近日，上海科技大学免疫化学研究所杨光、许红涛团队和合作者采用“仿生LUMO活化”策略，以苯并异硒唑酮（Ebselen的核心骨架）为硒化试剂，实现了在非金属催化剂B(C6F5)3介导下的吲哚C-3芳基硒醚类化合物的模块化点击化学化合成。研究成果作为Hot Paper发表于Angew. Chem.，并被Angew. Chem. 选为封面进行展示。图片来源（https://doi.org/10.1002/anie.202209209）点击化学（Click Chemistry）是K. Barry Sharpless教授于2001年提出的一种模块化的合成化学理念。该理念强调借鉴自然界构建DNA、RNA或蛋白质等功能分子的策略，通过碳-杂原子键来链接不同的反应模块，高效地实现功能分子的合成。当前，端炔和叠氮的环加成反应、环张力介导的1，3-偶极环加成反应和硫-氟交换反应等优良的点击化学反应极大地促进了材料化学、化学生物学和药物化学的发展。尤其是近年来报道的一系列硫-氟交换反应点击化学，在高通量药物化学、天然产物或药物分子的末端修饰、18F-...

上海科技大学信息科学与技术学院李权课题组(ViSeer LAB)深耕于可视化与人机交互领域研究。近日，课题组多项研究成果被可视化领域国际知名会议IEEE VIS 2022正式接收，同时收录在可视化与计算机图形领域期刊IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (TVCG)。过去几十年来，电子商务热潮给网络零售商带来了越来越多的竞争压力，他们必须不断开发促销活动新思路，以留住（老）和发展（新）客户。以往研究通过比较不同的机器学习和深度学习模型，直观地挖掘每次销售量上升背后的原因，为商品销量提供了合理的、可解释的预测。然而，这些工作大多集中在时间序列数据的统计特征上，并没有纳入大多数电商零售必须考虑的促销策略。另一方面，管理学和经济学的研究者已经为促销所引起的各种效应提出了一些定性和定量的理论，如举办折扣活动的频率、利用互补性的推荐艺术、以及替代效应等。目前还很少有工作能够扩展到更大的数据量，支持促销活动...

近日，上海科技大学物质学院刘巍课题组开发了一种具有定向水渗透功能的复合非织造材料（CAN），无需任何外部驱动力即可实现水溶液中锂离子的提取，有望减少海水/盐湖提锂的能源消耗从而降低成本。该成果发表在国际知名学术期刊Matter上。在“碳达峰”和“碳中和”的国家战略背景下，作为新能源汽车、3C消费电子和储能等领域最不可或缺的能源金属锂是一种重要的战略性资源。目前，商业锂主要来自于陆地锂矿，数量有限且地理上分布不均。海洋和盐湖卤水中也含有大量锂，但由于大多数提锂技术需要施加外力作为驱动力，例如压力、电场等，将会显著增加提锂工艺的能耗。刘巍课题组开发了一种具有定向水渗透功能的复合不对称非织造材料（composite asymmetric nonwoven, CAN），CAN由一层含有锂离子筛（钛酸锂）颗粒的疏水（聚偏氟乙烯）纤维层和一层亲水（棉）纤维层组成（图1）。利用亲/疏水纤维构建润湿梯度，直接依靠溶液重力与材料自身的毛细管压力差，该材...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院刘一凡课题组与浙江大学团队合作，基于单片集成的氧化锌纳米棒修饰的高密度微腔室阵列芯片，开发出一种荧光增强数字聚合酶链式反应(PCR)技术，可用于在单分子水平对DNA进行快速和高灵敏度的绝对定量，该技术有望用于病原体快速检测、癌症早筛等生物医学领域。合作成果发表于生物传感领域期刊Biosensors and Bioelectronics。图1：（A）荧光增强数字PCR芯片分解示意图，（B）将微通道板（MCP）分割为4 × 4 mm2大小的区域，每个区域包含2.5 × 104个微孔，（C）荧光增强数字PCR芯片示意图的俯视图和横截面图。II：（A）扫描电子显微镜下微通道板（MCP）截面斜视图，（B）扫描电子显微镜下微通道板（MCP）截面的表面特写，（C）通过局部斜角沉积（LOAD）将ZnO纳米棒均匀地积淀在微通道板侧壁，（D）ZnO纳米棒功能化的微通道板上微孔的扫描电子显微图，（E）II（D）的局部结构放大图。核酸检测对感染性疾病、肿瘤和出生缺陷等...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院孙博课题组在学术期刊《核酸研究》(Nucleic Acids Research)上在线发表题为“Stochastically multimerized ParB orchestrates DNA assembly as unveiled by single-molecule analysis ”（单分子分析揭示ParB通过随机多聚调控DNA组装）的研究论文，报道了染色体分离相关蛋白ParB调控DNA组装的新机制。染色体分离（chromosome segregation）是指成对的同源染色体彼此分开的过程。染色体分离对于确保亲本遗传信息完整准确地遗传给子代至关重要。在大多数细菌和质粒中，染色体分离通过ParABS系统实现。该系统由ATP酶ParA、DNA结合蛋白ParB及其特异性结合的DNA序列parS组成。在典型的ParABS系统中，ParB二聚体可以特异性识别、结合parS位点，并由CTP驱动扩散到parS相邻的DNA上。为了形成染色体分离核蛋白复合物，与DNA结合的ParB二聚体需要进一步聚集成DNA共凝聚物以实现高阶ParB-DNA组装。但是，ParB二聚体如何有效组织并压缩...

水是人类和所有生物的生命之源，也是大自然神奇的魔法师。水分子、氧离子或氢离子的“娇小身躯”可以轻易嵌入大多数材料的结构基元中，从而实现材料从微观到宏观的物性改变。磁性功能材料在低功耗自旋电子学器件应用领域具有广阔前景。作为磁性功能材料的一个重要参量，磁各向异性反映了电子自旋的取向程度。单晶薄膜通常具有磁各向异性，当薄膜厚度减小到几纳米时，其磁各向异性会进一步增强。因此，磁各向异性为零或非常弱的“软磁超薄膜”较为少见，更不要说在多个方向都具有较小的矫顽场、磁性容易翻转的软磁材料。多方向软磁超薄膜是发展柔性自旋电子学器件的基石。那么，水能否调控薄膜的磁各向异性呢？为此，上海科技大学物质科学与技术学院翟晓芳课题组、上海纽约大学陈航晖课题组与美国阿贡国家实验室周华研究员、美国国家标准计量局（NIST）Alexander Grutter研究员等团队合作，基于最新的水溶牺牲层方法，制备出大面积且无裂纹的自支撑锰氧化物薄膜...

7月28日，上海科技大学生命科学与技术学院朱焕乎课题组在学术期刊Cell Reports上发表论文，研究发现了线虫肠道细胞中过氧化物酶体的定位及鞘脂跨组织调控发育机制。mTORC1通路可以将环境中的营养和生长信号转变成细胞的发育信号，以维持细胞的生长。而葡萄糖神经酰胺（Glucosylceramide）则是一类集氨基酸、脂肪酸和糖类为一体的特殊鞘脂。缺乏葡萄糖神经酰胺会导致早期发育停滞甚至死亡，但其机制并不为人所知。2013年，朱焕乎发现葡萄糖神经酰胺激活mTORC1通路可调控线虫个体发育。近期，朱焕乎团队发现上述发育信号通路的主要生理目的是感知食物中整体氨基酸的水平，从而调节线虫发育命运。为探寻该通路协调动物全身发育的机制，研究团队通过大规模筛选，发现PRX-11等多个过氧化物酶体关键蛋白的基因突变能够使葡萄糖神经酰胺缺乏的线虫突破早期发育停滞，且肠道和肌肉中过氧化物酶体活性对于葡萄糖神经酰胺介导的线虫发育至关重要。此外，在缺乏营养、...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院杨扬课题组与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心蒲慕明课题组在权威学术期刊《国家科学评论》（National Science Review）在线发表了题为“猕猴前额叶皮层树突棘的稳定性与动态特征”（Stability and dynamics of dendritic spines in macaque prefrontal cortex）的研究论文，报道了非人灵长类恒河猴的前额叶皮层神经元树突棘在时间进程和空间分布上的动态特征。突触是神经元之间信息交流的最小单元，其稳态与可塑性对动物神经系统行使正常功能至关重要。树突棘结构组成了90%以上兴奋性神经突触。在过去二十余年间，科研人员在啮齿类实验动物中进行了数量庞大、内容多样的树突棘动态特征研究，但缺乏针对非人灵长类大脑树突棘动态特征的相关报道。该项研究利用AAV病毒载体介导的GFP标记系统，对两只年轻和两只中年恒河猴的背外侧前额叶皮层第五层锥体神经元进行了稀疏高亮标记。通过双光子成像技术，对被标记神...

7月22日，上海科技大学生命学院池天课题组在《细胞》（Cell）杂志在线发表论文，报道了一种崭新的小鼠基因打靶技术iMAP（inducible Mosaic Animal for Perturbation），快速鉴定了90个基因在39种组织的基本功能，构建了世界首张小鼠微型“扰动图谱”。早在2001年，国际人类基因组计划就公布了人类基因组序列。但目前为止，约两万个哺乳动物蛋白编码基因在500多种细胞中的功能仍不为人知，这严重妨碍了疾病的诊断和治疗。要系统性地解码全部基因在全部细胞中的功能，必须将其分别在各种细胞中敲除（扰动）再鉴定其细胞表型，即描绘完整的“扰动图谱”。这个图谱的完成，将成为生物医学研究的分水岭：此后，要探索任何基因的基本功能，将会像查找基因序列一样简单。但用传统的基因打靶方法，无法快速有效地描绘扰动图谱，成为功能基因组学领域久攻不下的瓶颈。池天课题组里程碑式的成果为描绘完整扰动图谱迈出了从0到1的第一步。iMAP融合了Cre-loxP和CRISPR-Cas9...

无线电能传输作为一种非接触式电能传输技术，具备更加安全、便利等特点，近年来在电动汽车、消费电子、医疗植入设备等诸多领域取得广泛应用。传统的感性无线电能传输（IPT）技术一直存在着成本较高、体积较大且易受周围环境中金属物质影响等问题，而容性无线电能传输（CPT）技术则可以很好地解决上述问题。但是，现有的电容耦合器在结构上很难保证同时有足够的自电容与互电容，二者的折中设计限制了耦合器传输能力的进一步提高，电容耦合器工作时较高的电磁辐射也限制了容性无线电能传输技术的应用。为了解决容性无线电能传输系统中存在的上述问题，上海科技大学信息科学与技术学院傅旻帆课题组对现有电容耦合器的耦合机制进行了详细分析，提出了一种交叠型的电容耦合器。该耦合器综合了传统耦合器的优点，同时克服了传统耦合器中自电容与互电容折中设计的缺陷。此外，该交叠型耦合器也有着极好的电磁辐射表现。相关成果以“Interleaved Capacitive Coupler for ...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院于平课题组、甄家劲课题组和孙兆茹课题组合作，首次在金表面上成功合成C144锯齿形边缘的冠状六角烯分子，该成果发表于国际知名学术期刊ACS Nano。冠状分子（Coronoids）是一种多环芳香族化合物，由外围的多层苯环构成并内含一个纳米孔，可看作是具有原子级尺度的纳米孔石墨烯。冠状分子是研究芳香体系中π-电子离域性质基本问题的理想模型，由于其电子结构取决于分子外围苯环层数和中心腔的孔径大小以及内外的边缘结构，冠状分子具有丰富的可调控电子性质。特别的是，具有锯齿状（zigzag）边缘的冠状六角烯具有开壳（open-shell）的多自由基基态，通过改变分子结构可精确调控其磁性性质，因此在新型碳基自旋电子器件领域有着广泛的应用潜力。为克服在冠状分子在溶液中的低溶解度带来的合成和表征上的困难，近年来有科学家利用表面合成（on-surface synthesis）方法，设计了特定的前驱体分子，并在金表面上通过乌尔曼...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院谢琎课题组与姜珊课题组合作开发了一种基于多孔有机分子笼CC3、用于锂硫电池的离子筛。该材料可用作商业隔膜上的超薄（300 nm）涂层，在选择性筛分锂离子的同时阻挡多硫化物，相应复合隔膜可使电池在500次循环后仍有每循环约0.04%的低容量衰减率。该成果发表于学术期刊Nano Letters。凭借硫正极的高理论比容量（1673 mAh/g），锂硫（Li-S）电池被认为是下一代储能系统的重要候选。然而，阻碍锂硫电池商业化的主要挑战之一是电池充放电过程中多硫化物在有机电解质中的溶解和迁移引起的“穿梭效应”，这会导致活性硫的损失，最终导致电池的循环寿命变差。在锂电池隔膜涂层材料领域，科研人员对多孔碳、聚合物、无机物、MOFs和COFs等材料已有研究，这些材料可以通过物理约束或化学相互作用限制多硫化物的迁移。图1：锂硫电池中CC3/PP复合隔膜的示意图。 CC3/PP 隔膜对可溶性多硫化物起到离子筛分的作用与上述材料相比，多孔有...

核电站指套管是核反应堆的重要组成部分，学名是“堆芯中子通量套管”，用于放置堆芯中子通量探测器，以探测堆芯的中子通量分布、堆芯功率畸变，并积累燃烧数据。由于反应堆中流致振动造成的磨损，可能在指套管上产生缺陷，威胁核电运行安全，因此必须对指套管进行周期性检测。指套管内径只有5 mm，现有探头只能扫描测得线数据，难以量化缺陷的位置和尺寸，也不能区分位置临近的多个缺陷。 为解决这一难题，信息学院2019级本科生王婧怡在叶朝锋教授的指导下，提出了一种使用椭圆激励和隧道磁阻（TMR）传感器阵列的核电站小管径指套管新型检测探头。近日，关于该成果的研究论文发表在电磁无损定量检测领域国际会议（25th International Workshop on Electromagnetic Nondestructive Evaluation）。王婧怡作为论文第一作者参会并做学术报告。该工作设计了一种新的用于核电站指套管成像检测的探头，使用高分辨率、高灵敏度的隧道效应磁阻(Tunneling Magne...

近日，上海科技大学物质科学与技术学院黄焕明课题组和德国科学院院士Frank Glorius课题组合作，通过将可见光催化化学和金属催化化学结合，首次实现了可见光催化条件下钯催化羰基自由基参与的多组分反应，论文在线发表于知名学术期刊Nature Synthesis。两组还受邀在《化学研究评述》（Accounts of Chemical Research）发表自由基化学领域的专题综述，该综述已成为期刊当月下载量前三的综述论文。实现原子经济性、步骤经济性一直是合成化学家们追求的目标。由于可以一步构建多个化学键，多组分反应已受到化学家们的广泛关注。羰基自由基是自由基化学领域中一类比较重要的反应中间体，在全合成领域有较大的应用，如何在催化条件下实现相关的化学转化一直是合成化学中的一个难点（图1）。图1 羰基自由基参与的多组分催化反应探究联合团队利用可见光催化的手段，对商业化的钯催化剂进行激发，从而和原位产生的溴化物反应得到羰基自由基，再和相应的1，3-丁...