上新啦！

复旦大学科技工作者

近期又取得多项成果和突破

小编为你整理了11月部分科研成果

一起来看看吧

数学物理领域

1.物理学系朱黄俊课题组与合作者提出了验证盲量子计算资源图态的高效鲁棒方案

图1. 在敌对场景下验证盲量子计算资源图态的示意图

图2. 三种不同协议在敌对场景下验证盲量子计算资源图态所需测试数目比较

11月14日，物理学系朱黄俊课题组与香港中文大学Masahito Hayashi教授合作，提出了在基于测量的盲量子计算中验证资源图态的新方案，并论证了该方案的高鲁棒性和高验证效率，并且可用于在敌对场景中验证任意具有质数局域维度的资源图态。相关论文以 “Robust and efficient verification of graph states in blind measurement-based quantum computation” 为题，发表于Nature合作期刊npj Quantum Information 。

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2.物理学系丁鲲课题组与合作者实现互易非厄米系统中的几何依赖趋肤效应

图1. (a)实现几何依赖趋肤效应的晶格单元以及耦合旋转振荡器的照片。(b) 梯形结构的开放边界条件下的复能谱 (彩色点)，灰色背景对应的是周期边界条件下的复能谱。 (c, e)和(d, f)不同输入信号在两个频段下的理论和实验的响应场分布。

11月15日，物理学系的丁鲲课题组与香港浸会大学物理学系的马冠聪课题组合作，在研究非厄米系统现象方面取得了新突破。他们在二维系统中实现了几何依赖非厄米趋肤效应的理论和实验验证。相关成果以“Experimental Realization of Geometry-Dependent Skin Effect in a Reciprocal Two-Dimensional Lattice”为题，发表在Physical Review Letters上。

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3.现代物理研究所严亮课题组在超子衰变中寻找CP对称性破缺取得新成果

超子极化图（来自PRL杂志）

11月9日，现代物理研究所青年研究员严亮与中国科学院高能物理研究所，中国科学技术大学和瑞典Uppsala大学，BESIII合作组对Σ+超子衰变到中子过程中的CP对称性进行了精确研究。研究成果以“Test of CP Symmetry in Hyperon to Neutron Decays”为题目在线发表在Physical Review Letters上。

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化学材料领域

1.化学系赵东元院士/李晓民课题组揭示纳米液滴次序融合策略-在纳米世界种一棵树

图（a）具有N个节点的无序根树的Wedderburn-Etherington 数列生长模式。(b-h) 各种含有N个C原子的有根多烯树的类型，叶数为n的分支介孔多聚体异构体的结构模型、TEM和SEM图像，其中 n 与碳原子数量相等，具体为：（b）叶数量为1，（c）叶数量为2，（d）叶数量为3，（e）叶数量为4，（f）叶数量为5，（g）叶数量为6，（h）叶数量为7。叶数量为n的分支结构的异构体的数量和构型可以准确预测和呈现，并遵循Wedderburn–Etherington数模式。

11月9日，化学系/先进材料实验室赵东元院士、李晓民联合内蒙古大学的马玉柱研究员、吉林大学吕中元教授等人提出了纳米液滴的次序融合策略，合成了一系列分支介孔纳米树。通过调控纳米液滴的融合次序和级数，能够实现对纳米树分支结构精确调控（从二聚体到多聚体）。相关研究成果以“Synthesis of branched silica nanotrees using a nanodroplet sequential fusion strategy”为题发表在Nature Synthesis杂志上。

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2.高分子科学系郭佳课题组发现ESIPT诱导COF材料光异构化——揭示高效光催化的分子机制

图1. a.荧光发射光谱 b. ESIPT转变能级示意图 c. 原位XPS

11月15日，高分子科学系郭佳课题组以具有ESIPT效应的酮烯胺结构COF为研究对象，通过两项工作分别揭示了激发态COF光催化材料的给体-受体重构机理，以及光激发诱导对称破缺对COF光催化剂电子结构的影响。以“Effect of ESIPT-Induced Photoisomerization of Keto−Enamine Linkages on the Photocatalytic Hydrogen Evolution Performance of Covalent Organic Frameworks”为题发表于Journal of the American Chemical Society杂志上。另一项成果以“Photo-stimulated Covalent Linkage Transformation Isomerizing Covalent Organic Frameworks for Improved Photocatalytic Performances”为题于10月24日发表在Small杂志上。

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3.高分子科学系朱亮亮课题组借助光照将热活化延迟荧光分子做成聚合物点

图1. 365 nm紫外光诱导制备PDs的过程

11月15日，高分子科学系朱亮亮课题组近期报道了一种通过借助光照，将具有热活化延迟荧光（TADF）性质的含吩噻嗪基的前驱体分子（一种不对称的供体（Donor）-受体（Acceptor）-供体’（Donor’）的结构）合成PDs的策略。与通常需要高热的过程相比，此方法温和、连续且可控，简化了材料的制备。该工作以“Highly Efficient Room-Temperature Light-Induced Synthesis of Polymer Dots: a Programming Control Paradigm of Polymer Nanostructurization from Single-Component Precursor”为题，在线发表于Journal of the American Chemical Society杂志上。

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地球科学领域

1.大气与海洋科学系吴志伟课题组揭示了5-7月青藏高原臭氧谷变异对东亚夏季降水异常的定量贡献

11月1日，大气与海洋科学系吴志伟课题组研究揭示了5-7月青藏高原臭氧谷变异对东亚夏季降水异常的定量贡献，清晰地阐述了其中的物理图像及调制过程。这一研究的发现对于深入理解东亚夏季降水过程具有重要的科学意义，且有助于提高东亚夏季降水的预测准确性。文章以“To what extent can the ozone valley over the Tibetan Plateau influence the East Asian summer precipitation?”为题，在线发表于Nature系列期刊npj Climate And Science杂志上。

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信息领域

1.信息科学与工程学院孙树林应邀在《光电工程》“超表面光场调控”专题发表综述文章

图表 1不同的表面波远场辐射调控原理。（a）光栅耦合器；（b）梯度相位超表面。

图表 2表面波的复杂远场波前调控。（a）全息光栅实现表面等离极化激元激励下的艾里光束和涡旋光束激发；（b）共振相位超表面实现介质波导模式的远场全息成像；（c）几何相位超表面实现表面等离激元的复杂远场波前调控；（d）串联型几何相位超表面实现铌酸锂波导模式的多功能远场全息。

近日，信息科学与工程学院孙树林教授应邀在《光电工程》“超表面光场调控”专题发表综述文章，回顾了人们利用超表面对表面波的辐射场相位、振幅、偏振态的局域调控能力，从而实现对辐射场波前形貌的灵活控制，并且讨论了该领域面临的主要挑战和潜在的发展方向。2023年11月该研究成果以《片上光学近场的远场辐射调控》为题作为封面文章发表在《光电工程》2023年第8期“超表面光场调控”专题。

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2.信息科学与工程学院万景课题组发明基于混合SOI/bulk衬底的高响应度、低功耗的光电探测器

图1.（a）光电探测器示意图；（b）加光后响应；（c）响应度与探测率

11月8日，信息科学与工程学院万景研究员课题组基于混合绝缘层上硅与体硅技术（Hybrid SOI/bulk），创造性发明了一种与CMOS工艺完全兼容的光电探测器。该探测器结合了体硅衬底上光电二极管的高响应和SOI衬底上MOSFET的低功耗和高增益，此外通过改变外加偏置，还可以实现对探测率的优化调控。该研究成果以“A Novel Low Power Photodetector Using SOI/Bulk Hybrid Technology with High Responsivity and Detectivity Optimization Capability”为题发表于微电子器件领域期刊IEEE Electron Device Letters。

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3.微电子学院周鹏课题组与合作者揭示铁电晶体管中极化电导机制

图1. 层状铁电半导体极化依赖电导决定机制与自切换存内逻辑电路实现

11月30日，微电子学院周鹏/王水源课题组与北京邮电大学屈贺如歌副教授合作，将态密度泛函理论计算、量子输运模拟与实验论证相结合，首次揭示了FeCFETs极化依赖的本征效应与外场优势机制。该研究通过控制导电沟道位置和氧化物厚度来精确控制双栅FeCFETs电导阈值的策略，并在不引入额外的浮栅堆栈或物理场前提下，实现了多种可以按照需求无需外部电场而自行切换的存内（逻辑）计算（computing in memory）功能。相关成果以“Asymmetric conducting route and potential redistribution determine the polarization-dependent conductivity in layered ferroelectrics”为题发表于Nature Nanotechnology。

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生命医学领域

1.生命科学学院贺强课题组破解生态修复的“梦境”之困

11月3日，生命科学学院、生物多样性与生态工程教育部重点实验室、上海长江河口湿地生态系统国家野外科学观测研究站贺强课题组的研究成果“Herbivory limits success of vegetation restoration globally”，在Science期刊以封面论文发表。该工作通过构建和分析包含64个国家、2594组实验的全球动物消费者效应数据库和全球植物互作与恢复数据库，在全球尺度上系统研究了植食动物对植被恢复的下行效应、调控因素及管理措施。该研究阐明了动物下行效应在植被恢复中的关键作用及气候等调控因素，为何时、何地、如何管理下行效应以提高植被恢复的成效提供了新见解，为破解生态修复的“梦境”之困提供了新思路。

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2.生命科学学院王永明课题组与合作者采用碱基编辑技术治疗长QT综合征

图1.碱基编辑技术治疗长QT综合征小鼠模型

11月17日，生命科学院王永明课题组联合中国医学科学院阜外医院兰峰团队，在循环领域杂志Circulation发表了题为“In vivo base editing of Scn5a rescues type 3 long QT syndrome in mice ”的文章，率先利用碱基编辑技术实现了对长QT综合征小鼠模型的基因治疗。该研究首先将患者的致病突变T1307M引入到小鼠的Scn5a基因上，构建了LQT3小鼠模型。小鼠模型表现出LQT3患者典型的心电图特点，即QT延长。此外，在卡巴胆碱降低心率后，小鼠模型心脏窦性停搏增加；同时卡巴胆碱可诱导纯合小鼠模型产生室性心动过速。以上结果说明模型构建成功。

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3.基础医学院王勇翔/袁正宏课题组发现抑制乙肝表面抗原分泌的新策略

11月16日，基础医学院医学分子病毒学教育部/卫健委/医科院重点实验室和上海市病原微生物与感染前沿科学研究基地在持续抑制乙肝表抗原分泌和持续降低血循环中的乙肝表面抗原领域取得新进展。这项工作也提示CAR除了应用于T细胞治疗以外，还具有直接抗病毒活性；通过内源表达靶向包膜蛋白的CAR或scFv可用于预防其它包膜病毒感染或通过抑制病毒释放而阻止传播。相关成果以“Chimeric antigen receptors of HBV envelope proteins inhibit hepatitis B surface antigen secretion”为题在线发表于胃、肠和肝脏学领域期刊Gut。

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4.基础医学院尤琳雅课题组与合作者发现胶质瘤两种单细胞亚型和肿瘤免疫逃逸新机制

11月13日，基础医学院尤琳雅青年研究员课题组，附属华山医院吴劲松教授团队和卡尔加里大学医学院Edwin Wang教授团队在Frontiers of Medicine上发表了题为“Distinct immune escape and microenvironment between RG-like and pri-OPC-like glioma revealed by single-cell RNA-seq analysis”的研究论文。该研究发现胶质瘤可分为两种亚型-放射性胶质细胞（RG）样和原始少突胶质前体细胞(pri-OPC)样。两种亚型的肿瘤突变模式、亚克隆进化和免疫逃逸机制存在显著差异。该研究提供了一种新的肿瘤免疫逃逸机制。

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5.脑科学研究院张嘉漪课题组合作开发新一代人工光感受器修复视觉功能

11月23日，脑科学研究院/脑功能与脑疾病全国重点实验室张嘉漪课题组与附属眼耳鼻喉科医院姜春晖团队、附属中山医院袁源智团队合作，经过5年的不懈努力，成功利用氧化钛纳米线阵列人工光感受器在失明小鼠和非人灵长类模型上实现了视觉功能的修复。相关成果以“Assessment of visual function in blind mice and monkeys with subretinally implanted nanowire arrays as artificial photoreceptors”为题在线发表于Nature Biomedical Engineering杂志。

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6.脑科学研究院杨振纲课题组揭示Notch信号调控胶质亚型发育和胶质瘤亚型转变

11月10日，脑科学研究院杨振纲课题组在Science Advances杂志上发表题为“Context-dependent Regulation of Notch Signaling in Glial Development and Tumorigenesis”的研究论文，揭示Notch信号在不同阶段的神经前体细胞中发挥独特的调控作用。该研究首先在神经干细胞中敲除Rbpj基因（经典Notch信号必须）阻断Notch信号发现，当神经干细胞缺失Notch信号后，其产生的子代胶质细胞只有少突胶质一种类型，提示Notch是星形胶质细胞发育的关键决定因子，表明了Notch在其中发挥了重要的调控功能，为胶质瘤的发生和治疗提供了一定的理论指导。

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7.脑科学转化研究院李伟广合作揭示代谢风险基因SH2B1跨物种调控智力表现的神经机制

图1.SH2B1基因多态性通过调节海马脑区体积进而中介人群智力表现

11月14日，脑科学转化研究院李伟广研究员与类脑智能科学与技术研究院罗强课题组、上海交通大学医学院附属新华医院李斐主任团队合作，在Research上在线发表题为“SH2B1 Tunes Hippocampal ERK Signaling to Influence Fluid Intelligence in Humans and Mice”的研究论文。该研究采用基于大规模人群的多维度数据分析、小鼠模型、行为学、小动物核磁共振成像、单细胞测序等多种技术手段，发现肥胖风险基因SH2B1可不受代谢影响、直接通过作用于关键脑区——海马调控人群智力水平；在小鼠模式动物上的机制研究表明SH2B1通过调控海马细胞外信号调节激酶（ERK）通路影响智力，为理解肥胖风险基因影响智力相关认知功能的机制提供了重要的理论依据。

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8.生物医学研究院周玉峰课题组揭示m6A修饰在过敏性哮喘气道炎症中调控巨噬细胞稳态的新机制

11月13日，生物医学研究院/附属儿科医院周玉峰课题组与合作者在Nature Communications杂志发表题“RNA m6A Methylation Modulates Airway Inflammation in Allergic Asthma via PTX3-dependent Macrophage Homeostasis”的文章，揭示了m6A修饰通过调控巨噬细胞激活和自噬功能参与到过敏性哮喘气道炎症发病进程的新机制。

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9.生物医学研究院杨力课题组与合作者建立基于变形式碱基编辑器治疗β-血红蛋白病新策略

11月20日，生物医学研究院杨力课题组与上海科技大学、武汉大学合作研究团队在Cell Stem Cell杂志在线发表了题为 “Base editing of the HBG promoter induces potent fetal hemoglobin expression with no detectable off-target mutations in human HSCs”的研究论文，报道了一种基于碱基编辑技术的β-血红蛋白病基因治疗新策略。该研究证明了通过tBE靶向编辑位于HBG1/2启动子上的BCL11A结合基序，是更为精准有效且更加安全的激活γ-珠蛋白表达的策略，为β-血红蛋白病的临床基因治疗提供了新方案。

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10.药学院谢琼/王永辉课题组发现可用于肿瘤免疫治疗的新RORγt激动剂候选药物

图1. 新型联芳基酰胺类RORγt激动剂的发现和成药性优化

11月20日，药学院谢琼副教授和王永辉教授团队在药物化学期刊Journal of Medicinal Chemistry上发表一篇新的研究性论文“Discovery of Biaryl Amide Derivatives as Potent, Selective, and Orally Bioavailable RORγt Agonists for Cancer Immunotherapy”。该论文发现了一类具有成药潜力的联芳基酰胺类RORγt小分子激动剂，其不仅在体外表现出优异的RORγt受体激动活性及亚型选择性，而且在体内表现出良好的药代动力学性质，在小鼠黑色素瘤和小鼠肺腺癌两类模型中展现出良好的单药体内抗肿瘤效果，具有潜在的开发和应用前景。

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11.附属妇产科医院/生殖与发育研究院黄荷凤院士课题组首次揭示多囊卵巢综合征的心血管炎性损伤新机制

图1.多囊卵巢综合征起源的心血管损伤新机制

11月8日, 附属妇产科医院/生殖与发育研究院黄荷凤院士课题组在Circulation杂志上发表题为“Polycystic Ovary Syndrome Fuels Cardiovascular Inflammation and Aggravates Ischemic Cardiac Injury”的研究论文。该研究创新性地提出“多囊卵巢综合征（PCOS）可能存在的慢性炎症状态而增加心血管疾病风险”的假说。通过多种动物模型（包括共生模型）研究发现，PCOS实验鼠存在炎性细胞的骨髓-脾脏-心脏迁移，结合临床PCOS患者的队列研究结果，创新性地提出了PCOS患者心血管病（CVD）高风险发生机制中以慢性炎症为特征的非代谢依赖机制。

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交叉科学领域

1.类脑智能科学与技术研究院程炜/冯建峰课题组联合华山医院构建首个基于蛋白质组学的多疾病风险预测模型

图1.课题研究思路

11月28日，类脑智能科学与技术研究院程炜研究员/冯建峰教授课题组与附属华山医院郁金泰教授团队展开联合攻关，基于血浆蛋白质组学数据和人工智能算法研发了全新的蛋白风险评分，实现对未来多种疾病及死亡等重大健康结局的预测，并验证其在临床应用中的价值。研究结果支持血浆蛋白质组学数据的广阔应用前景，对疾病早期预警与精准防控具有重要意义。相关研究成果以“Plasma proteomic profiles predict individual future health risk”为题发表于Nature Communications。

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2.智能复杂体系实验室杜超提出不同亚型轻度认知障碍患者的脑体积萎缩和结构断连差异

图1. aMCI和naMCI患者大脑灰质体积差异

11月13日，智能复杂体系实验室杜超在Alzheimer's Research & Therapy在线发表了题为“Divergent brain regional atrophy and associated fiber disruption in amnestic and non-amnestic MCI”的研究论文。研究采用了基于体素的灰质形态计量分析和基于种子区域的白质确定性纤维追踪分析aMCI和naMCI患者大脑不同结构性病理损伤特征差异。该论文阐述了不同亚型轻度认知障碍患者（Mild Cognitive Impairment, MCI）的脑体积萎缩和结构断连差异，有助于加深对痴呆亚型的了解，并为有针对性的痴呆早期临床干预提供依据。

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3.工程与应用技术研究院甘中学教授课题组提出图和超图表示学习系列方法

图1.UniG-Encoder的架构

11月13日，工研院甘中学教授课题组的复杂非线性系统团队（Complex Nonlinear Systems Lab）的最新研究成果以题为“UniG-Encoder: A universal feature encoder for graph and hypergraph node classification”发表在Pattern Recognition期刊。论文提出了一种通用的图和超图表示学习框架，利用归一化的投射矩阵将节点和边/超边的特征进行转换和聚合，实现了对图和超图特征的统一高效编码，并进一步执行如节点分类、链路预测等各种任务。

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4.工程与应用技术研究院方虹斌课题组提出多稳态折纸超材料机械计算新框架

近日，工程与应用技术研究院方虹斌课题组首次提出了元胞自动机启发的多稳态折纸超材料机械计算新框架。该框架以折纸（origami）超材料为平台，结合了储备池计算和多稳态构型切换，成功实现了数字图像识别、手写图像识别和时序记忆等复杂计算任务。这标志着在开发具有先进计算能力的新一代智能材料方面取得了重大进展。相关研究以“Cellular automata inspired multistable origami metamaterials for mechanical learning”为题发表在国际综合性期刊Advanced Science，并被遴选为卷首插图。

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来源 | 科学技术研究院

组稿 | 校融媒体中心

责编 | 殷梦昊

编辑 | 徐佳徽