该工作基于钯/手性降冰片烯（Pd/NBE*）协同催化策略，首次实现了以简单易得的碘代二茂铁为原料高效构建平面手性二茂铁，为平面手性分子的模块化合成提供了一种全新的平台技术。武汉大学化学与分子科学学院2021级博士研究生李丽莎和2019级博士研究生叶金祥为共同第一作者，教授周强辉和副教授程鸿刚为论文共同通讯作者。论文的合作者包括武汉大学化学与分子科学学院研究生赵力颖、周兰、邓双、王东凯、张雅滨和副教授丛恒将。

平面手性二茂铁因其独特的立体构型与性质，在不对称催化、功能材料以及药物研发等领域具有重要应用价值。传统合成方法通常依赖预装手性辅基或使用化学计量的手性碱，官能团兼容性不好以及原子经济性不高，制约了其实际应用。过渡金属催化的不对称C–H官能团化是构建平面手性二茂铁的有效策略，然而现有方法通常需预装导向基，且大多仅能实现单官能团化。该研究论文报道实现了一种“从头”构建平面手性二茂铁的新策略：利用钯/手性降冰片烯（NBE*）协同催化，以大位阻(C1,C4)-桥头修饰的手性降冰片烯作为共催化剂和手性源，从简单易得的碘代二茂铁出发，一步构建两根化学键，高效合成了一系列平面手性菲啶酮类二茂铁。该方法具有反应条件温和、底物适用范围广、官能团耐受性优异以及步骤经济性高等特点。

机理研究与密度泛函理论（DFT）计算共同表明邻位C–H键活化为对映选择性决定步骤，而Pd(IV)中间体的还原消除不仅作为反应的决速步，且进一步放大了对映选择性差异，从而确保产物的高光学纯度。此外，该工作还展示了该类平面手性二茂铁产物的应用价值：仅需三步转化即可获得NAD(P)H类型的新型平面手性辅酶，在颇具挑战的四取代烯烃的不对称氢化反应中表现出比现有辅酶更优的催化活性与立体控制能力。

该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费和泰康生命医学中心的资助。武汉大学科研公共服务平台、武汉大学化学与分子科学学院大型仪器共享平台、武汉大学超算中心为此工作的开展提供了有力的支持。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.5c13420.

供图：化学与分子科学学院 编辑：赵冀帆
来源：武汉大学

周强辉/程鸿刚团队在平面手性二茂铁合成领域取得新突破最先出现在。

高强度、高韧性的非均质材料是现代工业高速发展的基石，如何从微细观结构预测这类材料的宏观断裂韧性是具有挑战性的课题之一。现有的预测模型往往无法同时考虑裂纹扩展路径的迂曲性、不可逆性、裂纹萌生的应力准则以及工程设计中最不利工况等多个关键因素。针对上述挑战，沈泳星团队提出了一种针对非均质材料各向异性有效断裂韧度的计算格式，该方法基于裂纹的相场描述。为近似表征微观结构代表体积单元所有可能平移情况下的最不利工况，首先获取该代表体积单元的特定平移量用于后续分析。随后对该平移后的代表体积单元进行数值实验，模拟从初始状态到完全断裂过程中沿给定采样方向的拉伸载荷。将标准化后的耗散能除以适当的投影面积，即定义为选定方向的有效断裂韧性。通过这种构建方式，该格式能够综合考虑裂纹路径的可能的迂曲性、不可逆约束、非贯穿约束以及裂纹萌生的应力准则。此外，该方法可预测多种增韧效应：包括韧性夹杂物引起的增韧、微观裂纹迂回效应产生的增韧，以及在断裂韧性均匀条件下拉伸强度对比度导致的增韧。

边界条件𝒖=𝑡𝝂 sgn(𝝂 ⋅ (𝒙 – 𝒙_c)) 在边界𝜕𝛺_c上的示意图。平面𝛤_v是完全断裂时𝛤平面在𝝂法向截面上的投影面

包含以下情况的固体：(a) 尖锐裂纹；(b) 经相场正则化处理的裂纹

固定细观结构之下，旋转RVE的范围对等效断裂韧性的影响探究。结果表明RVE的旋转对等效断裂韧性格式影响较小

第一作者简介

刘森，上海交通大学密西根学院2025届博士毕业生。研究方向为非均质材料的等效断裂模型，相关成果以第一作者发表在固体力学旗舰期刊Journal of the Mechanics and Physics of Solids和Composite Structures上。曾获力学与交叉学科国际博士生论坛最佳报告奖。

通讯作者简介

沈泳星，上海交通大学浦江国际学院研究生教育副院长，长聘副教授，博士生导师。本科毕业于清华大学，博士毕业于美国斯坦福大学，曾在西班牙加泰罗尼亚理工大学任教。2014年回国加入学院，入选国家级青年人才计划。目前担任《计算力学学报》青年编委，曾任《力学季刊》编委。主要从事计算断裂力学及多场耦合问题研究。在高水平期刊上发表论文60余篇，其中在计算力学权威期刊Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering及International Journal for Numerical Methods in Engineering上共发表论文10余篇。

上海交通大学浦江国际学院教师沈泳星团队科研成果在固体力学旗舰期刊JMPS上发表最先出现在。

研究摘要

依托常温低压条件下运行的可再生能源驱动的分布式小规模电解制氢技术，常压催化CO2加氢生成高附加值的C2+产品，是实现碳排放减排并带来额外经济效益的有前景的解决方案之一。但是CO2加氢在常压下进行C–C偶联面临热力学原理限制，导致逆水煤气变换反应成为主导，副产物CO的生成量占比超过90%。同时开发适用于常压C–C偶联的催化体系，并非简单地将高压体系改造为低压运行体系，而是需要针对常压条件的特殊性，在催化剂的复杂设计中采取额外措施，定制专用催化剂。

针对上述挑战，贺玉莲课题组联合龚学庆团队报道了一种NiFe/TiO2催化剂，通过调节H2预处理温度, 催化剂可形成具有不同含量的晶格氧的活性位点，进而展现出差异化的常压C–C偶联性能。在350 ℃下还原NiFe/TiO2（NiFe-350/TiO2）后，获得了最佳常压C–C偶联性能，其中CO2转化率达27.8%，C2–C3烃类（主要为乙烷）选择性为33.9%，且CO副产物显著抑制。而在600 ℃下还原NiFe/TiO2（NiFe-600/TiO2）后，催化剂几乎不具备常压C–C偶联性能。为揭示这一性能差异的根源，研究团队通过原位表征、动力学实验、中间体控制实验和第一性原理计算的组合研究表明，在NiFe-350/TiO2中形成了部分氧化的Niδ+–O–Feδ+协同位点，该位点增强了CO2活化并促进了H2异裂活化为Hδ−物种，Hδ−物种选择性地将吸附的CO2加氢为HCOO*和*CH3O中间体，从而抑制了CO副产物的生成并可能通过不对称的*CH2–*CH3偶联机制产生有效的常压C–C偶联得到C2H6 (乙烷)。与之形成鲜明对比的是，NiFe-600/TiO2催化剂因为还原程度高，主要处于合金态，有利于CO2直接解离生成CO的路径和均裂H2活化，后者并不利于HCOO*中间体生成，因而C–C偶联过程不受青睐。

相关研究工作不仅建立了一种经济廉价的NiFe双金属体系，用于在常压条件下将CO2加氢生成C2+产物，也为常压下的C–C偶联和选择性控制提供了简便的策略和机制见解。

第一作者简介

江明信，上海交通大学浦江国际学院2025级博士生。曾获ICCN-2025 Best Poster Presentation Award，主要研究方向为CO2加氢反应催化剂理性设计。

王志强，华东理工大学副教授，硕士生导师。主要研究方向为多相理论催化与计算，金属氧化物表界面选择性加氢。重点围绕（1）精准构建金属氧化物表界面结构，（2）发展活性氢催化新理论，以及（3）拓展多源氢负新应用等方面开展了系统的理论研究。到目前为止，以第一/通讯作者（含共同）在国际权威学术期刊发表SCI论文近60篇（包括Nat. Commun. (5)、J. Am. Chem. Soc. (3)、ACS Catal. (8)和Chem. Sci. (1)等）。论文总引用4000余次，H-因子为35。主持国家自然科学基金面上项目、青年基金和上海市超级博士后等共6项，并作为理论计算负责人主持国家重点研发计划青年科学家项目1项等。

贺玉莲，上海交通大学浦江国际学院、化学化工学院双聘副教授，博士生导师，“催化与AI实验室”负责人，主要研究方向为“实验-理论-AI”交叉闭环多相催化研究。本科毕业于南开大学化学学院，博士毕业于美国耶鲁大学，并于美国斯坦福大学从事博士后研究。入选上海市扬帆人才计划、上海领军人才（海外）。目前已在全球高水平杂志上发表论文四十余篇，包括J. Am. Chem. Soc. （4）、PNAS（2）、Nat. Commun.(1)等；撰写书籍章节4部，担任多个杂志青年编委。研究课题获国家自然科学基金、国家发改委、国家科技部、上海市科委、中科院、宁德时代等多方资助。详细内容见课题组网站：https://sites.gc.sjtu.edu.cn/yulian-he/

龚学庆，上海交通大学化学化工学院教授，博士生导师，化工系主任，国家杰出青年科学基金项目获得者。主要开展理论催化和计算化学研究工作，围绕多相催化和催化材料表面科学中的催化作用本质，金属氧化物催化材料表面结构以及表面物种吸附、迁移过程的热力学和动力学理论等重要基础问题，能源环境催化实际应用所涉及的催化材料设计和工艺优化等重要技术问题，以及智能算法辅助的第一性原理计算和其他相关理论研究方法的发展，特别是人工智能技术在谱学、材料结构和反应机制研究领域的应用，开展了系统工作。揭示了稀土催化中稀土元素电子储存器效应的动态性和选择性特征，开发了一系列高效描述符用于热、光、电催化材料在重要催化反应中的性能筛选和优化。共发表SCI论文300余篇，包括Science（2）、Nature Mater.（1）、Nature Chem.（1）、Phys. Rev. Lett.（5）、J. Am. Chem. Soc.（12）、Angew. Chem.（12）、Nature Commun.（13）、PNAS（1）和ACS Catal.（18），论文SCI他引总计15000余次，H-index为71。并主持国家自然科学基金委（杰青、优青、面上项目等）、国家重点研发计划项目（课题）、上海市科学技术委员会“优秀学术带头人计划”项目、上海市曙光计划项目、启明星、上海市“东方学者”特聘教授等项目。作为主要完成人获得2019年度教育部高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）二等奖（5/7），以及2022、2023年度上海市科学技术奖（自然科学）二等奖（2/4、4/5）。于2020年被聘为《燃料化学学报》编委，并于2022年当选中国化学会理论化学专业委员会委员。

上海交通大学浦江国际学院教师贺玉莲团队科研合作成果在化学领域顶刊《美国化学会志》发表最先出现在。

该期刊是国际公认的管理学顶级期刊之一，也是管理信息系统领域最具权威的学术期刊之一，入选UTD24期刊列表和FT50名单，年均录用率极低。此次发表实现了我校在此类顶级期刊的零突破，标志着我校在管理科学领域的学科建设、科研实力以及国际学术影响力迈上新台阶！

刘博士在《MIS Quarterly》发表的论文

研究聚焦：在数字平台生态中，初创企业如何实现快速成长？是依赖平台提供的用户、流量和技术，还是坚持独立发展？

　　刘诗原博士团队的研究揭示了企业常面临的“互补者困境”：一方面，依赖平台但可能放弃自主成长的雄心；另一方面，追求独立发展，却可能陷入与平台的对抗局面。

　　团队通过剖析抖音在2016-2018年两年间从75万用户跃升至2.08亿用户的案例，总结出一条“从次要到核心”的战略转型路径，强调企业要“因时而动、因势利导”。这一研究不仅丰富了平台经济理论，也为中小企业如何在数字生态中突破弱势地位、实现可持续发展提供了实践启示。

作者简介：刘诗原博士

刘诗原，2022年获得英国华威大学博士学位，2023年在瑞典斯德哥尔摩经济学院完成博士后研究。现任温州肯恩大学商务与公共管理学院助理教授，同时担任瑞典数字创新中心研究员，曾入选温州市瓯越英才计划。曾担任第四十四届（2023）和四十五届（2024）国际信息系统年会（ICIS）组委会成员，以及Information Systems Research、European Journal of Information Systems、Journal of Information Technology、Journal of Strategic Information Systems等知名学术期刊的审稿人。他的研究方向涵盖数字平台、数字创新、企业数字化转型和数字创业。

参考来源

Liu, S., Henfridsson, O., Hummel, J., & Nandhakumar, J. (2025). The complementor’s dilemma: Navigating growth ambitions and the dependency on focal actors in platform ecosystems. MIS Quarterly, 49 (3), 1123-1152. https://doi.org/10.25300/MISQ/2024/17767

来源 | 商务与公共关系学院
一审 | 项温蔚
二审 | 尚蕊
三审 | 吕卓环
责编 | 传播与公共关系部
来源：温州肯恩大学

温州肯恩大学教师科研成果登上国际顶级期刊最先出现在。

长江中下游史前古城遗址预测技术路线

论文“Predicting ancient city sites using GEE coupled with geographic element features and temporal spectral features: a case study of the Neolithic and Bronze Age of the Jianghan region, China”发表在npj Heritage Science上，武汉大学历史学院副教授邹秋实和王少华为论文共同通讯作者，遥感信息工程学院博士生杨洪为论文第一作者。在野外广袤的区域内进行地毯式考古调查耗时耗力且成本高昂，考古遗址预测模型（ASPM）通过分析地理、环境、水文、土壤、遥感影像等多源数据，识别出遗址可能存在的“高概率区”，能够极大地缩小需要实地调查的范围。该研究以长江中游江汉地区新石器时代和青铜时代的古城址为研究对象，基于Google Earth Engine（GEE）云平台标注了33个古城址的具体位置和范围，提出一种耦合地理要素特征和时序光谱特征的机器学习古城址预测模型，提高了模型对古城址区域的识别能力，古城址区域预测精度达到80%，能够获得古城址潜在分布的高概率区域，可用于预测古城址的潜在地理位置，指示未来野外考古调查工作的重点区域。

泰国东北部壕沟环绕型遗址识别结果

发表在Journal of Archaeological Science的论文题为“Moated site object detection using time series satellite imagery and an improved deep learning model in northeast Thailand”。王少华和胡庆武为论文共同通讯作者，杨洪为第一作者。传统遗址识别依赖专家人工判读航拍/卫星影像或实地勘察，耗时长、易疲劳、主观性强。深度学习目标检测模型能自动、快速扫描海量遥感影像（光学、激光雷达/LiDAR、多光谱、雷达等），标记出疑似遗址目标，助力野外考古遗址遗迹快速识别、定位和清单统计。该研究基于时序卫星影像数据，将深度学习目标检测方法应用于检测泰国东北部有壕沟环绕的遗址，提出多光谱与植被指数融合的多信息融合数据（N-RGB），利用数据增强方法制作了遗址数据集，并改进YOLOv5s目标检测模型提高模型对遗址的识别能力，在对100个护城河遗址的测试中实现100%的识别精度。最后，在泰国东北部确定了116个疑似遗址，并在东南亚其他国家识别出少量疑似遗址。

古城墙遗址识别技术路线

论文“Archaeological site segmentation of ancient city walls based on deep learning and LiDAR remote sensing”发表在期刊Journal of Cultural Heritage。王少华为论文通讯作者，实验师王顺利为第一作者。该研究针对传统光学遥感和激光点云处理方法在古城墙调查识别中的适应性问题，基于激光雷达遥感数据，利用深度学习语义分割方法实现楚纪南故城古城墙精确识别。经过机载激光点云数据滤波处理、微地形表征、深度学习训练推理，像素级别地识别提取存在茂密植被下的古城墙遗迹，古城墙识别精度高于90%。该研究成果对南方植被茂密区域古遗迹调查、保护等具有重要意义，可为考古遗址的探查、保护、变化检测等提供参考。

敦煌壁画线描的自动化生成技术路线

发表在期刊npj Heritage Science的另一论文题为“Automatic generation of Chinese mural line drawings via enhanced edge detection and CycleGAN-based denoising”。胡庆武为论文通讯作者，博士生冯海霞为第一作者。该研究提出了一种自动生成壁画线描的方法，以提升传统壁画数字化效率，缓解人工描摹依赖问题。该方法融合边缘增强、线条提取与去噪三大模块，具体包括：使用CLAHE与BF增强边缘信息；设计神经网络MLineNet提取多尺度线条特征，结合边缘感知优化策略防止过度锐化或信息丢失；采用CycleGAN对边缘检测结果进行去噪，生成清晰自然、结构丰富的高质量线描图。以敦煌壁画为数据构建模型，LDP、TC、LS和Q指标分别达90.89%、87.78%、89.10%、89.26%，在细节、清晰度与平滑度上表现优异；在白沙壁画上的Q值为90.50%，验证了其稳健性与泛化能力。该研究为壁画线描的自动化生成与传统艺术的数字化保护提供了新思路与有效工具。

古籍书图像自动拼接技术路线

论文“A non-overlapping image stitching method for reconstruction of page in ancient Chinese books”发表在期刊Computer Vision and Image Understanding。胡庆武为论文通讯作者，博士生兰逸舟为第一作者。该研究针对古籍数字化过程中无重叠区域页面拼接的难题，提出了一种基于深度学习的非重叠图像拼接方法，包括页面图像预处理模块、多规则页面拼接模块以及自评估模块。首先利用语义分割模型预测书页厚度区域并裁剪，精确定位拼接线；随后设计了结合全局特征匹配与局部关键特征校准的多规则拼接方法，生成多种候选结果；最后通过自评估模块自动筛选最优拼接图像。实验结果表明，该方法在262页来自五部古籍的数据上拼接精度达到82.18%，较现有方法提升37.75%，在提升效率的同时减少了人工干预，为古籍自动化数字化和历史文献的光学字符识别奠定了基础。

据悉，胡庆武与王少华课题组长期从事遥感测绘技术在考古、文化遗产数字化保护等领域交叉研究。2024年获批国家重点研发计划项目“大型线性文化遗产动态监测与风险评估”（No.2024YFB3908900）。课题组承担了5项国家重点研发课题及2项复杂环境下文化遗产探测识别和精准建模国家自然科学基金面上项目。国家重点研发课题为：“天地联合遥感遥测考古综合分析技术研究与系统开发”（已验收）、“北斗空天地集成高精度智能测绘技术”（已验收）、“馆藏文物数字指纹原位鉴别关键技术”（在研）、“大型线性文化遗产灾害多要素全过程风险评估方法与应对”（在研）、“面向传统艺术资源智能服务的平台构建和应用示范”（在研）。2项复杂环境下文化遗产探测识别和精准建模国家自然科学基金面上项目为“激光雷达近地表地理环境分析与文化遗存识别方法研究”和“基于VR相机全景视频跨平台影像增量式三维重建与模型增强方法研究”。课题组还完成了荆州纪南城、湖南澧阳平原史前遗址、河南邙山墓群、贵州海龙屯、雄安新区等重点区域超过1万平方公里的机载LiDAR遗址遗迹探测识别项目，推动了遥感+文化遗产交叉研究、关键技术研发、人才队伍培育和应用创新，为文化遗产保护、人类文明史研究和文化强国战略贡献力量。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s40494-025-01557-6

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0305440324001389?via%3Dihub

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1296207423002145?via%3Dihub

https://www.nature.com/articles/s40494-025-01908-3

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1077314225001729?via%3Dihub

（供图：遥感信息工程学院  编辑：相茹）

胡庆武/王少华课题组在文化遗产遥感考古与数字化保护领域研究取得系列成果最先出现在。

图.(a)基于片上拓扑相位编码的左/右旋圆偏振解耦的全息光场加密；(b)多维光参量自由度加密的超构光学信息存储技术（封面）

发表在Light: Science &Applications上的论文题为“Creating Topological Exceptional Point by On-Chip All-Dielectric Metasurface”(《基于片上全电介质超构表面构造拓扑奇异点》)。电子信息学院2024级直博生易成和2023级博士生王泽静为论文共同第一作者，李仲阳和清华大学深圳国际研究生院教授宋清华为共同通讯作者，电子信息学院教授曾永全、研究员李子乐为共同作者。武汉大学为第一单位。

该研究工作围绕非厄米系统的构建与拓扑奇异点的利用展开，这一方向是当前微纳光学领域的研究热点。研究团队通过利用片上超构表面对导波传输的提取，引入非厄米特性，在片上全电介质环境下成功构造出拓扑奇异点，进而实现了对拓扑相位的有效操纵与编码。在此基础上，结合几何相位调控，如图a所示，该超构表面实现了左/右旋圆偏振光的独立全息编码，以及新型AR全息显示功能。该工作提出的全电介质的片上集成方案，有效地解决了传统依赖金属材料构建拓扑奇异点带来的固有欧姆损耗难题。该技术在下一代光信息复用存储加密以及先进光学显示技术等领域具有应用前景。

题为“Multidimensional-Encrypted Meta-Optics Storage Empowered by Diffraction-Order Decoupling”(《基于衍射级次解耦的超构光学多维信息加密存储》)的论文以封面（Front Cover）文章发表在Advanced Materials上。电子信息学院2023级硕士生赵紫瑞和2023级博士生王泽静为论文共同第一作者，李仲阳为唯一通讯作者，武汉大学为第一单位。

该研究工作针对当前超构表面多维复用与光学加密能力上的局限，提出了一种基于单晶胞解耦衍射级次的新型多维光参量自由度的加密存储策略。研究团队首先解析了微纳结构位移与不同衍射级次光相位响应之间的数学关系，利用迂回相位原理实现了出射光多个衍射级次的独立编码。在此基础上，进一步结合几何相位和色散工程设计，如图b所示，研究团队在单个超构表面系统上成功实现了对四个光参量自由维度（级次、偏振、波长、方向）的联合调控，最多可实现十六通道的全息图像编码。该工作提出的多维复用技术为多维自由度光学加密存储建立了可融合复用的理论基础，能够指数级增强信息加密安全性并降低信息泄露风险，在大容量、多维密钥、高安全性的光信息加密存储技术等方面具有重要应用潜力。

相关工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41377-025-01955-2

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202419322

（供图：电子信息学院 编辑：相茹）
来源：武汉大学

李仲阳课题组在多维自由度操控的超构光学领域取得新进展最先出现在。

RNA通过与多种RNA结合蛋白（RNA-binding proteins, RBPs）协同作用，形成核糖核蛋白复合物（RNPs），在调控RNA翻译、出核、稳定性、剪接等多种过程中发挥至关重要的作用。然而，RNA-蛋白的相互作用往往复杂多变，且存在瞬时相互作用及弱相互作用，这给研究者带来了极大挑战。要进一步地理解RNA调控的分子机制，全面、高分辨率地描绘RNA与蛋白的互作网络图谱至关重要。随着质谱与高通量测序技术的快速发展，越来越多研究者开始从“以蛋白为中心”或“以RNA为中心”的角度出发，系统解析RNA-蛋白互作网络。例如，交联免疫共沉淀技术（CLIP）通过紫外线将RNA结合蛋白（RBP）与其靶RNA在细胞内交联固定，利用特异性抗体富集后通过测序技术定位其在转录组中的结合位点。而以RNA为中心的研究策略则通常采用反义链探针捕获特定RNA及其所组成的核糖核蛋白复合物，继而通过质谱分析，系统鉴定与该RNA互作的蛋白组成。

这些方法推动了RNA生物学的发展，帮助我们识别了大量功能各异的RNA结合蛋白，如mRNA结合蛋白和新生RNA结合蛋白。然而，对于亲和力较低或瞬时发生的动态互作，传统方法的“捕捉”能力有限。此外，现有方法通常依赖紫外/甲醛交联，或者序列特异性的反义链探针，不仅操作复杂，还难以反映真实生理状态下的细胞内环境。因此，对于一些特殊结构如RNA-G四链体、circRNA等RBP的鉴定研究，目前有效研究手段还比较缺乏。

基于上述问题，翁小成/周翔团队发展了特定RNA序列RBP的邻近标记技术TAPRIP，该技术将邻近标记蛋白TurboID与可编程的RNA靶向系统相结合，实现了对目标RNA分子-蛋白质互作网络的活细胞高时空分辨捕获，并与张好建教授合作开展在白血病中的机制研究。

该技术利用了一种小型的RNA靶向系统CIRTS（CRISPR-inspired RNA targeting system），分子量仅约24 kDa，体积小巧，相比CRISPR系统转染效率更高，在一些难转染细胞体系如白血病细胞中具有明显优势。在外源生物素存在下，邻近标记蛋白miniTurbo可在10分钟内高效完成邻近蛋白的标记，相较于传统方法具有更高的时间和空间分辨率，从而获取更全面的互作图谱。生物素本身细胞毒性低、渗透性强，适用于多种生物样本类型。TAPRIP可在活细胞环境中开展操作，最大限度地保留RNA-蛋白互作的天然状态，真实反映目标RNA所处微环境中的蛋白组成。

研究团队将TAPRIP应用于两个关键生物学问题的研究：（1）解析环状RNA（circRNA）的形成机制。通过TAPRIP技术鉴定出多种与circRNA生物合成相关的蛋白，发现HNRNPK可结合circRNA外侧的内含子区域，显著增强circRNA的表达水平。这一作用不仅影响外源表达的circmCherry，也调控多种内源性circRNA的生成，揭示了HNRNPK在circRNA调控中的关键角色。（2）揭示BCL-2转录本中RNA G-四链体的功能。RNA G-四链体是一种广泛存在于mRNA中的RNA二级结构，具有重要的调控功能。通过TAPRIP，研究团队识别出多种与BCL-2转录本中RNA G-四链体相互作用的蛋白，并针对RBM12这一新的rG4结合蛋白进行验证和机制研究。发现RBM12能够结合RNA G-四链体结构并招募核糖体蛋白，从而调控BCL-2的翻译效率。进一步研究显示，在白血病细胞系（如MOLM-13、MV4-11和THP-1）中敲低RBM12可显著抑制细胞增殖与克隆形成，提示其可能成为BCL-2通路中的潜在治疗靶点。

综上，TAPRIP技术具备多种优势：通用性强，适用于mRNA、lncRNA、circRNA及RNA G-四链体等多种RNA类型；生理相关性高，可在活细胞内捕捉真实互作；灵敏度高，能够识别低亲和力和短暂的相互作用。随着该技术的不断优化，TAPRIP有望成为解析RNA调控网络的有力工具，为RNA生物学、肿瘤机制研究及药物靶点筛选等领域注入新的动力。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41589-025-01993-2

翁小成/周翔/张好建联合开发活细胞RNA-蛋白质互作研究新技术最先出现在。

近期，研究人员开发了一款帮助科学家研究人体细胞内的基因表达的工具，有望为医疗健康领域带来重要发现。该工具名为SigRM，通过分析单细胞表观转录组学数据，来研究单个细胞内的RNA修饰现象。

单细胞技术的最新突破使研究人员能够一次分析成千上万个单细胞，从而获取关于基因与蛋白质的表达与活性、以及调控基因表达的化学变化等方面的信息。在这些研究中，单细胞表观转录组学是一个关键工具，它专注于研究m6A甲基化等RNA修饰现象，这些修饰在基因调控及发病机制中扮演关键角色。

据了解，RNA甲基化是一种将微小的标记分子附加到RNA分子上的化学修饰过程。这种修饰在基因调控、细胞整体行为等诸多细胞过程中都至关重要。SigRM是一款基于现有数据构建特定条件下调控网络的工具，能够帮助研究人员绘制RNA甲基化在不同条件下的调控图谱。该工具已在Cell子刊《细胞基因组学》（Cell Genomics）期刊（影响因子11.10）上正式发表。

在SigRM开发之前，研究人员就已经能够利用单细胞表观转录组学工具探索单个细胞内的RNA修饰情况，进而能研究不同细胞之间的差异。

然而，现有的数据分析技术仍然相当基础，关于RNA甲基化及其在不同细胞内条件特异性的诸多关键问题仍未得到解决。

“SigRM框架成功地解决了这些问题，为我们提供了更加精准的RNA甲基化位点检测和定量方法，” 本研究的主要负责人、西交利物浦大学生物科学与生物信息学系主任孟佳教授表示。

通过分析单细胞表观转录组数据，研究人员能够追踪RNA修饰在不同细胞群体中的具体表现。SigRM不仅可以基于这些数据帮助研究人员构建调控网络，还能追踪细胞的状态变化，即进行轨迹推断。在这项研究中，团队已将SigRM得出的结果与现有的生物学知识进行了比对验证，并证明了SigRM的可靠性。SigRM将极大地帮助学界理解复杂的基因调控机制，尤其是癌症等疾病的调控机制。

“SigRM的意义远超出了实验室的范畴，它的开发是我们理解RNA修饰如何影响基因调控的一个重要进步，” 孟佳教授表示，“我们的研究不仅解决了分析技术中的关键缺陷，而且提供了可以促进医学研究和生物技术突破的重要洞见，这些洞见有助于深化我们对RNA修饰在健康与疾病中作用的理解。”

图表说明：RNA修饰可以将单细胞分为四类，从而揭示各类细胞在细胞周期不同阶段下的特征变化。

翻译：王雪琪
编辑： Catherine Diamond
编辑 Catherine Diamond
来源：西交利物浦大学

Cell子刊: 西浦团队开发单细胞RNA修饰数据的分析模型最先出现在。

全球范围内，湿地在水质净化、生物多样性保护和碳固存等方面提供了重要的生态系统服务，尤其在水资源更为宝贵的高寒和干旱地区，探究湿地植物对湿地的适应策略能进一步了解全球变化背景下湿地生态系统的潜在命运。元素作为构成生物体的基本物质，植物体内的元素组成代表了蛋白质、糖和脂质等生物分子的不同比例，并决定物种的形态、结构和功能。因此，植物元素含量和元素间相关性沿环境梯度的变异是量化植物对环境适合度的极佳指标。然而，系统发育、气候和生境条件如何影响湿地植物的元素组成以及元素间网络的相关机制尚不清楚。

植物元素组形成过程的概念框架和逆境环境下植物元素网络的变化

针对上述问题，研究团队在青藏高原和西北干旱半干旱区进行大尺度野外调查，通过系统采集232个湿地生态系统的植物、沉积物和水体样品，构建了高寒和干旱区湿地植物多元素配套数据集，在物种、生活型、系统发育和环境梯度等水平上分析了湿地植物叶片17种元素（C、N、P、S、K、Ca、Mg、Na、Fe、Al、Mn、Si、B、Zn、Cu、Ni和Co）的化学计量特征、元素变异及其系统发育和环境影响。结果表明，含量越高或生理需求量越高的元素，其变异性越低。

进一步分析表明，17种元素的变异均受到系统发育和环境的影响，含量越高的元素越受到系统发育的约束，而含量越低的元素越受到环境的影响。基于上述结果，作者提出了“元素协调稳定性假说（Stability of Well-coordinated Elements Hypothesis）”，认为在驱动特定生理功能方面协调良好的元素之间相互制约，进而在植物体内保持相对稳定的比例，而那些在功能上更加独立的元素对环境变化更加敏感，表现出更高的变异性。

湿地植物叶片17种元素的系统发育和环境影响

在环境影响方面，微量元素最主要受到土壤和水体养分的影响，而大量元素则受到气候、环境养分和环境胁迫的共同调控。此外，通过分析植物叶片多种元素间的网络关系及其沿环境梯度的变化规律，发现环境胁迫（高寒和高盐）降低了叶片多元素网络的连通性、复杂性和稳定性。该研究结果填补了高寒和干旱区湿地植物在碳、氮、磷以外元素研究的空白，为预测气候变化敏感区植物适应性和植物-环境相互作用提供了新的依据。

湿地植物叶片多元素的变异规律和影响机理

研究工作得到了国家自然科学基金和科技部科技基础性工作专项的资助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ele.70025

实习生：陈晓彤 编辑：张丽平
来源：武汉大学

王忠/于丹团队揭示高寒和干旱区湿地植物元素组的形成和稳定机制最先出现在。

随着人工智能（AI）的飞速发展，尤其是ChatGPT等大模型的应用，数据呈现爆炸式的增长，对传统计算机的算力和能效提出了严峻的挑战。基于忆阻器的神经形态计算硬件因为其颠覆性的并行存算融合能力和模拟计算范式为AI提供有希望的解决方案。高效的神经形态计算需要具有大开/关比和大量可区分阻态的模拟忆阻器。然而，主流的离子型忆阻器存在开/关比和模拟阻性行为之间的权衡，即大开/关比总是伴随着突变的阻性行为和有限的阻态，而模拟阻性行为和小开/关比总是如影随形，很难获得大量可调制的阻态和高权重映射能力。同时实现大模拟开/关比和多阻态面临挑战。

常规的器件改性策略集中于阻性层和阳极的改性上，很难兼顾开/关比和模拟阻性行为，对于忆阻器阴极的设计和改性则很少被研究。何军教授研究团队创新性地提出采用允许离子插入/脱插的二维（2D）范德华(vdW)金属材料作为忆阻器阴极的策略，可以解决高开/关比与模拟阻性行为之间的矛盾。与传统阻碍离子渗透的惰性阴极不同，金属性2DvdW阴极允许原位的离子插入/脱插，由此引入额外的高扩散势垒来调控离子的运动，获得模拟阻性行为。与常规策略不同，这种vdW金属阴极的方法不会牺牲开/关比，可以在保持高达10⁸的开关比的同时，实现超过8位的阻态和低至aJ级别的超低功耗。大开关比多阻态的模拟阻性行为确保了高精度芯片级别的卷积图像处理任务的成功执行，充分展示了基于2DvdW阴极策略的模拟阻性神经形态计算硬件在人工智能应用的潜力。

该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和湖北省自然科学基金的经费支持，同时也受到武汉大学电镜中心和武汉大学科研公共服务平台的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41928-024-01269-y

通讯员：物轩 编辑：肖珊
来源：武汉大学

武汉大学何军课题组在神经形态计算硬件领域取得最新进展最先出现在。