上新啦！

復旦大學科技工作者

近期又取得多項成果和突破

小編為你整理

2023年12月部分科研成果

一起來看看吧！

數學物理領域

1.物理學系吳賽駿課題組實現冷原子體系共振光偶極近場二體弛豫系數測量

圖1. 探測隨機氣體中的光學自旋波弛豫。

12月20日，物理學系及應用表面物理國家重點實驗室吳賽駿課題組與周磊課題組，西班牙ICFO (Institute of Photonic Sciences) Darrick E. Chang 課題組合作，運用光偶極自旋波調控手段研究了光學波段近場偶極弛豫，相關成果以“Superradiant Detection of Microscopic Optical Dipolar Interactions”為題發表于Phys. Rev. Lett. 。

新聞鏈接：

https://phys.fudan.edu.cn/d0/d7/c7609a643287/page.htm

論文鏈接：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.253602

2.現代物理研究所馬余剛院士課題組在原子核5凝聚理論方向取得新進展

圖1.20Ne原子核的基態(單粒子運動為主)激發到5α凝聚態(團簇運動為主)示意圖(Nat. Commun. 14, 8206 (2023))

12月11日，現代物理研究所馬余剛院士課題組在原子核5α凝聚理論方向取得重要進展，研究成果以“The 5α condensate state in 20Ne”為題發表在Nature Communications。該研究還進一步預測，未來的實驗可以進一步測量該態的單極躍遷和α衰變寬度，以揭示5α凝聚態與4α凝聚態之間的衰變聯系。這一發現表明，作為3α凝聚態的Hoyle態的存在并非偶然，在類似條件下，更重的原子核中也可能發現類似的凝聚態。

新聞鏈接：

https://imp.fudan.edu.cn/cb/60/c38557a641888/page.htm

論文鏈接：

https://doi.org/10.1038/s41467-023-43816-9

化學材料領域

1.化學系鄧勇輝課題組揭示“溶劑分子對”表面活性劑助力聚合物-團簇可控共組裝和制備有序介孔金屬氧化物材料庫

圖1. 合成路線總結

12月21日，鄧勇輝教授團隊首次提出了一種“溶劑分子對”表面活性（Solvent Pair Surfactant）概念，發現某些溶劑對（如DMF/H2O）能夠像表面活性劑那樣介導并促進親水組裝單元與兩親性嵌段共聚物之間的組裝。相關工作以“Solvent-Pair Surfactants Enabled Assembly of Clusters and Copolymers towards Programmed Mesoporous Metal Oxides”為題發表在Nature Communications上。

新聞鏈接：

https://chemistry.fudan.edu.cn/d1/a3/c21871a643491/page.htm

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-023-44193-z

2.化學系胡可報道受自然啟發的紅光催化裂解偶氮鍵–低能光子合力實現高需能催化反應

圖1. 天然光酶啟發的紅光催化偶氮鍵裂解及光催化劑結構。

圖片來源：J. Am. Chem. Soc.

12月11日，化學系胡可青年研究員及合作成員受自然界中天然光酶（DNA光裂合酶）修復受損傷DNA機制的啟發，提出光催化劑逐次累積紅光光子能量以達到高能激發態的策略，實現紅光催化裂解偶氮鍵，并成功應用于乏氧細胞內的紅光生物正交偶氮前藥激活。該研究成果以“Nature-Inspired Photocatalytic Azo Bond Cleavage with Red Light”為題在線發表于J. Am. Chem. Soc.。

新聞鏈接：

https://chemistry.fudan.edu.cn/fb/01/c21871a654081/page.htm

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-023-44193-z

3.材料科學系梅永豐課題組報道自卷曲單晶硅納米薄膜偏振光電探測器

圖1. 硅鍺外延界面的透射電子顯微鏡圖像(A)，以及相應的應變分布圖(B)。

12月18日，材料科學系梅永豐教授課題組在Advanced Materials上發表題為“Self-rolled-up ultrathin single-crystalline silicon nanomembranes for on-chip tubular polarization photodetectors”的研究工作。該研究探索了鍺上外延硅納米薄膜系統中外延界面處的應變分布，并提出一種非破壞性濕法選擇性刻蝕釋放外延硅納米薄膜來制備自卷曲硅微管。然后計算了外延硅納米薄膜厚度與微管管徑之間的關系，并研究了不同厚度硅納米薄膜自卷曲微管中的應力分布?；谠摲椒梢灾苽涓咚?、高靈敏、寬波段和多功能的三維管狀光電探測器，為異質外延納米薄膜在光電探測領域提供新的應用途徑和機遇。

新聞鏈接：

https://mse.fudan.edu.cn/04/ab/c22913a656555/page.htm

論文鏈接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202306715

4.高分子科學系俞麟課題組借助有機非金屬催化劑實現PLA等聚酯和聚碳酸酯的高效水解與回收

圖1. DPP介導的廢棄PLA的化學回收

12月23日，高分子科學系俞麟教授首次將一種廉價的有機非金屬化學物——磷酸二苯酯（DPP）用于加速PLA的水解并實現了材料的閉環回收。無需惰性氣體保護、施加外部壓力以及使用有機溶劑，僅在3.5 wt%的DPP和少量水的作用下，多種PLA工業粒料和市售產品在160 ℃下、1.5小時內可通過隨機水解迅速轉化為分子量不足500 g/mol的低聚物。相關研究成果以“Cheap organocatalyst diphenyl phosphate for efficient chemical recycling of poly(lactic acid), other polyesters and polycarbonates”為題發表于Chemical Engineering Journal。

新聞鏈接：

https://polymer.fudan.edu.cn/fb/2b/c31392a654123/page.htm

論文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894723068638

地球科學領域

1.環境科學與工程系王玉濤課題組在《自然》發表首篇關于造紙行業凈零排放的研究論文

圖1. 1961-2019年造紙相關全球溫室氣體排放量

12月18日，環境科學與工程系、復旦丁鐸爾中心王玉濤課題組領銜與合作者在Nature在線發表題為“Country-specific net-zero strategies of the pulp and paper industry”（《制漿造紙行業的國家差異化凈零排放策略》）的研究論文（Article），首次從系統視角揭示了全球主要造紙生產與消費國家造紙行業溫室氣體排放特征，提出了2050年不同國家實現該行業凈零排放目標的差異化策略。

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https://polymer.fudan.edu.cn/fb/2b/c31392a654123/page.htm

論文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894723068638

2.大氣與海洋科學系/大氣科學研究院占瑞芬課題組揭開ENSO和西太臺風之間關系的模擬不確定性的面紗

圖1. ENSO年西北太平洋臺風模擬的不確定性。EOF前兩模態表征的模式模擬臺風的不確定性。第一模態方差貢獻為23.4%；第二模態方差貢獻為14.1%。

12月19日，大氣與海洋科學系/大氣科學研究院占瑞芬聯合南京信息工程大學趙久偉副教授、美國夏威夷大學王玉清教授、美國普林斯頓大學Hiroyuki Murakami研究員、美國加利福尼亞大學圣地亞哥分校Scripps物理海洋研究所謝尚平教授等揭示了氣候模式模擬ENSO影響西北太平洋臺風生成頻數的不確定性源，并通過對不確定性源進行條件約束顯著改善了模式模擬性能，這一發現對于深入理解模式模擬臺風的不確定性和提高臺風季節預測水平具有重要意義。該成果以“Atmospheric modes fiddling the simulated ENSO impact on tropical cyclone genesis over the Northwest Pacific”為題，在線發表于npj Climate and Atmospheric Science。

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https://aos.fudan.edu.cn/d2/b5/c14817a643765/page.htm

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https://www.nature.com/articles/s41612-023-00537-6

3.大氣與海洋科學系/大氣科學研究院溫之平課題組發現AMOC對南印度洋中緯度海-氣耦合系統的多年代際變率的影響

圖1. 西南印度洋海-氣耦合系統多年代際變率形成過程的示意圖

12月15日，大氣與海洋科學系/大氣科學研究院溫之平課題組張芮潔通過分析觀測資料和CMIP6工業革命前參照試驗（piControl）模擬發現，位于西南印度洋厄加勒斯流系地區的海-氣耦合系統存在顯著的多年代際尺度的變率，并表現為準正壓的高（低）壓異常置于暖（冷）水之上的暖脊（冷槽）結構，并伴隨著西風急流向極地（赤道）地區移動。相關成果以“Relationship between the AMOC and the Multidecadal Variability of the Midlatitude Southern Indian Ocean,”為題發表于 Journal of Climate。

新聞鏈接：

https://aos.fudan.edu.cn/cf/be/c14817a643006/page.htm

論文鏈接：

https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/36/24/JCLI-D-23-0198.1.xml

信息領域

1.計算機科學技術學院CodeWisdom課題組研究論文獲ACM SIGSOFT Distinguished Paper Award

近日，計算機科學技術學院CodeWisdom團隊（軟件工程實驗室）的研究論文《Recommending Analogical APIs via Knowledge Graph Embedding》在美國舊金山舉辦的國際會議ACM Joint Meeting on European Software Engineering Conference and Symposium on the Foundations of Software Engineering (ESEC/FSE 2023)中獲得杰出論文獎（ACM SIGSOFT Distinguished Paper Award）。ESEC/FSE是CCF推薦的A類國際會議，也是軟件工程領域的重要國際會議。本次舉辦的ESEC/FSE 2023是第31屆大會，共吸引了470篇論文的投稿，最終錄用127篇。

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https://cs.fudan.edu.cn/ce/39/c24256a642617/page.htm

2.微電子學院陳之原課題組在壓電能量采集技術領域取得重要研究成果

圖1. 提議的SPDC技術的三階段操作示例

12月19日，微電子學院陳之原領導的研究組在壓電換能器陣列的研究中提出了一種創新的設計方案，特別是在交流至直流（AC-DC）轉換領域。該團隊提出了一種基于多輸入壓電換能器陣列的自翻轉技術。研發的高集成高能效壓電能量采集芯片以“Piezoelectric Energy Harvesting Interface Using Self-bias-flip Rectifier and Switched-PEH DC-DC for MPPT”為題，發表于集成電路設計領域的期刊IEEE Journal of Solid-state Circuits。

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https://mp.weixin.qq.com/s/nkZgsMSoxPDrfeEdwdmeUw

論文鏈接：

https://ieeexplore.ieee.org/document/10365390

生命醫學領域

1.生命科學學院王陳繼合作綜述線粒體DNA耗竭綜合征13亞型的致病機理和潛在靶向治療策略

圖1. MTDPS13相關癥狀、機制

12月20日，生命科學學院王陳繼課題組和上海市第一婦嬰保健院高昆團隊應邀在Trends in Molecular Medicine雜志發表了題為“Excessive BNIP3/BNIP3L-dependent mitophagy drives FBXL4 mutation-caused mitochondrial DNA depletion disease”的綜述，概括了MTDPS 13亞型（MTDPS13）致病基因FBXL4突變導致線粒體自噬過度激活的內在分子機制，并討論了這種致命遺傳疾病的潛在治療策略。

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https://life.fudan.edu.cn/cf/d2/c28140a643026/page.htm

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https://doi.org/10.1016/j.molmed.2023.11.017

2.基礎醫學院孟丹課題組揭示BACH1調控肝臟胰島素抵抗的新機制

圖1. BACH1促進小鼠肝臟胰島素抵抗的機制示意圖

12月21日，基礎醫學院孟丹教授團隊在Nature Communications雜志在線發表了題為“BACH1 Controls Hepatic Insulin Signaling and Glucose Homeostasis in Mice”的最新研究成果。該項工作表明靶向抑制肝臟BACH1能夠明顯改善高脂飲食喂養小鼠和db/db糖尿病小鼠的肝臟胰島素敏感性，改善葡萄糖耐量和糖代謝的異常以及肝脂肪變性。研究闡明了BACH1作為胰島素信號通路的負調控因子，在調控肝臟胰島素敏感性和葡萄糖代謝中的重要作用，為胰島素抵抗相關疾病的防治提供了新的靶點

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https://basicmed.fudan.edu.cn/d1/27/c36398a643367/page.htm

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https://doi.org/10.1038/s41467-023-44088-z

3.腦科學研究院鄭平課題組發現場景重新激活成癮記憶的新分子通路

圖1. 毒品成癮鼠戒斷示意圖

12月26日，腦科學研究院/腦功能和腦疾病全國重點實驗室鄭平課題組研究發現場景重新激活成癮記憶的新分子通路。相關研究成果于以“Different projection neurons of basolateral amygdala participate in the retrieval of morphine withdrawal memory with diverse molecular pathways”為題在線發表于Nature雜志旗下期刊Molecular Psychiatry。課題組還研究了多巴胺D1受體對這類神經元谷氨酸興奮性輸入通路的作用，發現多巴胺D1受體信號通路可協同增強谷氨酸AMPA受體的作用，從而提出場景通過雙重輸入途徑提取成癮記憶的新假說。

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https://news.fudan.edu.cn/2023/1227/c2474a138810/page.htm

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41380-023-02371-x

4.腦科學轉化研究院李偉廣合作發展遺傳編碼的光催化小分子釋放技術實現神經元精準調控

圖1 利用遺傳編碼光催化小分子釋放技術解析活體動物感覺傳遞調控通路。

12月17日，腦科學轉化研究院李偉廣研究員與中國科學院上海有機化學研究所陳以昀研究員團隊、上海交通大學醫學院徐天樂教授團隊合作，在ACS Central Science上在線發表題為“Genetically Encoded Photocatalysis Enables Spatially Restricted Optochemical Modulation of Neurons in Live Mice”的研究論文。該研究成功開發了一種遺傳編碼的光催化小分子釋放技術用于神經元精準調控。該技術通過生物正交光催化硼酸去籠反應，空間特異性地光控釋放生物活性小分子，進而在活細胞、離體神經元和活體小鼠中實現了亞細胞特異性、神經投射特異性及細胞類型特異性的神經元光化學調控。

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http://itbr.fudan.edu.cn/info/1623/3980.htm

論文鏈接：

https://doi.org/10.1021/acscentsci.3c01351

5.生物醫學研究院徐彥輝課題組系統描繪轉錄起始連續動態全過程

圖1. 解析的16個轉錄復合物結構

12月22日，生物醫學研究院徐彥輝課題組在Science雜志上在線發表題為“Structural visualization of transcription initiation in action”的研究長文（Research Article）。該項研究首次用結構重現出了轉錄從頭起始的16個連續動態全過程，揭示了通用轉錄因子(GTFs)和轉錄泡協同RNA聚合酶Pol II調控轉錄起始向轉錄延伸轉變的分子機制。

新聞鏈接：

https://news.fudan.edu.cn/2023/1222/c2474a138696/page.htm

論文鏈接：

https://doi.org/10.1126/science.adi5120

6.代謝與整合生物學研究院任若冰課題組揭示S1P轉運蛋白Spns2跨膜轉運S1P的結構基礎和抑制機制

圖1. 結合S1P的Spns2的冷凍電鏡結構和Spns2介導的S1P轉運生化特性

12月20日，代謝與整合生物學研究院青年研究員任若冰課題組與青年研究員陳立課題組、青年研究員戴薇課題組合作，在Cell Research雜志在線發表了文章“Molecular basis of Spns2 facilitated sphingosine-1-phosphate transport，”報道了S1P轉運蛋白Spns2跨細胞膜轉運S1P的結構基礎和抑制機制。研究發現正電荷殘基R227和R119對S1P轉運至關重要，并可作為“支架”促進S1P的磷酸基團從細胞內側翻轉到細胞外側。疾病相關殘基R200可能在穩定NTD構象中發揮重要作用。

新聞鏈接：

https://imib.fudan.edu.cn/d0/59/c22759a643161/page.htm

論文鏈接：

https://doi.org/10.1038/s41422-023-00908-x

7.藥學院蔣晨課題組總結腫瘤代謝調控中的智能遞送系統新進展

圖1. 最新的智能給藥系統（DDS）顯示出獨特的優勢，包括精確傳感、可編程性、反饋控制和內在活性。這些特性有助于促進以代謝調節為基礎的多維治療方法。

12月17日，藥學院蔣晨課題組針對腫瘤代謝過程中的幾個特征，歸納總結智能藥物遞送系統在實現代謝微環境多級調控中的新進展，以期提供一種新的腫瘤治療范式。相關成果以“ Intelligent Delivery Systems in Tumor Metabolism Regulation: Exploring the Path Ahead ”為題，在線發表于國際期刊Advanced Materials。通過合理設計的遞送系統有望提高代謝調節策略的治療效率。智能遞送系統具有精準感知、程序性、反饋控制遞送等優勢，可以為基于代謝的多維度治療策略提供支持。

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https://news.fudan.edu.cn/2023/1220/c2474a138667/page.htm

論文鏈接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202309582

8.公共衛生學院余宏杰課題組在基于基因數據的傳染病時空溯源領域發表綜述

近期，公共衛生學院余宏杰課題組在Lancet Microbe 在線發表題為“Approaches and challenges to inferring the geographical source of infectious disease outbreaks using genomic data”的綜述文章，該綜述概述了廣泛用于重建感興趣的爆發的地理來源的系統發生生物地理學方法。這些方法可以分為祖先性狀重建法（ancestral trait reconstruction）和結構群落法（structured population），其中結構群落法則分為結構溯祖法（structured coalescent）和結構出生-死亡法（structured birth-death）。該綜述還描述了與測序技術、監測策略、數據共享和分析框架相關的主要挑戰，這些挑戰在近年來大規模基因組數據的產生過程中變得明顯。

新聞鏈接：

https://mp.weixin.qq.com/s/e6MjwUud2xsnjUQU_8RG2Q

論文鏈接：

https://www.thelancet.com/journals/lanmic/article/PIIS2666-5247(23)00296-3/fulltext

9.附屬中山醫院樊嘉院士課題組在肝癌研究領域再獲新突破

12月14日，附屬中山醫院肝癌研究所樊嘉院士課題組與上?？萍即髮W張力燁團隊及上海頓慧醫療合作，于腫瘤學期刊Cancer Cell在線發表了題為“Integrated multi-omics profiling to dissect the spatiotemporal evolution of metastatic hepatocellular carcinoma”的研究成果。該研究整合分析多組學數據，在國際上首次系統刻畫了肝癌轉移的時空演進全景圖譜，揭示了肝癌轉移的復雜進化軌跡和克隆選擇機制，為研發肝癌轉移預測的新標志物和治療新靶點提供了寶貴的數據和理論基礎。

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https://news.fudan.edu.cn/2023/1215/c2474a138598/page.htm

論文鏈接：

https://www.cell.com/cancer-cell/fulltext/S1535-6108(23)00401-4

10.附屬中山醫院葛均波院士課題組揭示心肌梗死促進動脈粥樣硬化進展的新機制

圖1. 機理模式圖（圖源自European Heart Journal）

12月12日，附屬中山醫院葛均波院士課題組在European Heart Journal期刊在線發表了題為“Myocardial infarction drives trained immunity of monocytes, accelerating atherosclerosis”的研究論文。該項最新研究揭示了心肌缺血如何觸發造血干細胞或單核細胞中的一種免疫訓練狀態，從而加速心肌缺血后動脈粥樣硬化的發展。

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https://mp.weixin.qq.com/s/hgt2b_UuRuLMNVvwL_oIVQ

論文鏈接：

https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehad787

11.附屬兒科醫院黃瑛課題組診治全球罕見病例登上《柳葉刀》雜志

12月9日，The Lancet第402卷的clinical picture模塊刊登了附屬兒科醫院消化科黃瑛教授團隊的臨床病例文章“Acute pancreatitis as a key to diagnosis of hyperhomocysteinemia in a 12-year-old boy caused by CBS gene mutation?！痹摳咄桶腚装彼嵫Y病例為全球罕見疾病，以急性胰腺炎作為主要表現而被發現、診治的病例更屈指可數，該病例的發表具有相當重要的臨床意義。

新聞鏈接：

https://mp.weixin.qq.com/s/hgt2b_UuRuLMNVvwL_oIVQ

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/S0140-6736(23)02714-9

交叉科學領域

1.類腦智能科學與技術研究院原致遠研究組合作建立空間組學標準化數據讀取與分析流程

圖1. Pysodb整體框架

12月22日，類腦智能科學與技術研究院原致遠聯合中國科學院計算技術研究所趙屹研究員，建立空間組學標準化數據讀取與分析流程，研究成果“Streamlining spatial omics data analysis with Pysodb”以72頁長文發表于Nature Protocols期刊。該工作還系統性評估了Pysodb和各類計算方法的交互性在其他組學數據上的適用性。例如在三陰性乳腺癌病人空間蛋白組數據中識別出Vimentin蛋白對于腫瘤結構的指示性。這些應用啟發生物信息學家為新興空間組學數據構建量身定制的方法，以適應其獨特的數據特征。

新聞鏈接：

https://mp.weixin.qq.com/s/oMrIC1Ay-m6n-TOZlrkN8A

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41596-023-00925-5

2.科技考古研究院文少卿合作重建河西走廊人群歷史，證實重大歷史事件對該地區人群的影響

圖1. 最新的智能給藥系統（DDS）顯示出獨特的優勢，包括精確傳感、可編程性、反饋控制和內在活性。這些特性有助于促進以代謝調節為基礎的多維治療方法

12月16日，科技考古研究院文少卿、生命科學學院金力課題組聯合廈門大學王傳超團隊及甘肅省文物考古研究所首次獲取25例來自河西走廊中部的黑水國漢代墓地和河西走廊西端敦煌佛爺廟灣曹魏-唐代墓地的古基因組數據，并整合已發表的河西走廊及其周邊人群的古基因組和現代人的全基因組SNP芯片數據進行了群體遺傳學分析。相關研究成果以“Inferring the demographic history of Hexi Corridor over the past two millennia from ancient genomes”為題在Science Bulletin上發表。該研究通過古基因組比較分析，重建了近兩千年以來河西走廊的人群遺傳歷史，以科技考古手段證實了重大歷史事件對河西走廊人群的影響。

新聞鏈接：

https://news.fudan.edu.cn/2023/1218/c5a138634/page.htm

論文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927323008873

來 源｜科學技術研究院

組 稿｜校融媒體中心

責 編｜章佩林

編 輯｜趙雯欣