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Cell丨南科大胡宇慧课题组与合作团队构建果蝇三维时空单细胞多组学发育图谱

　　南方科技大学医学院药理学系副教授胡宇慧科研团队与华大生命科学研究院合作构建果蝇三维时空单细胞多组学发育图谱。相关研究成果以“A Drosophila single-cell 3D spatiotemporal multi-omics atlas unveils panoramic key regulators of cell type differentiation”为题在Cell期刊上发表。

　　这项研究生成的果蝇单细胞时空多组学图谱Flysta3D-v2为果蝇发育研究领域提供了丰富的数据资源。通过整合单细胞空间转录组、单细胞转录组和单细胞染色质可及性信息，研究人员能够以前所未有的精度解析果蝇发育过程中的细胞分化、组织形成和基因调控网络，并为后续的多模态综合分析提供理论与方法基础。

　　此项发现不仅有助于深入了解果蝇组织发育的精细调控过程，也为研究其他组织和器官的细胞分化机制提供了重要的参考和借鉴。该研究对于深入阐释发育过程中的分子机制以及相关疾病的病理生理过程具有重要意义，为探索新的疾病治疗靶点和策略提供了潜在的方向。

景志成团队在洋岛玄武岩的成因机制研究中取得进展

　　南方科技大学地球与空间科学系副教授景志成团队联合中国地质大学(武汉)地球深部物质研究团队在全球洋岛玄武岩的成因机制研究领域取得重要进展，相关成果以“Deep evolution of carbonated magmas controls ocean island basalt chemistry”为题在国际学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)上在线发表。

　　研究团队聚焦地幔含碳原始岩浆的深部演化过程，提出原始岩浆在岩石圈底部所经历的高压结晶分异过程是造成碱性洋岛玄武岩贫硅富铁特征的主要原因。团队进一步建立了定量模型，估算得到地球内部碳通过洋岛火山作用向外流出的通量约为20-170 Mt/yr，这意味着地球内部碳具有较高的净流出量或者有岩浆脱出的碳被储存在岩石圈中。

廖茂富课题组揭示植物ABCB转运蛋白的构象动态及小分子抑制机制

　　南方科技大学生命科学学院化学生物学系讲席教授廖茂富团队在Science Advances上发表题为“Conformational cycle and small-molecule inhibition mechanism of a plant ABCB transporter in lipid membranes”的研究论文。

　　本研究系统性解析了植物转运蛋白 ABCB19 在类生理脂质膜环境中的构象变化与功能机制，首次重建了其行使功能和受抑制剂阻断的全过程。研究为深入理解植物激素运输机制提供了新视角，也为基于结构和分子机制来开发高效植物生长调控剂奠定了知识基础。

魏志毅团队解析神经突触核心结构的组装机制

　　由南方科技大学生命科学学院神经生物学系副教授魏志毅领衔，联合德国海德堡大学、瑞典哥德堡大学的国际研究团队，近日在《公共科学图书馆-生物学》(PLOS Biology)杂志发表最新研究成果。

　　该研究从原子层面解析了突触活性区核心复合物 liprin-α/RIM 的组装机制，揭示其通过“液-液相分离”动态调控神经递质释放进程。这项研究是魏志毅课题组在突触活性区组装研究的最新进展，为解开突触组装谜题提供了关键线索，也将该复合物缺陷与自闭症、智力障碍等神经发育疾病直接关联，为未来靶向治疗提供了新思路。

郭芷琳团队研究揭示饮食转变可推动可持续发展目标

　　南方科技大学环境科学与工程学院副教授郭芷琳课题组在Nature Food发表题为“Changes in meat consumption can improve groundwater quality”的研究论文。该研究揭示了传统肉类生产对地下水污染的长期影响，并提出通过适度改变人们的蛋白质摄入来源，有望显著改善地下水环境质量，助力实现可持续发展目标。

　　该研究系统评估了传统肉类生产对地下水硝酸盐污染的影响，进一步模拟了替代蛋白策略，结果表明，该替代策略可使氮肥使用量减少3.4%，粪肥减少10.7%，水资源足迹降低4.5%；同时，地下水硝酸盐浓度超标(>10 mg/L)的风险可降低约20%。此外，研究发现替代蛋白策略的效果具有显著的地域差异性。

宋爱民团队在二维材料共振隧穿晶体管领域取得进展

　　南方科技大学纳米科学与应用研究院讲席教授宋爱民团队在高性能二维材料共振隧穿晶体管的制备中取得新进展，相关成果以“Toward high-current-density and high-frequency graphene resonant tunneling transistors”为题发表在Nature Communications上。

　　负微分电阻是一种特殊的电学特性，表现为电流随电压升高而减小，这种反常规行为使其在振荡器、多值逻辑电路及存储器等领域展现出独特应用价值。该现象可通过共振隧穿晶体管等量子隧穿器件实现，其中隧穿结的能带工程对特性调控起关键作用。

戴建生院士团队在机器鱼肌肉激活机制研究中取得新进展

　　南方科技大学机械与能源工程系讲席教授、英国皇家工程院院士戴建生和硕士研究生吴彪、博士研究生黄超逸(香港大学联合培养)与深圳技术大学中德智能制造学院副教授刘思聪，以“Rhythm-based power allocation strategy of bionic tail-flapping for propulsion enhancement”为题，在机器人领域国际顶级期刊IEEE Transactions on Robotics发表研究成果。

　　研究提出了基于机器鱼节律性肌肉激活机制的功率分配策略(Power Allocation Strategy, PAS)，显著提升了机器鱼的推进性能和能效，在仿生推进领域取得了重要进展。

Aung Ko Ko Kyaw课题组在钙钛矿太阳能电池效率和稳定性研究方面取得进展

　　南方科技大学电子与电气工程系副教授Aung Ko Ko Kyaw课题组在国际能源期刊Advanced Materials上发表了题为“Adhesively Bridging Co‐Self‐Assembled Monolayer and Perovskite Via In Situ Polymerization for Enhanced Stability of Inverted Perovskite Solar Cells”的研究论文。该研究创新提出了一种协同界面工程策略，显著提升了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性。

　　这一技术实现了三重突破：首先，聚合物层有效调控钙钛矿结晶过程；其次，通过形成多重氢键锚定有机阳离子，抑制卤素离子迁移，产生"分子焊接"效应；最后，显著增强界面粘附力。基于该策略制备的冠军器件成功实现了26.25%的光电转换效率(第三方认证效率26.04%)，开路电压达1.2V，填充因子提升至85.2%。在最大功率点跟踪连续光照1000小时((ISOS-L-2I标准)后，未封装的器件仍保持95.6%的初始效率，表现出优异的耐湿性和操作稳定性。在150℃高温加速老化测试中，钙钛矿薄膜下方未出现明显孔隙，克服了有机阳离子逃逸导致的缺陷问题。

研究团队成功研制兼具隔热和力学性能的仿生热防护材料

　　南方科技大学材料科学与工程系博士后张振邦及所在研究团队研制了一种具有类珍珠母结构的仿生多孔陶瓷，可以实现隔热性能和力学性能的完美结合。相关论文以“Anisotropically Thermal-Protective Porous Ceramics Enabled by Nacre-Like Framework”为题发表在国际期刊Advanced Materials上。

　　该项工作提出了一种自下而上的组装策略，以制备大尺寸仿珍珠母多孔陶瓷。这种仿生多孔陶瓷材料内部具有独特的层状连续多孔结构，使其兼具较好的力学性能和隔热性能。此外，该材料还具有各向异性的导热性能，在有效隔热的同时，可以避免热量在材料外表面的局部集中。这些优势使得这种仿珍珠母多孔陶瓷有望作为承载-隔热一体化材料应用于多种热防护领域。

电子系陈树明课题组在高性能量子点发光二极管的研究中取得新进展

　　南方科技大学电子与电气工程系教授陈树明团队在高性能量子点发光二极管(QLED)的器件工程及器件物理的研究中取得新进展，相关成果分别以“Micrometer-scale-thick quantum-dot LEDs with notably enhanced stability and ultra-high brightness”和“Eliminating Positive Aging in Quantum Dot Light‐Emitting Diodes by H2O‐Treatment”为题发表在《科学进展》(Science Advances)和《先进材料》(Advanced Materials)上。

　　研究提出了水处理ZnMgO电子输运层的新方法，有效钝化了ZnMgO的缺陷，并显著提高了ZnMgO的导电性，实现了微米级厚度及发光稳定的高性能QLED。

张文清团队在AI4Materials研究领域取得系列进展

　　南方科技大学材料科学与工程系讲席教授张文清团队相继在Proc. Natl. Acad. Sci.、Phys. Rev. B、npj Comput. Mater.、J. Chem. Theory Comput.等期刊上发表系列论文成果。

　　研究面向复杂体系模拟的机器学习势函数开发、高效数据集采样方法、有机聚合物功能材料的基元化表示方法及新材料设计筛选、无机微波介质介电性质机器学习等AI4Materials研究领域取得一系列研究进展。

姬生健课题组在RNA修饰调控神经发育、功能和衰老领域取得系列研究进展

　　南方科技大学生命科学学院神经生物学系副教授姬生健课题组在RNA修饰调控神经系统发育、功能和衰老的作用领域取得一系列进展，相关成果分别发表在学术期刊 PLOS Biology、Development、Aging Cell 上。

　　研究成果包括：1.m?阅读器 Ybx1 通过促进祖细胞周期进程，调控胚胎大脑皮层神经发生。2.Ybx1 通过调控轴突中的局部翻译从而控制轴突生长。3.Ythdf2 缺失可保护衰老视网膜免受视网膜神经节细胞树突萎缩及视力下降的影响。

黄安诚团队成功实现抗HIV活性分子雷公藤福定异源生物合成

　　南方科技大学生命科学学院副教授黄安诚课题组在国际期刊Nature Communications 发表题为“Divergent multifunctional P450s-empowered biosynthesis of bioactive tripterifordin and cryptic atiserenoids in Aconitum implies convergent evolution”的研究论文。

　　研究揭示了雷公藤福定生物合成在毛茛科黄花乌头与卫矛科雷公藤植物中的趋同进化以及乌头属二萜的化感作用及其作为植物生长调节剂的开发应用潜力，为乌头属植物复杂结构二萜生物碱的下游生物合成通路解析奠定了基础。

侯圣陶课题组研究发现长期40 Hz光闪烁可显著提升空间学习能力

　　南方科技大学生命科学学院侯圣陶教授团队在神经科学领域取得重要突破，揭示了40 Hz节律性光闪烁通过激活海马DG区PV中间神经元，促进神经发生并改善空间学习能力的机制。相关研究成果以“Parvalbumin Interneuron-dependent Hippocampal Neurogenesis Evoked by Prolonged Rhythmic Light Flicker”为题，发表于国际期刊 Advanced Science。

　　这项研究表明，长期40 Hz光闪烁可以激活海马DG中的PV中间神经元，并通过增强 GABA 能信号对分裂后神经元突触整合的支持作用，促进神经发生。此外，40 Hz光闪烁不会引发压力和焦虑水平的改变，并能显著改善小鼠空间学习能力。未来该技术有望成为治疗人类神经系统疾病的潜在临床疗法。

张福才团队在宽光谱衍射成像研究中取得新进展

　　南方科技大学电子与电气工程系副教授张福才课题组提出了一种适用于色散样品的超宽带无透镜衍射成像方法(Ultra-broadband ptychography)。相关成果以“Ultra-broadband ptychography for dispersive samples”为题发表在Nature Communications上。

　　针对宽谱照明下的无透镜成像问题，研究团队提出了一种适用于色散样本的超宽带成像方法，解决了当前宽带鲁棒算法中的核心挑战之一。该方法将结构照明与团队所提出的Joint Deconvolution算法相结合，实现了色散样品的高分辨率、高保真度定量相位恢复，而无需任何单色器的滤波。

闫凯歌团队为III型糖原累积症研究提供新见解

　　南方科技大学生命科学学院化学生物学系助理教授闫凯歌团队在Nature Communications期刊发表了题为“Molecular Architecture and Catalytic Mechanism of Human Glycogen Debranching Enzyme”的研究成果。研究团队利用冷冻电镜三维重构技术，解析了糖原去分支酶(GDE)的蛋白结构，揭示了其底物结合机制，为理解III型糖原累积症(GSD III)的病理机制提供了重要的分子基础。

　　在本研究中，研究团队成功解析了GDE的高分辨率冷冻电镜结构，揭示了GDE中不同催化结构域的相互作用及相对位置。结合分子模拟实验，研究团队深入分析了GDE如何选择性识别糖原并将其有效转移至GT结构域催化区域。通过对已知GSD III患者突变的了解和对GDE结构的深入研究，研究团队还通过结构生物学和生化分析手段，为揭示GSD III复杂性提供分子层面解释。

高振团队首次实现三维光学拓扑绝缘体中的狄拉克涡旋态

　　南方科技大学电子与电气工程系高振副教授课题组首次在三维光学拓扑绝缘体中实验观测到拓扑狄拉克涡旋传输态。相关成果以“Topological Dirac-vortex modes in a three dimensional photonic topological insulator”为题发表在 Nature Communications 上。

　　研究团队的工作不仅将光学拓扑狄拉克涡旋态从二维扩展到三维，还为探索由三维拓扑光子晶体中的拓扑晶格缺陷所催生的新颖物理现象和实际应用提供了一个理想的平台。