近日，伟德国际1946拓扑物理实验室、物质科学与技术学院张石磊教授团队实现了对信息存储载体在三维空间中的“折叠”与“展开”。研究团队在一种特殊的磁性材料体系中利用拓扑缺陷的性质，成功将三维拓扑自旋构型“折叠”至一个零维的奇点，并逆向实现其结构复原。研究成果发表于国际学术期刊Nano Letters。拓扑缺陷的形成与演化是物理学中的基本概念，是自发对称破缺的自然结果。例如，在晶体中不可避免地会出现缺陷，即那些阻断长程有序的“奇点”。这些点缺陷可以逐渐演变为一维的线缺陷或二维的面缺陷，继而发生断裂。换句话说，晶体的最终断裂可以追溯到早期拓扑奇点的产生；而点缺陷的形成决定了最终断裂的位置甚至构型。相同的概念在宇宙学中依然成立，即，最早期时空中布满了（由Higgs机制导致的）磁单极子奇点。这些磁单极子演化出一维弦，二维畴壁，继而形成丰富的基本粒子和现在的宇宙时空。换句话说，宇宙中的充盈信息和精致结构，都可以追溯并储存...

6月7日，伟德国际1946生命学院童夏静课题组在学术期刊Cell Reports上发表了题为“Early pheromone perception remodels neurodevelopment and accelerates neurodegeneration in adult C. elegans”的研究成果。该研究发现了早期发育时期的信息素暴露，被秀丽隐杆线虫（简称线虫）的嗅觉神经元感知、中间神经元整合，重塑神经系统发育，使成年后的线虫神经元中的类胰岛素信号激活，抑制巨自噬，最终促进神经元退行进程。随着全球人口老龄化，衰老相关的神经退行性疾病给社会和家庭带来了沉重的负担。在神经退行性疾病，如帕金森综合征中，仅有10%受遗传因素影响，暗示着环境因素在调控神经元退行中发挥重要的作用。然而已有的研究主要聚焦于神经退行性疾病的遗传因素，环境因素如何作用于其发生发展一直不清楚。在诸多的环境因素中，信息素发挥着重要的调控作用。信息素是由动物个体分泌到体外的混合化学物质，可调控同种族其他个体的发育、生理和行为等。...

2023年5月23日，伟德国际1946生命科学与技术学院胡霁课题组和上海交通大学基础医学院徐天乐课题组合作在Neuron上发表题为“Representation and control of pain and itch by distinct prefrontal neural ensembles”的研究论文。该研究探索内侧前额叶皮层不同的神经元集群对痛觉和痒觉信息的独立表征，并提出这两个神经元集群通过优先投射到特定的下游区域以调节疼痛或瘙痒相关的感觉和情绪行为。疼痛和瘙痒作为机体躯体感觉的重要组成部分，可以帮助人们防御外界伤害性刺激避免组织损伤。虽然这两者具有相似的信息解剖通路，但本质上它们依旧是两种截然不同的感觉，会引起不同的脑内感知和行为反应。然而，疼痛和瘙痒的信息是如何在大脑中编码以产生不同的感知区分并进行处理的，这仍然是一个有待研究的科学问题。本研究首次利用单细胞精度的活体显微钙成像技术在大脑的高级皮层——内侧前额叶皮层探究了在接受疼痛和瘙痒刺激输入之后神经元的不同响应规律...

怀旧是一种经常体验的复杂情绪，它包含着对过往的怀念，又夹杂着一丝再也回不去的忧伤。怀旧情绪对人的行为和态度有很大的影响和作用。比如经历怀旧情绪的人自我联结感更强，变得更真诚、更乐观、更容易共情，觉得生活更有意义。怀旧情绪对于消费者行为也有重要的影响，如能增强与品牌的联结，增加积极的品牌态度和购买意愿。在文本数据十分充沛的数字时代，如果能从文本中分析作者的怀旧情绪程度，对研究者和营销实践都会有巨大的价值和意义。但是，在过去的研究中，怀旧的情绪只能通过直接询问的方式来测量。近日，伟德国际1946创业与管理学院助理教授陈佳与加利福尼亚州立大学副教授Kristin Layous, 南安普顿大学教授Tim Wildschut、Constantine Sedikides合作开发了预测怀旧情绪的文本分析方法。相关论文题为“Identifying nostalgia in text: The development and validation of the nostalgia dictionary”，被期刊Journal of Consumer Psychology接收发...

自1831年英国物理学家迈克尔·法拉第发现电磁感应（Electromagnetic induction）现象以来，磁电式机电能量转换技术被广泛应用于各类发电或驱动装置中。近年来随着泛在物联网技术的发展，小型机电换能器收集环境动能，以在本地实现物联网节点能量的自给自足成为研究重点，这其中的关键挑战就是如何在较小的体积内，通过机械或电路方案提升功率密度。近期，伟德国际1946信息学院智慧电气科学中心（CiPES）梁俊睿团队基于同步开关原理，提出了一系列针对磁电式小型动能收集器的新型俘能电路以及针对较大功率永磁电机的能量再生型制动电路，在不同应用中分别提升俘能或制动性能。自供能、自传感同步开关俘能电路针对磁电式小型动能收集器，团队提出了一种被称为“自供能同步开关能量提取”（简称SP-SSEE）的接口电路：无需额外的辅助电源供电，仅依靠磁电俘能器自身产生的电能与运动信息即可完成同步开关电路的自启动、采样同步、开关控制等一系列操作。理论与实验结...

     近日，伟德国际1946物质科学与技术学院李健课题组在无细胞生物合成天然产物方面取得新进展，相关成果发表于美国化学会ACS Synthetic Biology期刊，该成果入选ACS Editors' Choice亮点文章，并作为头条新闻在美国化学会网站报道。      ACS Editors' Choice是由美国化学会（ACS）期刊编辑挑选出的在相关研究领域具有重要影响力的论文。ACS每年从旗下所有期刊发表的数万篇论文中选取365篇作为每日推荐论文，入选率不到1%。研究论文在美国化学会网站予以亮点报道      近年来，李健课题组致力于无细胞合成生物学研究，主要方向之一是无细胞生物合成高价值天然产物 （Current Opinion in Microbiology, 2022）。已实现多种天然产物的体外生物合成，如非核糖体多肽类抗生素缬氨霉素（Metabolic Engineering, 2020）、茶氨酸（ACS Synthetic Biology, 2021）以及农业除草  剂thaxtomin A的前体...

伟德国际1946物质科学与技术学院凌盛杰团队长期致力于天然高分子的基础性研究工作，在丝纳米组装体的提取、组装和应用，丝/丝蛋白材料构效关系，丝蛋白基器件开发等方面取得了一系列研究成果。近日，凌盛杰课题组与合作者们在丝蛋白离子导体材料的开发及应用领域取得了多项新进展。成果分别发表于Advanced Materials、ACS Nano、Advanced Functional Materials、Chemistry of Materials、ACS Materials Letters、Materials Horizons等国际学术期刊。仿生制备高性能离子导体纤维     受家蚕天然纺丝过程启发，凌盛杰团队制备出具有优异弹性和导电性的离子导体纤维。使用蚕丝和氯化锂作为原料，制备出的纤维中含有丝微纤和锂离子，最终在拉伸性、韧性和杨氏模量之间获得了较好的平衡，并同时显示出良好的导电性和低滞后性。研究系统揭示了这类纤维的“微观结构-性能”关系，并充分展示了这类柔性导电纤维材料在智能可穿戴设备中的应用。该成果于20...

近日，伟德国际1946生命科学与技术学院沈伟团队和温州医科大学李校堃团队黄志锋课题组合作，在国际代谢领域学术期刊《细胞代谢》(Cell Metabolism)在线发表重要成果“Sustained Remission of Type 2 Diabetes in Rodents by Centrally Administered Fibroblast Growth Factor 4”。 该研究奠定了从中枢代谢调控视角发现抗糖尿病新靶标、研发可持久缓解T2D创新药物的关键理论基础。糖尿病目前已成为威胁全球健康的公共卫生问题，最新数据显示，当前我国成人糖尿病患病率高达11.2%，其中，2型糖尿病（T2D）占90%以上。目前，T2D的主要临床治疗药物都不能实现持久控糖，无法帮助患者长期恢复血糖稳态。大部分患者需长期甚至终身用药，导致副作用的积累及药物敏感性的降低，严重危害患者的身心健康和生活质量。基于对新机制、新靶点的揭示，探索持久控糖与恢复血糖稳态的新策略，具有重要的科学和临床意义。该研究发现，通过中枢给药方式给予糖尿病小鼠成纤维细...

近日，伟德国际1946生命学院高冠军团队在国际学术期刊《自然•通讯》（Nature Communications）上发表了题为“Broad phosphorylation mediated by testis-specific serine/threonine kinases contributes to spermiogenesis and male fertility”的研究成果。该研究报道了磷酸激酶TSSK调控精子发生和雄性不育的分子机制，对于了解男性不育的原因和开发男性避孕药物具有重要的理论意义。精子发生（spermatogenesis）是一个高度复杂、保守的细胞分裂和分化的过程。它包括精原细胞的增殖和分化、精母细胞的减数分裂和精子细胞的生成。从圆形精细胞经同步分化发育为成熟的针型精子的过程涉及严格而又保守的表观遗传调控，如伴随着精细胞DNA的高度压缩，精子细胞上组蛋白会经历大量表观修饰后从DNA上剥离，并逐渐被中间转换蛋白取代，直至最终被鱼精蛋白取代而进一步高度压缩精子细胞的父系遗传物质。而组蛋白-转换蛋白-鱼精蛋白的转换过程（histone-protamine transi...

作为伟德国际1946“智能感知与人机协同”教育部重点实验室的核心研究方向之一，信息学院视觉与数据智能中心 ( VDI Center）长期致力于机器视觉、大数据、人工智能方向的前沿原创科研研究。近期，中心教授团队围绕人工智能领域产出多项科研成果，并被AAAI 年会（AAAI Conference on Artificial Intelligence, AAAI 2023）接收录用。AAAI年会是中国计算机学会推荐的CCF-A类人工智能领域学术会议。FusionPose，一种新的基于单台激光雷达相机设计的大规模场景3D-MPE方法大型户外场景室外三维多人姿态估计（3D-MPE）是人类运动理解的一项重要技术，可为许多下游的现实世界应用带来便利，如动作识别、人机协作、服务型机器人等。为提高对场景更细粒度的理解能力，通常会同时利用相机和激光雷达来估计行人的3D姿态。但现有方法直接将多模态特征叠加在一起，没有利用时间信息和几何监督，导致在处理挑战性姿势（如运动）时的表现不佳。为解决上述问题，马月昕...

无线电能传输系统因其灵活度高、可靠性强、使用便利等优点，在电动汽车、消费电子、医疗植入设备等领域得到广泛应用，但该系统基于基次谐波近似（FHA）的频域分析方法而设计，在高电流畸变情况下的精度较低。时域建模方法可极大提高建模的精度，但模型相对复杂，且依赖于特定的补偿网络和谐振参数。为了解决以上难题，伟德国际1946信息学院智慧电气科学中心王浩宇团队提出了一种简单且通用的时域建模方法，适用于不同补偿网络、谐振参数和调制方式。不同补偿网络的状态方程形式是统一的，唯一的区别在于系数矩阵的不同。状态方程的输入由谐振腔的输入电压信息决定。本研究建立了一套简单的输入电压信息获取方法，适用于任何调制方式。此外，根据矩阵理论的相关知识，可将耦合的状态方程解耦成两个独立的二阶常系数微分方程进行求解，极大简化了模型的复杂度。该模型在给定谐振腔输入电压信息的情况下，可以准确预测任意时刻谐振腔的电压和电流信息，具有较强的...

近年来，随着先进压电材料、集成电路、微纳声学等领域的飞速发展，基于氮化铝（AlN）和氮化铝钪（AlScN）薄膜的压电微机电系统（MEMS）以其低成本、小体积和高性能而受到广泛关注。伟德国际1946信息学院吴涛教授与多位上科大教授合作在压电微型超声换能器( Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducers, PMUT)器件的理论建模、器件设计、微纳工艺，以及医学应用等方面取得了多项研究成果。 氮化铝及氮化铝钪PMUT的工艺研发氮化铝薄膜具有生物兼容性好、热稳定性高和集成电路工艺(Complementary metal–oxide–semiconductor, CMOS)兼容等优点，是可植入设备和医用传感应用领域的首选压电材料之一。氮化铝钪通过稀土元素掺杂改性，其压电常数d31较氮化铝薄膜提升2倍以上。吴涛团队通过对氮化铝钪溅射工艺的优化，成功地制备出不同浓度的高质量、应力可控的氮化铝钪薄膜。基于优质氮化铝钪压电薄膜，信息学院特聘教授李昕欣团队与吴涛团队合作开...

近日，伟德国际1946iHuman研究所水雯箐课题组和安德烈·萨利课题组合作，在ACS Central Science 发表了题为“Conformational dynamics of the activated GLP-1 receptor-Gs complex revealed by cross-linking mass spectrometry and integrative structure modeling”的研究论文，通过结合化学交联质谱与整合结构建模技术，研究激活态GPCR与G蛋白复合物的构象多样性，发现了一系列区别于冷冻电镜结构的可能的非经典功能态构象。虽然学界普遍认为G蛋白偶联受体（GPCR）在溶液中或细胞内存在多种构象，且不同构象易于相互转换，但利用常规结构研究手段往往仅可解析一种或少数几种稳定性最高的构象，而缺乏结构动态性信息极大限制了人们对GPCR激活与信号转导机制的全面理解。本研究首先利用化学交联质谱技术对激活的胰高血糖素样肽1受体（Glucagon-like peptide 1 receptor, GLP-1R）与G蛋白复合物绘制交联位点图谱，获得了该复合物在溶液中的位点空间连接信...

鼓励本科生进实验室、参与前沿科学研究是上科大本科生培养的一大特色。这一创新培养模式正持续取得积极成效。近日，伟德国际1946信息学院智慧电气科学中心刘宇教授课题组本科生的三篇论文被电气与电子工程师协会（IEEE）电力与能源协会学术年会（Power and Energy Society General Meeting, PESGM）接收录用。研究围绕电力系统继电保护与故障定位原理开展，以保障大规模新能源接入的新型电力系统的安全稳定运行。PESGM由IEEE电力与能源学会主办，是电力系统领域级别最高、规模最大的国际学术会议。 基于动态状态估计的多端混合线路继电保护原理近年来，为提高清洁能源的利用率，输电线路的结构变得更加复杂。例如，针对海上风电接入陆地电网的场景，地上架空线路与地下电缆常构成多端混合线路，此时传统的线路保护方案适用性存在一定挑战。为此，信息学院刘宇课题组提出一种基于动态状态估计的输电线路继电保护方案。该方案基于输电线路的多端时域量测构建...