近日，上海科技大学免疫化学研究所杨贝课题组与中国疾病预防控制中心性病艾滋病预防控制中心团队合作在国际学术期刊《自然通讯》（Nature Communications）上发表题为“Structures and immune recognition of Env trimers from two Asia prevalent HIV-1 CRFs”的研究论文，报道了我国HIV-1病毒的主流亚型（即流行重组亚型CRF01_AE和CRF07_BC）的Env蛋白结构与免疫识别特征，揭示了CRF01_AE亚型的Env蛋白在V1区域的独有特征及其与该亚型的广谱中和抗体逃逸能力之间的关系，并阐明了第一株分离自CRF01_AE感染个体的广谱中和抗体的新型中和机制。该研究拓宽了我们对于HIV-1流行重组亚型的认识，为后续针对我国主流HIV-1亚型开展免疫聚焦型疫苗设计和相关广谱中和抗体的应用开发提供了理论依据。人类免疫缺陷病毒I型（HIV-1）是艾滋病流行的肇因。位于HIV-1病毒表面的Env蛋白三聚体是介导病毒侵染宿主细胞的关键分子，也是病毒颗粒表面唯一可被宿主免疫系统识别的...

固态电解质（SSEs）是固态锂金属电池的重要组成部分，优异的SSEs材料需具有高离子导电性、出色的机械强度和兼容的电解质/电极界面。在众多SSEs材料中，聚合物因具有高可加工性和低成本而成为有前途的电解质候选材料之一。近日，上海科技大学物质科学与技术学院谢琎课题组与合作者在固态电解质领域取得系列进展，助力全固态锂电池研发。合作团队开发全新全固态电解质材料体系聚合物SSEs的设计常常面临电导率和机械强度之间的权衡。在常见的聚（环氧乙烷）（PEO）基电解质中，该权衡问题同样存在，其中高分子量有利于链的缠绕用来提高机械韧性，但会导致高度结晶和低离子电导率。因此，开发一种简单、合理和通用的合成策略来解开链柔性和缠绕的复杂关系对SSEs设计具有重要价值。物质学院谢琎课题组与赵英博课题组合作开发了一种基于自下而上合成玻璃态金属有机框架、模块化设计非晶态固态电解质的通用策略。该策略为实现固态电解质的离子电导率和机械强度的最佳平衡...

上海科技大学信息科学与技术学院李权课题组（交互智能与可视分析实验室ViSeer LAB）通过开发先进的交互和可视分析技术，旨在促进人、机器和数据之间的紧密互联，从而提升在真实世界不同应用领域中涉及大量数据、各种复杂人工智能模型以及不同背景的用户群体进行数据探索的效率，为支持通用的数据科学工作流程的可视化设计、开发和评估做出积极贡献。近日，课题组多项研究成果被可视化领域会议IEEE Visualization Conference （IEEE VIS 2023）正式接收，同时收录在可视化与计算机图形学领域期刊IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (TVCG)。多模态医学教育：实习医生和初级医生的突破性学习模式基于模拟的医学教育（SBME）是一个为实习医生和初级医生提供持续监督和指导培训的解决方案，它提高了实践经验和诊断能力，同时不增加过多的学习负担。为了增强SBME效果，李权课题组开展了一项研究，旨在设计实习医生、初级医生和基于现有医学数...

随着计算机科学的进步，智能软件拥有了在复杂环境中自主做决策的能力，可减轻人类专家负担的同时提升工作效率。但在医疗、交通等领域，由于问题的复杂性以及对安全的重视，智能软件还无法完全取代人类专家。近日，信息科学与技术学院江智浩课题组在智能驾驶辅助以及智能康复辅助领域取得系列阶段性成果。智能驾驶辅助现有的高级驾驶辅助系统（以下简称：ADAS）在提供驾驶辅助时未考虑驾驶员的认知状态，导致辅助与驾驶员预期不符，影响了辅助的效果以及人机交互的信任度。江智浩课题组提出一种新的智能驾驶辅助系统（Cognitive-digital-twin-based Driving Assistance System，CDAS），通过建立和维护驾驶员驾驶决策数字孪生，推测驾驶员对驾驶环境的感知以及驾驶风格，利用系统与驾驶员对环境的感知的差异识别驾驶员未知的潜在风险，并根据驾驶员对风险的接受程度决定是否告警。实验证明驾驶决策数字孪生可有效地识别危险驾驶行为，对驾驶员的驾驶风格以及驾驶...

电磁成像技术在遥感、无损检测、生物医学成像等领域都有广泛应用，该技术当前主要基于逆散射的反演方法，可精确且定量地重建三维样品的电磁本构参数，包括介电常数和电导率等。在生物医学成像应用中，皮肤、乳腺组织、脑组织、肌肉、肿瘤等都具有较高的介电常数，其多重散射导致重建问题的不适定性和非线性显著增加，使得传统逆散射方法无法精确地重建这类生物组织的电磁参数，限制了该技术潜在的生物医学和临床疾病检测应用。微波诱导热声成像（MITAT）技术通过处理微波激发出的超声波信号对样品进行成像，在疾病监测、癌症检测、异物检测等领域已有大量研究。热声成像也可用于定量重建样品的介电常数和电导率分布，基本原理是样品内部的微波功率吸收分布与样品的电磁参数直接相关，而激发出的超声波信号又与微波功率吸收相关，这样就建立了超声波信号和电磁参数之间的物理关联。但已报道的基于热声成像电磁参数的重建质量和准确性仍需提高，特别是对于不均匀...

近日，上海科技大学生命学院何淑君课题组在国际学术期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了题为“Cyclin-G-associated kinase GAK/dAux regulates autophagy initiation via ULK1/Atg1 in glia”的研究论文，揭示了帕金森病（Parkinson’s disease, PD）相关基因GAK/dauxilin（daux）调控胶质细胞自噬的作用机制，为PD的治疗提供了有效策略。生理状态下胶质细胞主要负责支撑和维持神经元的功能稳定，在压力或病理条件下其会被激活，通过分泌炎症因子和趋化因子发挥损伤或保护神经元的作用。因此胶质细胞可作为“双刃剑”来调控疾病病理进程。神经退行性疾病的发生与神经元自噬过程的紊乱及许多自噬相关基因的突变存在密切联系。自噬是真核细胞维持生理稳态的重要降解途径，自噬异常会引发病理蛋白的聚集和有害病变的形成，最终导致神经元的死亡。然而，自噬在重要的脑细胞类型胶质细胞中的作用及调控机制尚不太清楚。本工作发现了PD相关基因GAK/daux可以调...

近日，在加拿大举行的第61届国际计算语言学学会年会（ACL 2023)上，上海科技大学信息学院屠可伟团队研究成果“Do PLMs Know and Understand Ontological Knowledge?”获得大会颁发的杰出论文奖（Outstanding Paper Award）。信息学院2023届本科毕业生吴蔚琪为第一作者，2021级博士研究生蒋承越为第二作者，阿里巴巴达摩院为合作单位，屠可伟教授为通讯作者。在这篇获奖论文中，研究人员探索了预训练语言模型（BERT、RoBERTa和ChatGPT）对本体知识的记忆和理解程度，为预训练语言模型的深入分析带来了新进展。在研究模型记忆本体知识能力的过程中，课题组测试了模型是否编码了以下知识：（1）实体的类型，（2）类和属性的层级关系，和（3）属性的领域和范围约束。为了更深入地探究模型是否真正理解了这些知识，课题组考察了模型是否能够按照本体规则进行正确的逻辑推理，并研究了推理前提知识的不同给定形式对推理能力的影响。实验结果显示，BERT和RoBERTa...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院高得伟课题组首次解决了1,2-硼迁移过程中立体选择性调控的难题，为手性含季碳中心偕二硼酸酯的合成开辟了全新的途径，相关成果发表于国际化学领域代表期刊《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上。课题组还应邀参加了《欧洲有机化学》（European Journal Of Organic Chemistry） “NextGenOrgChem”专栏，并发表系统总结有机硼化学领域的专题综述。有机硼化物在合成化学和药物化学中是一类重要的分子砌块，在分子的设计合成中往往引入硼酸酯等单元，作为反应的关键中间体。例如，重要的靶向性治疗多发性骨髓瘤的药物Bortezomib和Lxazomib中，核心骨架就包含胺基硼酸或胺基硼酸酯单元（图1）。因此，设计和发展合成有机含硼化合物的高效方法，可方便快捷地获取重要的含硼砌块，为药物分子和天然产物等功能分子的合成提供重要的前体支持。图1. 代表性的有机含硼砌块和药物分子上海科技大...

CRISPR-Cas基因编辑技术在基础研究和临床实践上有重大应用潜力，当前广泛使用的Cas9和Cas12a基因编辑系统存在分子量大、递送困难、编辑位点有限、易于脱靶等缺陷，且这些基因编辑系统的底层专利目前都归属于欧美国家。自然界中存在着种类丰富的CRISPR-Cas系统，但其中被挖掘和表征的只是冰山一角。研究和开发具有独特性质的新颖CRISPR-Cas编辑系统，对于推测CRISPR-Cas的演化机制、丰富CRISPR-Cas基因编辑工具库、推动CRISPR-Cas的应用和获得具有自主知识产权的基因编辑系统都具有重要意义。近日，上海科技大学物质科学与技术学院季泉江课题组成功开发了一类能在细菌和人类细胞中进行高效基因组编辑的新颖微型CRISPR-Cas12n系统，相关成果在线发表于国际学术期刊Cell子刊Molecular Cell。CRISPR-Cas12n是一类V-U4型CRISPR-Cas系统，与V型CRISPR系统的祖先——转座相关核酸酶TnpB具有最近的亲缘关系，可能是TnpB演化为其它V型Cas核酸酶的最早进化中间体（图1）。目...

2023年7月17日，上海科技大学免疫化学研究所特聘教授Roger Kornberg/Co PI副研究员张贺桥研究团队（结构生物化学课题组）在学术期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）上在线发表了题为“Class I histone deacetylase complex: structure and functional correlates”的研究论文，报道了真核生物I类组蛋白去乙酰化酶Clr6-HDAC复合物3.2 Å冷冻电镜结构。真核生物遗传物质的基本组成单位是核小体（nucleosome）。核小体由147 bp DNA缠绕于组蛋白八聚体（由H2A、H2B、H3和H4组成）上约1.75圈形成，组蛋白H3和H4氨基端尾巴会发生包括甲基化、乙酰化、泛素化、磷酸化等在内的多种修饰。这些表观遗传修饰通常是可逆的，如组蛋白H3和H4氨基端特定赖氨酸位点的乙酰化修饰由组蛋白乙酰转移酶完成，而细胞核内的组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase, HDAC）则可以将这些乙酰化修饰去除。真核生物乙酰化水平受到精密调控，乙...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院许文青团队与中国科学院生物物理所合作，在国际学术期刊《自然通讯》 （Nature Communications）上发表题为“Structural basis of the interaction between BCL9-Pygo and LDB-SSBP complexes in assembling the Wnt enhanceosome”的研究论文，报道了Wnt调控的细胞核内转录复合物的组装及Pygo-LDB1-SSBP三元复合物的晶体结构，为阻断Wnt/β-catenin信号通路在癌症中的超激活提供潜在治疗靶点。编码Wnt信号通路核心成分基因的突变是人类多种癌症中最常见的基因突变事件之一，例如导致Wnt/β-catenin信号通路过度激活的APC肿瘤抑制因子突变是约80%结直肠癌发生发展的关键驱动因子。虽然已有大量研究表明Wnt/β-catenin信号通路的异常激活对癌症的发展和癌症治疗耐药起关键作用，但由于在APC和β-catenin信号转导下游分子上尚未发现适合药物分子结合的口袋，目前仍没有被批准用于相关癌症临床治疗的Wnt信号通路抑制剂成...

近日，上海科技大学王皞鹏教授与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心许琛琦研究员联合在《免疫学评论》（Immunological Reviews）在线发表了题为“Charging CAR by Electrostatic Power”的综述，总结了静电相互作用在天然免疫受体以及人工合成免疫受体的信号传导中的作用，提出了基于电荷的相互作用来设计嵌合抗原受体（CAR-T）细胞疗法的策略。CAR-T细胞疗法是一种新兴的免疫细胞疗法，在临床上已广泛应用于恶性肿瘤的治疗。该疗法中使用的CAR是一种人工合成的抗原受体，具有特异性识别肿瘤抗原和激活T细胞信号通路的作用。虽然CAR-T疗法在血液瘤治疗中已展现出较好的临床效果，但目前的CAR设计依然存在许多问题，需要进一步优化和改进。CAR受体的信号缺乏完善的调控机制，其过强或过弱的信号会导致CAR-T细胞过早耗竭或增殖能力受损。一些天然的免疫受体如T细胞受体（TCR）的信号传递则兼具高灵敏度和高效率的特点，能够更好地传递信号。已有研究指出，许...

在工业结构的制造和使用过程中，经常会出现各种材料缺陷和损伤，影响结构的安全可靠性，甚至可能造成严重的经济损失和安全危害。现有单个检测技术的信号模态单一，难以兼顾表面微小缺陷和埋藏缺陷的检测需求，多模态融合检测则能够充分利用各种检测技术的优势，实现更准确全面的检测与评估。近日信息学院智能医学信息研究中心叶朝锋课题组提出的电磁-光同步融合成像检测方法，可提高关键工业结构缺陷检测的全面性和准确性。研究成果以“Synchronous Imaging and Multimodal Fusion of Optical and Electromagnetic Measurements for Overlapping Defects Inspection”为题发表于国际期刊IEEE Transactions on Industrial Informatics。研究人员结合光学和电磁检测的优点，通过集成高分辨率磁场成像阵列传感器、光学相机和位移传感器，设计了电磁-光多传感器成像检测系统，可同步获取电磁和光学图像。同时还提出了一套多模态图像融合方法：通过分...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院杨晓瑜课题组在手性氮杂螺烯不对称合成领域取得突破。研究成果在国际知名期刊《德国应用化学》 （Angewandte Chemie）上在线发表。螺烯是一类由多个芳环邻位稠和而成的多环芳香化合物，由于其独特的螺旋手性以及刚性的π-共轭多环芳烃结构，手性螺烯在不对称催化、手性材料科学以及分子机器等众多领域中均有着广泛应用。相较于过渡金属催化，不对称有机小分子催化在绿色环保、官能团兼容性等方面具有优势，且催化不对称多组分反应可快速、多样化地合成具有结构多样性和复杂性的手性化合物，但目前发展的催化对映选择性合成手性螺烯的方法仍受限于单分子及双分子反应，催化不对称多组分反应在螺烯不对称合成中的应用尚未见报道。基于对具有非传统手性元素分子的不对称催化合成兴趣，杨晓瑜课题组近期利用手性磷酸催化下的三组分连续Povarov环化和氧化芳构化过程，以优异的对映选择性实现了一系列含有吡啶氮杂螺烯的不对称合...