在大数据和人工智能时代，海量数据存储对存储器性能提出更高要求，但传统存储器在尺寸微缩、耐久性和数据保持能力等方面面临严峻挑战。二维半导体材料，如单层二硫化钼（MoS2）以其超薄结构、无悬挂键界面和可调的能带结构，被视为下一代存储器的理想候选材料。然而，寻找与之兼容、可规模化制备且性能优异的电荷捕获层，成为制约其发展的关键问题。针对这一挑战，上海科技大学物质科学与技术学院纪清清课题组与濮超丹课题组合作，设计了一种混合维度存储器结构：将单层MoS2与CdSe@CdS核壳量子点相结合，构建了具有高耐久性的非易失性存储器。该研究成果已于近期发表在Cell Press旗下知名期刊Matter。研究团队通过合成具有多面体形貌的核壳量子点（QDs），并采用电化学惰性配体（RNH2）对其表面进行钝化处理，显著降低了表面缺陷密度，提升了量子点的光电稳定性（图1）。随后，单层MoS2被转移至量子点薄膜上，使MoS2发挥双重作用：既作为晶体管沟道负责电荷传输...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院许超课题组在卤化物固态电解质方向取得重要进展，研究成果以“UCl3-Type Crystalline Oxychloride Electrolytes for All-Solid-State Lithium-Ion Batteries”为题在国际知名期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）在线发表。固态电池实现其全部潜力的关键在于开发兼具高离子电导率、宽的电化学窗口，并能与高能量密度正负极材料兼容的固态电解质。近期多项研究发现，具备非密堆积结构的UCl3型氯化物具备高离子电导率和正极材料兼容性，但该类新型电解质材料体系的结构化学特性和电化学性能仍待进一步研究探索。本研究通过高能球磨合成技术成功将氧掺杂进入UCl3型晶体结构中，制备出具有独特晶体结构的氯氧化物电解质Li0.388+xLa0.475Ta0.238Cl3-xOx(图1)。研究人员利用多种基于同步辐射的衍射、谱学以及固态核磁等先进表征技术，系统性地研究该材料的长程和局域结构，解析不同位点Li+的化学环...

上海科技大学物质科学与技术学院王宏达课题组与于奕课题组合作，运用介电衬底诱导的气相外延法技术，成功制备出类黑磷结构（属A17晶相）、尺寸超过10微米的多层锑烯纳米片，并系统揭示了其独特的p型半导体特性、拉曼振动特征及其在空气中的稳定性机制。该成果近日发表于纳米科学与技术领域国际期刊ACS Nano。黑磷烯作为典型的各向异性二维单层材料，其褶皱蜂窝结构中3p轨道沿面内锯齿方向与扶手椅方向的杂化存在显著差异，赋予其电学与热学传导各向异性，该材料早在1953年即证实具有高载流子迁移率，是一种优异的纳米电子材料。锑作为同属第Ⅴ主族元素，A17相黑锑烯具备类似的各向异性特征，其5p轨道杂化引入强自旋轨道耦合效应，理论上具有更优越的电学输运性能，被认为是未来电子与能源器件的理想候选之一。然而，由于A17相黑锑烯晶体是一种亚稳态，其可控外延生长始终面临挑战。图1. 亚稳态A17相多层黑锑烯晶体结构。本研究利用云母衬底的绝缘性质，弱化范德...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院于奕课题组与比利时安特卫普大学、美国普渡大学科研团队合作，在辐照敏感材料的电子显微成像研究中取得突破性进展，利用低剂量电子显微成像方法揭示了卤化物钙钛矿材料的表面边缘和内部缺陷的原子结构。北京时间10月29日，相关研究成果以“Atomically Resolved Edges and Defects in Lead Halide Perovskites”为题，在线发表于国际学术期刊《自然》（Nature）。 图1：研究成果在《自然》（Nature）上的发表页面 辐照敏感材料的原子尺度成像一直是显微学领域的重大挑战。在生命科学与材料科学领域，由轻元素构成、原子键能较弱或化学活性较高的物质，在电子束辐照下会迅速发生结构坍塌与化学分解，难以获取原子分辨图像和微观结构信息，制约了对其构效关系的科学认知。卤化物钙钛矿是一种新型光电功能材料体系，在太阳能电池等能量转换领域应用前景广泛，但其稳定性问题制约了产业化进程。一方面在空气暴露条件...

二甲基二乙烯基硅烷是武兹法生产有机硅乙烯基封头剂过程中无法避免的副产物，我国是乙烯基封头剂的主要生产国和出口国，每年都会产生大量二甲基二乙烯基硅烷。目前该副产物尚缺乏成熟的工业利用途径，大部分被长期储存，不仅占用仓储资源，还存在环境泄露与安全生产隐患。同时，硫磺作为石化工业最常见的副产物，尽管已有广泛用途（例如硫酸的生产），但其在世界范围内仍长期处于过剩状态。近日，上海科技大学物质科学与技术学院严佳骏课题组与纪清清课题组合作，通过反硫化技术，仅用二甲基二乙烯基硅烷与硫磺两种工业废料，成功制备出富含硫元素的动态网络高分子薄膜，该薄膜能够有效修复单层二硫化钼场效应晶体管中的硫空位，抑制器件开关迟滞现象，从而显著提升场效应晶体管的高温工作性能。相关成果发表于国际知名学术期刊Green Chemistry。 图1. DMDVS的产生以及反硫化技术的概览和应用。 硅基交联剂的引入使所得聚合物展现出区别于传统反硫化...

近日，上海科技大学创意与艺术学院邹悦课题组在设计学领域重要学术会议北欧设计研究会议（Nordic Design Research Conference）上发表了题为“An adventure with AI: A Relational Techno-life Design Approach”的研究论文，创新性提出“关系性技术生命设计（Relational Techno-life Design）”理论框架，为人与AI的深度融合提供了新的设计范式与实践路径。该论文是本次会议中唯一获收录的中国研究单位成果。当前，随着人工智能技术日益融入日常生活与个体身份建构过程，现有AI系统设计多聚焦功能实现与效率优化，而忽视了AI对人类情感体验、社会联结及可持续未来的深层影响。因此，如何在智能设计中引入生命视角，推动人机关系实现动态平衡与意义共创，已成为该领域的关键挑战。针对上述挑战，邹悦课题组基于关系性设计哲学，深入探讨人工智能在个体生命叙事以及社会、生态多维关系中的角色，提出“关系性技术生命设计”框架——一种融合关系性体验、知识共享与...

荧光分子断层成像（Fluorescence Molecular Tomography, FMT）是一种灵敏度极高的三维光学成像技术，可以“无创”捕捉体内靶向性荧光探针的分布，广泛用于肿瘤检测、药物研发和脑科学研究。然而在真实生物组织中，探针的非特异性沉积和自发荧光的干扰，易产生强烈的背景噪声掩盖有效信号，导致成像的准确性和可靠性大打折扣。为破解这一难题，上海科技大学信息科学与技术学院任无畏教授、数学科学研究所姜嘉骅教授以及物质科学与技术学院朱幸俊教授组成跨学科团队，在国际光学重要期刊《激光与光子学评论》（Laser & Photonics Reviews）上合作发表了题为“High-Fidelity Solution Decomposition Fluorescence Tomography in the Presence of Background Interference”的研究论文，提出一种创新算法——解分解荧光分子断层成像（Solution Decomposition FMT, SD-FMT），可显著提升复杂背景下的成像精度与可靠性。 图1 解分解荧光分子断层成像（SD-FMT）...

发展高性能固态电解质对实现下一代锂金属电池至关重要。近日，上海科技大学物质科学与技术学院严佳骏课题组与许超课题组合作，在聚合物塑性晶体电解质方向取得重要进展。针对聚合物-丁二腈复合体系虽具备优异电化学性能、但离子电导率等关键指标仍有待提升的现实挑战，团队创新性地提出通过可控/活性支化自由基聚合法（CLBRP）合成电化学稳定支化聚丙烯腈的新策略，所得聚合物的独特支化结构在聚合物-丁二腈塑性晶体环境中能够形成连续的锂离子传导通道，显著降低传输阻力，使锂离子能够实现更快速的迁移。相关成果发表于ACS Macro Letters。 图1 支化聚丙烯腈的聚合物塑性晶体电解质。（a）线性PAN与支化PAN在丁二腈（SN）中的构象。（b）通过CLBRP合成支化PAN的示意图。 该研究以结构设计为核心抓手，采用2-氯丙烯腈作为引发支化单体，在分子层面精准构筑支化架构。电化学表征显示，与采用未参杂或常规线性聚合物的体系相比，该电解质在离子电导率...

日常生活中，天线帮助人们接收无线电波，实现电视信号传输、手机通讯等功能。当科学家将天线的概念缩小到纳米尺度（约为头发丝直径的千分之一），就能制造出能捕捉可见光的纳米光天线。近日，上海科技大学物质科学与技术学院冯继成课题组利用自主研发的3D纳米打印技术，成功制造出能精准调控可见光响应性的新型纳米天线。相关成果以题为“Vertically-Aligned Hybrid Plasmonic Nanoantennas with Tailored Visible-Light Responses”发表于国际学术期刊Nano Letters。 图1：Au、Ag及其叠层纳米天线阵列。第一行和第二行SEM的Scale bar分别为1000和200 nm） 传统纳米天线大多为平面结构，就像平铺在基板上的图案，限制了其对光场的调控能力。冯继成团队开发的法拉第3D打印技术，犹如一支看不见的电场画笔，能够将金、银等金属纳米粒子绘制成立体结构。这些纳米天线直径仅约40纳米，高度却能达到直径的15倍以上，像一片密集的纳米森林（图1）。 图...

10月17日，上海科技大学生物医学工程学院沈定刚课题组在《自然-生物医学工程》（Nature Biomedical Engineering）上发表标题为“Deep learning-based HER2 status assessment from multimodal breast cancer data predicts neoadjuvant therapy response”的研究论文，阐明了如何利用多模态乳腺癌影像数据及深度学习技术，构建可准确预测HER2状态及新辅助治疗反应的非侵入式智能诊断模型，有效克服了传统穿刺活检因肿瘤异质性导致的假阴性问题，为乳腺癌精准治疗策略的制定提供了新途径。乳腺癌是全球女性发病率最高的癌症，早期患者的治疗决策高度依赖HER2状态的准确评估。目前临床金标准穿刺活检能提供诊断依据，仍存在明显局限：具有侵入性，且由于肿瘤内部存在HER2异质性（即同一肿瘤内不同细胞HER2表达水平不同），可能导致假阴性结果，致使部分本应受益于靶向治疗的患者错失治疗良机。 基于多模态乳腺影像的HER2状态和新辅助疗效预测模型为解决这一...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院许文青团队在《蛋白质与细胞》（Protein & Cell）杂志发表了题为“Structure-based engineering of the midnolin-proteasome pathway for targeted protein degradation”的研究文章，解析了midnolin-蛋白酶体复合物的冷冻电镜结构，并开发了全球首个基于midnolin的靶向蛋白质降解平台——MidTAC，为治疗“不可成药”靶点相关疾病（如癌症）带来了全新的希望。在细胞中，蛋白质的“寿命”通常由泛素-蛋白酶体途径决定——这曾经被认为是蛋白质降解的“黄金准则”。然而，近期发现Midnolin-蛋白酶体途径以非泛素化依赖的方式，可直接招募底物进行降解，它可能代表了蛋白酶体绕过泛素化系统实现蛋白选择性降解的普遍机制。Midnolin作为调控蛋白质稳态的关键因子，介导细胞核内底物如即刻早期基因编码蛋白及其他细胞类型特异性转录调节因子的精准快速降解，响应细胞内应激与代谢信号的动态变化。研究团队运用冷冻电镜技术解析...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院黄焕明课题组联合免疫化学研究所副研究员许红涛，使用氮杂双环[1.1.0]丁烷（ABB）与1,3-二烯偶联，利用可见光驱动的光钯催化和配体调控，成功实现了1-氮杂双环[2.1.1]己烷和1-氮杂双环[4.1.1]辛烯这两类氮杂生物电子等排体的区域选择性合成，并应用于DNA编码库(DEL)的合成中。相关成果发表于国际化学领域代表期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society, JACS）。吡啶是上市药物中第二常见的环状体系，在“escape from flatland”概念的推动下，三维氮杂生物电子等排体近年来已成为药物化学中吡啶环的高效替代结构（图1）。在以往研究中，2-氮杂生物电子等排体和3-氮杂生物电子等排体已有较多的报道。尽管1-氮杂双环[2.1.1]己烷（1-aza-BCHs）极具潜力，其合成路线仍较为稀缺，因此亟需开发温和且普适性强的1-aza-BCH合成方法。 图1 三维氮杂生物电子等排体本工作使用ABB作为自由基前体，在可见...

近日，上海科技大学iHuman研究所徐菲课题组与赵素文课题组在化学感知领域再度取得突破。合作团队在《细胞发现》（Cell Discovery）在线发表题为“Chemosensation of the pheromone spermine by the olfactory TAAR-like receptor TAAR348”的研究论文，首次解析了七鳃鳗嗅觉TAAR样受体TAAR348与性信息素精胺（spermine）及其下游Gs蛋白复合物的冷冻电镜结构，揭示了一种全新的多胺识别模式，在TAAR样受体结构研究方面迈出了重要一步，同时为理解脊椎动物嗅觉演化及开发环境/疾病双用途生物传感器奠定了关键分子基础。 TAAR348仅存在于七鳃鳗科，是目前已知最古老的TAAR样成员。此前研究表明，雄性七鳃鳗精液中的精胺可通过激活TAAR348吸引雌性，但其分子识别机制一直未被阐明。本研究通过G蛋白三聚体解离实验测定精胺激活TAAR348的EC50为155 nM，并解析精胺-TAAR348-Gs三元复合物结构。结构显示，含有四个氨基的精胺以“L”形构象结合于受体正构位点，其氨...

近日，上海科技大学免疫化学研究所白芳课题组与香港大学高盛华教授合作，在国际学术期刊《药学学报》英文刊（Acta Pharmaceutica Sinica B, APSB）上发表题为“PhenoModel: A Multimodal Phenotypic Drug Design Foundation Model for Discovering Novel Potential Inhibitors of Multiple Cancer Cells”的研究论文，提出多模态分子基座模型 PhenoModel，并衍生出表型驱动的活性化合物筛选技术PhenoScreen，为基于细胞表型扰动的活性化合物发现提供了新的人工智能方法。表型驱动的药物发现（Phenotypic Drug Discovery, PDD）是一种经典的药物研发策略，通过关注化合物作用后引发的细胞或生物体可观察表型发现潜在药物。得益于“直接观察生物效应”的研究方式，表型驱动药物发现（PDD）在历史上相比单纯依赖靶标驱动的策略，显示出更高的药物研发成功率，尤其在发现“first-in-class”新药方面具有优势。然而，PDD也长期面临作用机制溯源难、筛选成本高等瓶颈...