隨著腦類器官在科研中的廣泛應用，其構建方法也在不斷發展，以便更好地模擬人腦。構建腦類器官的常用策略包括非定向分化和定向分化，它們在不同的研究場景中發揮著重要作用。人類大腦是一個復雜的系統，針對特定腦亞區及腦核團構建特異的腦類器官模型仍面臨許多挑戰。近年來，盡管多種基于定向分化的腦區特異類器官已成功建立，但國際上關于在體外重現具備核團特征的腦類器官的研究仍有限。8月28日，上?？萍即髮W生命科學與技術學院向陽飛課題組在國際期刊Cell Stem Cell（《細胞-干細胞》）上發表題為“Generation of human region-specific brain organoids with medullary spinal trigeminal nuclei”的研究論文，報道了新的腦類器官構建方法。 圖：SpV類器官及SpV-丘腦融合類器官的構建分析示意圖后腦延髓在調控眾多基本生命功能中發揮重要作用。然而，針對這一區域的腦類器官模型仍然缺乏，特別是在延髓特定核團的構建方面仍為空白。位于延髓的脊髓三...

近日，上?？萍即髮W生命科學與技術學院研究團隊利用核磁共振技術，首次解析了鼠源RIPK1（mRIPK1）蛋白RHIM結構域淀粉樣纖維的三維結構，并在此基礎上表征了mRIPK1/mRIPK3復合物纖維結構，及兩種蛋白在形成異質纖維過程中的結構變化。該成果發表在《自然-通訊》（Nature Communications），論文題為“The structure of mouse RIPK1 RHIM-containing domain as a homo-amyloid and in RIPK1/RIPK3 complex”。 細胞凋亡（apoptosis）和細胞程序性壞死（necroptosis）是常見的兩種程序性細胞死亡形式，其中受體相互作用蛋白激酶1（RIPK1）和受體相互作用蛋白激酶3（RIPK3）在程序性細胞死亡信號通路中起關鍵作用。通過RIPK1和RIPK3，程序性細胞死亡參與了很多組織損傷、炎癥和神經系統疾病的發生和發展。RIPK1是多種信號通路的重要上游調節因子，包括炎癥、細胞凋亡和程序性壞死。RIPK1由N端的激酶結構域（KD）、中間結構域（ID）以及C端的死亡結構域（DD）組...

近日，上?？萍即髮W生物醫學工程學院彭暢課題組基于智能終端屏下指紋識別應用提出了一種多層介質聲傳播模型，解析了超聲波在有機發光二極管（OLED）屏幕中的傳播規律。進一步研發了一種用于屏下指紋識別的超聲指紋傳感器，具有高靈敏度、寬頻帶以及優異的空間分辨率，能夠實現對屏下指紋局部細節進行成像。研究成果以“Theoretical analysis and validation of high-sensitivity and broadband ultrasonic sensors for under-display fingerprint imaging”為題發表于儀器測量領域國際期刊Measurement。生物識別技術包括指紋、面部和虹膜識別，其中指紋識別因其安全性和便利性最為普遍。傳統的電容式和光學式指紋傳感器雖然應用廣泛，但電容式需要直接接觸指紋無法用于屏下，而光學式容易受到假指紋或高質量照片的攻擊、且對濕潤或污染指紋敏感。相比之下，超聲波傳感器能夠穿透水、油甚至薄手套，同時獲取指紋的三維信息，極大提升了認證的安全性和可靠性。這...

上?？萍即髮W信息科學與技術學院張海鵬課題組致力于數據挖掘的理論與應用研究，探索社交、科創、金融、人文等領域的大規模人類行為的規律、影響和機制，以支持相關領域的智能決策。近日，課題組在中國人名表征、人物行跡挖掘、有向圖表征以及大語言模型泛化機制方面取得多項研究成果。一種創新的中國人名拼音表征與性別預測方法社會學、金融學以及智能營銷等行為科學關注不同性別下的行為差異。許多研究通過記錄中的人名來猜測性別。但是，現有的“名字-性別”猜測模型是針對西方名字設計的，對于漢語拼音名字的猜測效果并不理想，影響了相關研究的可靠性。事實上，如果將拼音關聯到其可能對應的漢字，能夠引入漢字所包含的性別傾向信息，來幫助判斷拼音的性別傾向（圖1）。課題組利用多任務學習，同時建模拼音的性別含義和拼音到漢字的模糊對應關系，為拼音賦予漢字的語義信息，并利用特征級和響應級的知識蒸餾，將漢字姓名的性別特征遷移到拼音姓名中（圖2）...

不對稱環氧化反應可以將雙鍵轉化為特定立體構型的含氧三元環，是一類引入連續手性中心的重要反應。2001年，美國著名化學家、兩次諾貝爾獎得主Barry Sharpless教授因其在該領域的重大貢獻獲得他的首個諾貝爾化學獎。盡管該領域研究發展迅速，但現有方法適用的反應物依然有限。大多數有效反應都限于烯基醇類化合物，且常常面臨環氧化催化劑活性低、反應時間長等挑戰。上?？萍即髮W物質科學與技術學院李智課題組致力于新型路易斯酸催化劑的設計合成，并深入探究其在合成化學和資源轉化領域的應用潛力。近期，李智組發現手性鉿路易斯酸可以利用底物中酰胺官能團的定位效應催化烯基酰胺環氧化，突破了烯基醇類化合物的限制。該催化體系的活性非常高，有效節約了反應時間，提高了反應效率。這項技術有望用于復雜天然產物和藥物合成中，為手性分子的構建提供便捷高效的新方案，成果發表于國際學術期刊ACS Catalysis。 圖1    鉿—Salen催化烯...

上?？萍即髮W信息科學與技術學院李權課題組（交互智能與可視分析實驗室ViSeer LAB）致力于開發先進的交互和可視分析技術，旨在促進人、機器和數據之間的緊密互聯，提高在實際應用中處理大量數據、復雜人工智能模型以及不同背景用戶群體的數據探索效率。近日，課題組在生物醫藥可解釋性、醫學領域可視分析及人機交互敘事技術方面取得多項研究成果。SLInterpreter： 基于 GNN 的合成致死預測的探索性迭代人機協同系統合成致死（Synthetic Lethal, SL）關系在眾多基因組合中十分罕見，但在癌癥靶向治療領域具有巨大潛力。近年來人工智能模型的顯著提升仍未能充分滿足領域專家對該任務模型可解釋性和機制探索的需求。特別是在濕實驗驗證中，由于涉及大量資源及時間成本，對路徑和機制的深入探索亟需更好地與特定領域知識相協調。圖| SLInterpreter 由數據處理模塊、后端引擎和交互式可視化共同組成迭代性的工作流程。為此，李權組提出了一個迭代式的人機協作框架，...

近日，上?？萍即髮W生命科學與技術學院羅振革課題組在國際期刊Cell Reports（《細胞報告》）在線發表題為“A hominoid-specific signaling axis regulating the tempo of synaptic maturation”的研究論文：利用體內外多種研究體系，揭示了促進人類神經元形態復雜化及控制突觸發育進程的復雜分子細胞機制。 在進化的過程中，人類腦容量顯著擴增，大腦皮層表面積的擴張促使溝回形成及復雜化。與其他哺乳動物及靈長類動物相比，人類大腦皮層神經元的樹突分支更為復雜，且具有更大密度的突觸。這些特征導致人類神經元具有更強的信息處理能力，被認為與人類智力的演化密切相關。近年來，羅振革實驗室對該重大問題展開系統深入的研究，發現了人科特異基因TBC1D3促進靈長類特征性神經祖細胞的產生與增殖，導致大腦皮層的擴增及溝回形成。相較于其他物種的神經元，人類神經元的成熟需要更長的時間，突觸可塑性關鍵期大大延長，這一現象被稱為幼態持續(neoteny)，...

近日，上?？萍即髮W物質科學與技術學院楊曉瑜課題組在固有手性杯[4]芳烴不對稱合成領域取得突破，實現了固有手性杯[4]芳烴的催化不對稱合成。研究成果在國際學術期刊《德國應用化學》（Angewandte Chemie）上在線發表。大環芳烴在物質分離、檢測技術及催化反應等領域均具備應用前景。作為大環芳烴家族中的重要成員，杯芳烴因其獨特的三維剛性結構，形似杯子而得名（圖1，A），這種非平面的三維構型賦予了杯芳烴獨特的性質。當杯[4]芳烴的一個苯環間位上具有一個取代基時，該類分子就具備一類獨特的分子手性——固有手性。鑒于這類固有手性骨架所蘊含的獨特性能及其潛在的應用價值，其不對稱合成吸引了眾多研究者的研究興趣。然而，通過高效且直接的催化不對稱合成方法來構建這類分子結構仍面臨一定的挑戰，相關研究進展目前相對緩慢。 圖1 催化不對稱合成固有手性杯[4]芳烴 楊曉瑜課題組長期致力于利用開發綠色、廉價的手性有機小分子催化劑，以實現各...

作者：隨著5G通信、大數據、人工智能、區塊鏈、云計算等信息技術的飛速發展，數據中心逐漸成為支持現代數字社會正常運轉的關鍵基礎設施。不斷增長的算力需求導致數據中心的功耗急劇上升。新一代48V母線供電系統將服務器的直流母線電壓從12V提高到48V，提升了電能傳輸效率。但更高的母線電壓要求板載電壓調節模塊（Voltage Regulator Modules，VRM）具備更高的降壓比，這就對48V VRM優化設計提出了更高的要求。  近日，上?？萍即髮W信息科學與技術學院智慧電氣科學中心（CiPES）王浩宇課題組提出面向48V數據中心應用的新型負載點功率變換方案，相關成果在電力電子領域國際期刊IEEE Transactions on Power Electronics上發表。為了實現高降壓比，48V VRM通常采用固定降壓比的中間母線變換器（intermediate bus converter，IBC）進行初級降壓，再利用負載點變換器將電壓調節為負載所需的電壓。對于前級IBC，傳統的開關電容變換器存在元器件數量多、器件...

近日，上?？萍即髮W生命科學與技術學院羅振革課題組在國際期刊Cell Reports（《細胞報告》）在線發表題為“Comparative transcriptomic profiling reveals a role for Olig1 in promoting axon regeneration”的研究論文，通過深入的比較轉錄組分析，揭示了少突膠質細胞轉錄因子1 (Olig1) 在促進軸突再生中的重要作用。 哺乳動物神經系統復雜而精細，中樞與外周神經元軸突損傷后的再生能力存在顯著差異。這一現象的分子機制一直是再生醫學和神經科學領域的熱點與難點。同種神經細胞再生能力也存在異質性，但由于研究手段的限制，鮮有對同種神經元再生能力差異機制的研究。羅振革課題組首先建立了小鼠的坐骨神經損傷模型，巧妙利用熒光染料雙標記技術(DiO/DiI)，成功標記并分離出具有不同再生能力的脊髓運動神經元(spMN)。通過高精度的RNA深度測序技術，研究團隊篩選出了一批與神經元內源性再生能力密切相關的差異表達基因。令人興奮的是，調節神經祖細胞分...

結核病是由結核分枝桿菌引發的傳染性疾病，主要侵襲肺部，嚴重時可導致死亡，是全球關注的重大公共衛生問題之一。貝達喹啉（Bedaquiline, BDQ）是一種靶向結核分枝桿菌ATP合成酶的抑制劑，可高效抑制結核分枝桿菌的生長，是近半個世紀以來第一個上市的抗結核新藥，更被世界衛生組織列為耐利福平結核病和耐多藥結核病長程治療方案的首選藥物。然而研究發現，BDQ由于與鉀離子通道蛋白hERG相互作用導致患者心臟發生心律失常的風險增加，且對人源ATP合成酶也存在潛在的交叉抑制活性。因此，揭示結核分枝桿菌ATP合成酶的工作機制和BDQ的作用機理及其抑制人源ATP合成酶活性的分子機制，將有效助力新型結核分枝桿菌ATP合成酶抑制劑的開發。7月3日，上?？萍即髮W免疫化學研究所特聘教授饒子和院士、高巖副研究員聯合南開大學生命科學學院貢紅日教授、廣州國家實驗室劉鳳江副研究員在《自然》（Nature）發表了題為“Inhibition of M. tuberculosis and human ATP sy...

近期，上?？萍即髮WiHuman研究所徐菲課題組在新興藥物靶點G蛋白偶聯受體（G protein-coupled receptor, GPCR）研究領域再傳捷報，成功解析了多發性骨髓瘤重磅靶點GPRC5D、腸道炎癥新靶點GPR15以及神經精神疾病新靶點TAAR1復合物的高分辨率三維結構，闡明了三類靶點識別配體或藥物分子的分子機制。相關研究成果先后在線發表于國際學術期刊《自然-通訊》（Nature Communications）、《細胞發現》（Cell Discovery）和《細胞報告》（Cell Reports），為相關疾病的新藥研發提供了深刻見解。解碼GPRC5D：多發性骨髓瘤抗體藥物作用機制的新見解GPRC5D屬于特殊的C家族孤兒受體，其N端僅有20多個氨基酸。作為多發性骨髓瘤的新興治療靶點，GPRC5D近年來廣受關注。2023年，FDA批準了首款靶向GPRC5D以及CD3的雙抗talquetamab，用于多發性骨髓瘤的治療。此外，還有數十款靶向GPRC5D的雙抗、CAR-T以及其他產品處于臨床試驗研究階段，顯示了該靶點的巨大潛力。徐菲團隊利用冷...

自由基反應是復雜藥物分子與高性能材料合成的核心策略之一，其中重排反應可帶來分子內官能團的精確遷移，實現分子構象的精妙調控，改變目標分子的性質。不斷探索新型、高效且具備良好選擇性的自由基重排反應體系，從而構建滿足特定需求的功能性分子，是化學家們亟需攻克的關鍵課題。雙π-甲烷重排反應（Zimmerman重排反應）是一類經典的自由基重排反應，是天然產物化學與藥物合成領域的關鍵工具。然而由于過渡態能壘過高等原因，極易轉化的氰基官能團難以參與到這一反應中。為解決這一問題，上?？萍即髮W物質科學與技術學院黃煥明課題組設計并實現了一類全新的雙π-乙烷重排反應，實現了氰基官能團的遷移重排，補充和拓展了經典Zimmerman重排反應理論與應用。相關成果近期發表于國際學術期刊《美國化學會志》(Journal of the American Chemical Society，JACS)，并被選為增選封面Supplementary Cover。 成果作為《美國化學會志》增選封面 研究人員通...

近日，上?？萍即髮W創意與藝術學院智造系統工程中心（CASE）張振波課題組在金屬材料領域期刊Acta Materialia上發表了題為“Effect of Phase Boundary on the Critical Resolved Shear Stress and Dislocation Behavior of Dual-Phase Titanium Alloy”的研究論文。對含有不同數量相界面的典型雙相鈦合金(Ti-6Al-4V)的研究表明，α/β相界面顯著提升合金位錯滑移的臨界分解切應力，且隨著相界面數量增加應變分布更加均勻，相界面處應力集中導致二次滑移帶產生，合金的應變硬化能力顯著提升。研究結果對于優化雙相鈦合金綜合力學性能、設計新型高強高韌鈦合金具有重要理論指導價值。雙相鈦合金由于其優異的比強度和耐腐蝕性能，被廣泛應用于航空航天和深海領域。隨著航空和深海等服役環境愈加苛刻，對發展兼具高強度和高韌性的鈦合金的需求更加迫切。然而鈦合金強度和韌性倒置是長期困擾高性能鈦合金發展的核心問題之一。揭示雙相鈦合金中相界面對位錯滑移和應變...