上海科技大学数学科学研究所岳海天教授与合作者最近的两项研究成果分别发表于《数学年鉴》(Annals of Mathematics) 和《数学新进展》(Inventiones Mathematicae)，相继彻底解决了色散方程领域悬而未决近三十年的两个难题：二维高阶非线性薛定谔方程和三维三阶非线性波方程下的吉布斯测度不变性问题。色散偏微分方程是偏微分方程领域中最受关注的研究方向之一。上世纪80 年代末和 90 年代初菲尔兹奖获得者J. Bourgain、美国科学院院士 J. L. Lebowitz 及其合作者们开启了用概率方法研究非线性薛定谔方程的统计力学性质的先河。由于其丰富的物理和数学内涵，非线性薛定谔和波方程下的不变吉布斯测度 (invariant Gibbs measure) 的研究成为了色散方程领域最前沿热点一个方向。继90年代J. Bourgain 解决了一维和二维的三阶非线性薛定谔方程以及二维高阶非线性波方程的吉布斯测度的不变性问题以后，二维高阶非线性薛定谔方程和三维三阶非线性波方程下的吉布斯测度的...

乙肝病毒表面抗原（HBsAg）是决定乙肝病毒（HBV）入侵、复制和包装的关键蛋白，也是诊断感染和评估临床功能性治愈的重要指标。由于其蛋白结构的复杂性和组装形态的多样性，HBsAg的三维结构一直是结构生物学和病毒学长期未解的谜题。9月13日凌晨2时，国际学术期刊《科学》（Science）在线发表了上海科技大学、清华大学、中国食品药品检定研究院联合团队的研究成果。这项研究成功表征了HBV表面蛋白及其自组装体表现出的高度结构柔性，揭示了其在病毒粒子表面形成多样寡聚形态的分子基础。基于其在亚病毒颗粒表面一种典型三聚体和三种不同四聚体局部组装模式的观察和分析，研究团队对球形颗粒如何延展形成更长的管状微丝结构，以及如何与内部核衣壳相适配组装形成完整病毒的分子机制进行了解读。“这一研究不仅解决了结构生物学和病毒学领域的长期谜题，还为疫苗的优化、中和性抗体构效关系的理解提供了重要依据。”论文评阅专家在评述中指出，“特别是这一成果有...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院席莹课题组在国际学术期刊《分子治疗》（Molecular Therapy）上发表了题为“CasRx-based Wnt activation promotes alveolar regeneration while ameliorating pulmonary fibrosis in a mouse model of lung injury”的研究论文，报道了利用RNA编辑系统CRISPR/CasRx敲低β-Catenin降解复合物中的骨架蛋白Axin，特异激活肺上皮细胞中Wnt/β-Catenin信号通路，促进了肺泡再生，并在小鼠模型中抑制了肺纤维化。 肺纤维化是一种慢性进展性疾病，也是多种慢性肺部疾病的终末病理表现，以特发性肺纤维化（IPF）最为常见。IPF确诊后的中位生存期仅2-3年。IPF起始于上皮细胞损伤，持续或反复的损伤使得上皮再生修复发生障碍，而间质区域的成纤维细胞增殖并分化为肌成纤维细胞，过量沉积细胞外基质进一步破坏肺泡结构，引起呼吸功能受阻。当前仅有吡非尼酮和尼达尼布这两个治疗IPF的药物获批，但它们仅能减缓疾病进程，不能根治...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院张辉课题组与合作者在学术期刊《细胞发现》（Cell Discovery）发表了题为“Targeting cardiac fibrosis with chimeric antigen receptor macrophages”的研究论文，揭示了靶向FAP+肌成纤维细胞的嵌合抗原受体巨噬细胞（CAR-M）可减少心脏纤维化并有效改善心脏功能，为心脏纤维化临床治疗带来了全新视角。 心脏纤维化是一种常见的心脏病理过程，几乎出现在所有的心脏疾病中。纤维化会引起心脏弹性减弱，降低心室壁的顺应性，进而严重影响心脏功能。因此，抑制或逆转心脏纤维化是治疗心脏疾病的重要目标。然而，目前针对心脏成纤维细胞的临床干预手段仍然非常有限。张辉团队一直关注心脏成纤维细胞起源、命运和功能，致力于阐明心脏纤维化机制和靶向治疗。前期研究表明，成纤维细胞活化蛋白（FAP）是心脏损伤后肌成纤维细胞的标志物，在心脏其他细胞类型中无法检测到表达。因此，研究团队特别设计了一种促进吞噬作用的C...

中红外波段包含大气透明窗口和诸多分子吸收带，是实现空间光通信和气体吸收谱传感的重要波段。但中红外片上集成还处于发展初期，缺乏许多基本器件库的验证。作为光子芯片的最基本单元之一，波导阵列的密集度决定了片上系统集成度，也制约着很多关键器件的性能。受限于介质波导的束缚能力，提升中红外波导阵列密度具有很大的挑战性。近日，上海科技大学信息科学与技术学院邹毅课题组通过对波导轨迹形貌进行调制，利用贝塞尔曲线丰富的自由度和强大的构形能力，设计了基于贝塞尔型轨迹调制的超密集波导阵列（图1左），对半波长间隔波导阵列中近邻和次近邻的串扰进行了近完美的抑制（图1右）。该设计实现了在半波长间隔波导阵列中各通道的独立传输，有效地提升了波导阵列的密度，为后续实现中红外片上高密度集成、大视场片上光学相控阵和高密度空分复用打下了基础。相关成果以 “Morphology engineering enabled mid-infrared ultra-dense waveguide array with lo...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院杜迪军课题组与西北农林科技大学李朝飞课题组合作在国际学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications）发表了题为“Structural transition of GP64 triggered by a pH-sensitive multi-histidine switch”的研究论文，首次解析了III型病毒膜融合蛋白GP64融合前和融合早期中间状态的冷冻电镜（cryo-EM）结构，揭示了GP64介导病毒包膜与宿主细胞膜融合的分子机制。 包膜病毒（enveloped virus）通过与宿主细胞膜融合入侵宿主细胞。该融合过程通常由病毒表面的膜融合蛋白介导。基于结构特征，病毒膜融合蛋白可以分为I、II 和III型。不同的病毒膜融合蛋白采用不同的机制来触发膜融合反应，如受体结合、低pH诱导，或两者兼有，以及蛋白酶裂解触发。了解其分子机制，对于抗病毒药物和疫苗开发至关重要。GP64是一种III型病毒膜融合蛋白。在病毒入侵宿主细胞过程中，通过低pH诱导该蛋白构象变化来介导膜融合。GP64蛋白在膜...

内皮素（endothelin, ET）是由21个氨基酸组成的多肽，能激活内皮素受体（endothelin receptor, ETR）亚型ETA和ETB，对于维护血管张力和心血管稳态至关重要。ETA主要介导强效的血管收缩，ETB则主要通过一氧化氮诱导血管松弛，因此ETR是治疗心血管疾病的重要靶点。上海科技大学iHuman研究所与复旦大学附属中山医院心脏重症中心合作，对ETR进行了深入的结构生物学研究，相关成果于近期发表于国际学术期刊《细胞发现》（Cell Discovery）。肺动脉高压（Pulmonary artery hypertension, PAH）是由多种病因和发病机制所致的一种血流动力学紊乱的病理状态。在PAH的发展过程中，ETA受体介导的肺动脉收缩和重构是该疾病的核心病理过程之一。临床试验显示，Bosentan 和 Ambrisentan等拮抗剂通过阻断ET-1与ETA受体的结合，抑制其病理性信号通路，表现出了显著的治疗效果，已被批准用于治疗肺动脉高压。然而，由于缺乏对临床药物或治疗性抗体与受体之间相互作用的分子机制的...

作为肥胖症与II型糖尿病药物治疗的关键靶点，胰高血糖素样肽-1受体（GLP-1R）在多个组织中广泛分布且具有细胞类型特异的生理功能。在胰腺中，GLP-1R主要调节胰岛素分泌和细胞增殖；在大脑中，它则具有抑制食欲、保护神经和抗炎等功能。鉴于受体的成熟、定位、激活、内吞等过程都受到蛋白质相互作用的影响，研究受体与细胞表面其他膜蛋白的相互作用对于深入理解GLP-1R的调控机制至关重要。但大部分膜受体表达量低、互作瞬时且微弱，因此针对内源性GLP-1R开展细胞膜蛋白的互作组研究，首先需要发展新的研究手段。近日，上海科技大学iHuman研究所、生命科学与技术学院水雯箐课题组联合庄敏课题组，在国际学术期刊《自然-化学生物学》(Nature Chemical Biology)上发表了题为“Endogenous cell membrane interactome mapping for the GLP-1 receptor in different cell types”的研究论文。该工作发展了基于配体的邻近标记技术，实现对内源表达的GLP-1R的互作蛋白质...

作者：   基于非平衡组装体的耗散自组装（DSA）体系对于精细控制生命体的时空功能至关重要。近年来尽管在模拟这一过程方面取得诸多进展，但与真实复杂的生命体系相比，这些人工DSA体系仍显得过于简化。相较于目前的合成DSA体系（这些体系通常从可溶性前体开始，非平衡组装体为唯一功能组件），生命系统中的平衡态不仅是功能性非平衡组装体的前体，还额外参与一些生命活动，这一特性使得生命体系能以最低的材料成本实现复杂的功能集成。如何高效利用DSA体系中的物质实现复杂生物功能集成目前仍是一个挑战。相关研究不仅有助于深化科学家对生命体系中物质变化的理解，也有助于推动人造“活性”材料的发展。针对以上难题，上海科技大学物质科学与技术学院郑宜君课题组以手性芳酰基胱氨酸为研究对象，通过秋兰姆类化学燃料的设计，成功构建了可实现生物功能切换的DSA体系。在化学燃料驱动下，组装体可在手性纳米纤维和中空纳米球之间切换，分别实现...

C-糖苷分子骨架广泛存在于天然产物、药物以及生物体系中，以格列净类口服降糖药为例，这类药物通过抑制肾脏中的葡萄糖转运体，减少肾脏对葡萄糖的重吸收，在降血糖和增强心血管功能方面具有显著的治疗效果。然而，实现精准控制该类C-糖苷键的化学立体构型是一项高难度的合成挑战。在已有的前沿催化研究中，糖骨架的手性环境通常诱导了该化学键的异构立体选择性。如果能够摆脱糖分子骨架固有的手性，通过手性配体诱导实现高选择性获得两种异构C-糖苷，将大大加速推动其在生命健康等领域的应用。上海科技大学物质科学与技术学院叶柏华课题组专注于研究新型过渡金属催化合成生物活性分子的研究，领先建立了锆氮杂环丙烷介导的氧化还原转金属新机制(redox-transmetalation)。在此工作基础上，叶柏华课题组发展了新型锆氮杂环丙烷介导的开壳镍催化，首次实现了配体手性诱导合成系列手性C-糖苷化合物，近期以全文形式刊登在《美国化学会志》(Journal of American Chem...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院孙博课题组与广州医科大学附属妇女儿童医疗中心李卫课题组合作在国际学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications）在线发表题为“RPA transforms RNase H1 to a bidirectional exoribonuclease for processive RNA-DNA hybrid cleavage”（RPA转变RNase H1为双向核糖核酸外切酶，实现RNA-DNA杂合链的持续性降解）的研究论文，揭示了RNase H1独特的核酸外切酶活性。 核酸酶是催化核酸磷酸二酯键水解的一类蛋白，通过对核酸底物的特异性识别、降解，参与了包括DNA复制、修复及RNA转录、翻译等几乎所有核酸代谢过程，其功能缺失往往会导致遗传信息的不稳定及相应疾病的发生。根据切割模式的不同，核酸酶可为内切酶和外切酶：核酸内切酶从核酸分子内部切割，切割位点通常不连续，而核酸外切酶则从核酸分子末端切割，沿着核酸链连续切割核酸。根据切割方向，核酸外切酶又分为3’-5’和5’-3’两种。自发现以来，RNase H...

随着脑类器官在科研中的广泛应用，其构建方法也在不断发展，以便更好地模拟人脑。构建脑类器官的常用策略包括非定向分化和定向分化，它们在不同的研究场景中发挥着重要作用。人类大脑是一个复杂的系统，针对特定脑亚区及脑核团构建特异的脑类器官模型仍面临许多挑战。近年来，尽管多种基于定向分化的脑区特异类器官已成功建立，但国际上关于在体外重现具备核团特征的脑类器官的研究仍有限。8月28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Cell Stem Cell（《细胞-干细胞》）上发表题为“Generation of human region-specific brain organoids with medullary spinal trigeminal nuclei”的研究论文，报道了新的脑类器官构建方法。 图：SpV类器官及SpV-丘脑融合类器官的构建分析示意图后脑延髓在调控众多基本生命功能中发挥重要作用。然而，针对这一区域的脑类器官模型仍然缺乏，特别是在延髓特定核团的构建方面仍为空白。位于延髓的脊髓三...

近日，上海科技大学生命科学与技术学院研究团队利用核磁共振技术，首次解析了鼠源RIPK1（mRIPK1）蛋白RHIM结构域淀粉样纤维的三维结构，并在此基础上表征了mRIPK1/mRIPK3复合物纤维结构，及两种蛋白在形成异质纤维过程中的结构变化。该成果发表在《自然-通讯》（Nature Communications），论文题为“The structure of mouse RIPK1 RHIM-containing domain as a homo-amyloid and in RIPK1/RIPK3 complex”。 细胞凋亡（apoptosis）和细胞程序性坏死（necroptosis）是常见的两种程序性细胞死亡形式，其中受体相互作用蛋白激酶1（RIPK1）和受体相互作用蛋白激酶3（RIPK3）在程序性细胞死亡信号通路中起关键作用。通过RIPK1和RIPK3，程序性细胞死亡参与了很多组织损伤、炎症和神经系统疾病的发生和发展。RIPK1是多种信号通路的重要上游调节因子，包括炎症、细胞凋亡和程序性坏死。RIPK1由N端的激酶结构域（KD）、中间结构域（ID）以及C端的死亡结构域（DD）组...

近日，上海科技大学生物医学工程学院彭畅课题组基于智能终端屏下指纹识别应用提出了一种多层介质声传播模型，解析了超声波在有机发光二极管（OLED）屏幕中的传播规律。进一步研发了一种用于屏下指纹识别的超声指纹传感器，具有高灵敏度、宽频带以及优异的空间分辨率，能够实现对屏下指纹局部细节进行成像。研究成果以“Theoretical analysis and validation of high-sensitivity and broadband ultrasonic sensors for under-display fingerprint imaging”为题发表于仪器测量领域国际期刊Measurement。生物识别技术包括指纹、面部和虹膜识别，其中指纹识别因其安全性和便利性最为普遍。传统的电容式和光学式指纹传感器虽然应用广泛，但电容式需要直接接触指纹无法用于屏下，而光学式容易受到假指纹或高质量照片的攻击、且对湿润或污染指纹敏感。相比之下，超声波传感器能够穿透水、油甚至薄手套，同时获取指纹的三维信息，极大提升了认证的安全性和可靠性。这...