近日，上海科技大学物质科学与技术学院特聘教授Osamu Terasaki带领电镜中心研究团队成功通过原位高温加热电镜实验制备并观察到无客体的纯硅Si46结构，为硅基光电器件开发提供了新的材料基础。相关成果以“Observation of a guest-free Si46 clathrate-I framework from Ba8-xSi46 upon in situ vacuum heating”为题，发表于期刊《自然-通讯》（Nature Communications）。 图：含Ba客体原子的I型笼状化合物结构示意图 硅是现代电子器件的基石，但间接带隙特性限制了其在太阳能电池、LED等光电器件中的应用。理论研究表明，I型笼状结构的纯硅Si46可能具有宽直接带隙，但其合成长期受限于客体金属原子无法完全移除——传统方法中，较大的Si24笼内客体原子过于稳定，加热移除易导致结构坍塌。 图：大笼中Ba原子的逐步缺失及无客体纯Si46框架的实验结果图 此次，研究团队利用合作者提供的Ba8-xSi46 样品，依托上海科技大学物质学...

超导高频技术作为当前国际发展迅速、竞争激烈的战略前沿技术，广泛应用于物理学、化学、材料科学、生物医学、能源科学及量子计算等多个领域。基于高纯铌整体铸造的高频超导腔具有高加速梯度、高品质因数等优势，但其建造与运行成本高昂、工作温度低（2.0K），且性能已接近理论极限。与之相比，以铜腔为基底、内壁镀覆超导薄膜的高频腔技术展现出显著优势：成本大幅降低、热导率高、机械稳定性高、对环境磁场敏感度低。该技术还允许将超导材料表面设计（如多层膜技术）与加速器及冷却系统分离，为系统优化设计提供了更大空间。高功率脉冲磁控溅射技术因其等离子体密度高、峰值功率密度大、基体电流密度高、靶材粒子离化率高等特点，在制备超导高频腔薄膜方面极具潜力。欧洲核子研究中心（CERN）开创的铜腔镀铌技术，通过在铜腔内表面磁控溅射数微米厚的铌薄膜，显著降低了建造和使用成本（≥90%），同时提升了品质因数。然而，针对体积小、结构复杂（包含束管和...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院王彤课题组在《欧洲分子生物学学会杂志》（The EMBO Journal）发表题为“Annexin A7 enhances TIA1 axonal trafficking to counteract pathological aggregation in neurons”的研究文章，报道了钙调蛋白 Annexin A7（ANXA7）介导无膜细胞器——核糖核蛋白颗粒（RNP）沿神经元轴突由末梢至胞体逆向运输的分子机制，可防止与渐冻人症相关的 TIA1 蛋白及其货物 mRNA 在轴突内异常聚集，从而避免由此引发的神经元退行性改变。本研究首次阐明了神经元轴突内RNP这一无膜细胞器的逆向运输机制，为神经退行性疾病的靶向治疗研究提供了新的思路。 在神经元中，mRNA常与RNA结合蛋白（RBP）形成无膜的RNP，作为轴突内RNA运输的基本单位，其稳定运输对于维持神经元稳态至关重要。然而，轴突运输受阻会导致RNP异常聚集并诱发神经退行性疾病，如肌萎缩侧索硬化症（ALS）和额颞叶痴呆（FTD）等。TIA1蛋白是一种能发生相分离的RNA结合...

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...