复旦4月科研成果一览来了 | 科研速递

作者:摄影: 视频: 来源:融媒体中心、科学技术研究院发布时间:2022-05-09

4月份,复旦科研团队砥砺创新,又取得了哪些进展?小编为你整理了复旦2022年4月科研成果速递,一起来看看吧!

数学物理领域

1.现代物理研究所马余刚院士团队参与的CUORE国际合作实验在中微子基本属性研究上取得新进展

2022年4月6日,意大利格兰萨索国家实验室和美国劳伦斯伯克利国家实验室 (LBL)同步发布无中微子双贝塔衰变(0nDBD)国际合作实验(CUORE:Cryogenic Underground Observatory for Rare Events)对中微子的奇异属性研究的最新进展。复旦大学现代物理研究所马余刚院士团队是该国际合作实验的成员之一,团队早在2006年就加入CUORE合作组,承担了主探测器材料Te、TeO2粉末以及硝酸、盐酸等溶剂材料的样品纯度的高精度检测,随后参与了CUORE-0、CUORE实验的现场安装、调试等工作,并参与后续长达近十年的实验运行工作。CUORE最新结果对所谓的中微子马约拉纳属性给出了最严格的实验限制之一,成果在《自然》主刊(Nature)在线发表。

新闻链接:https://news.fudan.edu.cn/2022/0406/c4a130805/page.htm

2.物理系周磊课题组利用能量横向迁移实现光频完美异常反射

近日,复旦大学物理学系/应用表面物理国家重点实验室周磊教授课题组与同济大学物理科学与工程学院合作,从完美异常反射的物理要求出发,阐明了完美异常反射所需要的能流分布形式,提出了一维多层膜结合二维超表面的准三维亚波长新结构,通过准三维结构内传输波和布洛赫波的高效耦合,增强了多重散射并提高了非局域能流调控能力,在1550纳米实现了国际上效率最高的、效率优于99%的光频异常反射。成果以“Perfect anomalous reflectors at optical frequencies”为题发表在Science Advances 期刊。

新闻链接:https://phys.fudan.edu.cn/b9/cc/c7609a440780/page.htm

3.物理系李世燕课题组在伊辛自旋链的量子临界磁激发研究方面取得重要进展 

近日,应用表面物理国家重点实验室李世燕教授课题组与华东师范大学徐杨研究员等合作,利用极低温热输运和比热测量手段,系统地研究了典型量子临界体系伊辛自旋1/2链CoNb2O6及伊辛自旋1链NiNb2O6中量子临界磁激发的性质,发现了临界磁激发的局域性。相关研究论文以“Quantum Critical Magnetic Excitations in Spin-1/2 and Spin-1 Chain Systems”为题,于2022年4月26日发表在《物理评论X》(Physical Review X)上。

新闻链接:https://mp.weixin.qq.com/s/2M5Qa58Mz4FHxgpY1jGt5A

4.物理系吴义政课题组发现交换力矩诱导的反铁磁磁畴快速翻转行为

近日,应用表面物理国家重点实验室吴义政教授课题组与香港中文大学周艳教授课题组合作,首次利用光学显微成像技术研究了铁磁/反铁磁异质结中,反铁磁磁畴在外磁场作用下的动力学翻转过程,发现了交换耦合力矩诱导的反铁磁磁畴快速翻转行为。相关研究成果以“Exchange-Torque-Triggered Fast Switching of Antiferromagnetic Domains”为题在线发表于《物理评论快报》[Phys. Rev. Lett. 128, 137201 (2022)]。

新闻链接:https://phys.fudan.edu.cn/b9/40/c7609a440640/page.htm

5.航空航天系宋振华课题组揭示冰的动态剪切力学特性和失效准则

航空航天系宋振华课题组以冰在大应变率下的动态剪切力学性能为研究目标,设计了可用于定量分析冰剪切失效的纤维增强帽型试件,并利用霍普金森压杆技术在低温环境下对其开展了大应变率动态剪切力学性能测试。在此基础上建立了冰在复杂应力状态下综合考虑主应力和剪切失效的Mohr-Coulomb失效判定准则,为完善相关冰材料的失效判定和本构模型建立提供了新思路和理论依据。该工作由复旦大学航空航天系宋振华课题组独立完成,相关成果以论文形式发表于国际冲击动力学顶级学术期刊INT J IMPACT ENG上。

新闻链接:

https://aeromech.fudan.edu.cn/bd/75/c17627a441717/page.htm

化学材料领域

1.化学系金国新教授课题组基于化学手段拆解分子Borromean环

近日,复旦大学化学系金国新教授课题组将硫醚化合物的可控氧化发展成为一种结构后修饰的方法,即利用含有硫醚单元的双吡啶配体与多齿配体在金属角的作用下构筑成一系列有机金属超分子化合物,之后通过精确控制氧化剂的加入量来实现超分子结构中硫醚配体的可控氧化,不但实现了由双核有机金属大环到四核有机金属大环化合物的刺激响应性超分子结构的转化,而且也实现了由分子Borromean环到四核有机金属大环化合物的刺激响应性拓扑的转化。相关成果发表在Angew. Chem. Int. Ed.上。

新闻链接:

https://mp.weixin.qq.com/s/ys0n-g7ItVwPwRMp6TwBTQ

2.高分子系魏大程团队综述二维场效应晶体管传感器领域进展

2022年4月12日,复旦大学高分子科学系魏大程团队在Chemical Reviews上在线发表题为“二维场效应晶体管传感器:通往商用化之路(Two-Dimensional Field-Effect Transistor Sensors: The Road toward Commercialization)”的综述论文,总结了二维场效应晶体管传感器的理论和实验进展,并评述了其在商业化进程中遇到的技术挑战及应对策略。

新闻链接:https://polymer.fudan.edu.cn/bb/83/c31392a441219/page.htm

3.高分子系邵正中教授团队: 基于聚吡咯的非金属T2磁共振造影剂

近期,复旦大学聚合物分子工程国家重点实验室的邵正中教授团队以常用的共轭聚合物聚吡咯为模型分子,通过聚吡咯中顺磁性物质与周边分子的相互作用,成功制备得到了具有T2-磁共振造影功能的共轭聚合物造影剂。此项工作以“Non-metallic T2-MRI agents based on conjugated polymers”为题发表在Nature Communications上(Nat Comm 2022,13, 194)。

新闻链接:https://polymer.fudan.edu.cn/bb/bd/c31392a441277/page.htm

信息领域

1.信息学院肖力敏课题组取得多芯光纤光子器件突破进展

2022年4月,光电子业界权威媒体杂志Photonics Spectra在技术新闻专栏详细报道了信息学院光科学与工程系肖力敏课题组在多芯光纤光子器件方面的突破进展。相关技术已吸引华为、亨通等顶尖企业关注,项目组与相关企业正开展多项产学研合作。

新闻链接:

http://www.it.fudan.edu.cn/Data/View/4103

2.芯片与系统前沿技术研究院刘明院士团队在忆阻器基SOM无监督学习系统的构建方面取得进展

近日,芯片院刘明院士和刘琦教授团队利用忆阻器阵列构建SOM网络中的权值矩阵,首次实现了高效的SOM硬件系统。为解决SOM中神经元和输入特征数量增加时硬件系统复杂度加剧的问题,提出了一种新型的多附加行忆阻器阵列架构。该研究成果于2022年4月份以“Implementing in-situ Self-organizing Maps with Memristor Crossbar Arrays for Data Mining and Optimization”为题在《自然•通讯》(Nature Communications)上在线发表。

新闻链接:https://fics.fudan.edu.cn/bf/c6/c22203a442310/page.htm

3.芯片与系统前沿技术研究院刘琦教授团队在多模态神经形态感知方面取得重要进展

近日,复旦大学刘琦教授团队报道了一种结构紧凑的多模态融合感知脉冲神经元(MFSN)阵列,该阵列由异质集成的压力传感器和NbOx忆阻器构成,其中压力传感器用来感知压力,NbOx忆阻器用来产生脉冲输出并感知温度变化。当压力和温度两种激励同时作用于MFSN时,多模态的模拟感觉信息可以融合为一个脉冲序列,显示了其优异的数据压缩和脉冲转换能力。上述成果于2022年4月份以题“A Heterogeneously Integrated Spiking Neuron Array for Multimode-Fused Perception and Object Classification”发表在国际知名学术期刊Advanced Materials上。

新闻链接:https://fics.fudan.edu.cn/bb/f9/c22203a441337/page.psp

4.智能复杂体系基础理论与关键技术实验室林伟教授等团队在复杂时变系统中检测“变点”的新方法

在近日发表于《国家科学评论》(National Science Review, NSR)的文章中,复旦大学林伟教授、加州大学尔湾分校聂青教授等基于动力学理论和统计检验方法,开发了一种无模型的时序结构变点检测算法,可在不掌握复杂系统结构方程的前提下,仅依靠观测的时序数据来精确检测系统中高频变化的结构变点。该算法在生命科学、生态学、地球科学、社会科学等多类时变复杂系统的变点及高频变点检测中都有很好的效果。

新闻链接:https://mp.weixin.qq.com/s/0SzkfKBVJncgaobw6C5dWw

类脑与人工智能领域

1. 类脑研究院冯建峰教授/程炜青年研究员团队首次揭示中老年最佳睡眠时长的遗传神经机制

2022年4月28日,复旦大学类脑智能科学与技术研究院冯建峰教授/程炜青年研究员团队利用大数据分析方法对近50万人的基因、影像、行为等多维度数据开展研究,相关成果以“睡眠时长与认知功能、精神健康非线性关系的脑结构与遗传机制”(The brain structure and genetic mechanisms underlying the nonlinear association between sleep duration, cognition and mental health)为题发表于Nature子刊Nature Aging

新闻链接:https://mp.weixin.qq.com/s/2wX6AI7sh6tTYRPEZ9ZQuw

2. 类脑研究院赵兴明教授、陈靖祺青年副研究员团队揭示非脑组织中非编码调控对不同神经精神疾病共享致病机制的贡献

近日,复旦大学类脑智能科学与技术研究院生物医学AI团队的赵兴明教授、陈靖祺青年副研究员解读了基因组上非编码变异对神经精神疾病间共享致病机制的贡献,构建了组织特异的疾病相似性网络,并发现脑以外的组织(如小肠)对这些疾病的机制有不可或缺的影响,组织特异的相似疾病簇将为药物靶点研究提供新思路。这一研究结果于2022年4月4日发表在Molecular Psychiatry期刊。

新闻链接:https://news.fudan.edu.cn/2022/0412/c40a130896/page.htm

3.大数据学院庄吓海教授团队基于数学与统计建模提出了图像超分辨率框架

近日,大数据学院医学影像人工智能实验室(ZMIC Lab)庄吓海教授团队利用神经网络自动复原图像中的细节,相关研究成果以《通过深度建模图像先验的贝叶斯图像超分辨率》(“Bayesian Image Super-Resolution with Deep Modeling of Image Statistics”)为题在线发表在全球人工智能领域顶尖期刊《IEEE模式分析与机器智能汇刊》(IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,简称TPAMI)。该成果为无监督图像超分辨率提供了全新的研究思路。

新闻链接:https://sds.fudan.edu.cn/b7/ef/c17412a440303/page.htm

生命医学领域

1.人类表型组研究院金力教授团队联合国内外科研机构揭示东亚面部独特性遗传进化机制

中科院上海营养与健康研究所汪思佳研究员团队和中科院院士、复旦大学金力教授团队联合国内外科研机构对此展开深入研究,在迄今为止最大规模的东亚人群数据中,通过一套基于图像分析与计算机算法的人类头面部特征自动量化方法,进行了头面部表型与基因型的相关分析。从遗传与进化的角度,解析了人类头面部表型差异热点规律,揭示了部分东亚独特面部形态的遗传作用机制,也定位出了造成欧亚面部差异的遗传因素。北京时间2022年4月7日晚,相关研究成果以《构成东亚和欧洲人群面部形态差异的遗传变异》(“Genetic variants underlying differences in facial morphology in East Asian and European populations”)为题发表于国际权威期刊《自然·遗传学》(Nature Genetics)。

新闻链接:https://news.fudan.edu.cn/2022/0407/c4a130816/page.htm

2.人类表型组研究院丁琛教授团队等携手绘制中国人肾透明细胞癌蛋白质基因组学特征

复旦大学人类表型组研究院丁琛教授团队和复旦大学附属肿瘤医院叶定伟教授团队、上海交通大学医学院附属新华医院赵健元教授团队联合对232例中国肾癌患者人群的肾透明细胞癌进行了蛋白质基因组学测序分析,并结合患者临床病理特征和生存数据进行分析(图1A)。北京时间2022年4月19日,相关研究成果以《对中国人群肾透明细胞癌的蛋白质基因组学分析》(“A Proteogenomic Analysis of Clear Cell Renal Cell Carcinoma in a Chinese Population”)为题在线发表于《自然-通讯》(Nature Communications)杂志。

新闻链接:https://news.fudan.edu.cn/2022/0419/c5a130973/page.htm

3.生命科学学院陈曦子、附属肿瘤医院徐彦辉、生物医学研究院陈飞团队合作发现并揭示新的转录起始检查点

2022年4月26日,复旦大学陈曦子、徐彦辉、陈飞团队合作在Cell Reports杂志在线发表题为“RPAP2 regulates a transcription initiation checkpoint by inhibiting assembly of pre-initiation complex” 的研究论文。该研究发现细胞内存在一个与Pol II紧密相互作用的蛋白 —— RNA聚合酶II相关蛋白(RNA polymerase II-associated protein 2,RPAP2),解析人源RPAP2-Pol II的高分辨结构,结合结构和生化分析,揭示了RPAP2抑制基因转录起始的分子机制。

新闻链接:https://life.fudan.edu.cn/bd/7f/c28140a441727/page.htm

4.生命科学学院王陈继组合作揭示DCAF12是抗凋亡蛋白IAPs的新型拮抗因子

生命科学学院王陈继副研究员和淄博市中心医院李良教授合作,于2022年4月22日在Oncogene杂志上在线发表了题为“DCAF12 promotes apoptosis and inhibits NF-κB activation by acting as an endogenous antagonist of IAPs”的最新研究成果。在该研究中,团队报道了人DCAF12通过识别IAPs中的BIR结构域来结合多个IAP家族蛋白,包括XIAP、cIAP1、cIAP2和BRUCE。DCAF12的促凋亡功能取决于其结合IAPs的能力,但不影响IAPs的蛋白稳定性。

新闻链接:https://life.fudan.edu.cn/be/9a/c28140a442010/page.htm

5.生命科学学院徐书华团队发布ArchaicSeeker2.0方法重构古人类基因交流模型的分析流程

2022年4月14日,CellPress旗下学术期刊Star Protocols在线发表了生命科学学院徐书华团队的研究成果 “Detecting archaic introgression and modeling multiple-wave admixture with ArchaicSeeker 2.0”。该项工作提供了ArchaicSeeker 2.0方法的具体分析流程。ArchaicSeeker 2.0方法主要用于检测现代人类基因组中由古人类渗入的片段,并进而重构现代人类与古人类之间种群交融历史模型的分析流程。

新闻链接:https://life.fudan.edu.cn/bb/5f/c28140a441183/page.htm

6.生命科学学院胡薇/陆艳团队完成染色体水平日本血吸虫三代基因组的从头组装并解析日本血吸虫宿主适应性的遗传基础

2022年4月5日,国际学术期刊Cell Reports在线发表了生命科学学院胡薇/陆艳团队的研究成果“A chromosome-level genome of the human blood fluke Schistosoma japonicum identifies the genomic basis of host-switching”。该研究运用三代测序、Hi-C、全长转录组(Iso-Seq)等技术完成了首个染色体水平的日本血吸虫参考基因组的组装和注释,并对覆盖整个流行地区的72个基因组进行了重测序,系统解析了日本血吸虫在东亚、东南亚地区的群体遗传结构和分化历史,鉴定了与宿主适应性相关的关键基因,为血吸虫病的防控和药物开发提供了新的思路。

新闻链接:https://life.fudan.edu.cn/ba/f2/c28140a441074/page.htm

7.附属中山医院葛均波、孙爱军研究团队两项新发现登《循环》杂志

近期,中国科学院院士、复旦大学附属中山医院心内科主任葛均波教授、孙爱军教授领衔的研究团队在心肌梗死后凋亡心肌细胞清除降解的研究中取得新进展,研究成果于4月18日发表在《循环》杂志上。

该研究表明,Lgmn(半胱氨酸蛋白酶家族成员、豆荚蛋白)参与心肌缺血损伤后心肌重构。该研究结果还将高效胞葬作用与心脏伤口愈合直接联系起来,并确定Lgmn是影响急性心肌梗死炎症消退和心脏功能修复的重要分子。

新闻链接:http://wenhui.whb.cn/zhuzhanapp/yiliao/20220421/462155.html?timestamp=1650562166885

8.附属中山医院樊嘉院士团队在肝癌研究领域再获新突破

近日,国际顶级肿瘤学期刊Cancer Discovery在线发表了复旦大学附属中山医院肝癌研究所樊嘉院士团队与复旦大学药学院合作的最新研究成果“干扰素α改善糖代谢和免疫微环境”,该研究发现干扰素α可通过纠正糖代谢失衡的方式重塑肿瘤免疫微环境激活免疫应答,克服免疫检查点抑制剂治疗(ICB)耐药,并提出两者联合治疗肝癌的新策略。

新闻链接:

https://wap.xinmin.cn/content/32150451.html

9.生物医学研究院余发星课题组在《分子细胞》揭示Hippo信号通路核心调控机制及肿瘤靶向治疗新策略

2022年4月15日,复旦大学生物医学研究院/复旦大学附属儿科医院余发星课题组在《分子细胞》(Molecular Cell)杂志以长文形式发表了题为“WWC proteins mediate LATS1/2 activation by Hippo kinases and imply a tumor suppression strategy”的研究论文。该研究揭示了WWC蛋白家族(WWC1/2/3)在MST1/2激活LATS/2过程中的重要功能及分子机制,并基于此机制开发了SuperHippo迷你基因,后者能够特异性激活LATS1/2并显著抑制多种肿瘤的发生。

新闻链接:https://news.fudan.edu.cn/2022/0412/c5a130898/page.htm

10.附属妇产科医院王红艳教授团队/生命科学学院公晓红副教授揭示自闭症核心症状的分子机制

2022年4月6日,复旦大学附属妇产科医院王红艳教授团队/生命科学学院公晓红副教授在Nature旗下精神疾病领域国际学术期刊Molecular Psychiatry以Article形式在线发表了题为“A recurrent SHANK1 mutation implicated in autism spectrum disorder causes autistic-like core behaviors in mice via downregulation of mGluR1-IP3R1-calcium signaling”的文章。该研究通过遗传改造的小鼠模型解析病源性突变的致病效应,揭示了孤独症核心症状的分子机制。

新闻链接:https://news.fudan.edu.cn/2022/0408/c5a130832/page.htm

制图:实习编辑:王越责任编辑:李斯嘉

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