我校物质学院材料与物理生物学研究部钟超教授课题组利用前沿合成生物学技术，研发了一种经过基因编程改造的智能细菌。该细菌能响应环境比如光和小分子，并能像经过高精度编程的计算机程序一样，按人为预先设定的方式进行工作。在这项研究中，经基因编程的细菌，能够时空可控地对溶液中的无机纳米材料进行动态自组装。近日，该研究成果以“Programming Cells for Dynamic Assembly of Inorganic Nano-objects with Spatiotemporal Control”为题，在国际知名学术期刊《Advanced Materials》上在线发表。该论文的创新性和研究成果备受审稿人和编辑的肯定和推崇，不仅入选2018年4月第16期内封面文章，还被《Advanced Materials》编辑推荐在官方网站的视频摘要(video abstract)中进行重点介绍。生物动态自组装在自然界中普遍存在，并构成了生物纳米机器以及很多自然材料系统的结构和功能基础。如骨和贝壳等自然材料系统就是在细胞的参与下，对有机和无机组分进行时...

物质学院陈刚教授课题组利用同步辐射X射线表面掠入射小角散射技术，原位观测胶体粒子在气液界面处自组装形成二维超晶格结构的过程，并由此破解了一个困扰学术界近四十年的谜题。近日，相关成果以“In situ X-ray scattering observation of two-dimensional interfacial colloidal crystallization”为题，于知名学术期刊《Nature Communications》上在线发表。胶体粒子可溶于液体或吸附于液体的表面，这不仅是常见的自然现象，还被广泛应用于物理、材料和化学等领域，因此，对胶体粒子的研究具有重大的科学意义。1980年，美国科学家Pieranski利用光学显微镜观测胶体粒子的二维结晶过程时，发现在有限范围的液面上布置一定量的胶体粒子时，在库伦相互排斥作用下它们会形成有序和晶态的阵列。在之后的研究中，科学家们不断发现胶体粒子在没有外力的作用下也会自发形成长程有序的亚稳态排列。众所周知，在经典库伦定律下，带有同种电荷的粒子之间相互排斥；然而实...

4月5日，我校物质学院凌盛杰教授与塔夫茨大学David L. Kaplan教授及麻省理工学院Markus J. Buehler教授合作，以“Nanofibrils in nature and materials engineering”为题，在知名学术期刊《Nature Reviews　Materials》上在线发表关于生物大分子纳米微纤材料的综述。生物大分子纳米微纤广泛存在于生物结构材料中，如由纤维素、甲壳素和丝蛋白组成的纳米微纤。虽然这些生物大分子纳米材料具有不同的化学组成，但在介观尺度上，它们往往具有类似的结构组织。例如，这些生物大分子纳米组装体通常被认为是半晶体聚合物材料，且晶体尺寸大都被限制在一定的尺度（如2-5纳米的宽度）。在更高结构尺度上，这些纳米微纤通常结合形成微纤维束，甚至形成高度有序的二维、三维空间排列。这些自然界中存在的独特的材料构筑方式，不仅赋予了生物材料优异的力学性能，还使其具有特异功能。比如，通过精确控制微晶（β-折叠）和微纤的尺寸，蜘蛛能够纺出最为强韧的丝纤维；而通...

我校生命学院王皞鹏教授课题组与加州大学旧金山分校Arthur Weiss实验室，以及中山大学魏来课题组通过合作研究，利用CRISPR全基因组遗传筛选，系统性地研究了T细胞激活的分子机制，绘制了人类T细胞功能的调控图谱。北京时间4月10日，相关成果以“A genome-wide CRISPR screen identifies FAM49B as a key regulator of actin dynamics and T cellactivation”为题，在知名学术期刊《美国科学院会刊》（PNAS）上在线发表。作为人体免疫系统的重要组成部分，T细胞在对肿瘤细胞的免疫监控和杀伤中起着至关重要的作用。但是，肿瘤细胞能够利用多种方法来抑制T细胞的抗肿瘤活性，从而逃避机体免疫系统的攻击。因此，提高T细胞的活性可以治疗肿瘤。目前，基于T细胞的肿瘤免疫疗法已经在临床上取得令人瞩目的成功，具有广泛的应用前景。但现有的治疗方法只对一部分肿瘤病人有效，还有相当程度的副作用。因此，进一步研究T细胞激活的调控机理，将有助于开发新的肿瘤免疫治...

近日，我校信息学院蔡宁教授被ACM 移动技术学会(Sigmobile) 授予移动技术领域论文的最高荣誉——“Test-of-Time PaperAward”（时间考验论文奖）。该奖项首次授予大陆地区高校的学者，意义重大。本次获ACM移动技术学会颁奖的经典论文工作可以追溯到1997年，彼时蔡宁教授受邀前往香港中文大学信息工程系，与杨伟豪、李硕彦教授开展合作。当时网络领域存在一个基本假设，即网络中的节点只能做简单的存储-转发工作。换句话说，网络中的数据流只被看做是普通物流网络中的商品流。三位教授另辟蹊径，发现了网络数据流的本质其实是信息流，可以进行编码解码处理。因此他们果断抛弃了以前基于商品流的基本假设，赋予网络节点编码解码功能，在此基础上，他们创造开发出针对网络信息流的网络编码这一全新的理论与技术。相比传统存储-转发技术，网络编码技术能够取得更高吞吐量、更低时延以及更好的可靠性与安全性，尤其适合无线与移动网络。三位教授的研究成果最终发表于20...

我校物质学院江怀东教授课题组、刘志教授课题组与国家纳米科学中心陈春英课题组合作，在基于同步辐射大科学装置的生物成像领域取得重要进展，为生物细胞高分辨结构与功能成像提供了新的思路。该项研究利用X射线谱学、扫描透射成像等多模式成像技术，并结合纳米CT新算法，实现了哺乳动物巨噬细胞的高分辨成像，并定量观测了潜在纳米抗癌药物[Gd@C82(OH)22]n在细胞内的三维分布。为理解纳米药物的高效低毒抗肿瘤效果提供了重要信息，同时为在亚细胞器尺寸上研究纳米材料的生物学效应提供了新方法。近日，相关成果以“Three-dimensional ultrastructural imaging reveals the nanoscale architecture of mammalian cells”为题，作为封面文章发表于知名学术期刊《IUCrJ》。期刊同期还配发了评论文章“Multi-model imaging of the interaction of nanomaterials withcells”。在细胞水平研究功能性纳米物质与细胞内生物结构的相互作用，对于在纳米医药、纳米毒理学...

我校物质学院季泉江教授课题组揭示了人类病原菌依赖小分子葡萄胺（staphylopine）识别并捕获过渡金属离子的新机制，近日，相关成果以“Mechanistic insights into staphylopine-mediated metal acquisition”为题，于国际知名学术期刊《美国科学院会刊》（PNAS）上在线发表。过渡金属离子是非常重要的营养物质，生物体内超过30%的蛋白含有过渡金属离子。其能够作为酶反应的催化中心，或者保持功能蛋白质的结构完整，以及作为信号分子行使功能。金属离子的获取对病原细菌极为重要，是病原菌成功侵入宿主、繁殖自身、导致疾病的关键。金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）是一种极具危害的革兰氏阳性菌，轻可引起轻微的皮肤化脓感染，重则导致危及生命的重大感染，如伪膜性肠炎、肺炎、全身化脓性感染等。研究金黄色葡萄球菌如何侵入人类宿主并引发疾病的机制，对于预防感染和发展相应的治疗手段非常关键。2016年，《Science》曾报道了一种新的小分子金属螯合...

我校物质学院左智伟教授课题组在可见光催化高选择性碳氢键官能团化研究方面取得新进展。近日，相关研究成果以“δ‑Selective Functionalization of Alkanols Enabled by Visible-Light-Induced Ligand-to-Metal Charge Transfer”为题，于国际知名学术期刊《Journal of the American Chemical Society》上在线发表。相较于传统有机反应，可见光催化反应通过催化剂吸收利用可见波段光的能量，能在温和反应条件下高选择性高效率地构建化学键，与当前对新时期化学发展的环保、绿色等要求十分契合，因此新型光催化剂的研发成为化学家们关注的焦点。目前常用的光催化反应主要是依赖于贵重过渡金属铱、釕等复合物，通过金属到配体的电子转移（MLCT）实现能量转换利用，这类技术一方面催化剂之昂贵让大规模应用受限，另一方面系间跃迁和单电子转移过程等损失了化学能，造成了反应适用性上的局限。左智伟课题组的该项工作提出了配体金属电子转移催化（LMCT catalysis）,...

   近日，我校创管学院杨宇教授对于人进行性格判断的深层次心理机制进行了独创性研究，相关成果以“The Culturally Situated Process of Personality Judgment”为题，即将发表于牛津大学出版社出版的《The Oxford Handbook of Psychological Situations》，杨宇为唯一作者。     人类对自己以及他人的性格如何认识如何判断，是心理与行为科学最重要的课题之一，在日常生活、商业，与社会等活动中也具有广泛意义。近年来有大量实证研究发现，性格方面的特征可以预测人类多个层面上的心理与行为后果，如个体层面的幸福程度、死亡时间，人际层面的家庭关系、同事关系，以及社会层面的职业选择、犯罪记录等等。然而，对于人们究竟通过何种心理机制得以形成对自己以及他人的性格判断，却依然是一个未解之谜。 在该论文中，杨宇综合了人格心理学、社会心理学、以及文化心理学等领域的大量研究，提出了两条可能的路径来解释人判断自己以及他...

我校生命学院陈佳教授研究组、黄行许教授研究组与中国科学院－马普计算生物学研究所研究员杨力（我校生命学院特聘教授）研究组通过合作研究，开发出一系列基于CRISPR/Cpf1（Cas12a）的新型碱基编辑器（dCpf1-BE）。北京时间3月20日，相关成果以“Base editing with a Cpf1– cytidine deaminase fusion”为题，在知名学术期刊《自然-生物技术》（Nature Biotechnology）上在线发表。 传统的CRISPR/Cas9基因编辑技术虽然具有较高的基因敲除效率，但在执行碱基替换（譬如对造成遗传性疾病的点突变进行矫正）时效率通常很低，这也限制了CRISPR/Cas9基因编辑的应用。近期，利用将CRISPR/Cas9和APOBEC（胞嘧啶脱氨酶）整合而发展出的新型碱基编辑系统（Base Editor, BE），在单碱基水平（如胞嘧啶向胸腺嘧啶）实现了高效率的基因组靶向编辑改造。这种新型碱基编辑系统理论上可对数百种引起人类疾病的基因组点突变进行定点矫正，因此拥有巨大的临床应用潜力。碱基编辑...

我校物质学院林柏霖课题组在二氧化碳减排方面取得了突破性研究成果。他们创造性地提出用两个简单公式描述途径众多、操作复杂的二氧化碳减排过程，首次颠覆“使用化石能源来驱动二氧化碳化学还原会造成更多二氧化碳排放”的思维定式，并由此提出了针对全球二氧化碳大规模减排的革新性策略。2018年2月26日，该成果以“A Simple Framework for Quantifying Electrochemical CO2 Fixation”为题，在《Cell》旗下最新姐妹刊《Joule》上在线发表。《Joule》主要收录能源领域的高水平文章，涉及太阳能、电池和催化等相关研究。物质学院2014级本科生陈安琪为该论文的第一作者，林柏霖教授为通讯作者，上科大为第一完成单位。 通过大规模温室气体减排，尤其是二氧化碳减排，从而将2100年时相对于第一次工业革命前的全球温度升幅控制在2℃以内，是全球几乎所有国家在《巴黎协定》中达成的一致目标，也是本世纪人类面临的最大挑战之一。众多权威预测均指出，如其以失败告终...

我校物质学院季泉江教授课题组与中国科学院北京基因组所韩大力研究员课题组合作，首次在金黄色葡萄球菌中建立单碱基编辑技术。近日，相关成果以“HighlyEfficient Base Editing in Staphylococcusaureus Using an Engineered CRISPR RNA-guided Cytidine Deaminase”为题，于英国皇家化学会旗舰期刊《ChemicalScience》上在线发表。金黄色葡萄球菌是一种极具危害的人类病原菌，能够引起危及生命的重大感染，例如毒素休克综合症、坏死性肺炎、心内膜炎等。近年来，耐药性金黄色葡萄球菌，如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和耐万古霉素金黄色葡萄球菌（VRSA）的大规模流行加剧了治疗金黄色葡萄球菌感染的难度。因此，开发针对耐药性金黄色葡萄球菌感染的新型治疗手段就显得尤为迫切。在此之前，季泉江课题组已成功开发出金黄色葡萄球菌中基于CRISPR/Cas9的基因组编辑技术（JACS, 2017, 139, 3790）,简化了该细菌中的遗传操作。此技术通过切断基因组DNA，诱导细...

我校免疫化学研究所抗体偶联药物实验室刘佳副研究员与复旦大学附属公共卫生临床中心（公卫中心）徐建青教授合作，在寨卡病毒研究方面取得新突破，阐明了AXL蛋白质分子在寨卡病毒感染中的重要作用。近日，相关成果于微生物学领域著名期刊《NatureMicrobiology》上在线发表。1947年发现于非洲乌干达寨卡雨林的寨卡病毒隶属于黄病毒家族，早期在非洲流行，但并未被报道能在人类中引起疾病。然而在2015年，南美洲爆发的寨卡病毒被发现能引起新生儿的小头症（Microcephaly）和成人的格林巴利综合症（Guillain-BarréSyndrome）。目前，虽然研究者在细胞实验和多种动物模型中都证明了寨卡病毒的神经侵入式致病性，但寨卡病毒感染的生物学基础尚不清楚。其中比较有争议的是AXL蛋白分子在寨卡病毒感染中的作用。AXL属于TAM家族（Tyro3，AXL，Mertk）受体酪氨酸激酶。有研究者认为，AXL是寨卡病毒进入细胞的受体分子，并证明针对AXL的抗体、siRNA、靶向基因敲除及激酶抑...

2018新年伊始，上海科技大学iHuman研究所在人体细胞信号转导研究领域再获重大突破。该团队率先解析了与肥胖、精神类疾病密切相关靶点——五羟色胺2C受体(human serotonin 2C receptor, 5-HT2C)的三维精细结构，并以此为线索，揭示了人体细胞信号转导中的“重要成员”——G蛋白偶联受体（GPCR）家族多重药理学的分子机制。北京时间2月2日，该成果以“5-HT2C Receptor Structures Reveal the Structural Basis of GPCR Polypharmacology”为题,在国际顶尖学术期刊《Cell》上在线发表。值得一提的是，该研究是上海科技大学iHuman研究所继2016年、2017年在国际上首次发表大麻素受体、胰高血糖素样肽受体高分辨率三维结构之后的又一重大突破，是GPCR结构功能研究领域的又一项高水平、系统性的研究成果。 上海科技大学与中国科学院生物物理研究所联合培养博士生彭瑶为论文第一作者，iHuman研究所执行所长刘志杰教授，创始所长、特聘教授Raymond Stevens及美国北卡莱罗纳大...