我校信息学院智能视觉中心的最新研究成果“Neural Opacity Point Cloud”在人工智能领域顶级学术刊物IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence（简称IEEE TPAMI）发表。IEEE TPAMI是目前计算机类别中影响因子最高（影响因子17.730）的期刊之一，主要收录人工智能、模式识别、计算机视觉及机器学习领域的原创性科研成果。 神经网络渲染器可以实现新颖视角下复杂场景图像的渲染，是深度学习在图形学领域的全新应用，能大幅度地提高渲染的质量和速度，也是未来渲染技术的发展方向。在该文中，信息学院硕士研究生王岑和博士研究生吴旻烨提出了一种神经网络半透明点云（NOPC）渲染方法，实现了自由视角下毛绒物体的高质量渲染。该方法即使使用低质量不完整的三维点云，也可以生成逼真的渲染。 传统的基于图像的不透明外壳（Image-Based Opacity Hull, IBOH）技术会因采样不足而导致伪影和叠影。通过使用高质量的几何可以缓解该问题...

你是否曾在科幻电影或小说里看到，未来人工智能机器人的皮肤，除了具有非常好的弹性，受伤也会自动修复，遇到高温燃烧能够阻燃，同时传递信号、连接无线终端实施预警。上海科技大学物质学院凌盛杰课题组近期开发的新型离子皮肤材料i-skin，将未来照进现实。该研究也得到了媒体的广泛关注和报道。近日，我校物质学院凌盛杰课题组在国际期刊《ACS Materials Letters》发表了题为“Flame-Retardant and Sustainable Silk Ionotronic Skin for Fire Alarm Systems”的科研成果。该成果由上科大物质学院凌盛杰团队独立完成，2019级硕士研究生刘强为第一作者，2016级本科生杨硕为第二作者。生物体通过离子运输实现信号传递。研究以天然丝素蛋白（SF）和钙离子为原料，通过不同的合成策略，制备出一种透明、可拉伸、可自修复、高生物安全、可阻燃且导电的离子皮肤材料i-skin：SF/Ca2+ i-skins (SFCIS)，并开发了一种在极端条件（火灾）下可以通过无线信号传递预警...

北京时间6月5日，我校生命学院池天课题组在学术期刊《自然通讯》（Nature Communications）发表了题为“In situ conversion of defective Treg into SuperTreg cells to treat advanced IPEX-like disorders in mice”（“将缺陷型调节性T细胞原位转化为超级调节性T细胞以治疗IPEX类综合症”）的研究论文，提出了治疗IPEX类综合症的新疗法。调节性T细胞（Treg）是必不可少的免疫抑制细胞，其缺陷导致的自身免疫性疾病称为IPEX类综合症，可由很多单基因突变引起。IPEX类综合症目前是不治之症，患者通常在婴儿早期或儿童期就死亡。不少患者，其Treg功能缺陷但数量正常。对这类患者，一种可能疗法是利用基因编辑在患者体内原位修复Treg的基因突变，从而通过恢复Treg功能并逆转炎症来治疗疾病。这个疗法简易诱人，但是否能实现则完全未知。首先，目前携带基因编辑器的载体注射到体内只能感染7%的T细胞，很可能不足以逆转炎症。另外，即使能逆转炎症，可能也不能挽救...

北京时间6月3日，学术期刊《细胞报告》（Cell Reports）发表题为“Cas12a base editors induce efficient and specific editing with low DNA damage response”（ Cas12a碱基编辑器诱导低DNA损伤反应的高效特异编辑）的研究论文，报道了一系列基于CRISPR/Cas12a的新型碱基编辑系统BEACON及其在体内的安全应用。该成果由我校生命科学与技术学院陈佳研究组、黄行许研究组、中国科学院－马普计算生物学研究所杨力（我校生命学院特聘教授）研究组和中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心/神经科学研究所刘真研究组合作。研究人员基于前期构建的dCas12a碱基编辑器，筛选多种胞嘧啶脱氨酶（APOBEC/AID）和对碱hA3A-dCas12a-BE进行优化改造，最终构建完成新型碱基编辑系统BEACONs (Base Editing induced by human APOBEC3A and Cas12a without DNA break)。BEACON系统不但能够精准高效地介导碱基编辑，而且避免激活细胞DNA损伤响应通路造成的细胞凋亡。此外，研究人...

近日，我校免疫化学研究所Richard Lerner教授和杨光教授研究团队开发的含硒DNA编码化合物库（SeDEL）合成方法以《A Chemistry for Incorporation of Selenium into DNA-Encoded Libraries》为题在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表，并被选为Very Important Paper (Top 5%)和Cover Feature。DNA编码化合物库的设计及筛选是当前新药发现领域最前沿的技术之一，这种筛选是将目标靶点蛋白和整个DNA编码化合物库（亿级）进行筛选。筛选体系中，数量巨大的化合物对同一靶标蛋白竞争性结合，而非传统的单个化合物逐一筛选，因此这样的筛选方式在速度和成本上具有显著的优势；其次，DNA编码化合物库具有非常大的库容量（百万到数百亿数量级），可以涵盖更为广泛的化学空间，对于一些用传统方法难以筛选的靶点，如蛋白-蛋白相互作用靶点，DEL技术已经显示出巨大的潜力。目前DEL技术凭借其库容量大、筛选速度快的特点，已成为化合物筛选的主流方...

近日，我校免疫化学研究所杨贝/Ian A. Wilson研究团队通过交叉运用多种不同的技术手段，发现了肠道病毒属病毒重要药靶3C蛋白上两个不同于其蛋白酶活性中心的全新可靶向位点。该工作首次证明了3C蛋白调控肠道病毒基因组复制的能力是独立于其蛋白酶活性之外的又一可靶向功能，为后续抗肠道病毒属病毒的药物研发工作提供了新思路。5月28日，该研究成果以“Inhibitory antibodies identify unique sites of therapeutic vulnerability in rhinovirus and other Enteroviruses”为题在线发表于《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences，PNAS）上。小核糖核酸病毒科（Picornaviridae）的肠道病毒属（Enterovirus，EV）包括了脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、肠道病毒和鼻病毒等多种重要病原体，这些病毒所引发的感染给社会带来了巨大的健康和经济负担。对于该病毒属的多数病毒来说，由于多种不同血清型（serotypes）的存在，相应的疫苗研发...

我校物质学院2013级联合培养研究生谢雨润以第一作者身份，于5月15日在国际著名学术期刊《科学》（Science）上在线发表了题为“Quantum interference in H+HD → H2+D between direct abstraction and roaming insertion pathways”的科研成果。谢雨润同学是我校物质学院与中科院大连化学物理研究所杨学明院士课题组的联培研究生。该成果由杨学明院士团队与张东辉院士团队领衔，在最简单化学反应氢原子加氢分子的同位素H+HD→H2+D反应中，发现了化学反应中新的量子干涉效应，并且利用这一量子干涉效应首次揭示了化学反应中远低于锥形交叉点的几何相位效应。在化学反应中，普遍存在量子干涉现象，但是想要准确理解这些干涉产生的根源非常困难。这些干涉的图样复杂，而且在实验上也难以精确分辨干涉图样的特征。H+H2及其同位素（H+HD）的反应，是所有化学反应中最简单的一个体系，因此可以对该反应的动力学过程进行精确地计算机模拟，做到微观层次上深入理解化学反...

近日，我校物质学院杨波课题组在复杂催化反应网络自动生成与快速筛选研究方面取得了重要进展。该工作以Rh(111)表面合成气（CO+H2）转化制乙醇为模型反应，通过发展新程序算法生成了包含108个基元步骤的反应网络，并利用2000组泛函计算基元步骤中的各物种能量，实现了对反应网络的多角度分析。该成果以“Automated Generation and Analysis of the Complex Catalytic Reaction Network of Ethanol Synthesis from Syngas on Rh(111)”为题发表在国际知名学术期刊《ACS Catalysis》。由于催化剂表界面的化学反应包含大量中间体和多种反应路径，通常研究者为了降低催化反应网络研究的复杂度而选择性地忽略一些中间体，然而这种人为的干预可能会导致催化反应研究结果的偏差。特别是对于包含C1和C2/C2+之间转化的复杂反应，可能需要考虑数千个基元步骤，这使得在催化研究中处理这类复杂的反应网络仍然具有极高挑战性，也为进行大规模催化剂筛选的工作制造了困难。研...

我校物质学院李健课题组在新型无细胞蛋白合成（Cell-free protein synthesis, CFPS）体系构建及优化等方面取得系列进展，相关成果以“Translation related factors improve the productivity of a Streptomyces-based cell-free protein synthesis system”和“Establishing a eukaryotic Pichia pastoris cell-free protein synthesis system”为题，分别于4月22日和5月4日在国际知名学术期刊《ACS Synthetic Biology》和《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》上在线发表。近年来，无细胞蛋白合成（CFPS）技术迅速发展，成为蛋白表达的新平台。与传统体内蛋白表达系统相比，CFPS体系具有反应条件可控、蛋白产量高、无细胞毒害作用等诸多优点，已被成功应用于合成药物蛋白和膜蛋白等多种难以表达蛋白。目前的CFPS表达体系的构建主要基于原核微生物大肠杆菌，但是由于密码子偏好和缺乏翻译后修饰机制等问题，其在表达高GC含量基因编码蛋白和需要翻...

我校免疫化学研究所的Katsuhiko Mikoshiba教授课题组建立了一种新颖简单的制备稳定细胞质抗体（STAND）的方法，这种抗体能够在细胞质中正确折叠并稳定表达。这种创新的方法不需要复杂的氨基酸替换，便可成功将易于聚集的抗体转化为各种在体内功能齐全的稳定细胞质抗体（STANDs）。抗体是基础研究中的有力工具，由于它们与抗原特异性结合，并通过抑制蛋白-蛋白相互作用而干扰靶向分子通路，因此具有治疗疾病的潜能。虽然许多关键的药物靶标是细胞内分子，但大多数基于抗体的疗法仅限于细胞外靶标。单链Fv（scFv）是抗体基因中的最常见形式，其胞内表达存在错误折叠和聚集倾向，是一项久待解决的挑战。细胞质是一个还原性的环境，阻止scFv轻、重链Fvs内二硫键的形成，从而导致胞内聚集（图1）。目前尚无可靠的方法来设计哺乳细胞内稳定的胞质内包体。图1：（a）scFvs在哺乳细胞内的细胞质聚集，箭头表示由EGFP标记的scFv胞内聚集。（b）STAND蛋白的稳定表达。研究...

我校信息学院后摩尔器件与集成系统中心王成教授课题组学生提出一种实现量子级联激光器低噪声、窄线宽输出的新技术。该技术仅需要使用一面反射镜即可将量子级联激光器相位噪声减小4个数量级，同时将其光谱线宽压缩70余倍。近日，该成果以 “Strong Optical Feedback Stabilized Quantum Cascade Laser”为题在国际著名光学期刊《ACS Photonics》上发表。量子级联激光器的辐射波长覆盖了中红外和太赫兹波段，其为气体光谱检测、自由空间光通信和太赫兹成像等领域提供了重要的激光光源。由于相位噪声的存在，量子级联激光器的光谱线宽一般在MHz量级，严重限制其在以上应用领域的性能。虽然基于光学频率梳稳频的量子级联激光器能够实现窄线宽输出，但是其装置太过复杂和笨重，很难走向市场和实际应用。由于光学元件的残留反射，半导体激光器在传输光路中不可避免地会产生光反馈，即部分输出激光重新反馈到激光器中。传统的半导体激光器对光反馈非常敏感，极其微弱的...

近日，我校信息学院哈亚军课题组的大四本科生李睿以第一作者身份向国际会议ACM/IEEE Design Automation Conference (DAC 2020) 投稿的论文被接收（论文题目：DVFS-Based Scrubbing Scheduling for Reliability Maximization on Parallel Tasks in SRAM-based FPGAs）。这是李睿同学今年在国际会议上被接收的第二篇科研论文。早前他以第二作者身份参与的论文被IEEE电路与系统方向的旗舰会议International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS 2020)接收。基于静态RAM（SRAM）的现场可编程门阵列（FPGA）是卫星及智能车等应用领域的优选高能效计算平台。它具有强大的计算能力和超高性能，并具有可重新配置电路的灵活性。同时相对于专用芯片ASIC，FPGA具有低成本和上市快的显著优点。但是基于SRAM的FPGA最初并不是为了高可靠性场景而设计研发，就可靠性而言，存储在SRAM中的数据在高辐射环境下容易被外界影响，从而引发数据翻转变得不稳定。为了解决这个问题...

北京时间4月29日晚，我校物质科学与技术学院和生命科学与技术学院的两项重大学术成果于国际顶尖学术期刊《自然》（Nature）同时上线。这是继4月24日我校两项学术成果在《科学》（Science）在线发表后的又一“双发”。物质科学与技术学院于奕教授课题组与美国普渡大学研究团队合作，在新型半导体异质结研究中取得重要进展，首次成功制备并表征了二维卤化物钙钛矿横向外延异质结，此项成果以“Two-dimensional halide perovskite lateral epitaxial heterostructures”为题发表。美国普渡大学博士后Enzheng Shi（师恩政）和上海科技大学物质学院2017级硕博连读研究生原彪为论文共同第一作者。普渡大学Letian Dou（窦乐添）教授、Brett Savoie教授和上海科技大学于奕教授为论文共同通讯作者。生命科学与技术学院胡霁课题组和清华大学免疫学研究所祁海课题组、麦戈文脑科学研究所钟毅课题组合作，发现了第一条由神经信号传递（非内分泌激素介导）的中枢神经对适应性...

神经和免疫系统如何交互作用是一直以来困扰人们的重大科学问题，是否存在神经系统调节免疫应答的解剖学通路尤其不清楚。4月29日晚，《自然》（Nature）杂志报道了第一条神经信号调控适应性免疫应答的解剖学通路。这篇题为《Brain control of humoral immune responses amenable to behavioural modulation》（“受行为影响的脑活动调控体液免疫应答”）的学术论文由清华大学免疫学研究所祁海课题组、上海科技大学生命科学与技术学院胡霁课题组和清华大学麦戈文脑科学研究所钟毅课题组合作完成。清华大学祁海课题组与上科大胡霁课题组共同合作发现从小鼠大脑杏仁核和室旁核促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）神经元到脾脏存在直接的神经通路，进而祁海课题组发现去除脾脏神经的小鼠在疫苗接种后产生的抗体分泌细胞数量剧减，提示脾神经冲动信号对体液应答有促进作用。通过药理学、遗传学实验，他们发现脾脏中B细胞表达的乙酰胆碱α9受体对脾神经的这个促进作用不可...