2023年5月23日，0生命科學與技術學院胡霽課題組和上海交通大學基礎醫學院徐天樂課題組合作在Neuron上發表題為“Representation and control of pain and itch by distinct prefrontal neural ensembles”的研究論文。該研究探索內側前額葉皮層不同的神經元集群對痛覺和癢覺信息的獨立表徵，並提出這兩個神經元集群通過優先投射到特定的下游區域以調節疼痛或瘙癢相關的感覺和情緒行為。疼痛和瘙癢作為機體軀體感覺的重要組成部分，可以幫助人們防禦外界傷害性刺激避免組織損傷。雖然這兩者具有相似的信息解剖通路，但本質上它們依舊是兩種截然不同的感覺，會引起不同的腦內感知和行為反應。然而，疼痛和瘙癢的信息是如何在大腦中編碼以產生不同的感知區分併進行處理的，這仍然是一個有待研究的科學問題。本研究首次利用單細胞精度的活體顯微鈣成像技術在大腦的高級皮層——內側前額葉皮層探究了在接受疼痛和瘙癢刺激輸入之後神經元的不同響應規律...

懷舊是一種經常體驗的複雜情緒，它包含著對過往的懷念，又夾雜著一絲再也回不去的憂傷。懷舊情緒對人的行為和態度有很大的影響和作用。比如經歷懷舊情緒的人自我聯結感更強，變得更真誠、更樂觀、更容易共情，覺得生活更有意義。懷舊情緒對於消費者行為也有重要的影響，如能增強與品牌的聯結，增加積極的品牌態度和購買意願。在文本數據十分充沛的數字時代，如果能從文本中分析作者的懷舊情緒程度，對研究者和營銷實踐都會有巨大的價值和意義。但是，在過去的研究中，懷舊的情緒只能通過直接詢問的方式來測量。近日，0創業與管理學院助理教授陳佳與加利福尼亞州立大學副教授Kristin Layous, 南安普頓大學教授Tim Wildschut、Constantine Sedikides合作開發了預測懷舊情緒的文本分析方法。相關論文題為“Identifying nostalgia in text: The development and validation of the nostalgia dictionary”，被期刊Journal of Consumer Psychology接收發...

自1831年英國物理學家邁克爾·法拉第發現電磁感應（Electromagnetic induction）現象以來，磁電式機電能量轉換技術被廣泛應用於各類發電或驅動裝置中。近年來隨著泛在物聯網技術的發展，小型機電換能器收集環境動能，以在本地實現物聯網節點能量的自給自足成為研究重點，這其中的關鍵挑戰就是如何在較小的體積內，通過機械或電路方案提升功率密度。近期，0信息學院智慧電氣科學中心（CiPES）梁俊睿團隊基於同步開關原理，提出了一系列針對磁電式小型動能收集器的新型俘能電路以及針對較大功率永磁電機的能量再生型制動電路，在不同應用中分別提升俘能或制動性能。自供能、自傳感同步開關俘能電路針對磁電式小型動能收集器，團隊提出了一種被稱為“自供能同步開關能量提取”（簡稱SP-SSEE）的接口電路：無需額外的輔助電源供電，僅依靠磁電俘能器自身產生的電能與運動信息即可完成同步開關電路的自啟動、採樣同步、開關控制等一系列操作。理論與實驗結...

     近日，0物質科學與技術學院李健課題組在無細胞生物合成天然產物方面取得新進展，相關成果發表於美國化學會ACS Synthetic Biology期刊，該成果入選ACS Editors' Choice亮點文章，並作為頭條新聞在美國化學會網站報道。      ACS Editors' Choice是由美國化學會（ACS）期刊編輯挑選出的在相關研究領域具有重要影響力的論文。ACS每年從旗下所有期刊發表的數萬篇論文中選取365篇作為每日推薦論文，入選率不到1%。研究論文在美國化學會網站予以亮點報道      近年來，李健課題組致力於無細胞合成生物學研究，主要方向之一是無細胞生物合成高價值天然產物 （Current Opinion in Microbiology, 2022）。已實現多種天然產物的體外生物合成，如非核糖體多肽類抗生素纈氨霉素（Metabolic Engineering, 2020）、茶氨酸（ACS Synthetic Biology, 2021）以及農業除草  劑thaxtomin A的前體...

0物質科學與技術學院凌盛傑團隊長期致力於天然高分子的基礎性研究工作，在絲納米組裝體的提取、組裝和應用，絲/絲蛋白材料構效關係，絲蛋白基器件開發等方面取得了一系列研究成果。近日，凌盛傑課題組與合作者們在絲蛋白離子導體材料的開發及應用領域取得了多項新進展。成果分別發表於Advanced Materials、ACS Nano、Advanced Functional Materials、Chemistry of Materials、ACS Materials Letters、Materials Horizons等國際學術期刊。仿生製備高性能離子導體纖維     受家蠶天然紡絲過程啟發，凌盛傑團隊製備出具有優異彈性和導電性的離子導體纖維。使用蠶絲和氯化鋰作為原料，製備出的纖維中含有絲微纖和鋰離子，最終在拉伸性、韌性和楊氏模量之間獲得了較好的平衡，並同時顯示出良好的導電性和低滯後性。研究系統揭示了這類纖維的“微觀結構-性能”關係，並充分展示了這類柔性導電纖維材料在智能可穿戴設備中的應用。該成果於20...

近日，0生命科學與技術學院沈偉團隊和溫州醫科大學李校堃團隊黃志鋒課題組合作，在國際代謝領域學術期刊《細胞代謝》(Cell Metabolism)在線發表重要成果“Sustained Remission of Type 2 Diabetes in Rodents by Centrally Administered Fibroblast Growth Factor 4”。 該研究奠定了從中樞代謝調控視角發現抗糖尿病新靶標、研發可持久緩解T2D創新藥物的關鍵理論基礎。糖尿病目前已成為威脅全球健康的公共衛生問題，最新數據顯示，當前我國成人糖尿病患病率高達11.2%，其中，2型糖尿病（T2D）占90%以上。目前，T2D的主要臨床治療藥物都不能實現持久控糖，無法幫助患者長期恢復血糖穩態。大部分患者需長期甚至終身用藥，導致副作用的積累及藥物敏感性的降低，嚴重危害患者的身心健康和生活質量。基於對新機制、新靶點的揭示，探索持久控糖與恢復血糖穩態的新策略，具有重要的科學和臨床意義。該研究發現，通過中樞給藥方式給予糖尿病小鼠成纖維細...

近日，0生命學院高冠軍團隊在國際學術期刊《自然•通訊》（Nature Communications）上發表了題為“Broad phosphorylation mediated by testis-specific serine/threonine kinases contributes to spermiogenesis and male fertility”的研究成果。該研究報道了磷酸激酶TSSK調控精子發生和雄性不育的分子機制，對於瞭解男性不育的原因和開發男性避孕藥物具有重要的理論意義。精子發生（spermatogenesis）是一個高度複雜、保守的細胞分裂和分化的過程。它包括精原細胞的增殖和分化、精母細胞的減數分裂和精子細胞的生成。從圓形精細胞經同步分化發育為成熟的針型精子的過程涉及嚴格而又保守的表觀遺傳調控，如伴隨著精細胞DNA的高度壓縮，精子細胞上組蛋白會經歷大量表觀修飾後從DNA上剝離，並逐漸被中間轉換蛋白取代，直至最終被魚精蛋白取代而進一步高度壓縮精子細胞的父系遺傳物質。而組蛋白-轉換蛋白-魚精蛋白的轉換過程（histone-protamine transi...

作為0“智能感知與人機協同”教育部重點實驗室的核心研究方向之一，信息學院視覺與數據智能中心 ( VDI Center）長期致力於機器視覺、大數據、人工智能方向的前沿原創科研研究。近期，中心教授團隊圍繞人工智能領域產出多項科研成果，並被AAAI 年會（AAAI Conference on Artificial Intelligence, AAAI 2023）接收錄用。AAAI年會是中國計算機學會推薦的CCF-A類人工智能領域學術會議。FusionPose，一種新的基於單台激光雷達相機設計的大規模場景3D-MPE方法大型戶外場景室外三維多人姿態估計（3D-MPE）是人類運動理解的一項重要技術，可為許多下游的現實世界應用帶來便利，如動作識別、人機協作、服務型機器人等。為提高對場景更細粒度的理解能力，通常會同時利用相機和激光雷達來估計行人的3D姿態。但現有方法直接將多模態特征疊加在一起，沒有利用時間信息和幾何監督，導致在處理挑戰性姿勢（如運動）時的表現不佳。為解決上述問題，馬月昕...

無線電能傳輸系統因其靈活度高、可靠性強、使用便利等優點，在電動汽車、消費電子、醫療植入設備等領域得到廣泛應用，但該系統基於基次諧波近似（FHA）的頻域分析方法而設計，在高電流畸變情況下的精度較低。時域建模方法可極大提高建模的精度，但模型相對複雜，且依賴於特定的補償網絡和諧振參數。為瞭解決以上難題，0信息學院智慧電氣科學中心王浩宇團隊提出了一種簡單且通用的時域建模方法，適用於不同補償網絡、諧振參數和調製方式。不同補償網絡的狀態方程形式是統一的，唯一的區別在於繫數矩陣的不同。狀態方程的輸入由諧振腔的輸入電壓信息決定。本研究建立了一套簡單的輸入電壓信息獲取方法，適用於任何調製方式。此外，根據矩陣理論的相關知識，可將耦合的狀態方程解耦成兩個獨立的二階常繫數微分方程進行求解，極大簡化了模型的複雜度。該模型在給定諧振腔輸入電壓信息的情況下，可以準確預測任意時刻諧振腔的電壓和電流信息，具有較強的...

近年來，隨著先進壓電材料、集成電路、微納聲學等領域的飛速發展，基於氮化鋁（AlN）和氮化鋁鈧（AlScN）薄膜的壓電微機電系統（MEMS）以其低成本、小體積和高性能而受到廣泛關註。0信息學院吳濤教授與多位1教授合作在壓電微型超聲換能器( Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducers, PMUT)器件的理論建模、器件設計、微納工藝，以及醫學應用等方面取得了多項研究成果。 氮化鋁及氮化鋁鈧PMUT的工藝研發氮化鋁薄膜具有生物兼容性好、熱穩定性高和集成電路工藝(Complementary metal–oxide–semiconductor, CMOS)兼容等優點，是可植入設備和醫用傳感應用領域的首選壓電材料之一。氮化鋁鈧通過稀土元素摻雜改性，其壓電常數d31較氮化鋁薄膜提升2倍以上。吳濤團隊通過對氮化鋁鈧濺射工藝的優化，成功地製備出不同濃度的高質量、應力可控的氮化鋁鈧薄膜。基於優質氮化鋁鈧壓電薄膜，信息學院特聘教授李昕欣團隊與吳濤團隊合作開...

近日，0iHuman研究所水雯箐課題組和安德烈·薩利課題組合作，在ACS Central Science 發表了題為“Conformational dynamics of the activated GLP-1 receptor-Gs complex revealed by cross-linking mass spectrometry and integrative structure modeling”的研究論文，通過結合化學交聯質譜與整合結構建模技術，研究激活態GPCR與G蛋白複合物的構象多樣性，發現了一系列區別於冷凍電鏡結構的可能的非經典功能態構象。雖然學界普遍認為G蛋白偶聯受體（GPCR）在溶液中或細胞內存在多種構象，且不同構象易於相互轉換，但利用常規結構研究手段往往僅可解析一種或少數幾種穩定性最高的構象，而缺乏結構動態性信息極大限制了人們對GPCR激活與信號轉導機制的全面理解。本研究首先利用化學交聯質譜技術對激活的胰高血糖素樣肽1受體（Glucagon-like peptide 1 receptor, GLP-1R）與G蛋白複合物繪製交聯位點圖譜，獲得了該複合物在溶液中的位點空間連接信...

鼓勵本科生進實驗室、參與前沿科學研究是1本科生培養的一大特色。這一創新培養模式正持續取得積極成效。近日，0信息學院智慧電氣科學中心劉宇教授課題組本科生的三篇論文被電氣與電子工程師協會（IEEE）電力與能源協會學術年會（Power and Energy Society General Meeting, PESGM）接收錄用。研究圍繞電力系統繼電保護與故障定位原理開展，以保障大規模新能源接入的新型電力系統的安全穩定運行。PESGM由IEEE電力與能源學會主辦，是電力系統領域級別最高、規模最大的國際學術會議。 基於動態狀態估計的多端混合線路繼電保護原理近年來，為提高清潔能源的利用率，輸電線路的結構變得更加複雜。例如，針對海上風電接入陸地電網的場景，地上架空線路與地下電纜常構成多端混合線路，此時傳統的線路保護方案適用性存在一定挑戰。為此，信息學院劉宇課題組提出一種基於動態狀態估計的輸電線路繼電保護方案。該方案基於輸電線路的多端時域量測構建...

近日，0物質科學與技術學院馬延航課題組和大科學中心、物質學院江懷東課題組合作，創新性地將先進的掃描相干衍射成像技術與低劑量高分辨電子顯微成像相結合，在原子尺度上揭示了電子束敏感的多孔材料的局域高分辨結構。該研究成果發表於國際學術期刊《美國化學會志》（Journal of the American Chemical Society, JACS）上。分子篩作為典型的多孔材料之一，在石油催化、氣體吸附及分離等領域發揮著重要作用。分子篩的結構表徵對於揭示其結構與性能的構效關係、指導新結構新性能材料的設計與合成具有重要意義。然而由於分子篩具有電子束敏感性，對其進行高分辨電子顯微表徵極具挑戰。聯合團隊採用了一種先進的掃描相干衍射成像技術（ptychography），在低電子劑量下收集分子篩晶體的四維掃描透射電子顯微（4D STEM）數據，經數據分析及算法重構，獲得了材料結構的高分辨局域信息。與傳統的高分辨掃描透射電子顯微鏡表徵相比，4D STEM可同時收集二維位...

近日，0iHuman研究所華甜/劉志傑團隊與合作者在國際學術期刊《自然•通訊》（Nature Communications）上發表了題為“Structural basis of selective cannabinoid CB2 receptor activation”的研究論文，揭示了大麻素受體CB2 (cannabinoid receptor 2)與不同選擇性激動劑配體的複合物三維結構，在分子水平闡述了配體的選擇性機制，新設計的LEI-102配體能夠減弱由CB2引起的腎炎症和腎損傷，並且不會非特異性激活CB1而引起的中樞神經系統副作用。本研究為靶向CB2的藥物設計提供了精準模版和理論指導。人體內源性大麻素系統參與調控多種生理功能，主要有CB1和CB2兩個受體。CB1主要在中樞神經系統（central nervous system, CNS）高表達，而CB2則廣泛分佈在外周免疫系統，在中樞神經系統的小膠質細胞也有表達。CB2被認為是治療炎症和免疫類疾病的理想靶點，其激動劑可以用於緩解炎痛和神經性疼痛以及神經退行性疾病等的治療。但目前針對CB2的激動劑選...