科研速递丨西湖大学研究团队近期科研成果一览

2024年10月30日，西湖大学工学院张岩岩团队在ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY上发表了题为“Legacy and Novel Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Surface Soils across China: Source Tracking and Main Drivers for the Spatial Variation”的研究论文。该研究在《新污染物治理行动方案》发布前，采集并研究了我国背景农田土壤中20种传统和54种新型全/多氟烷基化合物（PFAS）的赋存分布，解析了污染来源和空间差异的主要决定因素。该研究首次系统报道了我国土壤传统和新型PFAS的赋存现状，为PFAS管理和控制措施的制定提供基础数据和参考。

文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.4c05913

2024年11月1日，西湖大学工学院柳佃义团队以“Polymer Semiconductor Films and Bacteria Hybrid Artificial Bio-Leaves”为题在综合科学期刊Science Advances上发表研究成果，他们成功制备了一种具有与天然树叶相同形态和功能且有生命的人工树叶。该研究为设计高效的太阳能到化学能转换的人工生物光合作用系统，提供了一种新的解决方案。

文章链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp8567

2024年11月4日，西湖大学理学院张骊駻团队在Chemical Science上发表了题为“A Metabologenomics Strategy for Rapid Discovery of Polyketides Derived from Modular Polyketide Synthases”的研究论文。研究团队开发了一种生物信息学导向的负离子质谱分析策略，可用于模块型聚酮合酶的基因挖掘。该方法成功从一株有数十年研究历史的链霉菌株Streptomyces cattleya中发现了22个聚酮类产物，其中18个此前未报道过。这项研究为聚酮类产物的挖掘提供了一种代谢基因组学手段，有利于加速这类重要生物活性分子的发现。

文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/sc/d4sc04174g

2024年11月5日，西湖大学医学院，西湖实验室陶亮团队在Cell Discovery杂志上在线发表了题为“Bacterial toxins induce non-canonical migracytosis to aggravate acute inflammation”的研究论文。该研究发现以艰难梭菌毒素TcdB3为代表的一些靶向小GTPase家族蛋白的外毒素在引发细胞病变的同时，还诱导细胞产生非经典的迁移胞吐（non-canonical migracytosis）。而小GTPase家族成员Rho的活性在这一过程中起到了关键作用。毒素诱导产生的迁移体中富含多种细胞因子和趋化因子，可加速宿主急性炎症的发生。这一发现可能揭示了一种宿主快速感知和响应细菌毒素刺激的新机制。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41421-024-00729-1

2024年11月6日，西湖大学工学院姜汉卿团队与美国西北大学生物电子研究所John Rogers教授团队、大连理工大学工程力学系解兆谦教授团队以及西北大学机械工程系黄永刚教授团队合作，以“Bioelastic state recovery for haptic sensory substitution”为题在Nature发表研究成果，他们共同合作研发了一种新型的多模态触觉模拟方法及智能穿戴装置。该研究为生物医学和多模态触觉模拟反馈技术开辟了新的视角，展现了在生物医学应用和虚拟现实等行业中的巨大潜力。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08155-9

2024年11月7日，西湖大学工学院王雅婕团队和人工光合作用与太阳能燃料中心、理学院孙立成团队合作在ACS Catalysis杂志上发表了题为“Bifunctional Rh^III-Complex-Catalyzed CO₂ Reduction and NADH Regeneration for Direct Bioelectrochemical Synthesis of C3 and C4”的研究论文。此研究展示了生物电化学催化的新潜力，为开发绿色、高效的CO₂减排与转化技术提供了新思路。该研究入选ACS Catalysis封面文章。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.4c05457

2024年11月12日，西湖大学工学院Thomas Cherico Wanger团队主导的最新政策研究以“Co-benefits of agricultural diversification and technology for food and nutrition security in China”为题在Nature Food上发表。研究表明，跨学科和多方利益相关者合作的环境在推动农业景观中环境效益、生态服务与营养之间的权衡研究方面至关重要。通过增加农民对多样化生产体系的认知，结合精准的技术和适当的激励机制，将有助于促进这些方法的推广应用，并为中国实现粮食安全和可持续农业生产提供保障。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s43016-024-01075-x

2024年11月18日，西湖大学未来产业研究中心、工学院孔玮团队以“3D Crystal Construction by Single-Crystal 2D Material Supercell Multiplying”为题在Advanced Science上发表研究成果，他们研发了一种新的人工晶体组装方法，实现了二维，三维材料交替分布的周期性人工组装三维晶体。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202411656

2024年11月19日，西湖大学未来产业研究中心、工学院仇旻团队以题为“4H-SiC Metalens: Mitigating Thermal Drift Effect in High-Power Laser Irradiation”在国际期刊Advanced Materials发表成果。他们成功研发出一种新型碳化硅光子器件，能够有效减轻高功率激光加工中的热漂移问题。团队利用半导体工艺，制备出大口径、高精度的 4H-SiC 超透镜，对标高性能商用物镜，实现了衍射极限聚焦。经过长时间高功率激光辐照，器件性能仍然稳定，几乎不受热吸收影响。这一成果代表了高功率激光系统的重大突破，为其应用和效率提升开辟了新视野。

文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.202412414

2024年11月20日，西湖大学生命科学学院、西湖实验室雷凯团队在EMBO J上发表题为“Fibrillarin homologs regulate translation in divergent cell lineages during planarian homeostasis and regeneration”的研究成果。研究发现，在涡虫Schmidtea mediterranea中的核仁纤维蛋白fibrillarin（fbl）出现基因重复现象。该研究不仅阐明了fbl基因重复与涡虫再生的关系，还突显了细胞特异性rRNA修饰和核糖体翻译调控对组织稳态和再生的重要性。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s44318-024-00315-x

2024年11月25日，西湖大学生命科学学院、西湖实验室甄莹团队在Briefings in bioinformatics杂志在线发表题为“A versatile pipeline to identify convergently lost ancestral conserved fragments associated with convergent evolution of vocal learning”的研究成果，他们开发了一种简单易行的新方法来研究鸟类语言学习能力分子机制的工作，可以同时筛选出基因组上的蛋白编码区和非编码区的分子趋同信号，以探究语言学习能力趋同演化可能的遗传机制。

文章链接：https://doi.org/10.1093/bib/bbae614

近日，第70届国际电子器件会议（IEDM）在美国旧金山召开。西湖大学工学院朱博文团队及合作者在会议上发表题为“Flexible Active-Matrix Tactile Sensor Arrays with High Density of 4096 pixels/cm² and In-Array Sensitivity of 51 kPa^-1”的研究成果。研究团队提出了一种触觉传感器的器件和结构协同设计与优化的策略。

2024年12月9日，西湖大学工学院王睿团队在Matter上在线发表题为“In-plane compressive strain stabilized formamidinium-based perovskite”的研究成果，他们发现面内压缩应力是提升甲脒基钙钛矿稳定性的重要因素，揭示了压缩应变提高钙钛矿稳定性的机制，并深入探究了不同方向应变对钙钛矿稳定性的影响。

文章链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590238524005897?via%3Dihub=

2024年12月12日，西湖大学工学院张岩岩团队在ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY上发表了题为“Unravel the in-Source Fragmentation Patterns of Per- and Polyfluoroalkyl Substances during Analysis by LC-ESI-HRMS”的研究论文。该研究针对国内外最受关注的新污染物类型—全/多氟烷基化合物（PFAS），使用UPLC-Orbitrap-HRMS系统研究了12类、82种PFAS在电喷雾离子源（Electrospray，ESI）作用下的源内裂解现象。研究中识别了发生源内裂解的PFAS结构特征，并进一步揭示了其裂解路径。

文章链接: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.4c08442

2024年12月13日，西湖大学生命科学学院，西湖实验室雷凯团队在Nature Communications杂志上在线发表了题为“Mitochondrial Dynamics Govern Whole-body Regeneration Through Stem Cell Pluripotency and Mitonuclear Balance”的研究成果。该研究揭示了线粒体动力学平衡对于维持正常再生功能的重要性。研究发现线粒体动力学平衡不仅影响干细胞的多能性，还决定细胞的命运选择和组织再生。这一发现提示，通过精确调控线粒体动态平衡可以在一定程度上促进组织再生。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-54720-1

2024年12月20日，西湖大学医学院，西湖实验室郑钜圣团队在JAMA Network Open发表了题为“Physical activity during pregnancy and preterm birth among women with gestational diabetes”的研究论文。研究发现GDM孕妇妊娠中期的中高等强度体育活动（moderate-to-vigorous intensity physical activity, MVPA）时长与早产风险呈显著负相关关系。该研究为GDM孕妇孕期中高等强度体力活动的健康益处提供了关键证据，并为制定GDM孕妇的运动指南提供了参考。

文章链接：https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2828262

2024年12月23日，西湖大学生命科学学院，西湖实验室章永登团队与北京大学黄小帅团队、重庆邮电大学范骏超团队、北京大学陈良怡团队合作在Nature Methods杂志上发表题为”Elucidating subcellular architecture and dynamics at isotropic 100 nm resolution with 4Pi-SIM“ 的研究论文。该研究提出了一种新型4Pi-SIM超分辨显微镜架构，以三维各向同性100纳米分辨率揭示了不同类型细胞中复杂精细的亚细胞结构。4Pi-SIM首次在活细胞上实现了三维各向同性100纳米光学分辨率延时成像，成像时程可达数小时（500-600个时间点）。另外，4Pi-SIM还具备同时双色成像能力，能够捕捉三维空间内不同细胞器之间的快速相互作用过程。

文章链接：

https://www.nature.com/articles/s41592-024-02515-z