2019年11月27日，上海科技大学iHuman研究所Raymond Stevens课题组的博士研究生于静和德国波恩大学Christa E. Müller课题组的博士研究生Tobias Claff在《Science Advances》上发表了题为“Elucidating the active δ-opioid receptor crystal structure with peptide and small-molecule agonists”的研究论文。该研究首次解析了活化状态的δ-阿片受体（DOP，δ-opioid receptor）的晶体结构，推动了阿片类止痛药替代品的研究。DOP是G蛋白偶联受体阿片类受体家族的一员，内源性阿片系统在调节疼痛感知方面起到功能性作用，阿片类受体的激动剂是当今可用的最有效的镇痛药，例如吗啡。但是处方药的滥用常常导致病人成瘾。止痛药可以作用于人体内的 三种阿片类受体，包括μ- 阿片受体（μ- opioid receptor，MOP)、DOP和κ- 阿片受体（κ- opioid receptor，KOP）。选择性激活DOP对治疗慢性疼痛具有巨大潜力。此外，与当前阿片危机中备受关注的MOP激动剂相比，DOP...

金属有机框架材料（metal-organic frameworks, MOFs）是一类由金属离子和有机配体连接形成的具有规整孔道结构的新型多孔材料。由于其孔道结构高度有序且高度可调节等特点，MOFs被认为是实现尺寸筛分催化极具潜力的一类材料,其中中空MOF（Hollow MOF）材料最近尤其引人注意。这是因为将具有催化活性的纳米材料包埋于中空MOF内，不仅能利用MOF的均一孔道实现尺寸筛分催化并保护催化剂，同时超薄壳层还能够确保反应物和产物分子的快速扩散，提高催化反应动力学。然而目前有效合成中空MOF的手段是利用酸溶液对整体MOF颗粒内层金属-配体配位键进行腐蚀，该方法可控性差，酸容易对外层MOF造成伤害并引入缺陷。为此，我校物质学院李涛教授课题组和波士顿学院宗家洸教授课题组合作另辟蹊径，从更为精准的化学反应着手，利用MOF配体选择性氧化剪切，实现高度定向刻蚀MOF颗粒，使中空MOF的合成过程变得高度可控。目前，该研究成果以“Directional Engraving within Single ...

近日，上海科技大学物质学院沈晓钦教授在表面非线性光学研究取得重要成果：通过单分子层在光学微腔表面构建定向排列拉曼模式，首次在实验上实现了一种为“表面受激拉曼”非线性光学过程的有效激发，促使片上微腔器件的拉曼激射效率显著提升近一个数量级，并在理论上通过化学键角及表面拉曼模式夹角的分析，阐述“表面受激拉曼”过程及器件拉曼激射的偏振依赖特性。该研究工作的原创性和意义获得三位审稿人一致肯定，发表于国际著名期刊Nature Photonics上。伴随上世纪60年代激光器的发明，非线性光学研究已发展成一门内涵丰富的现代光学学科，在物理、化学、生物、信息学等学科领域具有重要的应用。其中，沈元壤（Yuen-Ron Shen）老先生在上世纪80年代提出并发展的、基于“二次谐波与和频”的表面非线性光学技术，已成为研究界面或表面的一种重要的现代光学与光谱技术。因而，人们常说的表面非线性光学，通常是指表面二次谐波与和频。事实上，早在1979年，美国...

在许多工业过程中，液体吸附剂，例如水、聚乙二醇（PEG）及有机胺溶液等，被广泛用于湿法气体洗涤器中来除去酸性气体。然而，液体吸附剂对设备有较强腐蚀性，使得维护成本大大提高。相比之下，固体吸附剂由于具有永久多孔性，这其中最具代表性的当属金属有机框架材料（MOFs），但MOFs材料以粉末或块体形式存在，无法直接应用于现有的湿法气体洗涤器中。近日，我校物质学院李涛教授课题组和Yongjin Lee教授课题组联合开发了一种基于MOFs和液态聚二甲基硅氧烷（PDMS）的多孔液体材料，这种多孔液体材料巧妙地结合了固体吸附剂和液体吸附剂各自的优点，为工业气体分离提供了新思路。该研究成果以“A General Way to Construct Micro- and Mesoporous Metal-Organic Framework-Based Porous Liquids”为题发表于国际知名学术期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）。左起：李涛教授、何三丰、崔静、Yongjin Lee教授该工作选择了PDMS作为...

以免疫检查点抑制剂（包括抗PD-1抗体、抗PD-L1抗体、抗CTLA-4抗体或它们的组合）为代表的免疫疗法是近期癌症治疗领域的革命性突破。常规癌症治疗方法（如放疗、化疗）对晚期已转移癌症往往束手无策，免疫治疗则可以对部分晚期已转移癌症发挥非常显著的治疗效果。然而，大多数癌症患者进行免疫治疗时并不会有临床反应，因而目前肿瘤免疫治疗领域一个重要的科学问题是寻找合适的生物标志物把对免疫治疗有临床反应的病人和无临床反应的病人区分开。为了探究决定肿瘤免疫治疗临床反应的根本因素，生命学院刘雪松教授课题组提出了一个创新性的假设：肿瘤细胞的免疫原性是决定肿瘤对免疫治疗是否具有临床反应的关键因素，同时肿瘤的免疫原性可以分解为“肿瘤抗原性”和“抗原呈递能力”两个互相独立的因素。据此，研究人员提出了一个全新的免疫治疗标志物：肿瘤免疫原性指数（tumor immunogenicity score,TIGS）。该研究成果于北京时间2019年11月27日在国际知名学术期...

自工业革命以来，经济增长和收入不平等的日益加剧给许多国家带来了巨大挑战。特别是在过去的几十年，收入差距在世界各个地区几乎都呈迅速扩大趋势。经济增长是否势必扩大贫富差距？怎样的发展模式可以更好地帮助中下阶层和贫困家庭从经济增长中收益？我校创管学院杨锡怡课题组与合作者的最新研究，揭示了中国的产业集群化生产能同时促进经济增长并降低贫富差距。近日，该研究成果以“Industrial Clustering, Growth and Inequality in China”为题被《经济地理学期刊》（Journal of Economic Geography）接受。《经济地理学期刊》是经济学与地理学交叉领域的顶级期刊，属于全球商学院联盟（CABS）的4星期刊（4星为最高）。改革开放以来，中国成功地发展成为经济大国。在这场经济改革中最引人瞩目现象之一，就是沿海乡镇地区自发地涌现出了大量专业化的产业集群：无数中小企业在这些集群中聚集，并垄断了全球鞋袜、服装、五金等诸多产品的生产。另一方面，伴随着...

我校生命学院孙博教授课题组与南京医科大学沈彬教授课题组合作，使用单分子光镊技术揭示Cas9蛋白与目标DNA之间相互作用的重要结合位点，并阐明这些位点在该蛋白与DNA结合、解离等过程中的重要调控作用。北京时间2019年11月14日，相关成果以“The post-PAM Interaction of RNA-guided spCas9 with DNA dictates its target binding and dissociation”为题，在知名学术期刊《科学-进展》（Science Advances）杂志上在线发表。CRISPR-Cas系统是细菌和古菌在长期演化过程中形成的免疫防御系统，用以对抗入侵的病毒及外源DNA，同时该系统为细菌和古菌提供了获得性免疫。该系统可以识别出外源DNA，并将其切断，从而沉默外源基因的表达。在该系统中，核酸内切酶Cas蛋白识别基因组特定结构前间区序列临近基序（protospacer adjacent motif, PAM），在指导RNA (guide RNA,gRNA）的指引下匹配目标DNA后激活蛋白的酶切活性。正是由于这种精准的靶向功能，CRISPR/Cas系统已...

近日，我校物质学院陈刚教授课题组在胶体纳米颗粒自组装研究方面再次取得重要进展。该研究应用同步辐射X射线小角散射（SAXS）手段，原位观测了胶体液滴的蒸发自组装过程，揭示了胶体粒子的结构演变和蒸发动力学过程。日前，该成果以“Dynamic Crystallization and Phase Transition in Evaporating Colloidal Droplets”为题，在知名学术期刊《Nano Letters》上在线发表。胶体液滴蒸发是自然界中普遍存在的现象，也是一种理想的构建大规模微纳米结构的途径。单分散的胶体粒子可以自组装形成有序阵列，成为功能材料的构建模块。然而，目前对于胶体液滴的蒸发过程尚有很多未知因素，例如蒸发动力学与胶体结晶过程的关联、浓度对于胶体相转变的影响等。针对这一重要问题，陈刚教授课题组应用同步辐射原位X射线小角散射和准原位电子显微镜技术，揭示了聚苯乙烯微球胶体液滴在液-固相转变过程中的结构演化和蒸发动力学。研究人员首次发现了胶体液滴中的面心立方(fcc)...

近日，中科院上海营养与健康研究院杨力研究员（我校特聘教授）与我校生命学院陈佳教授课题组开展合作研究，系统性揭示了一系列具有代表性的基因组碱基编辑器（base editor）的效能差异，并进一步构建了可利用20种已报道碱基编辑器进行编辑的人类疾病相关单碱基突变位点的数据库（BEable-GPS, Base Editable prediction of Global Pathogenic SNVs），相关成果以“Comparison of cytosine base editors and development of the BEable-GPSdatabase for targeting pathogenic SNVs” 为题，近日在国际知名学术期刊Genome Biology上在线发表。由CRISPR/Cas基因编辑酶（如Cas9, Cpf1等）与胞嘧啶脱氨编辑酶（如APOBEC等）整合而成的胞嘧啶碱基编辑系统，可在单碱基水平实现高效率的靶向C-to-T编辑。理论上来讲，这种碱基编辑效果的实现不依赖于DNA双链切割活性，可避免对基因组造成损伤，因此具有较高的安全性，未来有望运用于人类疾病相关单碱基突变的定向矫正，在...

近日，我校物质学院沈晓钦课题组与北京大学物理学院龚旗煌院士团队肖云峰课题组合作，在微腔非线性光学研究取得重要进展：首次实现有机分子修饰二氧化硅光学微腔高效的三次谐波产生，转换效率比常规二氧化硅微腔提高了四个量级，接近晶体微环腔三次谐波的最高转换效率。研究成果以“Microcavity Nonlinear Optics with an Organically Functionalized Surface”为题发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)，并同时被作为封面和编辑推荐形式（editor's suggestion）亮点报道。《物理评论快报》封面图：Observation of multicolor light emissions from third-order sum frequency generation in ultrahigh-Q silica microcavities with an organically functionalized surface. Selected for an Editors’Selection.三阶非线性光学效应是现代光学与光子学研究和应用中最重要的非线性光学过程之一，被广泛应用于实现光频梳、全光开关和量子光源等。...

我校信息学院智慧能源中心（CiPES）王浩宇教授课题组提出了一种基于LLC的高能效复合型层级电池均衡电路结构。与传统串联电池组均衡结构相比，该复合结构在转换效率、元件数量、均衡路径长度和电路可扩展性之间实现了良好的综合优化。近日，该成果以“An LLCBased Highly Efficient S2M and C2C Hybrid Hierarchical Battery Equalizer”为题，在电力电子领域顶级国际期刊《IEEE Transactions on Power Electronics》上在线发表。为解决能源危机和生态问题所面临的严峻挑战，以取代化石燃料车为目标的电动汽车技术，因其高能效、无噪音及零温室气体排放等优点，在汽车工业领域具有广泛的应用前景。在高电压和高功率的电动汽车储能系统中，通常需要将低压锂离子电池串联。由于电池单体的差异性，串联电池组储能应用面临着单体电压不匹配、频繁充放电等问题，这严重限制了电池组的平均可用容量和使用寿命。当前解决该问题的商用方案多采用被动均衡，但该方案利用电...

“这是一项具有竞争力的、可以制备应用于现实世界电子纺织品的技术”。——Markus J. Buehler教授（《Chemical & EngineeringNews》）近日，物质学院凌盛杰课题组与塔夫茨大学（Tufts University）大学的David L. Kaplan教授及MIT的Markus J. Buehler教授合作，基于天然蚕丝开发出可规模化生产的多功能导电纤维。这类纤维具有优异的力学性能和良好的导电性，可以通过工业化纺织设备直接加工成具有环境响应性、力学响应性的多功能电子织物。该成果论文“Design and Fabrication of Silk Templated Electronic Yarns and Applications in Multifunctional Textiles”于10月9日在Cell旗下材料领域子刊Matter在线发布，并被Chemical&Engineering News同步报道。C&EN同步报道天然蚕丝纤维作为一种传统纺织纤维，具备优异的力学性能，其织物具有轻薄透气等优点。智慧织物在可穿戴、软体机器人、人机交互及实时医疗监护等高科技领域显示出广大的市场。蚕丝基...

近日，我校物质学院季泉江课题组与复旦大学甘建华课题组合作，通过晶体结构解析、细菌基因编辑以及体外DNA切割等手段,阐明了一种具有高保真和广PAM特性的新型Cas9蛋白——xCas9蛋白的化学工作机理。该研究成果以“Molecular basis for the PAM expansion and fidelity enhancement of an evolved Cas9 nuclease”为题，在知名学术期刊《科学公共图书馆•生物学》 （PLoSBiology）上在线发表。CRISPR基因编辑技术自被发明以来，由于其高效性和简便性，已经被广泛应用于医学、生物学、化学、农学等领域的基础和应用研究。目前最为常用的CRISPR系统为酿脓链球菌中的Cas9蛋白系统。它主要由一种核酸内切酶SpCas9和一种介导RNA——sgRNA所构成。SpCas9核酸内切酶能够与sgRNA特异性结合，通过sgRNA与基因组PAM位点附近的DNA碱基互补配对，靶向识别基因组并实现基因组DNA的双链断裂。通过利用宿主细胞对双链DNA断裂的修复，研究人员能够方便快捷地实现靶向基因编辑。但是由...

2019年猪肉价格牵动着广大民众的心，9月CPI同比涨幅“破3”，而推升CPI的主要原因就是从去年下半年非洲猪瘟传入我国后导致猪肉价格的上涨。我国是全世界最大的猪肉生产和消费国，生猪产业在国民经济发展和人民群众生活中具有重要作用，做好非洲猪瘟病毒的基础研究和非洲猪瘟的防控工作，是我国传染病相关领域科学家的重要责任与义务。2018年8月3日，农业农村部新闻办公室通报我国首例非洲猪瘟疫情，随后病毒很快传播到全国大部分地区，造成超过千亿人民币的经济损失。目前迫切需要研发有效的疫苗和防疫手段，用于控制及预防非洲猪瘟疫情。上科大特聘教授、中国科学院生物物理研究所饶子和院士多年来一直聚焦新发再发重大传染病相关的病毒和细菌方面的研究并取得了多项重要研究成果。他的团队曾于2003年在国际上率先攻克SARS病毒中的关键蛋白结构，为我国成功控制SARS疫情做出了重要贡献。2018年12月，饶子和院士带领其生物物理研究所和上海科技大学联合团队及哈...