近日，上海科技大学创意与艺术学院智造系统工程中心（CASE）张振波课题组在金属材料领域核心期刊Acta Materialia上发表了题为“On the origin of grain boundary α phase mediated strain localization and crack initiation in metastable β titanium alloy”的研究论文，揭示了增材制造亚稳β钛合金中，晶界α相诱导的微观应变局域化与氢致裂纹萌生机制，为增材制造高强钛合金在深海装备等临氢环境下的使役性能优化提供了重要理论依据。钛合金具有高比强度和耐腐蚀等优点，是航空航天与深海等重大装备制造领域的关键结构材料。然而，在利用增材制造技术制备的亚稳β钛合金中，α相易于在晶界优先析出形成连续的晶界α相，是影响合金力学性能的关键因素之一。因此，建立晶界α相与合金在外加载荷条件下应变局域化程度的定量关系，对于调控增材制造钛合金微观组织优化使役性能、实现使役寿命的可靠预测具有重要意义。本研究针对增材制造新型高强钛合金（Ti-3A...

近日，上海科技大学免疫化学研究所与南开大学研究团队携手取得科研突破，成功研发出“基于双特异性抗体的FcγRⅡb受体介导溶酶体靶向嵌合体技术”（简称FcRTAC）。该技术可高效驱动受体介导的内吞过程，精准清除胞外可溶性靶点及病理性聚集体，为相关疾病的治疗提供了全新思路与通用技术平台。相关成果“Chimeras co-targeting antigens and FcγRIIb trigger degradation of extracellular soluble proteins and pathological aggregates”发表于学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications）。 中和抗体药物在自身免疫疾病等领域的治疗中已展现显著疗效，但在高抗原水平患者群体中疗效有限。更关键的是，受抗体再循环机制影响，治疗后患者体内总抗原浓度反而会升高，成为制约临床疗效的瓶颈。为破解这一难题，科学界已开发出以“清扫抗体”（Sweeping antibody）技术、溶酶体靶向嵌合体（LYTAC）为代表的细胞外靶向蛋白降解平台（eTPD）。在此基础上...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院拓扑物理实验室刘健鹏课题组在二维人工超晶格体系中的分数拓扑物态方向取得系列进展，相关成果分别发表于国际知名期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)、《自然-材料》(Nature Materials)和《物理评论B》(Physical Review B)。分数量子霍尔效应是二维电子气体系在强磁场下涌现的一种强关联拓扑物态，其特征表现为量子霍尔电导以e2/h为单位呈现出分数化平台，并具有携带分数电荷的任意子准粒子激发。有些分数量子霍尔态可能衍生出具有非阿贝尔统计的任意子激发，为未来拓扑量子计算的实现奠定了基础。然而，分数量子霍尔效应的实现条件极其苛刻，需要极低温和强磁场。因此，近年来研究人员致力于在无需外磁场的晶格材料中实现类似的物态，并提出了“分数陈绝缘体”以及其他更广义的分数化拓扑物态的概念。分数陈绝缘体态于2023年首次在转角MoTe2莫尔超晶格中实现，实验上表现出零磁场下的分数化量子霍尔平台，称...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院拓扑物理实验室柳仲楷课题组联合德国马普固体化学物理研究所、美国罗格斯大学、中国科学院物理所等科研团队，通过创新性的晶体结构设计，成功合成了交织磁性层与kagome 电荷层的新型金属化合物 TbTi₃Bi₄，首次在该体系中观察到椭圆螺旋磁序与自旋密度波（SDW）共存的电荷-磁有序态，并揭示了其带来的高达105Ω-1 cm-1的巨大反常霍尔电导。这一发现为突破kagome体系中长期存在的几何组挫限制、设计可调节磁性与电子结构的量子材料提供了全新思路。相关成果以“Interwoven magnetic kagome metal overcomes geometric frustration”为题发表于《自然-材料》（Nature Materials）。传统磁性kagome晶格由于共享顶角的结构，磁原子间的相互竞争会造成“几何组挫”效应，对长程磁有序构型形成了极大的限制。本工作提出一种创新的结构设计策略：将磁性稀土Tb原子链与非磁性Ti-Bi kagome层相互交织，从而在空间上分离巨大局域...

12月23日，上海科技大学生命科学与技术学院席莹教授、上海市第六人民医院任涛教授和广州医科大学/广州实验室赵金存教授团队合作在国际学术期刊《细胞-干细胞》(Cell Stem Cell)上在线发表了题为“Dysplastic epithelial repair promotes the tissue-residence of lymphocytes to inhibit alveolar regeneration post viral infection”的研究论文,首次揭示了肺组织中异常修复的KRT5+基底样细胞对T细胞组织驻留的促进作用，同时发现流感病毒清除后持续存在的T细胞会抑制气道Club细胞介导的肺泡修复。严重病毒感染（如流感、新冠）会损伤肺泡上皮，导致弥漫性肺泡损伤，重者可发展为急性呼吸窘迫综合征（Acute respiratory distress syndrome, ARDS），严重危及生命。为应对损伤，成体肺上皮干/祖细胞，包括气道Club细胞、支气管肺泡干细胞（Bronchioalveolar stem cells, BASCs）、II型肺泡上皮细胞（Alveolar Type 2 epithelial cells, AT2s），被激活启动增殖...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院李健课题组在细胞裂解液中首次重构了体外中心法则系统，不仅为理解生命基本机制提供了新平台，也为人工细胞的设计与构建奠定了重要基础。相关成果在线发表于国际学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）。在自然生物系统（细胞）中，所有生命过程的核心依赖于分子生物学的中心法则（central dogma），即遗传信息从DNA复制（replication）到RNA转录（transcription），再到蛋白质翻译（translation）的流动。这一体系确保了基因组的稳定性、表达的调控以及细胞功能的执行。因此，在体外环境中重构中心法则，是构建人工生命系统的重要步骤。研究首先设计构建了包括DNA复制、基因表达和人工拟核在内的三个关键模块，通过整合实现基因复制-转录-翻译过程的偶联，完成了体外中心法则系统的构筑（图1）。随后利用机器学习、模型构建预测等技术对反应体系中所涉及的诸多关键成份及变量因素进行全面优化，综合考虑DNA复制...

近日，上海科技大学生物医学工程学院程冰冰课题组（TRUTH Lab）在国际学术期刊IEEE Transactions on Biomedical Engineering上发表题为“A Similarity-Constrained Multi-way Gated Attention Network for Focused Ultrasound-induced Blood-brain Barrier Opening Evaluation”的研究论文，开发了一种端到端深度学习模型，从聚焦超声治疗过程中的时域声学信号中自动提取时频特征，精准判断血脑屏障是否成功开放以及是否发生出血，显著提升了不同开放结果的判断准确率，为血脑屏障开放的实时智能评估提供了新思路。聚焦超声联合微/纳米泡能够实现血脑屏障的靶向、可逆开放，然而目前主要依赖钆增强 MRI 或解剖学验证，无法在治疗中提供实时反馈。相比之下，被动空化检测技术能够连续采集声学信号，是评估疗效和安全性的理想手段，但传统方法主要依赖人工提取的频域特征，受参数差异和硬件依赖性限制，预测的稳定性和模型泛化能力不足，难以满足“在线监测—即时...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院刘健鹏教授课题组在《自然-通讯》（Nature Communications）上发表题为“Correlation stabilized anomalous Hall crystal in bilayer graphene”的研究论文，针对二维相互作用电子体系，发展了一个能够处理普适自发对称性破缺态的超越平均场的理论方法“GW+无规相近似（RPA）”。他们还将此方法应用于研究轻微载流子掺杂的菱方多层石墨烯的自发对称性破缺基态，并在双层石墨烯（如图1）中预言了一种由电子关联效应而被稳定的拓扑非平庸维格纳晶体——反常霍尔晶体，为在二维材料中探索新型拓扑量子物态开辟了了新途径。 图1：菱方堆叠多层石墨烯结构示意图 在低载流子浓度下，电子间强库仑相互作用可导致两种维格纳晶体的形成：拓扑平庸的陈数为0的三角晶格维格纳晶体（图2上图），以及拓扑非平庸的陈数为1的蜂窝晶格维格纳晶体（图2下图），也被称为“反常霍尔晶体”。其可在无外磁场条件下表现出量子化的反常霍...

12月11日，上海科技大学生命科学与技术学院刘如娟课题组在国际学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications）在线发表了题为“NSUN7 is a catalytically inactive RNA m5C methyltransferase essential for sperm flagellum assembly”的研究论文，报道了NSUN7是RNA m5C甲基转移酶NSUN家族中唯一一个不具有RNA m5C催化活性的亚家族成员，并参与调控精子鞭毛的组装。RNA上被鉴定出超过170种化学修饰，这些修饰不仅影响其结构和稳定性，还广泛参与蛋白质翻译、营养代谢等多种生物学过程。其中，5-甲基胞嘧啶（m5C）广泛存在于tRNA、rRNA和mRNA中，已被证实与多种疾病发生发展密切相关。NSUN家族是细胞内主要的RNA m5C甲基转移酶，以S-腺苷甲硫氨酸（SAM）为供体催化RNA m5C修饰的形成。课题组前期研究表明，NSUN家族成员NSUN6的基序IV中关键的SAM结合残基Asp被Asn取代后，NSUN6对SAM的结合能力和酶活性彻底丧失，最终导致常染色体隐性遗传智力障碍。NSUN家族中N...

在高安全性信息加密领域，传统加密方法通常依赖于电子计算与静态密钥机制，在面对高强度算力攻击时，存在被破解的隐患。太赫兹（THz）波因其宽带宽与高穿透性等物理特性，被视为实现高容量信息存储与加密的潜在路径之一。然而，传统太赫兹器件的功能在制备后即固定，难以实现动态加密与密钥更新需求。在此背景下，具备灵活波前调控能力的超表面技术展现出应用潜力。超表面是一种基于亚波长结构单元的二维平面器件。目前大多数超表面仍停留在静态设计阶段，限制了其在动态加密系统中的应用。热调控机制的出现，为超表面实现动态重构提供了一种可逆且稳定的外部调控机制。通过将热致相变材料与超表面结构相结合，可构建具有快速响应能力的智能加密平台，从而推动光学加密技术从静态设计向动态可重构方向演进。近日，上海科技大学信息科学与技术学院曹文翰课题组提出了一种基于热致相变材料二氧化钒（VO₂）的热可调谐定向Janus超表面：采用双向深度神经网络（Bi-DN...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院高冠军课题组在组蛋白表观遗传学领域取得了重要进展，首次构建了核心组蛋白H2A和H2B所有关键修饰位点的原位突变体库，并系统性揭示了这些修饰位点在发育、免疫及基因组稳定性等方面的重要表观遗传功能。相关研究成果以“A histone H2A and H2B point mutant library defines essential in vivo functions in Drosophila“为题，于北京时间12月12日在线发表于国际学术期刊《细胞报告》（Cell Reports）。 组蛋白作为染色质的基础组成部分，其后修饰（如甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化等）可通过改变染色质的结构，调控基因表达，进而影响细胞的功能和命运。这些修饰与生物体的发育、基因组稳定性以及癌症等疾病的发生密切相关。然而，组蛋白修饰常与其他表观遗传调控机制交织在一起，难以单独解析。其基因在多细胞生物中通常具有多拷贝和复杂分布，传统方法难以在多细胞生物中实现其位点的精准遗传操作。本研究结合CR...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院叶柏华课题组在锆氮丙啶介导下利用三联吡啶镍催化体系建立了一种新型亲电交叉偶联反应，通过独特的氧化还原转金属机制，实现了多取代环己烷衍生物及杂环化合物的精准合成，并进一步阐明了该催化反应的运作原理。相关研究成果已发表于美国化学会期刊ACS Catalysis。环状烷烃广泛存在于有机液晶材料和药物分子骨架中，高效且具选择性地构建目标非对映异构体是该合成领域的核心研究目标与关键挑战。已有报道的催化方法学主要依赖传统过渡金属偶联反应以及光促进脱羧偶联策略。但基于大宗化、易得的烷基卤代物发展高效的亲电交叉偶联反应（XEC），至今仍缺乏系统性研究。物质学院叶柏华课题组基于其锆氮丙啶介导的开壳层镍催化体系，进一步拓展了一类新的XEC催化反应模式（图1）。 图1：锆氮丙啶介导的开壳层镍催化反应及其反应机理研究。 本工作中，三联吡啶配体衍生物的引入使该反应机理不同于课题组以往报道的氧...

12月12日，上海科技大学生命科学与技术学院向阳飞课题组在国际期刊《细胞-干细胞》(Cell Stem Cell)上发表题为“Human PSC-derived organoids model sympathetic ganglion development and its functional crosstalk with the heart”的研究论文，利用人类多能干细胞首次成功构建了交感神经节类器官，并在体外重构了交感神经与心脏靶器官的功能性连接，为研究交感神经及其与靶器官互作的生理和病理机制提供了全新的人源体外研究平台。 针对中枢神经系统，目前研究人员已经建立了来源于不同脑区、甚至特定核团的脑类器官，用于模拟人脑的发育过程以及脑区之间和不同细胞谱系之间的相互作用。作为神经系统的另一重要组成部分，外周神经系统不仅与中枢神经系统紧密联系，还负责与全身各种靶器官和组织进行信息交流。尽管中枢神经系统类器官的分化技术取得了显著进展，针对外周神经系统相关类器官的研究仍然有限。交感神经节是外周神经系统的重要组成部分，在...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院刘巍课题组在盐湖提锂领域取得新进展。研究团队从日常生活中食盐会吸潮结块获得灵感，发展了一种利用湿度控制的物理吸附技术，能够从包括海水和盐湖卤水在内的各种混合盐中高效选择性地提取锂,大幅提升了锂资源的提取效率、可持续性和成本效益。相关成果发表以“Efficient cation separation based on humidity control and adsorption”为题，发表于国际学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications）。传统的锂提取方法普遍存在能源消耗高、成本投入大、且对环境产生不利影响等问题。如何快速高效、低成本且环保地提取锂离子资源，已成为当前盐湖提锂领域的研究重点。刘巍课题组通过相转换法制备了一种聚丙烯腈-壳聚糖复合球制成的高容量吸附剂，能够通过控制湿度水平选择性吸附碱或碱土金属盐。盐湖中不同的组分在不同的湿度下会处于不同的状态，如LiCl在超过11%的湿度下会发生吸潮，以溶液的形式存在，MgCl2的吸潮阈...