復旦大學4月-5月部分科研成果:抗新冠全人源納米抗體,小型基因編輯工具……

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  復旦大學科研團隊近期又取得瞭數項成果和突破。小編為你整理瞭2020年4月-5月部分科研成果,快一起來看看吧!

  公共衛生學院餘宏傑課題組研究揭示增加社會距離對新型冠狀病毒傳播的影響 成果登《科學》主刊

  近期,復旦大學公共衛生學院餘宏傑課題組研究揭示增加社會距離對新型冠狀病毒傳播的影響。日前,相關研究成果以《人群接觸模式的變化塑造瞭中國新冠肺炎暴發的傳播動力學》為題,在線發表於《科學》(Science)主刊。

  研究人員對武漢和上海采取的幹預措施的有效性進行瞭研究。結果表明,增加社會距離引起瞭人群行為的改變,可大幅降低人均每日接觸人數,將主要接觸控制在傢庭內部,從而有效減少瞭新冠病毒的傳播。在采取類似幹預措施的其他地區,可采用傢庭內部的接觸網絡進行模型研究。目前尤為重要的是提出可行的長期幹預措施,需綜合考慮學校和工作場所關閉,以及大規模檢測、密切接觸者追蹤等。未來還需要更加深入地定量研究幹預措施的有效性、不同年齡人群的易感性、出現顯性和隱性感染的相對風險、傳染性等。

  實現標準量子極限突破

  物理學系科研團隊國際合作研究取得重要進展 成果登《自然》主刊

  近日,復旦大學物理學系精密測量物理與量子光學團隊開展國際合作研究,在突破標準量子極限的精密測量研究中取得系列重要進展。團隊利用預測和回溯測量的方法,實現瞭迄今含原子數最多的原子自旋壓縮以及突破標準量子極限的高靈敏度原子磁力計。5月13日,相關研究成果以《用預測和回溯測量實現千億個原子的自旋壓縮》為題在《自然》(Nature)主刊發表。

  “我們所采用的預測和回溯的量子測量技術,今後的應用體系將不局限於原子,還可以是光機械體系、離子體系、固態量子體系等,在量子態參數估計、量子傳感中都有用武之地。”談及研究成果的應用前景,研究人員解釋道。這也是“突破標準量子極限”精密測量走向實際應用的重要一步。

  五月主要科研成果

  基礎醫學院應天雷團隊發現抗新冠全人源納米抗體

  新冠病毒已導致全球數百萬人感染,目前尚無針對其的特效藥物。因此,亟需開發安全有效的抗病毒抗體,為抗擊新冠病毒提供新型藥物和治療方案。近期,復旦大學基礎醫學院應天雷團隊在抗新冠抗體藥物研發方面取得重要進展,發現瞭一系列抗新冠全人源納米抗體,可靶向新冠病毒受體結合區上的五類不同表位。該成果於近日在《細胞》(Cell)雜志子刊Cell Host &; Microbe上發表。

  研究團隊近期與合作者基於合成生物學的理念開發瞭一種新技術,將全人源的重鏈可變區抗體骨架進行篩選重構,從而首次設計出基於天然胚系基因的全人源納米抗體。利用這項新技術,研究團隊成功篩選到針對新冠病毒受體結合區的數十株全人源納米抗體,親和力最低0.6納摩爾,最高89納摩爾。研究表明,這些抗體分別結合新冠病毒受體結合區上不同位置的五類表位。針對其中兩類表位的全人源納米抗體能夠有效的中和新冠病毒,且具有顯著的協同效應。因此,這些全人源納米抗體有望開發成有效的防治藥物,應用於新冠肺炎的臨床救治。

  生物醫學研究院王磊、桑慶團隊發現人類卵子成熟障礙新致病基因並探索幹預策略

  近日,復旦大學生物醫學研究院教授王磊和副研究員桑慶團隊聯合國內多傢生殖中心,研究發現瞭導致人類卵子MI期阻滯的第二個突變基因TRIP13(第一個突變基因為團隊於2016年發現的TUBB8),並發現瞭不同的隱性突變類型導致完全不同的兩種疾病(純合無義突變引起Wilms tumor,純合/復雜合錯義突變引起女性不孕及卵子MI期阻滯)。同時,針對患者突變卵子進行瞭非基因編輯的分子幹預,逆轉瞭疾病表型,為未來患者的基因治療奠定瞭基礎。5月29日,相關研究成果以《TRIP13基因錯義突變引起女性不孕及卵子成熟期阻滯》為題,在線發表於國際著名遺傳學雜志《美國人類遺傳學雜志》(The American Journal of Human Genetics)。

  近年來,王磊、桑慶團隊聯合其他研究者已發現瞭人類早期生殖過程中的4種新孟德爾疾病,9個新致病基因,並明確瞭部分基因的致病機制。

  數學科學學院林偉教授團隊構建辨識因果網絡的大屁股美女 新型算法

  因果關系是自然界現象之間最普遍和最基本的聯系。在物理學、生命科學、地理學等各個自然科學領域乃至哲學、經濟學等社會科學中,發現內蘊的因果關系、因果網絡可以反映系統演化的核心互作機制,具有重要的科學意義。

  近日,復旦大學數學科學學院、類腦智能科學與技術研究院的林偉教授團隊,與中國科學院、蘇州大學、日本東京大學等團隊共同合作,提出瞭數據驅動的因果網絡辨識的新型算法。該方法可以用於大規模復雜動力系統內蘊因果網絡的復現,有助於解析實際系統演化的本質機制和規律。該研究成果於5月26日以《偏交叉映射排除間接因果影響》為題在線發表於綜合類學術期刊《自然-通訊》(Nature Communications)。

  意識探秘:植物人能理解語言嗎?附屬華山醫院團隊聯合探究基於漢語語義理解的不同意識水平意識障礙患者的診斷與蘇醒預測

  隨著現代神經外科手術和神經重癥技術、理念和診療系統的發展,越來越多嚴重腦損傷患者得以幸存,但因此維持於嚴重意識障礙狀態下的患者也越來越多,如何準確判斷患者的意識水平和預測患者能否蘇醒就愈加重要。

  5月25日,復旦大學附屬華山醫院神經外科毛穎教授和吳雪海教授的意識研究團隊與中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心(神經科學研究所)王立平研究員團隊最新合作成果以《意識障礙患者語言加工深度的評估》為題在《自然-神經科學》(Nature Neuroscience)上以研究長文形式在線發表。基於人類對語言層級結構的理解與意識水平相關,該研究團隊利用256導聯高密度腦電圖,創新性地將一種基於漢語語義理解的聽覺范式應用於意識障礙病人殘存意識檢測和蘇醒預測中。

  腦科學研究院趙冰樵課題組發現改善腦卒中後神經功能障礙的新方法

  近日,復旦大學腦科學研究院、醫學神經生物學國傢重點實驗室趙冰樵課題組,在腦卒中後神經功能修復的研究中取得新的進展。5月19日,相關研究成果以在線發表於《自然-通訊》(Nature Communications)。

  趙冰樵研究團隊發現腦卒中引起腦內和血液中的中性粒細胞產生大量的NETs,然而其對腦損傷並無保護作用。研究人員通過深入研究,闡述瞭中性粒細胞NETs是抑制卒中後腦內血管新生和重塑的重要分子。采用中性粒細胞選擇性清除、DNA酶、PAD4基因敲除和藥物幹預等多種方法和手段,研究人員進一步研究證明抑制NETs產生或促進其降解,都可以有效促進腦卒中後的血管新生和功能重塑,並改善受損的神經功能。該研究成果可能為腦卒中後神經功能障礙的治療提供潛在的藥物靶點。

  信息科學與工程學院方志來團隊在p型氧化鎵深紫外日盲探測器研究中取得重要進展

  近日,信息科學與工程學院教授方志來研究團隊在高質量p型β-氧化鎵薄膜與高性能MSM型深紫外日盲光電探測器研究上取得重要進展。5月15日,相關研究結果以在線發表於Materials Today Physics。

  實現高質量的p型氧化鎵薄膜材料制備具有非常重要的科學意義和應用價值,不僅可為寬禁帶氧化亞洲歐美自拍另類制服圖區物半導體的p型摻雜提供新思路,還將極大地推動氧化鎵基光電器件和電子器件的應用進展。最近,方志來團隊采用固-固相變原位摻雜技術,同時實現瞭高摻雜濃度、高晶體質量與能帶工程,從而部分解決瞭氧化鎵的p型摻雜困難問題,在國際上首次成功制備瞭藍寶石襯底上的p型摻雜-氧化鎵薄膜。

  生物醫學研究院溫文玉團隊合作研究揭示神經幹細胞不對稱分裂的相分離調控機制

  近期,復旦大學生物醫學研究院溫文玉課題組與新加坡國立大學淡馬錫生命科學研究院蔡毓課題組再次合作,研究發現神經幹細胞不對稱分裂過程中,Par蛋白復合物(Par3/Par6/aPKC)也是通過相分離的方式進行組裝,進而調控頂-底細胞極性軸的建立以及神經元的分化。研究者進一步提出,極性蛋白復合物多價相互作用介導的液-液相分離可能是細胞極性建立的普遍機制。5月8日,相關研究成果以《相分離介導的Par復合物聚集體形成》為題在線發表於《自然-通訊》(Nature Communications)。

  研究揭示瞭極性蛋白復合物Par3/Par6/aPKC通過多價相互作用引起的相分離促進瞭其在局部膜區域的凝聚,而相分離凝聚體對於細胞信號的快速反應也保證瞭極性請別太過分 溫泉篇h建立與解除的高度動態性。由於大多極性復合物都具有類似的多位點結合模式,以及動態分佈規律,該研究提出的蛋白質相分離可能是調控細胞極性的普適性規律。

  類腦研究院團隊通過青少年腦影像學隨訪隊列分析揭示多動癥雙通路模型的關鍵腦區

  近日,復旦大學類腦智能科學與技術研究院院長馮建峰教授、羅強副研究員團隊,與英國劍橋大學、倫敦國王學院等單位合作,研究青少年中註意缺陷多動障礙雙通路模型的神經基礎,發現左楔葉結構不僅和多動癥的認知和動機功能受損相關,還與多動癥的遺傳風險相關,並且可以預測2年後的多動癥癥狀,很可能提供瞭多動癥的一種影像學標記物。5月7日,這一研究成果以《青少年中多動癥雙通路模型的神經基礎》為題在線發表於《美國精神病學雜志》(The American journal of psychiatry)。

  該研究表明,多動癥的雙通路模型同時存在分離的和共同的腦結構基礎。左側枕葉灰質體積和多動癥癥狀相關,和認知與動機兩條通路的受損情況相關,和多動癥遺傳風險相關,對多動癥的癥狀具有預測性,並且與多動癥藥物治療緊密相關。據馮建峰介紹,該研究的發現或有助於構建多動癥的影像學標記,幫助精確診斷和療效評估。

  微電子學院盧紅亮團隊在新型氣敏材料及MEMS氣敏器件研究中取得新進展

  近日,復旦大學微電子學院教授盧紅亮團隊首次結合硬模板法、原子層沉積技術和水熱工藝,在低功耗MEMS器件上原位合成瞭單層有序SnO2納米碗支化ZnO納米線的多級異質復合納米材料,並以此作為氣體傳感器,對濃度低至1 ppm的硫化氫實現瞭超靈敏和高選擇性的探測。相關成果發表於Microsystems &; Nanoengineering。

  盧紅亮領銜的智能微納傳感芯片及系統課題組正大力開展基於各種納米復合材料的微納智能傳感器及集成系統的研究,包括氣體傳感器、光電傳感器及微系統芯片等方面的應用探索。

  材料科學系梅永豐課題組研發柔性薄膜組裝集成芯片傳感器

  矽芯片是當代信息技術的核心,當前正向“深度摩爾”(More Moore)和“超越摩爾”(More than Moore)兩個方向發展。物聯網(IoT)應用是“超越摩爾”技術路線中相當重要的一環,需要數量巨大的集成電路芯片來分析處理來自外部傳感器件的海量信號。復旦大學材料科學系教授梅永豐課題組提出瞭將信號檢測和分析功能集成於同一個芯片器件中的全新概念。作為演示,研究團隊將單晶矽薄膜柔性光電晶體管與智能薄膜材料相結合和組裝,構造瞭對不同環境變量進行檢測和分析的柔性矽芯片傳感器及其系統。這一思路不僅具有優異的可擴展性,還可與當前集成電路先進制造工藝相兼容。

  5月2日,相關研究結果以《面向智能數字灰塵的矽納米薄膜光電晶體管多功能集成傳感器研究》為題發表在《科學進展》(Science Advances)上。研究團隊從器件的傳感機理入手,利用柔性薄膜組裝集成芯片傳感器,實現瞭多種環境參數探測功能的集成。

  信息科學與工程學院田朋飛團隊發表綜述文章 解析Micro-LED顯示全彩化關鍵技術

  近日,復旦大學信息科學與工程學院副教授田朋飛團隊與臺灣交通大學、電子科技大學相關團隊合作,圍繞Micro-LED顯示全彩化關鍵技術撰寫綜述文章,發表於Progress in Quantum Electronics雜志。文章系統闡述瞭實現全彩色micro-LED顯示的生長技術、轉移打印技術、顏色轉換技術,對三種關鍵技術的機理、實現方法、優缺點進行著重介紹。

  四月主要科研成果

  附屬腫瘤醫院虞先濬團隊在胰腺神經內分泌腫瘤個體化診療領域取得新進展

  近日,復旦大學附屬腫瘤醫院胰腺外科虞先濬教授領銜研究團隊,通過研究發現胰腺神經內分泌腫瘤中DNA損傷修復蛋白的表達特征,並據此建立瞭胰腺神經內分泌腫瘤復發特征模型。該模型可以將術後患者分為復發低危人群、中危人群和高危人群三類,有利於胰腺神經內分泌腫瘤患者術後隨訪策略的制定和個體化輔助治療的決策。相關研究成果發表於《外科學年鑒》(Annals of Surgery)。該研究為胰腺神經內分泌腫瘤患者術後個性化隨訪時間的安排和個體化輔助治療的制定提供瞭新的依據,有利於及時發現復發轉移病灶並進行有針對性的治療。

  類腦研究院賈天野課題組發現青少年多動及註意力缺陷等外向障礙在多個認知環路上的調控機制

  近日,復旦大學類腦智能科學與技術研究院青年研究員賈天野與英國倫敦國王學院、復旦大學特聘講座教授岡特·舒曼(Gunter Schumann)共同領銜的國際團隊,首次系統性地從多個特異性的認知環路分析瞭青少年精神和行為障礙的認知調控機制,並找到瞭外向障礙相關特征行為在不同認知領域特異性的功能腦區。研究者進一步從神經影像層面對這些高度關聯的特征行為進行分型,發現註意力缺陷障礙和品行障礙由行為抑制任務下的右側下額葉區域共同調控,揭示瞭兩者共病的腦網絡機制。

  4月20日,相關研究成果以《強化相關行為的神經行為學特征及分型研究》為題發表在自然雜志子刊《自然-人類行為》(Nature Human Behaviour),該研究不僅揭示瞭外向障礙共病及分型的認知環路調控機制,同時為跨疾病診斷及分型治療提供瞭重要的理論基礎。

  物理學系晏湖根課題組揭示二維黑磷 “以少勝多”的紅外光吸收現象

  近日,復旦大學物理學系晏湖根課題組首次在實驗上測定瞭少層黑磷的光吸收強度,發現激子吸收隨著層數的減少反而增大。4月15日,相關成果以《少層黑磷光電導的紅外光譜研究》為題在線發表於《自然-通訊》(Nature Communications)。物理學系博士後張國偉、博士生黃申洋分別為論文第一、第二作者,晏湖根教授和南方科技大學黃明遠教授為共同通訊作者。

  該工作比較瞭幾種典型二維材料的光吸收,統一瞭對二維材料光吸收的認識,提出瞭對二維激子和價帶電子光吸收的分析方法。晏湖根課題組長期致力於少層黑磷的紅外光譜研究,這是繼能帶結構的演化、應力調控和激子效應之後的又一項重要進展,為黑磷在紅外探測、發光和調制等光電子應用領域提供瞭重要的實驗依據。

  5年無病生存率86.3%,降低復發風險41%

  附屬腫瘤醫院發佈三陰性乳腺癌治療“中國方案”

  經過8年努力,一項由復旦大學附屬腫瘤醫院乳腺外科主任邵志敏教授領銜的三陰性乳腺癌臨床試驗研究成果,在全球腫瘤學頂尖雜志《臨床腫瘤學雜志》(Journal of Clinical Oncology)在線發表。這項被譽為三陰性乳腺癌治療的“中國方案”證實,在傳統化療基礎上聯合卡培他濱的輔助化療方案,使三陰性乳腺癌患者5年無病生存率提高至86.3%,有效降低復發風險41%。

  這項聯合卡培他濱輔助化療的三陰性乳腺癌治療“中國方案”是中國乳腺癌輔助治療研究領域首個刊登在JCO具有中國自主知識產權的臨床研究,它將在保障患者安全性、耐受性的同時,顯著提高三陰性乳腺癌患者預後,未來有望寫入治療指南,成為全球三陰性乳腺癌治療的標準方案。

  人類表型組研究院和附屬華山醫院研究團隊合作發現可預測老年人群癡呆風險的代謝復合表型

  2020年4月8日,復旦大學人類表型組研究院陳興棟青年研究員團隊、復旦大學附屬華山醫院神經內科丁玎研究員團隊,以及人類表型組研究院分子表型代謝組平臺唐惠儒教授團隊在癡呆研究領域國際著名學術期刊《阿爾茨海默病與癡呆》(Alzheimer’s &; Dementia)在線發表瞭題為“中國老年人群癡呆代謝組學研究”的合作研究成果。研究結果發現,血清中谷氨酰胺和O-乙酰糖蛋白水平升高與五年後癡呆發生風險正相關,而谷氨酸、酪氨酸、甘氨酸等5個氨基酸水平與癡呆發生風險負相關。該研究成果展示瞭利用代謝組學技術有望發現癡呆的血液早期診斷表型標志物,也為癡呆發病機制及幹預治療措施的研究提供瞭新的思路。

  公共衛生學院餘宏傑課題組在新冠肺炎流行病學及傳播動力學領域取得重要進展

  近期,復旦大學公共衛生學院餘宏傑課題組在新型冠狀病毒肺炎的流行病學及傳播動力學領域取得重要進展,或可為中國制定防控策略提供科學證據,為疫情進展中的其他國傢提供參考。4月3日,研究成果以《中國湖北省外新型冠狀病毒肺炎的流行病學演化及傳播動力學:一項描述性及模型研究》為題,在線發表於國際醫學期刊《柳葉刀·傳染病》。研究結果表明,隨著疫情的進展,新冠肺炎的流行病學特征發生瞭快速變化。

  中國政府所采取的迅速隔離病例、追蹤病例的密切接觸者、嚴格限制人群流動和接觸、提高人群對疾病和預防的認知等防控措施,有效地切斷瞭病毒在社區水平的傳播,為阻斷湖北省外的本地傳播和擴散蔓延做出瞭重要貢獻。文章同時強調,防控措施的有效性僅在措施落實到位時才適用,如果放松現有的公共衛生幹預或人群行為發生重大變化,可能會導致後續傳播增加。

  生命科學學院王永明課題組聯合王紅艷課題組開發出新的小型CRISPR/Cas9工具

  4月2日,復旦大學生命科學學院復旦大學王永明課題組聯合王紅艷課題組在PLOS Biology上在線發表研究論文。研究人員從耳氏葡萄球菌中發現瞭一把小型的基因編輯工具,這把玲瓏“剪刀”在基因組中可編輯的位點數量和經典的SpCas9一樣多,而比另一種小型基因編輯工具SaCas9可編輯位點多。

  該研究成果添補瞭我國在鑒定小型CRISPR/Cas9工具的空白。新的小型基因編輯工具的發現,彌補瞭現有基因編輯工具的不足。科學傢將新發現的小型基因編輯工具命名為SauriCas9 ,同時將SauriCas9的部分序列和SaCas9互換後,得到瞭精準度高、編輯范圍廣的嵌合體Cas9。