7月23日，上海科技大学生命学院刘冀珑实验室在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了研究论文 “CTP合酶配体结合模式的结构基础”（Structural basis for ligand binding modes of CTP synthase）。这项研究以近原子分辨率（2.48埃和2.65埃）揭示了三磷酸胞苷合酶（CTP合酶）配体结合模式，是近70年的CTP合酶研究中，第一次用可靠的电子密度图精确定位该代谢酶结构中的所有配体。 研究团队通过近原子分辨率的结构信息，不仅揭示了四种不同核苷酸及底物谷氨酰胺与CTP合酶的精准相互作用，也完善了人们对CTP合酶变构调节及CTP合成的潜在机制的理解。 CTP合酶是生物化学教科书上解释酶与底物相互作用的经典案例，它催化从头CTP生物合成的最后一步和限速步骤，其配体包括ATP、GTP、UTP和CTP这四种基本核苷酸以及谷氨酰胺和谷氨酸这两种氨基酸。 CTP合酶在促进活跃的细胞代谢中起着关键作用，特别是在增殖细胞（如干细胞、如淋巴细胞和癌细胞）中，其表达和活...

上海科技大学iHuman研究所水雯箐课题组长期发展生物质谱技术，应用于G蛋白偶联受体（GPCR）的配体筛选与功能蛋白质组学研究，促进新结构、新活性的GPCR配体发现与新药靶的挖掘。近日，水雯箐课题组与上科大胡霁课题组、钟桂生课题组合作，系统性绘制小鼠多脑区跨膜蛋白质组图谱，通过对疾病动物模型的脑蛋白质组学研究揭示出两种抑郁样行为的GPCR类新调控因子，为抗抑郁药物研发提供潜在新靶点。该成果于7月21日在学术期刊Science Advances上发表，论文题为“Multiregional profiling of the brain transmembrane proteome uncovers novel regulators of depression”。 大脑是生物体内结构和功能最复杂的组织。近年来蓬勃发展的脑蛋白组学研究是绘制大脑功能分子图谱、全面理解大脑生理病理机制的必经途径。以G蛋白偶联受体、离子通道和转运体为代表的跨膜蛋白家族在突触信号传递和神经可塑性调节中扮演重要角色，许多跨膜蛋白与精神类疾病和神经退行性疾病的...

7月22日，中国科学院上海光学精密机械研究所、上海科技大学等联合研究团队基于激光加速器的小型化自由电子激光研究成果，作为封面文章刊登于国际顶尖学术期刊《自然》（Nature）。中科院上海光机所研究员，上海科技大学党委书记、副校长，中科院院士李儒新是该论文的通讯作者之一。 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室，利用自行研制的具有国际领先综合性能的超强超短激光装置，在基于激光加速器的小型化自由电子激光研究方面取得突破性进展。研究团队通过显著提升激光尾波场加速的电子束品质，并结合创新设计的紧凑型束流传输与辐射系统，实验上首次实现了基于激光加速器的自由电子激光放大输出，典型激光波长27nm，最短激光波长可达10nm级，单脉冲能量可达100nJ级，国际率先完成了台式化自由电子激光原理的实验验证，对于发展小型化、低成本自由电子激光器具有重大意义。《自然》期刊封面（图片制作：刘卓佳）自由电子激光是实现X射...

近日，上海科技大学物质学院宁志军课题组提出一种以低维钙钛矿诱导三维钙钛矿生长的方法，并基于该方法制备出了低维无机锡钙钛矿太阳能电池。相关研究成果以“Low-Dimensional Inorganic Tin Perovskite Solar Cells Prepared by Templated Growth”为题发表于国际学术期刊《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）。该项工作入选了Angewandte Chemie International Edition的Very Important Paper (VIP),并作为封面文章进行Highlight，期刊也对作者宁志军教授进行了专题介绍（https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202107321）。 Very Important Paper作者专题介绍期刊封面锡钙钛矿太阳能电池近年来性能发展迅速，有望成为新一代的低成本、环保、高效薄膜太阳能电池。目前的挑战之一是锡钙钛矿容易发生氧化，造成器件效率下降。在前期的工作中，宁志军组开发了低维杂化结构锡钙钛矿薄膜，其低维结构较好的热力学稳定性和表面...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院李智课题组开创性地设计、合成和命名了一类新型的含有磺酰胺基团的手性联萘二磺酸（XieBINSA）。研究团队将XieBINSA应用在未活化烯烃的不对称氢烷氧基化反应中，实现了温和条件下高对映选择性分子内氢烷氧基化，并首次报道了该反应中催化剂的详细作用机理。该工作由李智教授指导、2021届博士研究生谢文斌独立完成，近期发表于催化化学领域顶刊ACS Catalysis。值得一提的是，这一类新型质子酸类化合物由谢文斌的姓氏命名，成为了他本人最好的毕业礼物。 左起：李智教授、谢文斌同学联萘二磺酸是一类新型手性强酸催化剂，但由于合成非常困难，目前仅有BINSA型L1~L4以及SPISA型L5见于文献报道。研究团队以(R)-BINOL为初始原料，通过改进合成方法，能够在11步内以高达37%的总收率制得L6~L13等多种XieBINSA磺酸，大大扩充了磺酸的种类，为该领域更多新反应的发现提供了工具。 图1. 手性二磺酸BINSA，SPISA和XieBINSA手性醚类化...

上科大信息学院高飞课题组（混合成像系统实验室）两名本科生以第一作者身份投稿的两篇会议论文被IEEE国际超声论坛（IEEE International Ultrasonics Symposium ，IEEE IUS 2021)接收。两篇论文在基于模型的光声图像重建方面分别提出了两种不同的解决方案。 计算机科学与技术专业大四本科生龚嘉礼针对光声图像迭代的重建问题提出新的算法：通过深度学习的方式计算迭代的梯度下降中的正则项。该方法在仿真数据集上有良好的表现，提高了重构图像的清晰度和准确度。论文题为“Deep Learning Regularized Acceleration for Photoacoustic Image Reconstruction”。 图：通过计算当前图像与其数据一致项的梯度信息，经过CNN模型学习约束，进而提高图像质量。与传统方法比较，在3个迭代后即可超越传统方法，并达到非常好的定量结果。生物医学工程专业大三本科生李卓安提出一种在基于模型的光声图像重建中使用深度学习的方法来代替复杂的参数调整过程，并通过构建卷积神...

上海科技大学物质科学与技术学院叶柏华课题组专注于新型过渡金属有机偶联催化与不对称催化合成研究。近日，该研究团队与合作者突破性地发展了一种高效的新型交叉亲电偶联催化体系，并成功将其运用在构建一系列具有生物活性的联芳杂环骨架上。相关工作以″Zirconium-Redox-Shuttled Cross-Electrophile Coupling of Aromatic and Heteroaromatic Halides″为题，于北京时间2021年7月9日在国际知名学术期刊《细胞》（Cell）旗下《化学》（Chem）上在线发表。 有机联芳杂环是药物、天然产物、农药与功能材料分子的最重要骨架之一，时至今日，此类骨架的合成仍有很大的挑战性。目前在工业制药上主要依靠经典过渡金属催化交叉偶联反应体系制备合成。其中，预制备的金属偶联试剂（硼试剂、锌试剂、镁试剂、锡试剂等）以及该试剂对芳杂环官能团兼容性这两大因素影响了整体的合成效率。为了摆脱上述限制，人们发展了亲电交叉偶联(XEC)催化体系, 利用催化手段直接偶联两...

信息学院智慧电力与能源系统中心（CiPES）梁俊睿教授课及其指导的机电与能量转换课题组（机电与能量转换实验室，METAL）一直致力于环境动能收集技术以及无电池物联网系统的基础理论研究与工程优化设计，研究工作涵盖了机械设计、动力学建模、电力电子与集成电路设计、低功耗嵌入式系统、物联网等多个学科范畴。近日，该课题组在多功能压电接口电路和压电动能收集系统动力学建模两个方面分别完成并发表了研究中取得两项重要科研工作成果。 METAL课题组合照（赵宝：左三；高一鸣：右五）多功能压电接口电路近年来，随着智能技术的长足进步和国家“双碳”目标的出台，从环境收集能量以实现空间分散的物联网设备的能量自给受到了学术界和产业界的广泛关注。针对使用压电材料收集机械动能这一具体课题，METAL课题组突破以往压电接口电路仅实现压电俘能或者压电激振单一功能的传统思维限制，开发出首款具有双向能量转换功能的压电接口电路。在他们早前研制的同步三次...

上科大iHuman研究所徐菲课题组在癌症药物靶点卷曲受体研究上再传捷报，继2018年在Nature上发表第一个卷曲受体FZD4结构，其研究团队又通过冷冻电镜技术首次解析了卷曲受体FZD7和下游G蛋白三聚体复合物结构，以真实可见的三维精细结构破解了卷曲受体领域长期争论的谜题——即此类非经典G蛋白偶联受体（GPCR）能否与G蛋白形成稳定的具有信号传递功能的复合物。该成果以“Cryo-EM structure of constitutively active human Frizzled 7 in complex with heterotrimeric Gs”为题，于7月8日在学术期刊《细胞研究》（Cell Research）上在线发表。由卷曲类受体介导的Wnt-FZD-βcatenin信号通路，在人体胚胎发育和干细胞分化过程中发挥重要调控作用。FZD7是卷曲受体家族十个蛋白中研究最为深入的一个，在多种癌症，如胃肠癌、乳腺癌、结直肠癌中高表达且参与癌症的发生发展，是新兴的癌症药物靶点。该受体跨膜结构域三维结构的首次破解将为研究靶向性治疗癌症药物提供精准...

近日，我校物质学院颜世超课题组在过渡金属硫化物的电子结构机理研究方面取得重要进展。研究人员利用低温扫描隧道显微技术发现1T-TaS2类材料费米能级附近存在电子窄带，并揭示了电子窄带对这类材料的电子结构的重要作用。近期该结果以“Roles of the Narrow Electronic Band near the Fermi Level in 1T-TaS2-Related Layered Materials” 为题发表于国际知名期刊Physical Review Letters。 在复杂量子材料中，费米面附近的电子窄带能够诱导出新奇的物态，比如超导、磁性和关联电子态等。与普通能带的电子相比，处于窄带的电子动能显著降低。当窄带处于费米能级附近时，电子间的库仑排斥作用会超过电子的动能，使系统进入关联电子态。在层状材料中，具有窄带的层状材料相互堆叠，它们之间的层间耦合也会对电子窄带产生调制。电子关联作用和层间相互作用使得具有窄带的层状材料具有非常复杂的物理性质。 过渡金属硫族化合物1T-TaS2具有二维层状结构。理论计算表...

6月29日，上海科技大学生命科学与技术学院罗振革课题组在国际学术期刊Cell Reports发表题为“The CTNNBIP1-CLSTN1 fusion transcript regulates human neocortical development” 的研究论文，报道了人类大脑皮层发育过程中神经祖细胞特异表达的融合转录本CTNNBIP1-CLSTN1的新发现，并通过在类脑器官中研究CTNNBIP1-CLSTN1的功能，揭示了人类大脑发育的新机制。在哺乳动物的进化过程中，大脑皮层的扩张被认为是提高认知能力的重要基础。相比小鼠等啮齿类动物，人类的大脑皮层发育具备更丰富的神经祖细胞库和更长的神经发生时间，最终形成可容纳更多神经元数量和更复杂神经元网络的脑沟回皮层结构。尽管已有不少研究鉴定了大脑皮层进化相关的重要基因，但除了传统基因表达调控，是否还存在其他类型分子机制参与调控，目前仍知之甚少。融合转录本是一类来源于不同母本基因产生的嵌合体RNA，主要发现于癌症等疾病中，近年来也被发现于各种正常组织内。有意思的是，...

近日，上海科技大学信息学院视觉与数据智能中心屠可伟课题组在第59届Annual Meeting of the Association for Computational Linguistics (ACL 2021) 发表7篇主会论文以及1篇扩展论文集论文。ACL是自然语言处理领域最顶级的国际会议，也是人工智能领域最重要的会议之一。ACL 2021的论文录用率为21%。屠可伟课题组所发表的7篇主会论文涵盖了无监督文本解析、（单语言）结构预测、跨语言结构预测三个研究方向。 无监督文本解析是指仅使用无标注训练文本自动学习文本解析器的研究方向。获取训练文本的高质量标注往往耗时耗力，而无监督解析是避开这一问题的主要技术基础。课题组的两篇论文分别研究了无监督句法解析和无监督篇章解析。 在主会论文 Neural Bi-Lexicalized PCFG Induction 中，课题组研究了如何高效地利用双词汇化概率上下文无关文法 （PCFG） 来进行无监督依存句法和成分句法分析。之前该方向的工作通过引入条件独立性，牺牲双词汇化依存关系的建模来...

近日，活细胞结构与功能成像等线站工程暨上海软X射线自由电子激光装置调试工作连续取得突破性进展。继实现532米X射线自由电子激光装置的全线调试贯通、带光运行后，装置于6月21日凌晨首次实现了2.4纳米单发激光脉冲的相干衍射成像，获得了首批实验数据，并完成了对衍射图样的快速图像重建。该成果具有里程碑意义，体现了活细胞结构与功能成像等线站工程暨上海软X射线自由电子激光装置整体性能的先进性，标志着我国在软X射线自由电子激光研制和使用方面已步入国际先进行列。标准样品圆孔、方孔及鹦鹉螺图案的相干衍射图样基于该成果，活细胞结构与功能成像等线站工程暨上海软X射线自由电子激光装置成为了国际上仅有的两个已实现“水窗”波段相干衍射成像实验的自由电子激光装置之一。“水窗”是指波长在2.3纳米到4.4纳米范围的软X射线波段。在此波段内，水不吸收X射线，对X射线相对透明。但是碳元素等构成生物细胞的重要元素，仍会与X射线相互作用，因而水窗波段...

近日，上科大物质学院杨波课题组在HZSM-5型分子筛用于催化甲苯甲基化的机理研究中取得重要进展。该理论模拟研究采用从头计算分子动力学方法结合自由能采样技术，对于甲苯与甲醇反应生成二甲苯分子及二甲苯分子沿孔道扩散的历程进行了模拟计算，并确定了对二甲苯高选择性的来源。该成果以“Identifying the Key Steps Determining the Selectivity of Toluene Methylation with Methanol over HZSM-5”为题发表在国际知名学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）上。对二甲苯是一种重要的工业原材料，可以用于制备纤维、胶片、薄膜等产品。目前对二甲苯主要还是通过石油工业中的石脑油催化重整获得二甲苯混合物，经分离提纯得到对二甲苯，这种方法相对低效。近些年的科研成果发现，经过修饰的HZSM-5分子筛中，甲苯与甲醇反应生成对二甲苯的选择性在实验中可以达到90%以上。但对二甲苯高选择性的来源长期以来存在争议，实验上无法给出直观的证据，理论模...