上新啦！复旦大学科技工作者8月取得多项成果和突破，一起来看看吧
获奖及成果转化
3位复旦人获2024年第六届“科学探索奖”
8月26日，第六届“科学探索奖”获奖者名单出炉，3位复旦人获奖。
数学物理学领域获得者
物理学系教授 向红军
获奖理由：“探索强光场下物质新状态及磁电耦合性能、设计出性能优越的磁电材料”
信息电子领域获得者
微电子学院教授 周鹏
获奖理由：“探索超节点性能晶体管和亚1纳秒非易失存储器”
医学科学领域获得者
复旦大学附属中山医院肝外科主任医师、教授 高强
获奖理由：“探索免疫突触、抗原提呈相关免疫检查点及创新免疫治疗策略”
新闻链接：https://mp.weixin.qq.com/s/wa-Rw0LvjFQZbX59rJWmfA
数学物理领域
1. 物理学系光子晶体课题组揭示了自旋-轨道锁定的手性连续谱中束缚态
图1. 原理示意图。(a)具有对称性的磁光光子晶体平板示意图。(b)施加外磁场后，二维的表示将分裂为和这两个一维表示。简并BIC分裂成一对单态BIC，具有相反的手性和轨道角动量。
8月26日，物理学系光子晶体课题组研究发现了在磁光光子晶体中，由外加磁场带来的时间反演对称性破坏所产生的一类新型具有自旋-轨道锁定特性的手性连续谱中束缚态（BIC）。研究发现，对于具有六度旋转对称性的光子晶体平板，其中的简并BIC会在外加磁场时发生劈裂，形成一对具有相反手性（赝自旋）的BIC，且携带相反的轨道角动量。相关成果以“Spin-orbit-locking chiral bound states in the continuum”为题，发表在Physical Review Letters。
新闻链接：https://phys.fudan.edu.cn/83/89/c7609a689033/page.htm
原文链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.133.036201
化学材料领域
1.信息科学与工程学院张宗芝课题组成功制备高质量大面积拓扑狄拉克半金属二碲化铂（PtTe2）薄膜
8月2日，信息科学与工程学院张宗芝课题组与南京大学研究团队利用脉冲激光沉积技术制备出高质量的大面积拓扑狄拉克半金属二碲化铂（PtTe2）薄膜，结合时间分辨飞秒激光泵浦-探测测量系统和拉曼散射光谱技术，系统研究了PtTe2薄膜的声子动力学特性，揭示了Eg模式声子的产生与光激发自旋极化电子的密切联系，并阐明了由电子-声子散射主导的Eg模式声子的耗散机制。该工作以“Anisotropic phonon dynamics in Dirac semimetal PtTe2 thin films enabled by helicity-dependent ultrafast light excitation”为题发表于国际权威学术期刊Light：Science & Applications。
新闻链接：http://www.it.fudan.edu.cn/Data/View/4688
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41377-024-01540-z
2.材料科学系梅永丰课题组设计出一种可晶圆级生产的人工智能自适应微型光谱仪
图1. 团队的微型光谱仪工作当选了当期《美国科学院院刊》的封面。
8月13日，材料科学系、智慧纳米机器人与纳米系统国际研究院梅永丰教授课题组团队提出了一种新型微型化重构光谱仪设计，这一设计结合了传统光谱仪和计算重构光谱仪各自的优势，通过集成的自参考窄带滤波通道，使得人工智能算法可以在更高维度的参数空间进行光谱和算法参数的同时搜索。同时，该光谱仪可以通过成熟的集成电路工艺进行晶圆级制造，并具有毫米级尺寸，足以胜任大部分微型化光谱测试需求。研究成果在《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）上发表题为“CMOS-Compatible Reconstructive Spectrometers with Self-Referencing Integrated Fabry-Perot Resonators”论文，并当选为当期封面。
新闻链接：https://mse.fudan.edu.cn/7f/4e/c22913a687950/page.htm
原文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2403950121
地球科学领域
1.大气与海洋科学系武炳义教授团队揭示了大气环流模式低估北极海冰融化的影响
(a,b,c) 700hPa纬向风场, (d,e,f)500hPa位势高度场以及(g,h,i)地表气温气压场。左列为新试验强迫结果，中间列为观测中的异常，右列为传统试验强迫结果。
8月16日，大气与海洋科学系武炳义教授课题组设计了一种新的湍流热通量强迫试验，有效改善模式对海冰减少的响应。该论文揭示了北极通过风暴轴及涡旋强迫反馈与中纬度联系的机理，为模式发展及中纬度气候预测提供了新视角。该成果以“The atmospheric connection between the Arctic and Eurasia is underestimated in simulations with prescribed sea ice”为题发表于Communications Earth & Environment。
新闻链接：https://aos.fudan.edu.cn/80/97/c14817a688279/page.htm
原文链接：https://www.nature.com/articles/s43247-024-01605-2
2. 环境科学与工程系王祥荣教授城市生态学研究团队发表新成果：新污染物锂在土壤-植物系统中的污染特征与毒理效应
8月20日，环境科学与工程系王祥荣教授城市生态学研究团队利用多物种、多参数和多技术方法，以玉米、小麦、豌豆和蕹菜作为模式物种，模拟并构建土壤-植物系统，对锂的污染特征和生态毒理学效应进行了系统的评估，研究有助于更全面地理解锂在土壤-植物系统中的环境行为，数据和结果将有利于理解、发现和应对全球可持续发展下锂带来的新挑战。该研究在Environmental Science & Technology上在线发表了题为“Integrated Analysis of Pollution Characteristic and Ecotoxicological Effect Reveals the Fate of Lithium in Soil-Plant Systems: A Challenge to Global Sustainability”的研究论文。
新闻链接：https://environment.fudan.edu.cn/84/3d/c26494a689213/page.htm
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.4c02471
信息领域
1.微电子学院周鹏-刘春森团队实现超快闪存的规模集成和极限微缩
图1 超快闪存集成工艺和统计性能
8月12日，微电子学院周鹏-刘春森团队从界面工程出发，在国际上首次验证了1kb超快闪存阵列集成验证，并证明了超快特性可延伸至亚10纳米。成果以《二维超快闪存的规模集成工艺》（“A scalable integration process for ultrafast two-dimensional flash memory”）为题发表于Nature Electronics。
新闻链接：https://mp.weixin.qq.com/s/U4pzQnpj7O9llpi87y4hfA
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41928-024-01229-6
2.信息科学与工程学院詹义强、蔚安然团队提出钙钛矿光伏器件全生命周期铅管理策略
8月29日，信息科学与工程学院詹义强、蔚安然教授团队针对钙钛矿太阳能电池当中的铅相关问题提出了基于二苯甲酮添加剂的钙钛矿光伏器件全生命周期铅管理策略。通过运用该策略，课题组实现了效率高达25.47%的钙钛矿光伏器件，并大幅提高了器件的紫外光照稳定性与运行稳定性，为该技术在航空航天领域的应用奠定了基础。该策略还有效抑制了钙钛矿光伏器件在生命末期破损时所导致的Pb2+泄漏。此工作为解决钙钛矿太阳能电池全生命周期铅相关问题提供了新的思路与方案。该成果以“Lead (Pb) Management in the Entire Life Cycle of Highly Efficient and Stable Perovskite Solar Cells”为题发表于Energy & Environmental Science期刊。信息科学与工程学院直博生刘凯为文章第一作者。
新闻链接：http://www.it.fudan.edu.cn/Data/View/4682
原文链接：https://doi.org/10.1039/D4EE01829J
3.信息科学与工程学院周游课题组关于量子阴影层析最近进展
图1.混合阴影协议的示意图。
8月29日，信息科学与工程学院青年副研究员周游课题组针对阴影层分析在处理大规模量子系统时提出了一种融合方法来估计量子态的非线性函数，该方法的创新点在于在阴影层析的基础上引入SWAP测试算法(SWAP Test)。相关研究成果分别近日以“A hybrid framework for estimating nonlinear functions of quantum states”和“Minimal Clifford Shadow Estimation by Mutually Unbiased Bases”为题，发表在量子信息领域权威期刊NPJ Quantum information和应用物理学期刊Physical Review Applied上。
新闻链接：http://www.it.fudan.edu.cn/Data/View/4681
原文链接：https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.21.064001
生命医学领域
1.生物医学研究院王磊、桑庆、武田宇团队破解人类卵子“密码”，成果在Science期刊以长文形式发表
图1 人卵双极纺锤体形成机制
8月23日，生物医学研究院王磊/桑庆/武田宇团队联合上海交通大学附属国际和平妇幼保健院李文团队在Science期刊以长文（Research Article）形式发表题为“Mechanisms of minor pole-mediated spindle bipolarization in human oocytes”的文章。发现人卵纺锤体微管聚合启动后，会经历一段较长时间的“多极纺锤体”（Multipolar spindle）阶段，而后才形成双极状纺锤体，同时发现了调控纺锤体双极化的关键蛋白，并在临床多个卵子和胚胎发育异常患者中鉴定到编码这些关键蛋白的基因存在突变，从而揭示了人卵纺锤体双极化的独特生理病理机制。
新闻链接：https://mp.weixin.qq.com/s/5v54sTXz39utv7KQU77iUQ
原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado1022
2.脑科学研究院邰一琳、何苗团队合作揭示轴突起始段稳态可塑性的机制和生理功能
图1 吊灯样细胞突触活性的持续变化引起锥体神经元AIS发生稳态可塑性变化，从而对抗因吊灯样细胞活性改变而引起的小鼠社交缺陷
8月2日，脑科学研究院/脑功能与脑疾病全国重点实验室邰一琳、何苗团队、脑科学转化研究院舒友生团队与上海交通大学医学院吕江腾团队在Science Advances合作发表题为《轴突——轴突型突触输入通过调节轴突起始段的结构和功能来驱动稳态可塑性》（Axo-axonic synaptic input drives homeostatic plasticity by tuning the axon initial segment structurally and functionally）的论文，报导了AIS在局部微环路水平的稳态调节机制，并揭示了其在调节小鼠社交行为中的生理意义。
新闻链接：https://shmc.fudan.edu.cn/news/2024/0813/c1892a141817/page.htm
原文链接：https://doi.org/10.1126/sciadv.adk4331
3.肿瘤医院胡夕春教授、罗志国教授团队首次证实“原发不明肿瘤”个性化治疗有效性
8月6日，复旦大学附属肿瘤医院肿瘤内科胡夕春教授、罗志国教授领衔团队历时七年研究，发布了全球首个针对原发不明肿瘤的前瞻性随机对照临床研究成果，在国际上首次证实了原发不明肿瘤进行“部位特异性治疗”的有效性。研究表明，通过基因检测技术预测原发不明肿瘤患者的肿瘤组织起源，并进行“部位特异性治疗”的患者，中位无进展生存期达到9.6个月，显著优于“传统经验性化疗”方案的6.6个月，疾病进展风险降低32%，中位总生存延长9个月，有望成为原发不明肿瘤患者治疗新选择。国际肿瘤学期刊《THE LANCET Oncology》在线发表了这项重要临床研究。
新闻链接：https://shmc.fudan.edu.cn/news/2024/0806/c1892a141790/page.htm
原文链接：https://www.thelancet.com/journals/lanonc/article/PIIS1470-2045(24)00313-9/abstract
4.基础医学院吴艳玲等合作团队发现尼帕病毒保守隐藏表位，研发高效全人源纳米抗体
图1 全人源纳米抗体n425靶向G蛋白四聚体内部的高度保守表位，且通过阻止四聚体构象变化抑制病毒的膜融合
8月14日，基础医学院吴艳玲等合作团队在Nature Communications上发表了一项重要研究，题为“Fully human single-domain antibody targeting a highly conserved cryptic epitope on the Nipah virus G protein”。研究团队利用国际首创的全人源纳米抗体研发平台，成功开发出高效广谱中和NiV和HeV的全人源纳米抗体n425。
新闻链接：https://shmc.fudan.edu.cn/news/2024/0820/c1892a141847/page.htm
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-51066-6
5.类脑智能科学与技术研究院赵兴明教授团队揭示中国人肠道噬菌体的结构变异全景图
8月16日，赵兴明教授团队在Science Advances上发表了题为“Long-read sequencing reveals extensive gut phagenome structural variations driven by genetic exchange with bacterial hosts”的研究论文。研究团队利用病毒颗粒富集的长读测序，对91名中国人肠道的噬菌体结构变异进行了全面的鉴定，发现这些结构变异富含重组专座酶、抗生素抗性基因以及细菌来源的功能基因，一定程度上反映了与噬菌体不同生活方式相关的独特特征。
新闻链接：https://mp.weixin.qq.com/s/ZX_SO0gah8JqhsqQzoSJkg
原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adn3316
6.生命科学学院金力/郑鸿翔团队揭示现代人近期扩张过程中负向选择作用的弱化
图1 高精度东亚线粒体DNA进化树示意图
8月20日，复旦大学金力院士和郑鸿翔副研究员团队在Molecular Biology and Evolution发表题为“MtDNA genomes reveal relaxed purifying selection during human population expansion after the Last Glacial Maximum”的研究论文。该研究整合了超过三万个全球人群线粒体基因组数据，通过系统进化分析和群体模拟等方法，发现在末次冰盛期后的现代人群主扩张过程中，扩张的线粒体支系所累积的非同义突变的比例较高，证实了负向自然选择的弱化，且极可能与环境选择压力的放松有关，并绘制了东亚人群具极限精度的线粒体DNA进化树。
新闻链接：https://mp.weixin.qq.com/s/-7sW4VBAIiUhIhWCHm8nSw
原文链接：https://doi.org/10.1093/molbev/msae175
7.药学院陆伟教授团队合作在活体拉曼成像研究领域取得新进展
8月23日，药学院陆伟教授与上海交通大学医学院肖泽宇教授、中国科学院杭州医学所方晓红研究员团队合作，发现了一类特定结构的小分子，可以在不依赖于基底材料的情况下显著增强拉曼信号，研究团队进而根据这一现象提出一种新的拉曼散射增强机理——“堆叠诱导电荷转移增强拉曼散射（SICTERS）”并制备了基于SICTERS的探针。该研究以“Self-stacked small molecules for ultrasensitive, substrate-free Raman imaging in vivo”为题在Nature Biotechnology杂志在线发表。Nature Biotechnology杂志同期以“Small molecules self-organized in an orderly manner to enhance Raman signals ”为题，对该工作从领域问题、科学发现、未来方向等方面进行了详细的亮点介绍。
新闻链接：https://spfdu.fudan.edu.cn/83/29/c41398a688937/page.htm
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41587-024-02342-9
8.复旦大学附属中山医院陈万坤课题组合作研究揭示脓毒症相关性脑病的新机制
8月27日，复旦大学附属中山医院陈万坤课题组联合基础医学院汪军课题组与脑科学研究院何苗课题组，在PNAS上发表了题为“N-acetyltransferase 10 mediates cognitive dysfunction through the acetylation of GABABR1 mRNA in sepsis-associated encephalopathy”的研究成果，首次揭示了海马中mRNA乙酰化修饰介导脓毒症相关性脑病（SAE）认知功能障碍中的分子机制。该研究发现海马齿状回兴奋性神经元中NAT10通过介导GABABR1 mRNA乙酰化促进其表达，从而导致SAE相关的认知功能障碍。该研究成果为SAE患者的诊疗提供了新的潜在靶点。
原文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2410564121
9.复旦大学王红艳、安宇团队和哈佛大学沈亦平团队在BMJ发文分析基因组学时代中国防控出生缺陷的研究要点
8月30日，复旦大学妇产科医院王红艳教授团队、哈佛医学院波士顿儿童医院遗传学和基因组学部沈亦平教授和复旦大学人类表型组研究院安宇副教授合作，在国际权威期刊《英国医学杂志》（BMJ）上发表了题为“Research needs for birth defect prevention and control in China in the genomic screening era”的分析论文。研究团队回顾了我国出生缺陷三级防控策略的实施带来的机遇和挑战，分析了当前基因检测的现状与机遇。强调了在基因组医学时代，基于中国基因检测现状优先需要关注的研究要点，以推动出生缺陷防控策略有效实施。
新闻链接：https://mp.weixin.qq.com/s/NKGxWB_2Z-rLlSlVZThNuQ
原文链接：https://www.bmj.com/content/386/bmj-2023-078637
10.类脑智能科学与技术研究院青年研究员Luis Pedro Coelho团队等构建全球微生物小蛋白目录
图1 全球微生物小蛋白目录概览
8月31日，类脑智能科学与技术研究院青年研究员Luis Pedro Coelho团队、特聘教授赵兴明团队以及名誉教授Peer Bork团队合作研究，从来源于75个不同栖息地的63,410个公开可用的宏基因组和87,920个高质量微生物基因组中构建了全球微生物smORF目录（GMSC），并对smORFs提供了全面的注释。基于该目录资源，研究团队还开发了GMSC-mapper工具，可为微生物基因组提供详细的smORFs注释。该成果发表在Nature Communications期刊，题为“A catalog of small proteins from the global microbiome”。
新闻链接：https://mp.weixin.qq.com/s/lbEhyEfGAIs2EJk7_Ahu3A
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-51894-6
交叉科学领域
1.人工智能创新与产业研究院李昊/陆波/漆远团队揭秘“伏羲”次季节-季节预测模型 (FuXi-S2S)
8月1日，人工智能创新与产业研究院、上海科学智能研究院李昊研究员与漆远教授团队携手中国气象局气候研究开放实验室陆波研究员团队在Nature Communications期刊上发表题为“A machine learning model that outperforms conventional global subseasonal forecast models”的研究论文，详细介绍“伏羲”次季节-季节预测模型 (FuXi-S2S)。“伏羲”次季节-季节预测模型 (FuXi-S2S)在原始大模型的基础上，创新性地引入基于流依赖的智能扰动生成模块，显著提高FuXi-S2S预测的性能，可提供长达42天的全球日平均预报。此外，FuXi-S2S还可以识别导致极端事件发生的潜在前兆信号，这一能力在预测2022年巴基斯坦洪水期间的极端降雨方面得到验证。
新闻链接：https://mp.weixin.qq.com/s/wqO94y_vkqA_2Bnc4fu4vw
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-50714-1
2.大数据学院林晓蕾/冯建峰团队进行基于全生命周期视角的青少年脑结构发育纵向轨迹研究
8月20日，大数据学院林晓蕾、Barbara J. Sahakian和冯建峰研究团队基于数据科学视角，利用大型多中心青少年纵向队列（IMAGEN；14-23岁）的结构磁共振、行为认知和基因/甲基化组学数据，识别了青少年人群中三种不同的全脑灰质（gray matter volume; GMV）结构发育模式（正常发育、低发育和晚发育）及每种模式对应的神经认知发育轨迹。该研究成果以“Investigating grey matter volumetric trajectories through the lifespan at the individual level”为题发表在Nature Communications期刊。
新闻链接：https://news.fudan.edu.cn/2024/0820/c5a141855/page.htm
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-50305-0
3.药学院庞志清、王建新团队在AI赋能药物发现领域取得新进展
8月31日，药学院庞志清副研究员、王建新教授与微软亚洲研究院李东胜博士团队合作，探索三阴性乳腺癌（TNBC）病人的基因图谱特征，系统性识别TNBC焦亡关键基因，开发了基于靶标组学的智能复方药物发现框架用于探索全新的药物研发模式。该研究以“AI-powered omics-based drug pair discovery for pyroptosis therapy targeting triple-negative breast cancer”为题在线发表于Nature Communications期刊。
新闻链接：https://spfdu.fudan.edu.cn/89/d5/c41398a690645/page.htm
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-51980-9
