夏日上新！复旦6月科研成果一览→

上新啦！

复旦大学科技工作者

近期又取得了一系列

瞩目的成果与突破

小编整理了6月部分科研成果

速速一睹为快！

AI for Science

1. 环境科学与工程系环境光学遥感课题组实现对大气气溶胶垂直分布的准确反演及驱动成因分析

6月4日，环境科学与工程系环境光学遥感课题组基于MAX-DOAS与机器学习技术实现了对大气气溶胶垂直分布的准确反演及驱动成因分析。相关成果以“Exploring Aerosol Vertical Distributions and Their Influencing Factors: Insight from MAX-DOAS and Machine Learning”为题发表于Environmental Science & Technology期刊上。

研究团队通过辐射传输模型与机器学习的双向耦合，构建了覆盖光学特性与大气污染物浓度的高泛化训练数据集，提高了机器学习模型对准确知识的捕捉能力。在与太阳-天空辐射计和激光雷达的对比验证中，本研究所反演的气溶胶光学特性表现出较高的一致性。这一方法学突破不仅验证了“物理模型模拟-机器学习优化”技术路线的可行性，更为其他光学遥感技术的大气污染物反演提供了可移植框架。与传统最优估算法相比，反演效率提升近60倍，误差降低75%，且对气溶胶类型突变、传输过程等复杂场景的鲁棒性更强。

通过SHAP可解释机器学习模型和气象归一化分析，团队定量识别了不同高度气溶胶的主导驱动因子。低空（<0.5 km）的气溶胶主要由人类排放、东西向传输和大气氧化驱动，贡献度超过60%；高空（>0.5 km）则以相对湿度和大气氧化为主导，贡献度达55%以上，反映出吸湿增长和二次气溶胶形成是高空污染的关键机制，且0.5-1.6 km 高度受南北向传输影响显著，华北地区污染物可通过高空输送至上海，影响中层气溶胶分布。

研究实现了MAX-DOAS技术与机器学习的深度融合，为大气污染立体观测提供了低成本、高时效的新范式。团队表示，未来将拓展多波长反演能力，进一步区分气溶胶化学组分，并结合卫星-地基-机载多平台数据，构建“空天地”一体化的污染监测网络，为全球气候变化和空气污染治理提供更精准的科学支撑。

新闻链接：

https://environment.fudan.edu.cn/3b/60/c26494a736096/page.htm

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.4c14483

2. 环境科学与工程系李洪静课题组基于机器学习提出脱氮优化技术

6月6日，环境科学与工程系李洪静课题组通过可解释的机器学习方法，为采用ECPs的城市污水处理厂构建了脱氮优化模型，在实现强化脱氮的同时，兼顾了节能降耗与碳减排目标，为污水处理行业绿色低碳发展提供了重要技术路径。相关成果以“Machine Learning-Based Optimization of Enhanced Nitrogen Removal in a Full-Scale Urban Wastewater Treatment Plant with Ecological Combination Ponds”为题发表于Water Research期刊上。

研究团队收集了浙江省某采用ECPs城市污水处理厂连续三年的运行数据，通过可解释机器学习方法对出水总氮浓度进行预测并优化。XGBoost模型的训练集和测试集R2分别达0.997和0.911，RMSE分别为0.196和1.283。通过SHAP分析与偏依赖图解析，确定提升脱氮效能兼顾能耗与COD投加量同时降低的最优运行参数，并开发友好型图形用户界面，实现工艺运行参数的实时预测和协同优化，同步降低出水TN、能耗和外碳源使用量。运行参数优化后，出水TN浓度年均降低17.50%，同时COD投加量年均减少33.29%。采用ECPs的污水处理厂展现出显著的碳减排潜力，仅通过强化脱氮、降低能耗与外碳源投加，年碳减排量可达788.40吨CO2。这项研究不仅为采用ECPs的污水处理厂在进水水质波动条件下的强化脱氮提供了最优模型，也为污水处理行业实现节能降耗和提质增效目标提供了创新思路。

新闻链接：

https://environment.fudan.edu.cn/48/28/c26494a739368/page.htm

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.123976

3. 环境科学与工程系余兆武联合生命科学学院赵斌团队提出一种新的城市绿地三维累积降温阈值模型

6月8日，环境科学与工程系余兆武联合生命科学学院赵斌团队首创三维累积降温模型，并揭示全球尺度下城市绿地降温效应的空间累积规律，并提出气候自适应型绿地规划阈值标准，为高温韧性城市建设提供科学工具。相关成果以“Quantifying cumulative cooling threshold of greenspaces using a newly developed 3D model across global cities”为题发表于Remote Sensing of Environment期刊上。

研究团队创新性提出“三维累积降温指数”（3D Cumulative Cooling Index），结合Landsat遥感数据与机器学习算法，系统分析全球37个城市、668个绿地斑块的降温曲线，首次从空间累积视角重构绿地降温过程。研究核心发现如下：城市绿地平均累积降温强度达4.92°C，较传统模型提升近10倍。降温效益主要受绿地面积（贡献率70.08%）、内部蓝绿比例（植被+水体）及周边社会经济特征（如道路密度）正向驱动。发现干旱指数（AI）与降温效率阈值（TVoE）呈U型关系，首次确立气候适配型绿地最优面积：干旱城市（2.25公顷）、半干旱城市（1.48公顷）、半湿润城市（1.64公顷）、湿润城市（1.80公顷）。在干旱区，绿地内水体比例每提升10%，累积降温强度增加12.27%；在湿润区，周边道路密度与建筑覆盖率成为降温效率关键增益因子（解释力9.22-10.39%），颠覆“经济发达区削弱降温”的传统认知。基于三维模型的空间规划策略：干旱城市应优先扩大绿地面积（>2.25公顷）并提升水体占比，补偿蒸腾限制。湿润城市应将绿地整合至经济热点区域（高建筑/道路密度区），利用热环境梯度增效。低纬度城市需设计更大绿地（如重庆TVoE达2.95公顷），高纬度城市宜采用小型分布式绿地网络。

图：累积冷却指数系统概念图

新闻链接：

https://environment.fudan.edu.cn/47/4e/c26494a739150/page.htm

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.rse.2025.114867

4. 药学院李聪、余锦华、游艳联合团队开发神经元线粒体自噬流可视化AI模型筛选AD药物

6月4日，药学院李聪教授、游艳青年研究员，信息科学与工程学院余锦华教授，以及云南大学药学院雷祖海教授联合研究团队在《自然-通讯》（Nature Communications）杂志发表题为“An AI-assisted fluorescence microscopic system for screening mitophagy inducers by simultaneous analysis of mitophagic intermediates”的研究论文。该工作开发了一种AI辅助荧光显微成像系统（AI-FM），用于活细胞线粒体自噬流的实时、动态、定量评估。AI-FM系统将具有线粒体靶向性的pH比率响应荧光探针Mcy3与深度学习模型有机结合，实现线粒体自噬中关键中间体的准确识别，并提供胞内各类中间体分布、密度、比例等定量信息，平均检测准确率高达86%。研究人员利用AI-FM系统筛选出一种新型线粒体自噬诱导剂Y040-7904。该化合物能够促进受损线粒体向自噬小体转运，并提高神经元线粒体自噬水平。在AD神经元细胞模型和AD线虫模型中，Y040-7904通过激活SIRT1/FoxO3信号通路，有效改善Aβ病理，展现出对AD潜在疗效。这项研究不仅为活细胞线粒体自噬的精准评估提供了新工具，也为神经退行性疾病的机制研究和药物筛选开辟了新路径。

图：AI辅助荧光显微平台推动线粒体自噬诱导药物的高效筛选

新闻链接：

https://shmc.fudan.edu.cn/news/2025/0606/c1892a145712/page.htm

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-025-60315-1

5. 生命科学学院田卫东课题组开发一种融合语言模型与对比学习的表型驱动诊断工具PhenoDP

6月6日，生命科学学院田卫东课题组开发了一种新颖的表型驱动诊断工具PhenoDP，融合大型语言模型（LLM）与对比学习技术，显著提升了孟德尔遗传病的诊断效率与准确率，为临床罕见病辅助诊断提供了高效、智能的解决方案。相关成果以“PhenoDP: Leveraging Deep Learning for Phenotype-Based Case Reporting, Disease Ranking, and Symptom Recommendation”为题发表于Genome Medicine期刊上。

PhenoDP包含三大核心模块：（1）Summarizer：基于蒸馏训练的Bio-Medical-3B-CoT模型，输入HPO术语，输出高质量、以患者为中心的临床摘要，提升症状的可解释性。（2）Ranker：融合IC值、Phi系数和图卷积网络（GCN）三种相似性计算方法，实现精准疾病排序，特别在复杂疾病中表现突出。（3）Recommender：基于对比学习优化的Transformer模型，智能推荐区分疾病所需的关键症状，提高诊断精度与置信度。团队在四类模拟数据和三套真实数据集（共计5996个真实病例）上系统评估了PhenoDP的性能。模拟数据集：在所有难度类型下，PhenoDP的Top20覆盖率和平均倒数排名（MRR）均为第一，分别比次优方法提高11.7%和12.6%。真实数据集：在三组独立真实患者数据中，PhenoDP的Top1准确率分别高出8.1%、8.6%、2.6%。症状推荐能力：在目标疾病原本排序为第2/3的病例中，使用PhenoDP推荐的新症状后，有78.1%的病例目标疾病升至第一位，远优于GPT-4o（53.4%）和PhenoTips（23.3%）。研究以IMD103为例，初始排序中该疾病与其他免疫缺陷病（如IMD25）分数接近。PhenoDP的Recommender成功推荐出区分性症状“淋巴结病”，使IMD103得分显著上升并拉开与相似疾病的差距；而GPT-4o和PhenoTips推荐的症状缺乏区分度，甚至导致排序错误。PhenoDP已开源发布（
https://github.com/TianLab-Bioinfo/PhenoDP），支持一键生成结构化报告，输出临床摘要、候选疾病列表与症状推荐结果，便于医生快速决策与后续诊断。模块化设计还便于未来集成基因信息、电子病历或进一步优化语义建模。

图：PhenoDP框架组成与算法流程

新闻链接：

https://life.fudan.edu.cn/41/17/c28140a737559/page.htm

原文链接：

https://genomemedicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13073-025-01496-8#Sec37

6. 未来信息创新学院张浩团队基于VQ-VAE的晶体结构生成算法推动多维晶体材料高效发现

6月17日，未来信息创新学院张浩副教授团队提出了全新深度学习框架VQCrystal，以离散的隐变量为基础，成功克服了当前晶体生成与逆向设计中的关键瓶颈，实现了对晶体结构的高效编码、生成与优化。该研究提出的VQCrystal框架，不仅在三维与二维晶体生成任务中表现出卓越性能，还突破性地解决了材料逆向设计中的关键瓶颈，为未来可调型材料的高效探索提供了全新技术路径。其方法具备良好的泛化能力与可拓展性，未来有望广泛应用于热电、光电、量子材料等领域的结构设计与性能优化任务。相关成果以“Massive discovery of crystal structures across dimensionalities by leveraging vector quantization”为题，在线发表于Nature合作期刊npj Computational Materials。

图：VQCrystal模型的架构

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s41524-025-01613-6

7. 复旦大学附属肿瘤医院邵志敏、江一舟团队打通基础-临床壁垒，肥大细胞逆转最“毒”乳腺癌免疫耐药困境

6月25日，复旦大学附属肿瘤医院乳腺外科邵志敏教授、江一舟教授团队在国际著名学术期刊《自然·医学》（Nature Medicine）发表的一项研究成果显示，该团队基于AI技术，整合528例三阴性乳腺癌患者多模态信息，首次明确非典型的抗原呈递肥大细胞（apMC）是抗PD-1免疫治疗效果发挥的关键因素，它可以激活肿瘤反应性T细胞，促进抗肿瘤免疫应答。

研究团队还发现，临床常用的抗过敏药物——色甘酸钠可以诱导抗原呈递肥大细胞，从而逆转肿瘤患者免疫治疗耐药的情况。基于此，该团队构建全球首个乳腺癌领域逆转免疫治疗耐药的临床研究平台——“复兴”（Renaissance），并针对既往免疫治疗耐药、后续几乎“无药可医”的转移性三阴性乳腺癌患者，开展“色甘酸钠+免疫治疗”创新靶向免疫治疗策略临床研究。结果显示，采用该种创新靶免方案的患者治疗有效率，从既往的约10%大幅提升到50%。

研究者表示，该研究瞄准三阴性乳腺癌患者免疫治疗耐药痛点，聚焦肿瘤微环境，探究解析发生耐药的分子机制，进而完善“临床-基础-临床”的“反转化”研究模式，发现了破解临床难题的关键“密码”，打通了分子机制到临床转化的研究“壁垒”，为免疫治疗耐药后“无药可治”的三阴性乳腺癌患者提供精准治疗新希望。

新闻链接：

https://shmc.fudan.edu.cn/news/2025/0626/c1892a146082/page.htm

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s41591-025-03776-7

交叉领域

1. Science | 集成电路与微纳电子创新学院周鹏/王水源团队、脑科学研究院张嘉漪/颜彪团队及其合作者开发出全球首款覆盖可见光至近红外二区的超视觉假体

6月6日，集成电路与微纳电子创新学院周鹏/王水源团队、脑科学研究院张嘉漪/颜彪团队及其合作者以碲纳米线网络（TeNWNs）取代受损的光感受器，开发出全球首款覆盖可见光至近红外二区的超视觉假体。在没有外部电刺激的情况下，这种材料经过光照可以自发产生高密度光电流来激活残余的视网膜通路，达到不同维度纳米材料下的最高光电流水平，从而将视觉修复波段从可见光推进至近红外二区（470-1550nm），这也是目前国际上最广谱的视觉光感重建波段。相关成果以“Tellirium Nanowire Retinal Nanoprosthesis Improves Vision in Models of Blindness”为题发表于Science期刊上。

研究发现，碲纳米线网络之所以能形成自驱动、高密度的光电流响应，与其强吸收、窄带隙和内外部非对称效应的材料特性密不可分。王水源将其形象比作电子“跨越峡谷的过程”：“这款材料能够高效吸收光能，而为了形成光电流，被光激发的电子所需跨越的峡谷（即能带带隙）也很窄。所以在材料自发产生的附加电场驱动下，电子可以很容易完成跃迁形成高密度光电流，才有了超宽光谱的视觉感知。” 张嘉漪介绍，这款视觉假体相较过去的人工光感受器薄了10倍以上，可谓“薄如蝉翼”。与此同时，国际上现有的红外光感知技术仅能应用于正常运作的视网膜上，但视觉功能正常者不会无故接受一次有创的植入手术。“我们这一方案应该说更为理想，因为正常人一般无法接受植入手术，尽管它是微创的。只有在修复视觉的同时实现增强，不仅能让失明者重获可见光感，还能让他们看到普通人感知不到的红外光。”王水源解释道。

在实验室验证环节，这款超视觉假体已“连过数关”。除了顺利通过细胞离体实验验证和盲小鼠动物模型验证外，团队还在非人灵长类（食蟹猴）实验中证实了其有效性，且在植入半年后无不良排异反应，为后续推进临床转化应用奠定了基础。目前，团队也在继续探索碲纳米线阵列与视神经的高效耦合机制。若临床转化成功，这款“中国智造”的视网膜假体将为视网膜退化患者带来希望：患者不再需要笨重的眼镜和频繁充电，仅需一次微创且可逆的视网膜下植入，即可重获可见光视觉，并增强拓展至红外感知范围。

“尽可能帮助失明患者、为其提供更多复明可能，始终是我们团队研究的初心。”张嘉漪介绍，团队的研究策略是双轨并行：除了开发生物假体材料（如人工光感受器）进行生物替代，也在同步探索针对失明的基因治疗手段。多年医工交叉融合经验告诉张嘉漪，类脑器件的研发不能“自顾自地玩”，而是要和大脑接合、共同训练。她将此次合作的成果称为1.0版：“我们的器件不光要具备感知功能，更要学会理解大脑运作。”

图：TeNWNs修复和增强盲人视觉示意图及作用机制

新闻链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/uvYp1XNSk5c9cDH7sfRZeg

原文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu2987

数学物理领域

1. 现代物理研究所严亮课题组及其合作者在粲偶素hc的辐射衰变研究方面取得重要进展

6月17日，现代物理研究所严亮课题组及其合作者利用BESIII探测器采集的约27亿ψ（3686）事例样本，通过ψ（3686）→π0hc过程，系统地分析了hc辐射衰变到多种轻强子末态的过程。相关成果以“Observation of Charmonium ℎ Radiative Decays to Multiple Light Hadrons and the Tensor State 2 (1270)”为题发表于Physical Review Letters期刊上。

研究团队首次明确观测到hc→γX (X=π+π-,π+π-η, 2(π+π-), ppbar)的四种新的衰变模式，其统计显著性均大于5倍统计偏差（5σ），并且首次测量了相应的分支比。综合所有已知的hc辐射衰变模式，其总分支比约为0.8%，依然远低于理论模型预言值，说明理论和实验方面都有大量未知物理有待探索。尤其值得一提的是，研究中首次观测到hc辐射衰变到张量介子f2(1270)的过程，其统计显著性为5.1σ。测得的hc→γf2(1270)→γπ+π-的分支比相较于J/ψ衰变中的结果小一个数量级。这是hc辐射衰变研究中的一项重要突破。该测量结果不仅扩展了hc衰变的研究范围，也为研究f2(1270)中可能存在的夸克-胶球混合成分提供了新的实验依据。本项研究不仅丰富了我们对粲偶素衰变机制的认识，也为未来探索胶球及其他奇特态粒子开辟了新途径。

图：对M(γX)分布的拟合，其中X分别是π+π-,π+π-η, 2(π+π-)和ppbar

新闻链接：

https://imp.fudan.edu.cn/44/6f/c48935a738415/page.htm

原文链接：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/v4hf-s8x8

地球科学领域

1. 环境科学与工程系朱秀萍课题组提出基于氨气驱动的水凝胶高效脱水技术

6月4日，环境科学与工程系朱秀萍课题组创新性地提出利用氨气作为驱动介质，实现聚（丙烯酸-co-丙烯酰胺）水凝胶（PAAM）的高效脱水与脱盐。该技术凭借氨气强大的渗透压作为驱动力，大幅提升水凝胶脱水效率，达到110 gH2O/ghydrogel/h的脱水速率以及600-1100 LH2O/kghydrogel的日均产水量，且脱盐率稳定在约60%。相关成果以“Unlocking Hydrogel-Based Desalination with Ammonia Gas Dewatering”为题发表于Environmental Science & Technology期刊上。

团队通过系统实验揭示了氨气浓度与水凝胶脱水性能间的关系，并成功实现脱水产水中氨气的高效吹脱回收，降低环境排放风险，兼顾能耗优化，展现出良好的循环稳定性和节能优势。更重要的是，该技术不仅适用于微咸水的高效处理，更为农业灌溉水源提供了可靠保障。上海东滩采集的微咸水经过水凝胶处理后，重要营养离子得到有效保留且盐分大幅下降，成功促进水稻种子萌发和幼苗生长，验证了该技术在农业用水领域的巨大潜力。此外，研究团队还创新设计了水凝胶-反渗透（RO）集成系统，将水凝胶体系作为反渗透工艺的前处理手段，显著降低了反渗透阶段的运行压力和能耗，整体节能幅度达51%。与传统超滤-反渗透系统相比，该方案在膜组件投资和维护成本上也有显著降低，可有效延长膜寿命并减少结垢风险，展现出极具市场竞争力的经济和环境双重效益。该项研究不仅开创了利用氨气促进水凝胶脱水的新思路，推动了高性能水凝胶海水淡化技术向实用化迈进，还为解决水资源短缺提供了创新路径。未来，团队将继续深化氨气与水凝胶相互作用机制的研究，推动技术规模化应用，并积极探索在更广泛水处理领域的推广价值。

新闻链接：

https://environment.fudan.edu.cn/41/d7/c26494a737751/page.htm

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5c02029

2.大气与海洋科学系姚波课题组及其合作者溯源四氯化碳排放取得重要进展

6月23日，大气与海洋科学系姚波课题组与北京大学胡建信教授团队联合国内外多方科研力量，聚焦于全球四氯化碳（CCl4）“来源缺口”这一长期未解的科学问题进行研究，成果以“Persistent emissions of ozone-depleting carbon tetrachloride from China during 2011-2021”为题在线发表于Nature Geoscience期刊。该成果为进一步解释四氯化碳“未知来源”排放，厘清臭氧层恢复过程中仍存在的潜在威胁并助力全球臭氧层保护进程，评估及应对中国及全球其他国家四氯化碳遗留排放提供了重要依据。

四氯化碳是最重要的消耗臭氧层物质（ODS）之一，也是《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》最早受控的关键物质之一，但是过去20余年期间四氯化碳基于大气观测反演的排放量一直高于采用各国报告生产和消费量计算的排放量。与主要是延时排放的CFCs和哈龙不同，被认为来自瞬时排放的四氯化碳，却在2010年全球禁止其生产和使用后依然维持高水平排放量，成为制约臭氧层进一步恢复的重要因素之一。研究团队基于中国多个站点的大气连续观测数据结合非高斯分布假设和马尔可夫蒙克卡罗采样方法，实现了对2011至2021年间我国四氯化碳排放量的高精度、自上而下估算。结果表明，中国过去十余年的四氯化碳年排放量大致稳定在1.6-2.5万吨/年的范围。以往研究认为，全球四氯化碳排放缺口很大程度上可能来自甲烷氯化物相关生产活动中的排放。然而，本研究发现中国排放量在全球四氯化碳总排放中所占比例，低于其在全球甲烷氯化物产量中的占比。全球其他国家仍存在显著的历史遗留排放和氯相关工业中的副产排放，例如一些历史消费量较高的发达国家，对全球四氯化碳排放的贡献不容忽视。这些排放来源亦应引起国际社会的关注与重视。研究进一步整合最新工业生产、消费数据及潜在排放来源信息，采用自下而上的清单方法系统梳理中国四氯化碳的排放结构。结果发现，中国四氯化碳总排放量中有相当比例的排放尚无法通过任何现有已知来源—无论受控还是非受控来源—进行解释。这部分“未知来源”排放占据了全球总排放缺口约一半。值得注意的是，研究发现这部分无法解释的“未知排放”在近年呈现出逐步下降的趋势，到2021年已降低至较低水平。然而，四氯化碳作为生产新一代替代物质（如氢氟碳化物HFCs和氟烯烃HFOs）的原料用途仍被允许，研究发现这部分排放呈现持续上升趋势，逐渐在近年来成为主要的排放来源。

图：国四氯化碳排放来源解析

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s41561-025-01721-4

生命医学领域

1. Nature | 生物医学研究院徐彦辉团队揭示RNA聚合酶III转录起始动态过程

6月4日，生物医学研究院徐彦辉团队重建了人源Pol III转录起始的完整动态过程，揭示了转录因子与聚合酶催化活性协同驱动Pol III由转录起始向延伸过渡的分子机制，为理解真核短链非编码RNA合成的调控提供了关键结构基础。相关成果以“Structural insights into human Pol III transcription initiation in action”为题发表于Nature。

研究团队参考前期Pol II研究的方法并进行了优化，基于天然U6-1启动子序列构建了多个包含A-less cassette的启动子DNA模板。该策略在缺乏ATP的体外转录反应体系中，可将转录过程“卡顿”在起始位点下游特定位点，从而捕捉转录起始向延伸转换过程中的关键中间态。随后，研究人员将这些DNA模板与通用转录因子（GTFs），包括TFIIIB复合物、SNAPc复合物，以及Pol III共同组装，启动体外转录反应，并结合UTP、CTP、GTP和3’-dATP，获得多个不同阶段的转录复合物（transcription complex，TC），并进行冷冻电镜单颗粒分析。

研究发现，分析获得的七个高分辨率Pol III-TC结构（分别停顿于转录起始位点下游4至13位核苷酸）揭示：TC4和TC5属于起始状态（initially transcribing complex，ITC），而从TC6起Pol III进入延伸状态，说明Pol III由ITC向EC的转变发生于合成第6个核苷酸时。值得注意的是，在TC5结构中观察到RNA-DNA杂合体呈现“倾斜”配对，这是由于模板链DNA处于pre-translocate状态，而新生RNA处于post-translocate状态，导致杂合体产生不对称形变。这一非经典构象由转录因子BRF2的finger结构域稳定。随着NTP持续水解，第6个核苷酸被加入至RNA链3’端，推动杂合体前移并驱动BRF2-finger结构域退出活性中心。这一关键步骤解除对模板链DNA的限制，进而引发转录因子与Pol III之间的重构，包括BRF2核心结构域以及与其相互作用的TBP、BDP1和SNAPc的解离，实现Pol III的启动子逃逸。这一转换过程也在印迹“footprinting”实验中得到了验证。

研究团队取得的另一个重要发现是关于转录“再起始”的结构证据。尽管Pol III进入延伸状态后，与通用转录因子的直接相互作用被打破，但这些因子仍稳定结合在启动子上游区域。长期以来，科学界推测Pol III起始因子在一次转录完成后不会立即脱离DNA，而是保留在启动子附近，便于迅速启动新一轮转录。研究人员首次在结构层面观察到起始因子的启动子滞留状态，支持了转录再起始机制的存在。研究发现，早期完成转录延伸转换和快速再起始机制，可能正是Pol III在执行高频率转录任务中所采用的策略。

在传统的分子生物学研究中，转录起始活性的检测主要依赖于使用同位素标记的核苷酸（如磷-32标记的UTP），这一方法已沿用超过半个世纪。然而，该技术存在诸多限制，包括同位素获取流程复杂、半衰期短、操作安全要求高等问题，严重制约了转录起始活性的常规定量分析。为克服上述瓶颈，研究团队创新性地建立了一种全新的、无需同位素的转录起始活性检测方法。该方法通过将荧光标记的小分子（pCp-AF647）高效连接至新生RNA的3’羟基，实现了对转录起始反应活性的灵敏检测。该方法灵敏度高，安全低毒，操作简便，适用于常规分子生物学实验室，大幅提升了转录研究的效率和可重复性。

图：Pol III转录起始模式图

新闻链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/yIJJ3Wu2vIEIvUVQen0BtQ

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09093-w

2. 生命科学学院郑琰/李潇/王笑峰团队以及附属华山医院陈靖合作揭示Segatella copri及肠菌氨代谢调控慢性肾脏病进程的潜在机制

6月24日，生命科学学院郑琰/李潇/王笑峰团队以及附属华山医院陈靖揭示了肠道菌群通过调控循环氨水平影响慢性肾病进展的潜在机制。研究发现人体肠道菌群参与的氨代谢与慢性肾病的严重程度有关，循环氨积累加剧慢性肾病进展，而肠道细菌Segatella copri可通过编码氨同化基因asnA，缓解由氨积累加剧的慢性肾病进程，为慢性肾病的预防和治疗提供了新视角和潜在方案。相关成果以“Segatella copri and gut microbial ammonia metabolism contribute to chronic kidney disease pathogenesis”为题发表于Nature Microbiology期刊上。

在这项研究中，研究人员结合人群队列数据分析与机制实验验证，探索了肠道菌群影响CKD的潜在机制。研究人员在一个包含1,550名老年参与者（65-93岁）的社区人群中，分析了肠道菌群分类及功能特征与肾功能指标间的关联。研究发现，肠道菌群S. copri丰度升高与肾功能改善显著相关。S. copri丰度与肠道氨代谢相关的菌群功能特征存在显著关联，包括特定的氨代谢通路和氨代谢酶等。重要的是，S. copri中编码氨同化酶的asnA基因丰度与肾功能指标间存在显著关联。此外，研究人员通过两个外部验证人群进一步证明了循环氨水平、特定肠道菌群及氨代谢功能与肾功能的关系，包括一项由研究团队招募的114个由健康对照、CKD患者和血透患者组成的验证人群和一项292个由健康对照及血透患者组成的公开数据集。接下来，研究人员通过一系列体内外实验对上述人群发现进行了因果推断。研究发现，外源氨的补充能够加速小鼠CKD的进展，而S. copri及表达asnA的工程大肠杆菌定植能够降低小鼠的血氨水平并缓解由氨积累加剧的肾损伤。此外，S. copri中ansA基因的敲除消除了S. copri的肾脏保护作用。总的来说，本研究提示人体肠道菌群的氨代谢是影响肾功能的关键因素之一，S. copri通过编码氨同化基因asnA缓解由氨积累加剧的CKD进程。这些发现不仅为我们理解CKD的潜在发病机制供了新视角，也为CKD的预防和治疗提供了潜在方案。

图：研究设计图及肠菌通过氨代谢影响CKD的潜在机制示意图

新闻链接：

https://life.fudan.edu.cn/47/78/c28140a739192/page.htm

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41564-025-02039-y

3. 基础医学院雷群英、马齐襄团队发现新的精氨酸感知通路BAG2-SAMD4B信号轴

6月24日，基础医学院雷群英、马齐襄团队在国际权威期刊Molecular Cell上发表论文“BAG2 releases SAMD4B upon sensing of arginine deficiency to promote tumor cell survival”，揭示Bcl-2相关抗凋亡基因2 （BAG2）作为新的精氨酸感知蛋白，响应精氨酸饥饿后，释放不育阿尔法基序结构域蛋白4B（SAMD4B），从而导致β-Catenin蛋白发生降解，进而稳定ATF4蛋白。该信号轴与GCN2–eIF2α通路协同作用，共同调节整合应激反应（ISR），促进肿瘤细胞在精氨酸缺乏条件下的存活。研究人员通过对哺乳动物肝癌和结直肠癌的研究，首先发现在精氨酸缺乏条件下激活Wnt/β-Catenin会诱导肿瘤细胞凋亡，其依赖于ATF4蛋白的下调。精氨酸缺乏促进β-Catenin的泛素化进而导致其蛋白水平降低，且该感知机制不依赖于经典的mTORC1和GCN2营养感知通路。通过一系列无偏倚高通量筛选策略，研究人员发现BAG2通过其谷氨酰胺残基167（Q167）直接结合精氨酸，当精氨酸充足时，BAG2与SAMD4B之间的结合增强，阻止β-Catenin的降解，从而激活Wnt/β-Catenin信号通路以维持肿瘤细胞存活。当精氨酸缺乏时，BAG2释放SAMD4B，促进β-Catenin发生降解，进而稳定ATF4蛋白，提高肿瘤细胞在低精氨酸条件下的生存能力。研究人员进一步通过体内实验发现SAMD4B敲除联合精氨酸限制饮食显著抑制小鼠结直肠癌细胞的增殖，表明BAG2-SAMD4B信号轴对于肿瘤细胞在代谢压力下的生存具有重要意义，提示靶向BAG2-SAMD4B轴干预精氨酸感知，联合ADI-PEG20疗法，有望为解决精氨酸限制疗法的耐药提供潜在的新策略。

图：新的精氨酸感知机制-BAG2作为一种精氨酸感知蛋白，可直接结合精氨酸，在精氨酸缺乏时，释放SAMD4B进而调控β-catenin的降解并稳定ATF4

新闻链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/2m511d58iVB5iQ5k6unv-g

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.molcel.2025.05.035

4. 药学院蒋晨团队协同调控及修复癫痫病灶的仿生聚吡咯递释系统研究

6月25日，药学院团队在调控异常放电和炎症微环境的基础上，进一步思考致痫灶多种损伤因素亟待修复的核心问题。基于上述调控炎症及修复病灶的协同策略，本研究为了同时递送多种药物，选择生物相容性良好的导电材料聚吡咯为骨架，构建双载药系统。聚吡咯内部的π-π堆叠作用能够增强载药系统稳定性，并且其带电性质有望实现异常生物电刺激响应功能。芬戈莫德的丙二醇结构可与苯硼酸成酯，因此以苯硼酸为连接基团（PB linker），将芬戈莫德共价连接于聚吡咯骨架。苯硼酸基团能够响应高浓度ROS刺激而释放芬戈莫德，实现致痫灶选择性释药，并清除ROS，从而调控微环境的免疫炎症状态。另外，带电聚吡咯骨架能够吸附碱性药物胞磷胆碱钠，并响应酸性环境而释药，从而在致痫灶发挥促进神经修复功能。此外，在载药系统表面包裹仿生巨噬细胞膜，能够在血管内给药时逃避网状内皮系统的吞噬，识别并跨过炎症状态下的血脑屏障，运送载药系统优先到达致痫灶。体内外各项实验结果表明，仿生双载药系统能够选择性识别癫痫病灶并按需释放药物，对多种细胞和病理因素发挥治疗作用，从而协同调控和修复癫痫病灶微环境。该递释系统聚焦于致痫灶多种损伤亟待修复的核心问题，有望为修复受损脑区、阻断并逆转癫痫进展病程的抗癫痫药物疗法提供一种可行方案。

相关研究成果以“
Multiple-Stimuli-Responsive Biomimetic Polypyrrole Delivery System for Synergistic Regulation and Restoration of Epileptic Foci”为题，在线发表于Advanced Functional Materials。

图：巨噬细胞膜仿生双载药聚吡咯系统的设计思路和治疗策略。[1]载药系统被巨噬细胞膜包裹后，能够在体内识别并结合炎症状态下的癫痫病灶血脑屏障，然后跨过血脑屏障进入病灶脑实质；[2]载药系统既能在胞外响应ROS和异常生物电刺激而加速释放芬戈莫德，又能被胞内溶酶体酸性环境刺激而释放胞磷胆碱钠；[3]载药系统一方面释放两种药物，另一方面能够清除病灶ROS，最终发挥保护和修复受损神经元、稳定胶质细胞微环境、恢复血脑屏障完整性的多重疗效。

新闻链接：

https://spfdu.fudan.edu.cn/47/94/c41398a739220/page.htm

原文链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202510305

5. 复旦大学附属中山医院许剑民团队在降低中低位直肠癌术后局部复发研究中取得重大突破

6月2日，复旦大学附属中山医院结直肠外科许剑民教授团队在《美国医学会杂志》（JAMA）上发表最新研究成果“Robotic vs Laparoscopic Surgery for Middle and Low Rectal Cancer”。该研究聚焦机器人辅助手术这一创新技术——主刀医生通过操控多个机械臂，经腹部操作孔在腹盆腔内实施手术。机械臂搭载的高清三维成像系统与可520°自由旋转的手术器械，其灵活度超越人类双手；同时，机器人系统能有效过滤术者手部不自主颤动，实现更精准稳定的操作。尽管机器人手术在操作精度和灵活性上展现出显著优势，但与传统腹腔镜手术的疗效差异仍需更充分的临床证据支撑。因此，通过大样本、多中心的系统性研究，科学对比两种术式在肿瘤根治、功能保护及长期预后等方面的差异，成为推动直肠癌外科治疗技术迭代的重要方向。

新闻链接：

https://shmc.fudan.edu.cn/news/2025/0606/c1892a145713/page.htm

原文链接：

https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2834890

6. 复旦大学附属肿瘤医院虞先濬教授、施思教授团队发现“代谢废物”有望成破解“癌王”免疫治疗难题新路径

6月9日，复旦大学附属肿瘤医院虞先濬教授、施思教授团队发布的一项研究成果表明，细胞“代谢废物”乳酸可以调控胰腺癌基因表达与蛋白质功能，在胰腺癌的肿瘤微环境中发挥重要作用，进而首次系统阐明组蛋白乳酸化修饰（H3K18la）通过驱动乙酰转移酶2(ACAT2)表达，构建了“乳酸代谢-表观遗传-胆固醇免疫抑制轴”的全新机制，为破解胰腺癌的免疫治疗“密码”提供了全新策略。研究进一步证实，通过靶向抑制该信号通路，不仅可重塑抗肿瘤免疫应答，更能与免疫治疗药物PD-1抑制剂产生协同效应，为胰腺癌提供新的免疫治疗机会。国际学术期刊《消化道》（GUT）以“Histone lactylation-driven feedback loop modulates cholesterol-linked immunosuppression in pancreatic cancer”为题，发表了这项重要研究成果。

研究团队通过乳酸化修饰组学分析，发现组蛋白H3第18位赖氨酸乳酸化修饰是最显著上调，且与不良预后相关的组蛋白乳酸化修饰。同时，乳酸驱动的组蛋白H3K18la激活乙酰转移酶ACAT2的转录，诱导胰腺癌细胞内乳酸水平进一步上调。此外，研究还发现，胰腺癌细胞内ACAT2的过度表达诱导肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）向免疫抑制性的M2型极化，M2型TAMs进而抑制CD8+T细胞功能，最终形成“免疫荒漠”微环境，导致免疫治疗效果不佳。这些结果表明，靶向降解ACAT2或能实现瓦解免疫抑制的精准爆破。

新闻链接：

https://shmc.fudan.edu.cn/news/2025/0609/c1892a145734/page.htm

原文链接：

https://gut.bmj.com/content/early/2025/06/03/gutjnl-2024-334361

7. 复旦大学附属华山医院徐文东团队找到发声钥匙，让中风失语病人重新说话！

6月25日，历时7年探索，复旦大学附属华山医院手外科徐文东团队牵头完成的一项创新性临床研究，初步形成以外周神经干预促进中枢功能重塑的特色治疗模式。仅需一场40分钟的外科手术，在近椎间孔水平切断右侧C7神经（下文简称：NC7），配合强化语言治疗，就能显著改善慢性中风失语症患者的语言能力。该成果以“Right C7 neurotomy at the intervertebral foramen plus intensive speech and language therapy versus intensive speech and language therapy alone for chronic post-stroke aphasia: multicentre, randomised controlled trial”为题在线发表于国际医学期刊《英国医学杂志》（BMJ）上。BMJ社论高度评价，称其为慢性中风失语症患者带来“一缕希望”。这是国际上首次证明外科手术能有效治疗失语症。团队于2022年左右启动严格的多中心随机对照试验（注：RCT）。研究纳入50名卒中后一年以上、存在语言功能障碍的患者，进行随机分组。其中，25人接受NC7手术，并配合3周强化语言训练（注：iSLT），另25人仅接受语言训练。研究很快证实了钥匙的力量：核心指标“波士顿命名测试（BNT）”得分显示，NC7组术后1个月平均提升11.16分，显著优于对照组的2.72分，并且改善效果在6个月后保持稳定。

新闻链接：

https://shmc.fudan.edu.cn/news/2025/0702/c1892a146146/page.htm

原文链接：

https://www.bmj.com/content/389/bmj-2024-083605

来源｜科学技术研究院

组稿｜党委宣传部

责编｜章佩林

编辑｜张金玉