性研究问题，针对基于网络流量分析的预测性调度机制展开了深入研究，提出了系统性的预测性调度解决方案，并将其分别适配到多个典型的智能网络场景中去。其中针对软件定义网络场景的相关成果以Predictive Switch-Controller Association and Control Devolution for SDN Systems为题，被国际顶级期刊IEEE/ACM Transactions on Networking（IEEE/ACM TON）接收。IEEE/ACM TON是由信息领域两大国际学术组织国际电气电子工程师学会（IEEE）以及美国计算机学会（ACM）联合主办的期刊，体现了网络研究领域横跨电子工程和计算机科学两大学科的交叉融合性，网络领域许多的经典成果均发表在这一期刊，被国际公认为网络研究领域最权威、最高水平的期刊，在中国计算机学会（CCF）推荐的网络领域A类期刊中排名第一。近年来在人工智...

G蛋白偶联受体（GPCRs）在细胞信号转导中意义重大，是很多药物的重要靶标。大麻素I 型受体（CB1）是中枢神经系统中表达最丰富的GPCR之一，在调节学习认知、能量平衡、疼痛、成瘾、神经保护等生理及病理过程中发挥着重要作用。然而，目前关于CB1结构与功能的研究主要集中在离体（in vitro）水平。对CB1在细胞原位（in vivo）情况下的信号转导机制的研究结果鲜有报道。近日，上海科技大学iHuman研究所、生命科学与技术学院钟桂生课题组在学术期刊Nature Communications上发表研究论文，题为Organized cannabinoid receptor distribution in neurons revealed by super-resolution fluorescence imaging。该工作利用超高分辨率显微成像技术在活体神经元上验证了大麻素受体CB1沿轴突呈现周期性分布，并与膜相关周期骨架（MPS）密切相关，揭示CB1受到激动剂激活后提高了相关信号通路转导效率。近年来颇受关注的超高分辨率显微成像技术不仅突破了光学成像中的衍射极限...

我校生命科学与技术学院张辉课题组最新研究揭示，在成年心脏的心内膜细胞中过表达Kdr基因，可以促进心内膜细胞生成冠状血管；心肌梗死后心内膜转变为冠状血管，可以降低心肌细胞的凋亡，减少心脏纤维化，改善心功能。该发现对心肌梗死的治疗具有重要意义。11月20日，该成果以Overexpression of Kdr in adult endocardium induces endocardial neovascularization and improves heart function after myocardial infarction为题，发表在知名学术期刊Cell Research。冠状血管阻塞引起的心肌缺血梗死是导致人类死亡的主要原因之一。促进冠状血管形成可以改善受损心脏的血供，有利于心肌梗死的治疗。然而冠状血管新生能力有限，一些经典的促血管新生的因子，如血管内皮生长因子A（VEGFA）等，目前在临床上也不能很好地促进心梗患者产生新的冠状血管，并且具有很大副作用。找到促进冠状血管形成的新方法将有助于心肌梗死的临床治疗。胚胎期和新生期的心内膜会发育为...

近日，上海科技大学免疫化学研究所特聘教授范国平/副研究员祝献民研究团队在Springer Nature旗下的国际学术杂志Oncogene发表了题为 “Single-cell RNA sequencing reveals the heterogeneous tumor and immune cell populations in early-stage lung adenocarcinomas harboring EGFR mutations“ 的研究成果。该研究运用高通量单细胞转录谱测序技术，获得了超过十二万个肿瘤和微环境单细胞的转录组数据。通过系统的生物信息学分析，研究团队揭示了早期肺癌细胞及免疫微环境的异质性和治疗癌细胞的新药物靶点。肺腺癌（lung adenocarcinomas, LUAD）是非小细胞肺癌（NSCLC）最常见的亚型，在女性、年轻患者和非吸烟患者中发病率较高。而肺腺癌的EGFR基因突变在亚洲女性中尤为多见。理解肺腺癌肿瘤内的细胞异质性可以辅助药物靶点的发现和新型治疗策略的研发，对精准医疗意义重大。然而，以往对NSCLC的单细胞RNA测序（scRNA-seq）研究往往没有针对某一特定分期的...

信息学院视觉与数据智能中心廖奇峰课题组提出了两种高维计算模型的模型化简方法。课题组首先针对高维数据处理中的一个核心难题，即秩未知张量恢复问题，开发了新型高效稳定的计算方法。课题组进而针对极具挑战的高维高斯过程回归问题，设计了新型方差分析化简方法，为复杂系统模拟提供了一种可靠的替代模型方法。近期，该科研成果已相继在应用与计算数学顶级期刊 Journal of Computational Physics 上发表。Rank adaptive tensor recovery based model reduction for partial differential equations with high-dimensional random inputs 一文专注于复杂模型的张量数据处理。在复杂工程系统的模拟中，带高维随机参数的偏微分方程计算模型的离散解可由张量完整表达，即解张量。由于此类解张量通常尺度巨大，使用传统数值离散方法求解复杂模型解张量所需的计算量已远远超出现有高性能服务器的计算能力。因此，张量恢复计算方法成为本领域的核心问题——...

非梗阻性无精子症（Non-Obstructive Azoospermia, NOA）是最严重的精子发生障碍，总体发病率为男性人群的1%，我国预估患者已高达500万，这其中大部分为非遗传因素导致。由于对NOA病因与病程知之甚少，导致治疗手段极其匮乏，严重损害了男性健康与家庭社会和谐。目前对于参与人类生精微环境的体细胞成熟过程及其在无精症患者的病理变化鲜有系统报道。近日，生命学院周智教授与上海交通大学附属第一人民医院李铮教授、中科院上海高等研究院王晨琛研究员和上海交通大学医学院附属儿童医学中心孙杰教授合作，通过分析不同年龄段与健康状况的人睾丸组织的单细胞测序数据，以睾丸生精微环境体细胞发育路径为标尺，阐明了参与微环境构筑的各类细胞发育进程，揭示了不同细胞类型之间的互作网络的动态变化。首次详细描绘了人睾丸生精微环境中体细胞尤其是支持细胞的发育路径及其在非遗传因素导致的男性不育患者中的病理变化特征。该研究成果以Single-cell analysis of de...