随着电动汽车逐步走向高压化与智能化，车顶光伏作为未来绿色能源补充的重要手段，正受到越来越多的关注。该系统对DC/DC变换器提出了“高升压比、低输入纹波、电气隔离、高效率”四大要求。然而，传统的高增益变换器往往在器件数量、控制复杂性、系统损耗等方面存在明显不足，难以兼顾性能与实现难度。 图1 车顶光伏充电系统 为解决上述问题，上海科技大学信息科学与技术学院智慧电气科学中心王浩宇教授团队提出了一种适用于车顶光伏充电系统的单级高升压比谐振变换器拓扑。该拓扑基于电流型输入结构，采用两相交错工作的准谐振拓扑，实现了纹波电流抑制、谐振软开关和极简器件数量的有机统一。 图2 低电流纹波高升压比谐振转换器拓扑示意图 相比传统全谐振结构，本方案利用MOSFET漏感与并联电容在开关周期中局部谐振，实现了主功率开关的零电压开通（ZVS）和整流二极管的零电流关断（ZCS），显著降低开关损耗。二次侧引入的并联电容则进一...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院李剑峰课题组和合作者在国际学术期刊《药学学报》（Acta Pharmaceutica Sinica B）发表了题为“Targeted delivery of BMPR2 mRNA attenuates pulmonary arterial hypertension by reversing pulmonary vascular remodeling”的研究论文，报道了一类高效的肺靶向固体脂质纳米粒（LNP），成功将编码骨形态发生蛋白 II 型受体（BMPR2）的mRNA递送至肺内皮细胞，有效逆转了肺动脉高压血管重构。 肺动脉高压治疗以药物控制为主，能够一定程度改善症状，但不能从根本上逆转肺动脉重构进程，最终患者需肺移植。最新研究显示BMPR2调控肺血管内皮细胞的稳态，在肺血管重构中发挥重要作用，是潜在肺动脉高压治疗新靶点。目前，针对BMPR2的药物主要包括小分子药物、大分子药物以及基于腺病毒的基因治疗药物。小分子药物全身毒性风险较高；大分子药物sotaterept年治疗费用超24万美元，给患者造成巨大的经济负担；基于腺病毒的基因...

7月16日，上海科技大学生命科学与技术学院张力烨课题组与波士顿大学团队在国际期刊《核酸研究》（Nucleic Acids Research）上在线发表题为“Comparative mitochondrial genome and transcriptome analyses reveal strain-specific features of RNA editing in Trypanosoma brucei”的研究论文，揭示了线粒体基因组的环境适应性进化。张力烨课题组工程师赵晓静、2025届本科生何亦欣（目前为多伦多大学研究生）、2023届本科生张凡（目前为宾夕法尼亚州立大学博士研究生）为论文共同第一作者。布氏锥虫可传染哺乳动物引发非洲锥虫病（African trypanosomiasis），这种疾病威胁着数百万人的生命，并给撒哈拉以南非洲地区带来了沉重的经济负担。布氏锥虫的动基体基因组在DNA环的大小、数量和序列复杂性、连接程度以及gRNA基因丰度方面表现出显著的多样性。研究团队通过比较具有发育分化能力的AnTat1.1菌株与单态的Lister 427菌株及其衍生株的线粒体基因组和转录组，...

近日，第62届设计自动化国际会议（ACM/IEEE Design and Automation Conference，DAC）在美国旧金山召开。上海科技大学与香港中文大学合作研究成果“LVM-MO: A Large Vision Model Pioneer on Full-Chip Mask Optimization（利用视觉大模型实现全芯片尺寸级的掩膜优化）”荣获“最佳论文提名”。这是上海科技大学研究成果继2024年首次获得该项提名后，再次获此殊荣，在国际EDA舞台充分展示了上科大研究团队的创新能力。设计自动化国际会议以EDA、嵌入式系统及软件和硅知识产权为主题，专注于EDA相关领域的最新方法和技术，是全球EDA领域的盛会。本届会议共收到投稿论文1862篇，最终录用420篇，其中仅1篇获评“最佳论文奖”、6篇入选“最佳论文奖提名”。上科大信息科学与技术学院2023级博士研究生邬一闻和2022级硕士研究生陈禹阳作为论文共同第一作者在大会上作成果汇报。随着集成电路设计制造领域迈入后摩尔时代，全芯片尺寸版图的光学邻近效应修正，即掩膜优化...

国际医学图像计算和计算机辅助干预协会(Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention Society，MICCAI ) 是医学图像分析领域国际公认最具影响力的学术组织，代表了医学影像人工智能研究的风向标。今年 9 月，MICCAI 2025 会议将在韩国大田举行。近日，大会正式公布论文接收结果，上海科技大学生物医学工程学院共有 27 篇论文入选。 部分研究论文成果简介多模态脑影像（如MRI、CT 和 PET）通过提供互补的结构与功能信息，极大促进了人类对认知机制与神经系统疾病的认识。现有的跨模态影像合成方法大多针对特定任务或模态设计，缺乏统一性，在面对复杂多变的真实临床影像数据时，往往表现出性能下降和泛化能力不足的局限。沈定刚教授课题组博士后王誉霖等开发了一个通用的MRI/CT/PET跨模态图像生成基础模型UniSyn，可基于任意可用模态影像及其成像元数据，合成具备指定采集参数的目标模态影像。在多中心脑影像数据集上的大量实验证明，UniSy...

CRISPR-Cas基因编辑技术凭借其高效性和便捷性，已在生物医药、农业育种及合成生物学领域得到广泛应用。然而，主流核酸酶Cas9和Cas12a因分子量过大（超过1000个氨基酸）而难以高效在体递送，限制了其临床应用。2023年，上海科技大学物质科学与技术学院季泉江团队发现了一类全新的超小型CRISPR-Cas12n系统（400-700个氨基酸），不仅能识别罕见的A富集PAM序列，还在细菌和人类细胞中展现出高效编辑能力。团队表征了四种同源核酸酶（AcCas12n、RdCas12n、MlCas12n和CgCas12n），其中天然AcCas12n具备高编辑活性，经过工程优化后的Cas12Pro在大多数基因组位点的编辑效率已达到常规Cas9/Cas12a水平。为深入理解这一系统的工作原理，季泉江团队成功解析了RdCas12n与sgRNA及目标DNA形成的三元复合体结构，首次揭示其分子作用机制，研究成果以“Mechanisms and engineering of a miniature type V-N CRISPR-Cas12 effector enzyme”为题发表于《自然-通讯》（Nature Comm...

近日，上海科技大学生物医学工程学院彭畅课题组成功开发出一款具有临床应用前景的柔性可穿戴螺旋超声贴片，为非侵入性治疗糖尿病神经性疼痛提供了全新解决方案。研究成果以“A wearable spiral ultrasound patch for focused ultrasound peripheral neuromodulation of diabetic neuropathic pain” 为题发表于Cell Reports Physical Science。这项创新技术与国际现有的药物和手术治疗方案相比，突破了现有疗法存在的药物依赖、手术创伤等诸多局限。研究团队采用独特的结构设计和先进的制造工艺，在仅3.5 cm × 4 cm ×1.5 mm的微型贴片中集成了41个谐振频率为1.5 MHz的超声换能单元（单个1.2 mm × 1.2 mm × 1.5 mm）。通过巧妙的螺旋叶序阵列排布方式，实现了三大技术突破：一是无需使用复杂的相控延时系统即可达到自然声波聚焦效果；二是聚焦性能较传统二维阵列提升；三是显著降低了困扰传统系统的栅瓣干扰问题。贴片整体重量控制在9.05 g，具备优异的柔韧...

智能手机和电动车无线充电需求激增，目前普及的Qi标准（100-300kHz）速度慢、距离短、易过热，更高频的AirFuel标准（6.78MHz）受限于目前的高频同步整流技术无法广泛应用。近日，上海科技大学信息科学与技术学院智慧电气科学中心（CiPES）傅旻帆团队提出了一种基于数字控制的高效同步整流方法，实现高效6.78MHz同步整流，大幅简化电路，降低成本与门槛。 图1 高频无线充电系统示意图整流电路作为无线充电系统（图1）最末级关键拓扑，用于将高频交流能量转换为设备所需的直流能量，在系统中起关键作用。然而目前广泛应用的高效同步整流方法无法应用于高频兆赫兹系统，低效的二极管被动整流方案制约了高频无线充电技术的发展。 图2 同步整流电路及其控制框架针对这一挑战，团队提出基于数字控制的高频同步整流方法，并研制60W同步整流器，峰值效率高达97.7%，比二极管方案提升超5%，系统最高温仅52.8°C。输入电压突变或负载剧烈跳变时响应平稳，输出电...

7月7日，上海科技大学免疫化学研究所张贺桥/Roger Kornberg研究团队（结构生物化学课题组）在国际学术期刊《细胞》（Cell）在线发表了题为“Structures of the measles virus polymerase complex with non-nucleoside inhibitors and mechanism of inhibition”的研究论文，报道了非核苷类抑制剂抑制麻疹病毒（Measles virus）和尼帕病毒（Nipah virus）RNA聚合酶复合物活性的分子机制。 麻疹病毒属于非节段负链RNA病毒（nsNSV），基本传染数（R0）可达12-18，即平均一名感染者可传染12-18人。这一数字高于新冠病毒奥密克戎毒株的R0 (8-10)及已灭绝的天花病毒的R0 (5-7)。据世界卫生组织（WHO）统计，仅2022年和2023年，麻疹病毒感染就导致约13.6万和10.7万人死亡，其中许多为5岁以下儿童。尽管目前已经有上市的麻疹病毒疫苗，但研究表明约5%的两剂疫苗接种者无法产生有效抗体。鉴于其极强的传染性和庞大的感染人群基数，麻疹病毒依然是全球重要的健康威胁...

代谢状态改变是癌症细胞的典型特征之一。代谢依赖性靶点通过靶向癌症特征性代谢状态变化实现对癌细胞的选择性杀伤抑制，系统发掘癌症细胞的代谢依赖性靶点目前依然是一个未解决的重要问题。 近日，上海科技大学生命科学与技术学院刘雪松课题组在国际学术期刊《细胞报告》（Cell Reports）上发表了题为“Precise metabolic dependencies of cancer through deep learning and validations”的研究论文，构建了基于图深度学习的癌症代谢依赖性预测模型“DeepMeta”，该模型依据转录组和代谢网络信息，首次实现癌症样本代谢依赖性靶点的精确预测（图1）。 图1.癌症代谢依赖性预测模型——DeepMeta 抗代谢药物是一类临床上广泛应用的癌症化疗药物，目前还没有很好的标志物用于其临床治疗效果预测。本研究应用DeepMeta预测了TCGA癌症样本的依赖性代谢通路，发现DeepMeta预测的嘧啶代谢通路依赖的癌症患者对抗嘧啶代谢药物（卡培他滨、培美曲塞、吉西他...

7月4日，上海科技大学生命科学与技术学院刘如娟课题组与合作者在国际学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications）在线发表了题为“A cohort of mRNAs undergo high-stoichiometry NSUN6-mediated site-specific m5C modification”的研究论文，报道了人tRNA 5-甲基胞嘧啶（m5C）修饰酶NSUN6识别催化mRNA底物的分子机制，并阐明了其通过mRNA修饰活性促进乳腺癌细胞迁移的功能机制。RNA上已发现170多种化学修饰，广泛参与其生命周期调控。tRNA的修饰最为丰富，对其稳定性、翻译效率与准确性，以及tRNA来源小RNA的生成具有关键作用。随着RNA修饰检测技术的发展，近些年研究发现许多原本存在于tRNA上的修饰也出现在mRNA中。除了m⁶A外，大多数mRNA修饰缺乏专一的修饰酶，通常由tRNA修饰酶介导。然而，tRNA特有的倒“L”形三级结构与mRNA差异较大，目前对这些酶如何识别并修饰mRNA的机制仍了解甚少。此外，由于tRNA修饰酶具有多底物特性，存在复杂的串扰，进一步...

随着集成电路尺寸不断缩小，传统的铜互连因电阻尺寸效应严重而面临严峻的性能挑战。在10纳米线宽下，铜互连的电阻率可达块体材料的数十倍，严重制约芯片性能提升。寻找新一代互连金属及其加工方案成为行业迫切需求。Ir、Ru、Rh等金属因其电阻尺寸效应较弱、可靠性好，被称为有望取代Cu的“下一代互连金属”，然而这些金属材料的加工方案尚不成熟。在此背景下，上海科技大学物质科学与技术学院冯继成课题组成功开发出用于下一代芯片金属互连“自下而上”增材加工的新方案。相关研究成果以“Wafer-scale nanoprinting of 3D interconnects beyond Cu”为题发表于国际学术期刊ACS NANO, 并被选为增选封面（Supplementary Cover）。 本工作开发了不受材料限制，且兼具纳米级加工精度与晶圆级加工通量的新型金属互连方案，利用其加工的Au、Ir与Ru三维金属互连可达到理论预测的导电性能。该方法利用“人工闪电”创制等离子体氛围下的金属纳米颗粒，通过气流将其...

内质网转位是分泌蛋白和膜蛋白生物合成的关键步骤，确保这些蛋白质准确定位并发挥功能。然而，信号序列的多样性（体现在序列异质性、构象动态性和转运途径特异性上）对蛋白质转位系统提出了精确识别、高效分选和严格质控的挑战。近日，上海科技大学生命科学与技术学院邹燕与合作者在国际学术期刊《科学进展》（Science Advances）发表了题为“ATP13A1 engages SEC61 to facilitate substrate-specific translocation”的研究论文，报道了P5A型转运体ATP13A1能够协助携带高疏水性和/或缺乏N端正电荷的非典型信号序列的蛋白质通过SEC61通道完成内质网转位，鉴定出ATP13A1负责底物结合与选择的关键氨基酸残基，揭示了该蛋白在确保蛋白质精准高效分选和定位中的重要作用。 P型ATP酶（P-type ATPase）是维持细胞内阳离子和小分子物质不对称分布的重要转运体家族，根据序列特征和底物特异性分为5个亚家族（P1-P5）。其中，P5A亚家族（哺乳动物中为ATP13A1）在被...

转座子是一类能在基因组中跳跃的DNA片段，广泛存在于几乎所有物种，其中在人类基因组中占一半以上，其激活与跳跃与多种疾病相关，如结直肠癌、卵巢癌、血友病、杜氏肌营养不良症、神经纤维瘤等。然而，转座子编码的产物可能在跳跃发生之前已开始影响宿主，其具体影响与机制尚有待深入探究。 6月24日，上海科技大学生命科学与技术学院窦坤课题组在国际期刊《细胞报告》（Cell Reports）上在线发表题为“Retrotransposon 3S18 forms self-protective aggregates and prolongs mid-oogenesis”的研究论文。该研究揭示了果蝇卵巢中一类特殊逆转座子能够通过形成微米级别的大型聚集物，阻塞宿主物质运输进卵巢，并进一步引起卵子发育迟缓。 TARCO（Transposon-Associated Ribonucleic Compartments）示意图研究人员发现，转座子的激活会导致果蝇卵子发育中期卵母细胞显著变小，以及卵子发生过程延长，其中一种特定的长末端重复序列（Long Terminal Re...