聚焦專業，潛心耕耘，在前沿領域不斷探索，2024年3月至4月華東師大的重要科研成果，一起來看！
· 大賽獲獎：華東師大榮膺2023全球“未來產業之星”大賽多項大獎
2023全球“未來產業之星”大賽獲獎名單公布，在這場國內首個面向未來產業的大型國際性賽事中，華東師大物理與電子科學學院楊長研究員、化學與分子工程學院姜雪峰教授、生命科學學院劉明耀教授領銜的項目從全球的500多個項目中脫穎而出，分別榮獲“未來產業超能獎”（人才組）、“未來產業風云獎”（人才組）和“未來產業風云獎”（項目組）。其中，楊長研究員的參賽項目是“未來產業超能獎”中唯一獲此殊榮的高校項目。
楊長研究員領銜的《光伏關鍵基礎薄膜：透明導電薄膜》項目瞄準傳統透明導電薄膜成本高、卡脖子、P型透明導電薄膜產業空白的痛點，自主研發無毒環保的新型透明導電薄膜，為光伏產業提供了更高效、更新型的優化薄膜，開拓了國內外P型透明導電薄膜市場的新天地。
姜雪峰教授團隊領銜的《化學合成與化學降解》項目，成功突破了真實廢塑料降解過程中的放大、能耗、成本、裝置等系統性瓶頸問題，實現了多種公斤級廢塑料常溫下的低能耗降解及高值回收。這一技術不僅降低了處理過程的能耗和成本，還促進了廢棄資源的循環利用，為未來產業領域的塑料升級降解開辟了新的道路。
劉明耀教授創辦的上海邦耀生物科技有限公司長期深耕基因編輯治療領域，其中基因編輯治療β-地中海貧血癥、非病毒PD1定點整合CAR-T，以及UCART等項目已經取得優異臨床效果，相關技術處于全球領先地位。此次參賽的《攻克實體瘤——降本增效創新型CART細胞的開發及應用》項目屬于邦耀生物搭建的第五大具有自主知識產權的技術平臺，展現了公司在創新藥物研發與轉化方面的強大實力。
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http://www.um0x894.xyz/info/1094/65845.htm
· 精密光譜科學與技術領域
01 超流液相環境中分子超快振動耗散動力學實時追蹤
精密光譜科學與技術國家重點實驗室吳健教授團隊在超流液相環境中分子碰撞耗散超快動力學研究中取得重要進展。利用氘氣分子離子(D2+)的超快振動作為探針，實驗上首次實現超流氦納米液滴中分子振動波包弛豫退相干動力學的實時追蹤，觀測到140fs時間尺度的超快振動耗散過程，揭示帶電分子離子與液相環境強烈碰撞相互作用機制，為溶液化學反應的微觀動力學研究奠定重要科學基礎。研究成果以“Femtosecond collisional dissipation of vibrating D2+ in helium nanodroplets”為題發表在Physical Review Letters。該工作由華東師范大學吳健教授團隊、南京理工大學陸瑞鋒教授團隊合作完成，華東師范大學為第一完成單位。華東師范大學吳健教授、張文斌研究員為論文的共同通訊作者，研究生強俊杰、周蓮蓉為論文共同第一作者。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.103201
02 構建四自由度全光量子隱形傳態體系
信息傳輸容量是衡量量子信息體系性能的一個重要指標。精密光譜科學與技術國家重點實驗室荊杰泰教授研究團隊充分利用量子糾纏源的高容量特性，構建了四自由度超糾纏態，將該超糾纏態與全光量子隱形傳態協議相結合，構建了四自由度全光量子隱形傳態體系。實驗結果表明，不同模式四自由度全光量子隱形傳態的保真度總是可以超過相應的經典極限，展示了該體系的高容量優勢。該研究成果發表在Physical Review Letters，第一作者為劉勝帥研究員，通訊作者為婁彥博研究員和荊杰泰教授。
原文鏈接：
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.132.100801
03 實現高靈敏和高魯棒性的中紅外上轉換光譜測量
在中紅外光譜中，提升探測靈敏度、降低噪聲對測量的影響并避免掃描結構對中紅外光譜至關重要。精密光譜科學與技術國家重點實驗室武愕教授團隊利用基于量子關聯的波長-時間映射方案實現了具有單光子探測靈敏度的中紅外上轉換光譜測量，無需依賴于光譜儀、干涉儀或陣列型探測器，有效降低噪聲對測量的影響，為樣品非破壞性檢測提供新方法。研究成果以“Mid-infrared single-photon upconversion spectroscopy enabled by nonlocal wavelength-to-time mapping”為題發表于Science Advances。
原文鏈接：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adl3503
04 揭示光誘導無機雙分子反應形成C-H鍵超快動力學
精密光譜科學與技術國家重點實驗室吳健教授研究團隊在光誘導分子超快反應動力學研究中取得重要進展。實現激光誘導無機雙分子反應形成C-H鍵超快動力學的精密測量與相干調控，揭示最簡單的從無機到有機的星際化學反應機制，為分子間相互作用形成新化學鍵的有效調控提供新方法。研究成果以“Ultrafast photoinduced C-H bond formation from two small inorganic molecules”為題發表于Nature Communications。華東師范大學為第一單位，吳健教授、張文斌研究員、倪宏程研究員為論文通訊作者，博士研究生姜哲俊為論文第一作者，博士研究生姜哲俊和黃昊分別主導論文的實驗和理論研究。
原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-024-47137-3
05 在拓撲磁體中發現三維范霍夫奇點
精密光譜科學與技術國家重點實驗室袁翔教授研究團隊利用自主搭建的強磁場紅外光譜系統在拓撲磁體EuCd2As2中發現了三維范霍夫奇點。通常，范霍夫奇點被認為僅存在于一維和二維系統中，在三維系統中十分罕見，少數的例子也往往是在準二維的層狀三維晶體中。研究團隊的這一工作發現了嚴格的三維外爾半金屬系統中也允許存在范霍夫奇點。研究成果以“The discovery of three-dimensional Van Hove singularity”為題發表于Nature Communications，博士研究生吳聞彬和施澤平為論文的共同第一作者，袁翔教授為論文通訊作者。
原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-024-46626-9
06 實現單次多幅超快復振幅光學成像
相位作為光場的一個重要分量，承載了許多強度成像無法揭示的獨特信息，對于理解和分析物體的內部結構和性質至關重要。然而，傳統的超快光學成像技術大多無法同時獲取強度和相位信息，這嚴重限制了對超快動態過程的全面理解。精密光譜科學與技術國家重點實驗室張詩按教授領銜的聯合研究團隊巧妙地將壓縮感知原理、相干調制成像與時空偏轉成像深度融合，提出了一種可以同時實現定量超快強度和相位成像的壓縮感知型相干調制超快成像技術。該研究成果發表于Physical Review Letters，共同第一作者為博士研究生金誠摯和之江實驗室徐英明博士，通訊作者為齊大龍研究員和張詩按教授。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.173801
07 構建全光量子態遠程克隆協議
在量子信息領域，借助量子糾纏態實現的量子態遠程克隆協議是重要的量子信息協議之一。精密光譜科學與技術國家重點實驗室荊杰泰教授研究團隊利用高增益低噪聲的光學參量放大器和光學分束器網絡在實驗上成功實現了全光學的量子態遠程克隆協議。實驗結果表明，通過全光量子態遠程克隆協議，兩個在空間上分離的用戶同時實現了對初始量子態的克隆，并且克隆保真度超過了相應的經典極限。此外，該協議可實現寬帶量子態遠程克隆，展示了該體系的高容量優勢。該研究成果發表在Physical Review Letters，共同第一作者為婁彥博研究員和博士研究生呂穎慧，通訊作者為劉勝帥研究員和荊杰泰教授。
原文鏈接：
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.132.160803
· 人工智能領域
01 提出鏈路建模和預測的新型拓撲表征框架
計算機科學與技術學院張凱教授團隊、藥學院/人工智能新藥創智中心李洪林教授團隊和復旦大學類腦研究同行在TPAMI發表論文，提出了一種變革性的鏈路表征與建模方法，為鏈路預測和跨域分析帶來巨大優勢。該方法將鏈路形成所需離散拓撲變換為連續分布函數，解決了圖神經網絡解釋性低和拓撲信息損失等問題；同時，在多元化網絡跨域分析中建立了鏈路形成的共性模式，為理解復雜網絡組織規律提供了新的視角和方法。
圖為跨領域復雜網絡鏈路的多樣性圖譜，包括橋狀連結，放射狀連接和社團連接三種共性模式
原文鏈接：
https://ieeexplore.ieee.org/document/10475559
· 化學科學領域
01 不對稱炔丙基胺化及相關串聯反應構建手性α-乙炔基叔胺及氮雜環
利用不對稱催化高效獲得手性化合物，是合成化學的前沿研究領域。化學與分子工程學院周劍和周鋒教授團隊在遠程手性控制不對稱催化反應方面取得重要進展。研究團隊設計發展了空間受限的新手性傳導型配體，實現了高對映選擇性和底物普適性的普通炔丙醇衍生物的不對稱胺化反應，為合成藥物研發中具有重要應用的乙炔基取代手性α-叔胺以及串聯合成具有氮雜手性季碳雜環化合物提供了高效的合成策略，研究成果發表在Nature Chemistry。
原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41557-024-01479-z
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華東師范大學官網：http://www.um0x894.xyz/info/1094/65808.htm
科學網：https://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2024/3/20243209513699397821.shtm
02 發展新型兩可活性試劑參與多組分反應
化學與分子工程學院洪愷研究員團隊與鄭州大學李世俊/藍宇團隊合作，報道了鈀催化α-碘代偕二硼酸酯與烯烴以及醛/亞胺的三組分反應，揭示了α-碘代偕二硼酸酯的兩可活性。該方法條件簡單、底物范圍廣，對各種類型的官能團和雜環都有著良好的兼容性，為快速構建多官能團化的含硼有機化合物提供了新的途徑。該研究成果發表在Angewandte Chemie International Edition上。
原文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202401050
03 手性可調輪烷分子用來改變液晶螺旋扭矩
分子、介觀和微觀尺度之間的手性信息傳遞是生物學的一個重要的研究方面，這在機械運動角度理解和通過人工體系來模擬仍然具有挑戰性。
化學與分子工程學院張亮研究員同華東師范大學特聘教授David Leigh、格羅寧根大學Nathalie Katsonis合作報道，通過輪烷分子手性表達的動態調節將其轉換為軟物質系統中螺旋扭矩的變化，從影響大環構象的納米級手性，到影響液晶相的厘米尺度手性，實現了跨長度尺度傳遞的手性信息的表達。相關成果發表在Angewandte Chemie International Edition雜志。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1002/ange.202401291
04 揭示分子結的機械化學性能特征
分子結廣泛存在于高分子和生物大分子中，并顯著影響它們的物化性能。但限于其結構復雜性，分子結的機械性能研究鮮有報道。化學與分子工程學院張敏研究員聯合華東師范大學特聘教授David Leigh和曼徹斯特大學Guillaume De Bo教授報道了分子水平上反手結（overhand knot）的機械斷裂機制，證實結結構能顯著削弱分子鏈的機械性能，對高分子聚合物和其他含有分子結結構的體系的研究具有重要指導意義。相關研究成果以華東師范大學為第一單位發表于Nature Chemistry雜志。
原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41557-024-01510-3
05 “綠色分子編輯”：四重重排反應實現多個化學鍵的精準斷裂與重組
化學鍵的斷裂和形成是化學變化中最基本的過程，如何精準控制多個化學鍵斷裂與形成一直是化學領域中的挑戰。化學與分子工程學院劉路教授研究團隊利用“綠色分子編輯”技術，通過光催化，依次發生4次重排反應，實現了4根化學鍵的選擇性斷裂和5根化學鍵生成，高效合成二烯化合物，該項研究成果對新藥物、農藥以及材料的開發具有重要意義。相關成果以“Stereoselective Synthesis of Polysubstituted Conjugated Dienes Enabled by Photo-driven Sequential Sigmatropic Rearrangement”為題于4月8日在線發表于Angewandte Chemie International Edition期刊上。
原文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202400805
· 數學科學領域
01 建立算子跡零震蕩理論并證明了“Tom-Winter 猜想”成立
算子代數國際前沿研究領域的核心問題之一是“Elliott分類綱領”。在算子代數分類方面，數學科學學院算子代數研究中心的林華新教授以及國際同行近年來對有單位元的順從C*-代數作出了完全分類，是算子代數領域最引人注目的突破性成果。
最近，林華新教授又引入算子代數的跡零震蕩概念(tracial oscillation zero)，證明了分類綱領中至關重要的Z-穩定與正元嚴格比較的等價性問題，從而對相對廣泛的無單元C*-代數證明了分類綱領中著名的“Tom-Winter猜想”。有關論文今年3月發表于Advances in Mathematics。
原文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0001870823006059?via%3Dihub
02 證明廣義球之間全純逆緊映射的間隙現象一般地存在
數學科學學院吳瑞聰研究員與其合作者上海交通大學高云副教授最近建立了一個簇新的全純映射超平面限制定理，用于研究廣義球之間的全純逆緊映射。除了成功確立單位球間隙猜想中的間隙的一般存在性，也同時把間隙現象推廣到廣義球上。相關研究成果于3月1日以“A hyperplane restriction theorem for holomorphic mappings and its application for the gap conjecture”為題發表在Mathematische Annalen。數學科學學院吳瑞聰研究員為通訊作者。
原文鏈接：
https://link.springer.com/article/10.1007/s00208-023-02604-y
· 生命科學領域
01 開發程序可控的新型高效蛋白靶向降解技術
華東師范大學生命科學學院、上海市調控生物學重點實驗室、醫學合成生物學研究中心葉海峰研究員團隊通過篩選獲得了一種蛋白降解效率高達80%-90%的E3泛素連接酶Trim21截斷變體(ΔTrim21)，隨后開發了一系列基于ΔTrim21的可控靶向蛋白降解系統，實現化學小分子、光調控細胞和小鼠體內的靶向蛋白降解。
相關成果于3月12日以“A programmable targeted protein degradation platform for versatile applications in mammalian cells and mice”為題，發表在《細胞》（Cell）雜志子刊Molecular Cell。
原文鏈接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38479385/
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https://m.thepaper.cn/newsDetail_forward_26677435
02 開發高精準型胞嘧啶堿基編輯器haA3A-CBE
胞嘧啶堿基編輯器（CBE）因能在不依賴DNA雙鏈斷裂下高效進行C-to-T堿基轉換而備受關注，但存在精度低和脫靶風險。最新研究中，生命科學學院李大力研究員和王立人副研究員團隊與上海交通大學團隊合作開發了三種高精準型haA3A-CBE，這些編輯器在保持高活性的同時，具有窄編輯窗口和低脫靶活性，并展示了在甲基化區域和GC序列背景中的顯著編輯優勢。通過病毒或納米顆粒遞送，團隊實現了小鼠體內的精準編輯。此項研究為人類遺傳疾病治療提供了有力工具。
相關成果于3月29日以“Engineering APOBEC3A deaminase for highly accurate and efficient base editing”為題，發表在Nature Chemical Biology雜志。
haA3A-CBE精準高效糾正一型酪氨酸血癥小鼠Fah基因突變的起始密碼子
原文鏈接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38553609/
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https://mp.weixin.qq.com/s/MSKNPP6L48MPmyX8rRHHaw
03 設計構建OATP1B1人源化大鼠模型用于研究他汀類藥物的攝取轉運
設計和構建人源化動物模型，尤其是人源化大鼠代謝模型在藥理與毒理研究領域具有重要價值。為此，生命科學學院王昕教授團隊使用CRISPR基因編輯技術成功構建了OATP1B1人源化大鼠，并評估了OATP1B1對匹伐他汀、瑞舒伐他汀和氟伐他汀的攝取轉運功能。該人源化大鼠模型為研究OATP1B1的轉運功能及其介導的藥物相互作用提供了新模型與新方法。
該項成果已在Acta Pharmaceutica Sinica B上正式發表，并獲得期刊推薦。
原文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211383523005014?via%3Dihub
APSB推薦論文：
設計構建OATP1B1人源化大鼠模型用于研究他汀類藥物的攝取轉運，鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/mLQ-0GnhBdClcjNK_Hc54w?poc_token=HA9rt2WjOKS_KrNvEC4EZKLiCQMCT6bomKMST8hu
04 超聲控制的細胞“生物炸彈”精準攻擊腫瘤
生命科學學院葉海峰研究員團隊提出了一種創新的腫瘤治療手段——利用超聲波控制的細胞“生物炸彈”，對腫瘤發起精準攻擊。該團隊采用聲遺傳學的策略，即利用超聲波控制細胞行為的一種技術，設計構建了一種基于溫敏型轉錄抑制因子TlpA39的超聲調控的基因表達系統（SINGER），攜帶該系統的工程化細菌可以在超聲波的刺激下，局部升溫到39攝氏度，即可精確地啟動特定基因的高效表達。超聲控制的工程細菌療法有望開辟精準醫療的新天地，為患者提供更精準、更安全的治療選擇。在不久的將來，超聲控制的細胞“生物炸彈”有望成為抗擊腫瘤的有力武器，為廣大癌癥患者帶來新的曙光。該研究成果于4月11日在Cell Reports Medicine 雜志上發表。
該設計圖描繪了超聲波刺激工程細菌在腫瘤組織內局部產生并釋放治療蛋白抗腫瘤的作用過程
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https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(24)00182-4
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http://www.um0x894.xyz/info/1094/66009.htm
05 發現洞穴苔蘚植物光苔具有RNA編輯能力
光苔是以洞穴為主要生境的一類地錢綱植物，在弱光下有發光特征，目前只有一個科一個屬，全世界只有12個種，大多是稀有和保護物種。基于復雜葉狀體的全面取樣，通過對產于廣西洞穴的野生材料進行無菌培養和基因組測序以及相關實驗分析，生命科學學院朱瑞良教授、趙瓊研究員團隊發現光苔具有豐富的C-to-U RNA編輯位點，并且證實光苔同時具有大量PPR編輯因子，包括251個DYW型PPR蛋白。研究人員推測光苔顯著的RNA編輯能力可能是隨著DYW型PPR編輯因子的出現而獲得，并提出了二種假說。這些發現有助于深入了解陸地植物RNA編輯的進化模式。隨著光苔人工培養體系的建立和后續光苔全基因組序列的發表，光苔有望成為進一步研究陸生植物RNA編輯的一個理想的模式植物。該研究成果于4月在New Phytologist上發表。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1111/nph.19750
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http://www.um0x894.xyz/info/1094/66012.htm
· 生態環境科學領域
01 植物也能“窮則思變”：揭示自然界中植物的生存智慧
生態與環境科學學院、浙江天童國家野外臺站沈國春教授研究團隊發現，植物也會“窮則思變”。在競爭激烈或復雜環境中，處于劣勢的植物（“窮”），會展現出更高的功能性狀可塑性（“變”），主動求變來應對困境。這一新發現揭示了植物界的生存策略與智慧，即面對挑戰時，它們能夠靈活調整自身性狀，尤其是細根性狀，以提高生存機會。該研究成果已在Nature Communications上發表，為我們更深入地理解植物的生態適應性提供了重要線索。
幼苗實驗設計圖
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https://www.nature.com/articles/s41467-024-47295-4
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https://rmtzx.sciencenet.cn/mixmedia/a/202404/07/WS66124b8ae4b0f632f266d153.html
· 地理科學領域
01 鈣華10Be記錄：年際尺度太陽活動的新代理
層狀鈣華10Be記錄是重建年際尺度古太陽活動的潛在代理。然而，如何準確濾除鈣華10Be記錄中的環境干擾信號尚未完全闡明。近期，地理科學學院周立旻教授團隊與武藏野美術大學等單位合作，針對野外采集的層狀鈣華樣品，通過識別影響鈣華10Be沉積的因素，建立合理的10Be校正模型，論證了利用鈣華10Be記錄重建年際分辨率古太陽活動的可靠性，并重建了公元1510年至1701年間的古太陽活動歷史。成果于2024年3月在線發表在地學期刊Geophysical Research Letters上。
圖為研究時段內鈣華10Be記錄（c）與冰芯10Be記錄（a和b）、樹輪14C記錄（d）以及太陽黑子記錄（e）間的趨勢變化對比
原文鏈接：
https://doi.org/10.1029/2023GL107434
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https://mp.weixin.qq.com/s/zQQnbX8wLbPIl-R3DipG2w
· 藥學領域
01 新型藥物遞送
藥學院朱書雷副研究員和化學與分子工程學院呂偉研究員、余家會研究員進行合作，優化了一種新型linker-payload平臺。傳統PABE連接子無法釋放pKa值＞9.2的羥基載荷。在該連接子中，即使pKa值高達15.17的苯乙醇也能從中快速解離，半衰期不超過15分鐘。該系列連接子已成功應用于ADC、PDC系統。相關成果發表于Journal of Controlled Release上（2024, 369, 622-629），博士生姜星為第一作者，朱書雷副研究員和余家會研究員為通訊作者。相關技術已申請國家發明專利，實現成果轉化。
相關前藥的結構以及釋藥機制
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https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2024.04.019
來源｜科技處 通聯｜王群 編輯｜蔣萱 方卉 校對｜史佳妮 蔣萱 編審｜郭文君
