近日，上海科技大学物质学院张石磊教授团队在多铁材料自旋动力学研究中取得重要成果：通过最新开发的同步辐射软X射线散射实验精确重构出六角铁氧体（hexaferrite）材料铁磁共振的全部过程，首次在世界上开发出软X射线“双共振散射”的实验手段。这一全新的表征方法为凝聚态磁学以及拓扑磁学的发展开辟了新的途径。该研究成果以“Mode-Resolved Detection of Magnetization Dynamics Using X-ray Diffractive Ferromagnetic Resonance”为题发表在学术期刊《Nano Letters》。共振现象是关联体系的基本性质。在磁性材料中，由于磁矩之间的微观相互作用，产生了磁振子体系。磁振子的结构在动量空间由独特的色散关系勾勒（能量－动量），而当外界激发能量（电磁波）匹配在能隙能量时，会引发跃迁现象：磁共振。因此，铁磁共振（FMR）是研究关联磁性体系的重要实验手段。但是，FMR在实验上只测量到频域的信息。换句话说，FMR仅仅观测到了在某一频率下的吸收现象，而...

近日，我校物质学院杨波课题组在表面催化反应复杂网络优化的理论研究方面取得重要进展。该研究提出了一种基于贝叶斯误差分析泛函优化复杂催化反应网络，并进行反应机理不确定性分析的方法，为完整、可靠的理论催化机理研究提供了新的策略。该成果以“Propagating DFT Uncertainty to Mechanism Determination, Degree of Rate Control, and Coverage Analysis: The Kinetics of Dry Reforming of Methane”为题，在《The Journal of Physical Chemistry C》发表。该研究得到了编辑和审稿人的高度评价，入选为ACS Editors' Choice文章进行亮点报道，同时在美国化学学会网站作为头条新闻展示。多相催化反应过程往往非常复杂，反应网络中常涉及多个中间物种和过渡态，仅100种物种和约200个基元步骤即可构成包含2000条以上的反应路径，若使用传统的通过列举路径进行研究等方法将很难准确快速完成。此外，基于密度泛函理论的催化研究所得结果具有一定误差，可能...

近日，我校信息学院邵子瑜课题组在网络基础理论研究领域取得突破性进展，解决了该领域长期以来悬而未决的一个公开难题：“如何系统性地设计有效的大规模网络拓扑结构”。相关工作以“Systematic Topology Design for Large-Scale Networks: A Unified Framework”为题，被国际计算机通信大会（INFOCOM）接收。 国际计算机通信大会（International Conference on Computer Communications，INFOCOM）是网络领域中重要的国际学术会议之一，由IEEE（国际电气电子工程师学会）举办。INFOCOM 2020共收到1354篇提交论文，录用268篇，接收率为19.8%。网络研究领域一直以来有一个基础性的公开难题，即如何采用自顶向下的方法系统性地设计网络尤其是大型网络的拓扑结构，以满足各种领域不同的性能要求。目前已有的网络拓扑结构设计方案绝大部分采用自底向上的方法进行设计，非常依赖于设计者的工程经验和巧妙的启发式想法。以云计算领域以及人工智能的核心系统“数据中心...

2019届IEEE国际机器人与仿生学会议（ROBIO）于2019年12月6日至8日在云南大理举办。本次会议共收到739篇论文投稿，其中403篇论文被接收。我校信息学院自动化与机器人中心（STAR Center）的Sören Schwertfeger教授以及Andre Rosendo教授课题组参加了此次会议并有五篇论文被会议接收（Sören Schwertfeger课题组共2篇，Andre Rosendo课题组共3篇）。其中，由硕士研究生何振鹏、博士研究生侯佳维和Sören Schwertfeger教授提交的论文“Furniture Free Mapping using 3D Lidars”荣获ROBIO 2019最佳论文入围奖。在“Furniture Free Mapping using 3D Lidars”这篇论文中，作者提出了一个基于即时定位与地图构建（SLAM）的建图方法。这个方法能够将每帧激光点云分割为墙壁、家具、门、地面和屋顶等点并且建立一个没有家具的二维栅格地图和三维点云地图。该论文由研究生何振鹏进行现场演讲，全文可参见链接：https://arxiv.org/pdf/1911.00663。Sören Schwertfeger教授的...

2019年12月12日，我校生命科学与技术学院陈佳教授、免疫化学研究所杨贝副研究员与中国科学院－马普计算生物学伙伴研究所杨力研究员（我校特聘教授），应邀在国际顶尖学术期刊《细胞》（Cell）上发表题为“One Prime for All Editing”的专评论文（Preview），对哈佛大学David Liu教授近期在Nature杂志发表的《Search-and-replace genome editing without double-strand breaks or donor DNA》（无需双链断裂或者供体DNA的“查找并替换”基因组编辑技术）研究进行介绍，详细解读新型基因编辑系统Prime Editing（导向编辑）的工作原理，并展望该领域未来发展方向。图1：导向编辑器（PE）系统的创建与应用（A）PE系统示意图（B）PE系统的创建历程（C）PE系统可以介导的编辑类型在该专评论文中，陈佳教授等对导向编辑系统的设计原理及构建过程进行了介绍（图1）。新型导向编辑系统通过将Cas9切刻酶与逆转录酶融合表达，并利用导向编辑指导RNA（prime editing guide ...

近日，我校物质学院杨晓瑜课题组在手性杂环不对称催化合成领域取得进展，相关工作以“Chiral Phosphoric Acid-Catalyzed Kinetic Resolution of 2-Amido Benzyl Alcohols: Asymmetric Synthesis of 4H-3,1-Benzoxazines”为题，于国际知名期刊《Angewandte Chemie International Edition》（《德国应用化学》）上在线发表。4H-3,1-苯并噁嗪是一类同时含有氮、氧的苯并六元杂环化合物，该类杂环结构广泛存在于具有生理活性的小分子药物以及农药之中。例如Etifoxine（艾替伏辛）——一种2-氨基4H-3,1-苯并噁嗪化合物，是一种著名的GABA受体抑制剂药物，被广泛用于治疗焦虑以及抗惊厥。然而对于该类杂环化合物4-位手性中心的不对称催化构建方法却较为稀少，且都存在一定的底物局限性，不能实现对该类杂环的通用不对称合成。杨晓瑜课题组近期致力于利用手性Brønsted酸催化剂实现氨基烯丙醇底物的新颖不对称催化反应。课题组继前期实现环状2-氨基烯丙醇的动态动力学不对...

2019年12月3日，我校iHuman研究所、生命学院助理教授赵素文和钟桂生课题组在Cell Reports上共同发文两篇，报道了两个α类受体的三个晶体结构，阐释了肾上腺素受体多样性和配体特异性的机理。两个α2受体的研究由钟桂生课题组、赵素文课题组、Raymond Stevens课题组、刘志杰课题组、陶厚朝课题组和高通量筛选平台合作完成。博士生曲露和研究助理教授周庆同、博士生陈小玉和高通量平台主管徐越溟分别为两篇文章的共同一作。钟桂生研究员、赵素文研究员和研究副教授武栋在两篇文章中均为共同通讯作者。论文的主要参与者还包括钟桂生、赵素文和陶厚朝三个课题组的多名工作人员和研究生。人的肾上腺素受体是介导儿茶酚胺作用的G蛋白偶联受体，是重要的药物靶标。1948年，Raymond Ahlquist根据六种儿茶酚胺类药物在不同组织中作用效力的排序不同，做出了一个里程碑式的推断，即肾上腺素受体应有α和β两类。随着研究逐渐深入，直到1991年科学家才完全弄清楚肾上腺素受...

2019年11月27日，上海科技大学iHuman研究所Raymond Stevens课题组的博士研究生于静和德国波恩大学Christa E. Müller课题组的博士研究生Tobias Claff在《Science Advances》上发表了题为“Elucidating the active δ-opioid receptor crystal structure with peptide and small-molecule agonists”的研究论文。该研究首次解析了活化状态的δ-阿片受体（DOP，δ-opioid receptor）的晶体结构，推动了阿片类止痛药替代品的研究。DOP是G蛋白偶联受体阿片类受体家族的一员，内源性阿片系统在调节疼痛感知方面起到功能性作用，阿片类受体的激动剂是当今可用的最有效的镇痛药，例如吗啡。但是处方药的滥用常常导致病人成瘾。止痛药可以作用于人体内的 三种阿片类受体，包括μ- 阿片受体（μ- opioid receptor，MOP)、DOP和κ- 阿片受体（κ- opioid receptor，KOP）。选择性激活DOP对治疗慢性疼痛具有巨大潜力。此外，与当前阿片危机中备受关注的MOP激动剂相比，DOP...

金属有机框架材料（metal-organic frameworks, MOFs）是一类由金属离子和有机配体连接形成的具有规整孔道结构的新型多孔材料。由于其孔道结构高度有序且高度可调节等特点，MOFs被认为是实现尺寸筛分催化极具潜力的一类材料,其中中空MOF（Hollow MOF）材料最近尤其引人注意。这是因为将具有催化活性的纳米材料包埋于中空MOF内，不仅能利用MOF的均一孔道实现尺寸筛分催化并保护催化剂，同时超薄壳层还能够确保反应物和产物分子的快速扩散，提高催化反应动力学。然而目前有效合成中空MOF的手段是利用酸溶液对整体MOF颗粒内层金属-配体配位键进行腐蚀，该方法可控性差，酸容易对外层MOF造成伤害并引入缺陷。为此，我校物质学院李涛教授课题组和波士顿学院宗家洸教授课题组合作另辟蹊径，从更为精准的化学反应着手，利用MOF配体选择性氧化剪切，实现高度定向刻蚀MOF颗粒，使中空MOF的合成过程变得高度可控。目前，该研究成果以“Directional Engraving within Single ...

近日，上海科技大学物质学院沈晓钦教授在表面非线性光学研究取得重要成果：通过单分子层在光学微腔表面构建定向排列拉曼模式，首次在实验上实现了一种为“表面受激拉曼”非线性光学过程的有效激发，促使片上微腔器件的拉曼激射效率显著提升近一个数量级，并在理论上通过化学键角及表面拉曼模式夹角的分析，阐述“表面受激拉曼”过程及器件拉曼激射的偏振依赖特性。该研究工作的原创性和意义获得三位审稿人一致肯定，发表于国际著名期刊Nature Photonics上。伴随上世纪60年代激光器的发明，非线性光学研究已发展成一门内涵丰富的现代光学学科，在物理、化学、生物、信息学等学科领域具有重要的应用。其中，沈元壤（Yuen-Ron Shen）老先生在上世纪80年代提出并发展的、基于“二次谐波与和频”的表面非线性光学技术，已成为研究界面或表面的一种重要的现代光学与光谱技术。因而，人们常说的表面非线性光学，通常是指表面二次谐波与和频。事实上，早在1979年，美国...

在许多工业过程中，液体吸附剂，例如水、聚乙二醇（PEG）及有机胺溶液等，被广泛用于湿法气体洗涤器中来除去酸性气体。然而，液体吸附剂对设备有较强腐蚀性，使得维护成本大大提高。相比之下，固体吸附剂由于具有永久多孔性，这其中最具代表性的当属金属有机框架材料（MOFs），但MOFs材料以粉末或块体形式存在，无法直接应用于现有的湿法气体洗涤器中。近日，我校物质学院李涛教授课题组和Yongjin Lee教授课题组联合开发了一种基于MOFs和液态聚二甲基硅氧烷（PDMS）的多孔液体材料，这种多孔液体材料巧妙地结合了固体吸附剂和液体吸附剂各自的优点，为工业气体分离提供了新思路。该研究成果以“A General Way to Construct Micro- and Mesoporous Metal-Organic Framework-Based Porous Liquids”为题发表于国际知名学术期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）。左起：李涛教授、何三丰、崔静、Yongjin Lee教授该工作选择了PDMS作为...

以免疫检查点抑制剂（包括抗PD-1抗体、抗PD-L1抗体、抗CTLA-4抗体或它们的组合）为代表的免疫疗法是近期癌症治疗领域的革命性突破。常规癌症治疗方法（如放疗、化疗）对晚期已转移癌症往往束手无策，免疫治疗则可以对部分晚期已转移癌症发挥非常显著的治疗效果。然而，大多数癌症患者进行免疫治疗时并不会有临床反应，因而目前肿瘤免疫治疗领域一个重要的科学问题是寻找合适的生物标志物把对免疫治疗有临床反应的病人和无临床反应的病人区分开。为了探究决定肿瘤免疫治疗临床反应的根本因素，生命学院刘雪松教授课题组提出了一个创新性的假设：肿瘤细胞的免疫原性是决定肿瘤对免疫治疗是否具有临床反应的关键因素，同时肿瘤的免疫原性可以分解为“肿瘤抗原性”和“抗原呈递能力”两个互相独立的因素。据此，研究人员提出了一个全新的免疫治疗标志物：肿瘤免疫原性指数（tumor immunogenicity score,TIGS）。该研究成果于北京时间2019年11月27日在国际知名学术期...

自工业革命以来，经济增长和收入不平等的日益加剧给许多国家带来了巨大挑战。特别是在过去的几十年，收入差距在世界各个地区几乎都呈迅速扩大趋势。经济增长是否势必扩大贫富差距？怎样的发展模式可以更好地帮助中下阶层和贫困家庭从经济增长中收益？我校创管学院杨锡怡课题组与合作者的最新研究，揭示了中国的产业集群化生产能同时促进经济增长并降低贫富差距。近日，该研究成果以“Industrial Clustering, Growth and Inequality in China”为题被《经济地理学期刊》（Journal of Economic Geography）接受。《经济地理学期刊》是经济学与地理学交叉领域的顶级期刊，属于全球商学院联盟（CABS）的4星期刊（4星为最高）。改革开放以来，中国成功地发展成为经济大国。在这场经济改革中最引人瞩目现象之一，就是沿海乡镇地区自发地涌现出了大量专业化的产业集群：无数中小企业在这些集群中聚集，并垄断了全球鞋袜、服装、五金等诸多产品的生产。另一方面，伴随着...

我校生命学院孙博教授课题组与南京医科大学沈彬教授课题组合作，使用单分子光镊技术揭示Cas9蛋白与目标DNA之间相互作用的重要结合位点，并阐明这些位点在该蛋白与DNA结合、解离等过程中的重要调控作用。北京时间2019年11月14日，相关成果以“The post-PAM Interaction of RNA-guided spCas9 with DNA dictates its target binding and dissociation”为题，在知名学术期刊《科学-进展》（Science Advances）杂志上在线发表。CRISPR-Cas系统是细菌和古菌在长期演化过程中形成的免疫防御系统，用以对抗入侵的病毒及外源DNA，同时该系统为细菌和古菌提供了获得性免疫。该系统可以识别出外源DNA，并将其切断，从而沉默外源基因的表达。在该系统中，核酸内切酶Cas蛋白识别基因组特定结构前间区序列临近基序（protospacer adjacent motif, PAM），在指导RNA (guide RNA,gRNA）的指引下匹配目标DNA后激活蛋白的酶切活性。正是由于这种精准的靶向功能，CRISPR/Cas系统已...