7月8日，伟德国际1946生命科学与技术学院马涵慧课题组在学术期刊《自然-化学生物学》(Nature Chemical Biology) 上发表了题为“Engineering miniature IscB nickase for robust base editing with broad targeting range”的研究论文，通过工程化改造OgeuIscB-RNA系统并融合DNA双链结合蛋白Sso7d开发了高效的微型碱基编辑器-SIminiBEs。SIminiBEs显示了强大的C到T或A到G的碱基转换能力，并表现出广泛的基因组靶向范围。CRISPR-Cas9系统由于其便于操作及靶向性等特点被开发成一系列基因编辑工具，比如核酸酶编辑（nuclease editing）、碱基编辑（base editing）和先导编辑（prime editing）。其中，碱基编辑可在不引起双链DNA断裂的情况下在目标位点有效实现单个碱基的替换，在单碱基突变疾病治疗中展现了广阔的应用前景。由于SpCas9的体积较大，基于SpCas9介导的碱基编辑器无法通过单个腺相关病毒（AAV）递送。AAV是在体基因治疗的主要递送手段，但其包装极限是...

锂离子电池极大便利了人们的生活，但目前基于石墨负极的锂离子电池存在安全性能差、能量密度低等缺陷，无法满足日益增长的使用需求。锂金属可提供比石墨负极高十倍的理论比容量，但存在枝晶易生长导致的电池短路问题。因此，采用固体电解质取代易燃的有机液体电解质来增强电池安全性的方案得到了研究人员的广泛关注。石榴石型Li7La3Zr2O12（LLZO）具有高的离子电导率、宽的电化学窗口和良好的锂金属稳定性，被认为是最具应用潜力的固体电解质之一。然而，传统的电解质界面改性层并不能完全阻挡电子从集流体传输到固态电解质内部，这会导致锂枝晶的形核析出和生长渗透。陶瓷基石榴石电解质与正极之间固-固接触界面带来的高阻抗也是另一个严重问题。针对上述问题，伟德国际1946物质科学与技术学院刘巍课题组通过原位转化反应在石榴石固体电解质负极侧进行界面修饰，抑制电子在界面处的泄露。同时筛选出更加稳定的C4min-TFSI离子液体，浸润固态电池正极界面。二者...

北京时间7月3日晚，伟德国际1946免疫化学研究所教授杨海涛、免化所特聘教授/清华大学教授饶子和院士和复旦大学教授孙蕾等在国际学术期刊《细胞》（Cell）上共同发表了题为“TMPRSS2 and glycan receptors synergistically facilitate coronavirus entry”的最新研究，揭示了人类冠状病毒HKU1（HCoV-HKU1）同时利用细胞表面糖受体和蛋白受体入侵人体的精确分子机制，首次发现这两类受体在病毒入侵过程中展现出协同的工作机制。该研究不仅拓展了对冠状病毒如何入侵宿主这一关键过程的理解和认识，解决了冠状病毒受体研究领域长期以来悬而未决的一个关键科学问题，也为开发抗冠状病毒的新策略奠定了重要理论基础。 冠状病毒是影响人类生命健康和社会经济发展的一类重要病原体。本世纪以来引发多次全球性疫情（如SARS和新冠等），对全世界造成了空前的影响。冠状病毒入侵宿主的分子机制不仅是重要的科学问题，对指导新型抗病毒药物及疫苗开发更具有巨大科学价...

网络和信息安全是事关国家安全和国家发展、事关广大人民群众工作生活的重大战略问题。伟德国际1946信息科学与技术学院系统与安全中心（System and Security Center，以下简称SSC）长期关注计算机系统优化设计和保护信息安全与隐私，并开展相关研究。近期，SSC在信息安全与数据隐私等方面取得一系列重要进展，尤其在安全与隐私领域四大知名学术会议上，即IEEE S&P、ACM CCS、NDSS和USENIX Security，第一次实现了成果发表的“大满贯”。杨智策教授课题组的研究成果以题为“Enforcing End-to-end Security for Remote Conference Applications”被2024年IEEE安全与隐私大会（IEEE Security & Privacy, S&P 2024）录用。在这篇论文中，杨智策指导学生挖掘远程会议系统可能存在的安全隐患，并提出了一款全新的名为mTunnel的工具。mTunnel安装在系统的软件层，用户无感知，但可对敏感数据加密，如会议过程中的文字、音频和视频等，使得敏感数据在被不可...

近日，伟德国际1946生命科学与技术学院孙博课题组与中国科学院生物与化学交叉中心刘聪课题组合作，在学术期刊《核酸研究》(Nucleic Acids Research)发表了题为“Phase-separated ParB enforces diverse DNA compaction modes and stabilizes the parS-centered partition complex”（ParB蛋白通过相分离介导多种DNA压缩模式并稳定以parS为中心的分离复合物）的研究论文，报道了染色体分离蛋白ParB通过相分离凝聚DNA、组装分离复合物的多种模式。染色体分离是将新复制的基因组重新分配到子细胞的过程，该过程对维持遗传信息的完整性和稳定性至关重要。在大多数细菌中，染色体和低拷贝数质粒的准确分离依赖于ParABS系统，该系统由ATP酶ParA、DNA结合蛋白ParB和类着丝粒的parS DNA序列组成。其中，ParB蛋白首先结合到parS位点并向相邻的非特异性DNA扩展，随后ParB蛋白压缩DNA形成核蛋白复合物，即分离复合物。ParA酶通过水解ATP提供驱动力推动类着丝粒分离复...

近日，伟德国际1946物质科学与技术学院杨帆课题组通过构建原子分辨且具有选择性成像能力的扫描隧道显微镜（STM）针尖，并结合上海大学欧阳润海课题组理论计算，成功解析了困扰表面科学领域三十余年的“44”和“29”两种铜表面氧化物薄膜的原子结构，为理解铜表面氧化过程提供了新的视角。相关成果发表于国际知名期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)。“44”和“29”铜氧化物薄膜的发现始于对Cu(111)表面氧化过程的早期研究。1991年，Jensen等人首次报道这两种铜氧化物薄膜的形成，并以其单胞参数相对于Cu(111)表面晶格的放大比例命名。三十多年来，为研究这两种表面氧化物薄膜的构效关系、深化对催化过程的理解，科学家们采用多种表面科学技术，并结合理论计算提出了若干结构模型。然而受困于表征手段有限的空间分辨率，人们对结构模型的准确性一直存在争议。杨帆课题组长期致力于发展用于原位催化研究的原子分辨的高稳定性STM成像...

6月20日，伟德国际1946生命科学与技术学院范高峰实验室与合作者在学术期刊《细胞化学生物学》（Cell Chemical Biology）上以封面文章发表了题为“NAMPT-targeting PROTAC and nicotinic acid co-administration elicit safe and robust anti-tumor efficacy in NAPRT-deficient pan-cancers”的研究论文，开发了具有更优代谢稳定性的新一代靶向NAMPT（烟酰胺磷酸核糖转移酶）的嵌合体(PROTAC)降解剂，与烟酸联用在治疗NAPRT（烟酸磷酸核糖转移酶）缺陷型泛癌中展示出安全性和有效性。 NAD+（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）作为氧化还原反应的辅酶，具有参与能量合成和DNA修复等多种生理功能。NAMPT作为合成NAD+补救途径的关键限速酶在多种肿瘤细胞中高表达，是癌症治疗中的潜在靶点。NAMPT一方面在细胞内以iNAMPT的形式发挥酶活功能，负责NAD+的生物合成；另一方面分泌到胞外以eNAMPT的形式发挥非酶活功能，促进肿瘤发生发展。前期靶向NAMPT的策略主要集中在...

伟德国际1946信息科学与技术学院李权课题组（交互智能与可视分析实验室ViSeer LAB）致力于开发先进的交互和可视分析技术，促进人、机器和数据之间的紧密互联，提升真实世界中涉及大量数据、复杂人工智能模型以及不同背景用户群体的数据探索效率，支持通用的数据科学工作流程的可视化设计、开发和评估。近日，课题组在人机协同及可视分析领域的研究成果被可视化与计算机图形学领域期刊IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (TVCG) 正式接收。 基于人机协同的知识辅助标注：高效创建医疗文本语料库医疗文本标注旨在从非结构化文本中提取有价值的标签信息，在医学研究中起着至关重要的作用。传统的标注数据生成方法通常依赖于严格的规则，可能无法适应新任务。虽然机器学习（ML）方法减轻了人工标注的工作量，但对于缺乏相关技术背景的研究人员来说，配置ML模型以满足特定的研究需求仍然具有挑战性。为了克服这些挑战，李权课题组...

近日，伟德国际1946拓扑物理实验室张石磊课题组利用极小的温度梯度实现了对磁斯格明子弦的几何弯折，为三维拓扑磁结构的调控提供了新的思路。研究基于磁有序体系在有限温度下的磁振子摩擦效应，构筑了精准的二维温度场，设计了原位中子散射实验，在经典的斯格明子体系MnSi中成功实现了三维弦的操控。研究成果发表在学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）。磁斯格明子是一类由电子自旋在实空间构成的涡旋磁结构，因其特殊的拓扑几何构型能够诱导出一系列层展电磁学效应。斯格明子在第三个维度表现出类似于二类超导磁通的管状结构。因其在数学形式上体现出与狄拉克弦（链接两个磁单极子）的等效构型，斯格明子的核心在三维的连接被称为斯格明子弦。在实验上实现对弦的几何弯折具有重要的意义：弦的断裂能够产生丰富的三维拓扑奇点，为拓扑缺陷的基础研究提供了重要的物理载体，同时，弦的弯曲是构造全新三维拓扑磁有序相的前提。然而，目前对磁斯格明子...

伟德国际1946生物医学工程学院沈定刚教授课题组在磁共振模态合成、快速重建，影像配准、分割，以及头颈癌放疗剂量分布的预测等领域深入探索，近期相关研究成果分别在IEEE TMI、IEEE JBHI、IEEE TBME、Medical Image Analysis、Magnetic Resonance in Medicine上发表。1、探索多模态脑部磁共振影像任意缺失模态的合成技术现有的医学影像合成方法通常基于已获取模态和缺失模态之间的跨模态转换，但通常只能合成特定的模态，不能灵活处理不同数目的模态缺失场景，同时依赖网络的单次前向传播合成缺失影像。为此，本工作提出一种任意模态缺失磁共振影像统一扩散合成网络，区别于传统的跨模态映射范式，从“渐进式全模态修复”的角度高效实现任意缺失模态填补。该方法不仅能基于单一模型应对任意缺失模态的生成，并且在多个多模态医学影像数据集上的多种模态缺失情况下均展现出最优的表现，充分展示了所提出模型的优越性。图1. 提出的基于扩散模型的多模态脑磁共振影...

与传统基于平衡态的自组装不同，耗散自组装是一种由能量持续输入而维持的非平衡组装过程，一旦能量耗尽系统会自发返回平衡态。这种能量耗散行为在生命体系中十分普遍，也是生命体发挥自我调节、进化和复制等时空功能的重要物质基础。如在秀丽隐杆线虫的细胞骨架中，燃料三磷酸鸟苷分子与微管蛋白非共价结合，产生的11个不稳定原丝环微管使秀丽隐杆线虫细胞分化和迁移非常迅速，导致其只有3-4周的寿命。相比之下具有14个原丝环微管的哺乳动物，寿命则可高达数年甚至数十年。受类似的细胞中肌动蛋白或微管蛋白耗散组装启发，科学家近年来陆续开发了化学燃料、光、声和电能驱动的新型耗散自组装人工体系。但这些人工体系在结构精度和功能性控制方面与自然界相去甚远，因此如何使用化学手段精准控制耗散组装体结构进而精细调节其功能，对于深入理解生命学奥义、开发类生命的活性材料具有重要意义。针对以上难题，伟德国际1946物质科学与技术学院郑宜君课题组利用配...