上新啦！中国足彩在线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7月部分科研成果，速速一睹为快！
AI for Science
人工智能创新与产业研究院林晨森团队发表跨尺度空化研究成果
7月1日，人工智能创新与产业研究院青年副研究员林晨森与美国布朗大学应用数学系GeorgeEmKarniadakis教授团队等合作，在国际权威综合性期刊《美国科学院院刊》（PNAS）发表题为“Onset of cavitation and vapor bubble development over hydrophilic and hydrophobic surfaces”的研究论文。
该研究针对空化过程中“从无到有”的气泡成核与生长机理，基于many-body dissipative particle dynamics (mDPD)跨尺度模拟方法，系统揭示了在亲水、中性及疏水三类固体边界上异质空化的发生条件与演化规律：亲水界面，空化在液体本体内首先出现（近似均质成核），气泡快速长大并激发强烈的压力脉冲，引发后续气泡坍缩；近中性界面（接触角≈90°），气泡在固壁处较低负压即可成核，伴随较弱的压力振荡；疏水界面或播撒微粒，表面瞬态微泡易于合并并迅速生长，实现低门槛异质成核。研究成果填补了分子尺度经典成核理论（CNT）与宏观观测之间的“介观尺度空白”，构建了连续、无缝的空化多尺度物理图景。该工作不仅在气泡成核物理上拓展了理论认识，也为气泡动力学与AI的深度融合提供了关键数据基础。研究所积累的跨尺度数据信息，有望为建立具备泛化能力的AI气泡动力学大模型奠定重要基础，并为未来在多个工程与医学场景中的快速空化风险评估提供AI驱动的新范式。
新闻链接：https://ai3.fudan.edu.cn/info/1050/2094.htm
原文链接：https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2503033122
人工智能创新与产业研究院伏羲团队发布“FuXi Weather”首个预报精度超越HRES的全球天气循环同化和预报系统
7月19日，人工智能创新与产业研究院伏羲团队最新论文“A data-to-forecast machine learning system for global weather ”在Nature Communications发表，研究成果“FuXi Weather（伏羲大模型）”系统是首个能够独立完成数据同化（DA）与循环预报的端到端机器学习全球天气预报框架。它通过融合多源卫星观测数据，以0.25°分辨率生成10天可靠预报，在观测稀疏地区（如非洲中部）的表现甚至超越欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的高分辨率预报（HRES）。
FuXi Weather的核心创新将预报模型和同化模型联合优化，系统验证方式实现了数据处理能力的跃升，直接对预报结果做端到端优化。仅仅用三颗极轨和部分掩星数据，从白噪声开始循环同化，实现了从原始卫星数据的高精度天气预报。
因同化卫星数据量有限（ECMWF使用约90种仪器，FuXi仅5种），初期RMSE高于HRES；受ERA5训练数据固有误差影响，对比IMERG降水数据时ACC较低；机器学习模型易生成过度平滑的预测，需引入生成模型或物理约束改进。未来将继续扩展观测类型（如无线电探空、雷达数据）；开发隐式DA框架，直接从历史观测序列生成预报；优化混合并行策略，提升超大规模数据训练效率。伏羲团队在上述工作的基础上同化了更多真实观测数据，今年继续研发了FuXi-Weather 2.0模型，精度上有了更大幅度的提升。
新闻链接：https://ai3.fudan.edu.cn/info/1050/2144.htm
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-62024-1
数学物理领域
物理学系/应用表面物理全国重点实验室资剑、石磊团队实现基于BIC的动量空间拓扑“自旋”织构
7月10日，物理学系/应用表面物理全国重点实验室资剑教授、石磊教授团队与新加坡南洋理工大学申艺杰教授团队合作，在拓扑光子学领域取得重要研究进展，研究成果以“Meron Spin Textures in Momentum Space Spawning from Bound States in the Continuum”为题发表在Physical Review Letters上，并被选为Editors’Suggestion和Featured in Physics。
近年来，拓扑自旋织构在光学体系中被实现，包括倏逝电磁场、能流分布和时空光场等，展现出了极大的应用前景，对其产生、调控和应用是当前的核心研究内容。研究团队揭示了基于连续谱中束缚态（Bound state in the continuum，BIC）产生的动量空间半子。BIC是动量空间中的拓扑奇点，携带整数的拓扑荷，与动量空间的偏振涡旋紧密关联。研究团队前序系统性研究工作揭示了基于BIC实现的丰富光场调控效应，如光涡旋产生和光束位移调控等，这些工作都证实了BIC在实现偏振涡旋拓扑和动量空间拓扑调控方面所具有的重要潜力。
本研究进一步探索了围绕BIC拓扑偏振涡旋带来的拓扑光场调控效应，提出了一种全新的动量空间Stokes Meron产生方式，揭示了偏振涡旋、相位涡旋、Stokes斯格明光场之间的关联。由于光子晶体结构所具有的周期性，本方法还具有紧凑性和无需对准的特点。这种紧凑、无需对准和具有一定带宽的光学斯格明织构的产生方式，也为进一步应用斯格明光场打下了坚实的基础。
图 基于光子晶体平板产生动量空间中半子的示意图
新闻链接：https://phys.fudan.edu.cn/4d/fd/c7609a740861/page.htm
原文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/3g3j-mnh9
现代物理研究所王思敏青年研究员团队揭示滴线原子核的电磁跃迁“反常”之谜
7月14日，现代物理研究所王思敏青年研究员团队与美国密西根州立大学稀有同位素束流装置(FRIB)团队合作，在对近质子滴线核的研究中取得重要进展，成功解释了缺中子钙同位素中存在的电磁跃迁“反常”现象。该研究深化了人们对远离稳定线原子核结构的认识，特别是揭示了连续谱效应在其中的关键作用。研究成果以Letter形式发表于核物理权威期刊《物理评论C》，题为“Puzzling B(E2; 0+→2+) strength in the proton dripline nucleus 36Ca”。
滴线附近弱束缚与非束缚原子核是核物理研究的前沿领域，其中缺中子钙同位素近年来受到广泛关注。在36Ca和38Ca的研究中发现了一个令人困惑的“反常”现象：尽管36Ca的2+激发态能量更高、电荷半径更小，但其从基态到2+激发态的电磁跃迁强度B(E2)值反而比38Ca更大。这一观测结果与传统核物理的预期相矛盾，表明在这些靠近质子滴线的原子核中，可能存在质子跨Z=20幻数激发到非束缚态引起的连续谱效应与结构演化的耦合机制。
为攻克这一难题，研究团队采用了国际前沿的“伽莫夫壳模型（Gamow shell model）”结合手征有效场论核力进行理论计算。该模型是一种能够同时处理束缚核子和非束缚核子（连续谱态）的先进理论工具。计算结果清晰地表明，36Ca的2+激发态实际上是一个“质子共振态”，其波函数在空间上较为弥散。正是这种弥散的结构极大地增强了其电磁跃迁的强度，从而解释了实验上观测到的B(E2)反常增大的趋势。
这项工作有力地证明了对于质子滴线附近的奇特原子核，连续谱效应对波函数及可观测量的描述至关重要。该研究不仅为解决钙同位素中的电磁跃迁“反常”之谜提供了令人信服的理论解释，也为理解和预言其他远离稳定线原子核的新奇现象提供了重要的理论框架和计算方法。
图 钙-36(36Ca)是位于质子滴线附近的原子核，其2+激发态位于粒子发射阈值之上。这种非束缚特性导致该核态具有空间弥散的密度分布，从而显著增强了其电磁跃迁强度。
新闻链接：https://imp.fudan.edu.cn/53/f2/c48935a742386/page.htm
原文链接：https://doi.org/10.1103/wf6w-hczk
现代物理研究所黄旭光教授、马国亮研究员联合合作者发表关于夸克自旋关联与QCD临界点的最新理论研究成果
7月17日，现代物理研究所黄旭光教授、马国亮研究员与大连理工大学联合研究团队在夸克自旋关联及其与QCD临界点关系的理论研究方面取得重要进展。团队提出利用相对论重离子碰撞中正反夸克自旋关联作为寻找QCD临界点的新探针，相关成果以“Fluctuations and correlations of quark spin in hot and dense QCD matter”为题发表在Physical Review Letters上。
近年来，随着重离子碰撞实验中整体极化现象的观测，自旋相关物理受到广泛关注。在非中心重离子碰撞实验中，巨大的角动量通过自旋–轨道耦合，使得产生的超子呈现出整体（或局域）自旋极化。此外，实验还观测到了矢量介子的自旋排列行为，揭示了夸克胶子等离子体中复杂的自旋动力学性质。另一方面，强相互作用物质的相结构也是核物理研究的核心问题之一。理论预言在量子色动力学（QCD）相图上的有限温度与高密度区域存在一个临界终点（Critical End Point, CEP），标志着一阶相变与连续过渡的分界。然而，如何在实验中准确定位该临界点仍是当前研究中的重大挑战。
该研究创新性地将高能重离子碰撞中的自旋物理与QCD相结构直接关联起来(图)。提出并系统分析了正反夸克自旋关联在CEP附近的增强行为，并基于有效模型研究了正反夸克自旋关联的行为特征，指出该自旋关联可作为寻找CEP的敏感信号。结果显示，在手征相变的临界区域，夸克自旋关联呈现出明显的峰值结构。进一步探讨了该效应的实验可观测性，指出这种关联的峰值结构有望通过矢量介子的自旋排列以及超子–反超子的自旋关联进行探测。研究不仅为实验寻找CEP提供了新的理论依据，也可能解释近期STAR束流能量扫描实验中较低能量下的?介子自旋排列的非单调行为。
该研究通过将自旋物理与QCD手征相变结合，揭示了夸克胶子等离子体中自旋与物质相结构之间的深层联系，开拓了研究强相互作用物质性质的新思路，也为未来重离子碰撞实验中探测临界行为提供了理论支撑和潜在可观测量。
图 夸克自旋与QCD相结构示意图
新闻链接：https://imp.fudan.edu.cn/53/92/c48935a742290/page.htm
原文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/g1bh-85h4
现代物理研究所王小龙课题组在γ(1S,2S)单举衰变中获得Pcs(4459)的证据
7月21日，现代物理研究所王小龙课题组基于Belle/Belle II实验在Upsilon(1S,2S)的单举衰变中发现含粲-奇异夸克的五夸克候选粒子Pcs(4459)的证据，这是五夸克态实验研究领域的重要进展，成果以“Search for and in γ(1S,2S) Inclusive Decays at Belle”为题发表于Physical Review Letters上。
研究团队提出基于Belle/Belle II实验所拥有的世界上最大的Upsilon(1S,2S)数据样本，利用底夸克偶素通过胶子交换湮灭所形成的夸克富集环境，在其单举衰变产生寻找和研究五夸克态候选粒子。该样本拥有1.0亿Upsilon(1S)事例和1.6亿Upsilon(2S)事例。课题组研究发现，在ΛJ/ψ末态的Pcs(4459)质量附近有明显的结构，通过约束于Pcs(4459)质量和宽度的拟合并考虑了系统误差获得3.3σ的信号显著性。在自由拟合中，该结构的质量和宽度分别为4471.7±4.8±0.6 MeV/c2和22±13±3 MeV，统计显著性达到3.8σ。同时，本研究并未在γ(1S,2S)单举衰变中获得明显的Pcs(4380)信号。
此前的Pc和Pcs等五夸克态研究只在LHCb一个实验进行，未得到其他实验的交叉验证。王小龙课题组首次在正负电子对撞实验进行研究并获得Pcs的证据，发现了研究五夸克态的新途径。两种不同产生机制数据是理解五夸克态结构的关键。Belle II实验设计亮度比Belle实验高两个量级，这一新途径的发现极大提升了基于未来大统计量Belle II实验数据发现新粒子的潜力，拓展了研究强相互作用的新途径。
图 Belle/Belle II实验在单举衰变中获得Pcs(4459)的证据
新闻链接：https://imp.fudan.edu.cn/54/ce/c48935a742606/page.htm
原文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/pf8m-6j69
地球科学领域
Nature|环境科学与工程系大气环境健康团队合作发展出PM2.5健康效应的应对方案
7月9日，环境科学与工程系李庆领衔的大气环境健康团队与清华大学环境学院合作，基于我国21个省份368个典型人为源排放PM2.5现场测试、化学指纹分析、细胞毒性拆解、大气暴露模式等多学科方法的综合研究，阐明人为源排放PM2.5毒性效应及其成因，率先发展了人为源排放PM2.5的毒性谱，量化了中国PM2.5毒性的来源、时空分布及变化趋势，提出了以削减毒性风险为导向的、因地制宜的空气污染精准防控新策略。该研究成果以“Control of toxicity of fine particulate matter emissions in China（中国细颗粒物排放毒性控制）”为题以Article形式在线发表在《自然》（Nature）杂志上。
该研究揭示出不同来源PM2.5毒性效应差异可高达数十倍，其中民用固体燃料燃烧排放的PM2.5毒性最高，其次是船舶、冶金工业、刹车片磨损、柴油车、汽油车、水泥厂和电厂；阐明了上述毒性差异主要由PM2.5中关键毒性组分（如多环芳烃和毒性金属）决定，而后者又取决于原材料/燃料和工艺/污染控制技术等因素；进一步结合大气污染物排放清单，建立了我国首个大气PM2.5排放毒性清单；发现2005年以来中国工业源减排对于PM2.5质量减排的贡献最大，而基于毒性调控的排放削减主要来自于民用固体燃料燃烧源（约80%）；通过融合大气传输模型与人群暴露风险评估，量化出我国不同地区一次PM2.5人群毒性暴露风险；发现胡焕庸线以东区域，工业密集、人口集中，PM2.5毒性与浓度的叠加效应显著，成为健康风险最高的地区。研究采用多学科交叉的方式，为“细颗粒物的非等效毒性”这一科学问题提供了新的证据和思路。研究成果为推动PM2.5污染治理从“质量浓度控制”向“毒性风险控制”转变提供了科学支撑，也为全球空气污染治理和人群健康保障方面提供了理论依据。
新闻链接：https://environment.fudan.edu.cn/4d/5d/c26494a740701/page.htm
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09158-w
环境科学与工程系王梓萌团队发现铁矿物在光照下调控自由基生成及有机碳矿化的双重角色
7月3日，环境科学与工程系王梓萌教授团队在无定型的铁氧化物领域取得进展，研究成果以“Heterogeneous photochemical generation of hydroxyl radical in mineral-organics systems: Dual roles of iron oxides”为题发表于Environmental Science & Technology。研究聚焦矿物与有机碳在光照下生成?OH过程中的复杂相互作用，明确了铁氧化物既可通过促进电子转移增强?OH生成，也可能因猝灭激发态或竞争光吸收而抑制?OH生成的双重作用。铁氧化物在与不同类型有机化合物共存时，通过调控激发态行为和电子转移路径，显著影响?OH的生成效率。通过研究单组分系统和复合系统（铁氧化物与有机物的多种组合），研究发现低分子量有机酸如柠檬酸（CA）和草酸（OA），在与铁氧化物结合时能够显著增强?OH的生成。这一作用的增强主要源于光子吸收效率的提高以及电子转移过程的促进。而具有芳香共轭结构的有机物，如腐殖酸（AHA）和蒽醌（AQDS），表现出显著的光敏化行为，可通过激发态参与界面反应，则铁氧化物反而抑制?OH的生成。双重角色揭示了矿物反应性与有机物分子结构之间的复杂作用关系。进一步分析表明，光化学生成的ROS不仅促进有机碳的矿化，也驱动铁矿物的转化过程。本研究进一步深化了对矿物-有机物相互作用在光驱动的氧化还原过程中的认识，并对理解污染物和有机碳在铁富集区域的转化过程具有理论与实践意义。
新闻链接：https://environment.fudan.edu.cn/4c/7f/c26494a740479/page.htm
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.5c04440
新工科领域
“中国足彩在线智造”亮相2025世界人工智能大会（WAIC）
智能机器人与先进制造创新学院可信具身智能研究院姜育刚团队高精度、低成本“自适应视触觉AI传感器”在WAIC上首次公开亮相
7月26日，智能机器人与先进制造创新学院可信具身智能研究院团队带着自主研制的“自适应视触觉AI传感器”，在2025世界人工智能大会（WAIC 2025）上首次公开亮相。
团队自研的视触觉传感技术，可以让机器人拥有类似人类皮肤的“触觉神经”。搭载这一技术的触觉夹爪可精准感知细微接触力，稳稳夹起像嫩豆腐、薯片和果冻这样的易碎物体，并摆出各种造型，真正实现“柔中带感，触而能知”。
这项技术的核心在于通过内置摄像头捕捉特制材料中微小颗粒在受力时的形变，借助AI模型将复杂的触觉信号转化为高维视觉数据，精准还原各方向的受力情况。其具备三大技术亮点：一是柔性界面如同人类皮肤般柔软贴合，且高度耐磨，能适应复杂表面；二是可感知多维受力，包括正压力、切向力、甚至扭转力，实现“触之有感，动中可辨”；三是灵敏度极高，空间分辨率达到每平方厘米4万个感知点，感知精度甚至超越人类指尖。现场演示中，一块嫩豆腐、一片果冻被“温柔之爪”轻轻提起，毫无破损，瞬间征服全场。目前，这项创新的视触觉传感技术已成功应用于机器人灵巧手和夹爪，在高精度分拣和精细化操作等任务中表现出色，相比传统电子皮肤，成本降低近50倍，性能显著提升，展现出广阔的应用前景和产业化潜力。此次发布的高精度、低成本的视触觉传感器，将进一步融合触觉多模态双脑架构、XR高精度机器人/机械臂遥操作软硬件系统、以及世界模型实时优化学习系统，为构建面向精细化操作的下一代具身智能大模型提供关键技术支撑。
新闻链接：https://ciram.fudan.edu.cn/55/ae/c48841a742830/page.htm
智能机器人与先进制造创新学院智能机器人研究院甘中学教授团队研发的多源仿生3D打印柔性灵巧手在WAIC首次亮相
由智能机器人与先进制造创新学院智能机器人研究院甘中学教授团队通过3D打印定制化开发设计并一次成型开发的多源仿生灵巧手，采用柔性关节与绳索欠驱实现轻质、柔软、而灵巧的操作能力。其中拇指到无名指为仿人手结构，小指为仿章鱼触手结构，能像章鱼一样实现对多种物体的灵巧、连续弯曲包络，同时其指尖嵌入了微型内窥镜，为这只“手”点亮一盏灯，让它在黑暗狭窄的缝隙中也能“看清”目标，实现精准抓取。
从成本来看，这款灵巧手采用3D打印与模块化设计，单根手指本控制在1元以内，整只手成本在千元级，大幅降低更换难度和成本，用户在家也可完成自主更换。得益于其标准化设计和高度集成，灵巧手可灵活适配多类型人形机器人、机械臂，可以帮助人形机器人实现“按需搭配”、智能升级。在家政辅助、医疗康复、实验室辅助、特殊环境任务等多个领域，这款灵巧手拥有广阔应用前景。
新闻链接：/2025/0728/c1247a146339/page.htm
未来信息创新学院张俊文、迟楠团队在通信与计算融合的光子云计算领域取得重大突破
7月2日，未来信息创新学院张俊文教授和迟楠教授团队，与剑桥大学、张江实验室、国家信息光电子创新中心合作，在生成式人工智能光子云计算架构和芯片领域取得重要进展。向光成果在2025年以“Seamless Optical Cloud Computing across Edge-Metro Network for Generative AI（面向生成式人工智能的跨边缘-城域网络的光子云计算技术）”为题发表在国际重要期刊《自然·通讯》（Nature Communications）上。张俊文教授、迟楠教授和剑桥大学程祺翔教授为共同通讯作者。
团队提出了一种跨边缘-接入-城域网络的光子云计算系统，自研了基于阵列波导光栅的光计算核心模块，利用阵列波导光栅的波长位移机制实现基于时间和波长维度的周期性同步卷积。团队还巧妙利用了光学频率梳的多波长光源和周期性分布，实现计算资源和通信资源的动态分配与有机融合。这套架构首次报道部署在云端的光计算节点，通过现有的城域光网络与多个边缘节点相连接，打破了地域与物理隔离的限制，实现了“云-边协同”的通信与计算。更为关键的是，由于模型权重始终保留在本地边缘节点，即便网络中断或遭受攻击，云端也无法获取模型核心信息，从物理层面大幅提升了计算的隐私与安全性，为生成式AI等涉及敏感数据的应用场景提供了坚实保障。这不仅避免了在云端部署额外光源和存储器，降低了系统复杂度，也极大地提升了运算效率。
最终基于上述核心芯片和系统架构，每个光子云计算单元能够达到最高3.6TOPS的计算速率，还保证在7比特精度下，实现了118.6 mW/TOPs的优异能效，显著优于目前主流的电子芯片。此外，系统支持通过多个计算单元的协作处理大规模卷积操作，具备良好的扩展性。该团队利用该架构，成功演示了手写数字识别与多种图像生成任务，包括季节转换、语义分割以及多样的图像风格变换。系统实现了等同于7bit计算精度的手写数字识别准确率，并在多个图像生成任务中达到接近电子计算的效果，展现出优异的计算性能与可行性。
新闻链接：https://mp.weixin.qq.com/s/K5rHlVbsl1k67M-env3hxg
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-61495-6
未来信息创新学院周游团队与合作者于量子模拟研究中取得重要突破
7月14日，未来信息创新学院周游团队联合香港大学赵琦与美国马里兰大学高等计算机研究所主任、鲁棒量子模拟中心主任Andrew Childs，系统性探讨了量子纠缠与多体量子模拟算法之间的深刻联系，并取得了重要进展。相关研究成果以“Entanglement accelerates quantum simulation（纠缠加速量子模拟）”为题发表于国际著名期刊《自然·物理》（Nature Physics），三人均为通讯作者。
该工作系统性揭示了量子纠缠在数字化量子模拟中的促进效应，首次建立了纠缠熵与Trotter模拟误差之间的定量联系。从理论层面证明了，高纠缠量子态虽然会极大增加经典模拟的计算复杂度，却能显著提高量子计算机的模拟效率，展现出一种独特的 “纠缠加速” 效应。为验证这一理论，研究团队开展了数值模拟：在典型参数下的量子横场伊辛模型（QIMF）中，随着演化态纠缠熵的迅速增长，一阶和二阶 Trotter 算法模拟误差均随之降低并收敛至平均值；与之相反，在非典型参数下，由于纠缠熵增长缓慢，误差也难以实现显著收敛，如图所示。为充分利用该现象，研究团队进一步开发了基于纠缠信息的自适应测量误差动态优化算法。这一发现不仅为实现“量子优越性”提供了全新的理论支撑，也深化了对量子纠缠物理本质的理解，为高效量子模拟与量子信息处理奠定了坚实基础，预计将在量子计算、材料模拟等前沿领域产生重要影响。
图 纠缠熵与模拟误差的演化趋势：两侧 Y 轴分别表示系统纠缠熵（右）和量子模拟误差（左）
新闻链接：https://mp.weixin.qq.com/s/KiF5m5pibticYXy8XYjTmw
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41567-025-02945-2
生命医学领域
脑科学转化研究院彭勃、饶艳霞团队成功有效遏制CSF1R相关脑白质病疾病进展
7月11日，脑科学转化研究院彭勃、饶艳霞团队与上海市第六人民医院曹立团队携手在《科学》（Science）杂志上发表突破性研究成果：通过替换中枢神经系统中的致病性小胶质胞，成功阻断了CSF1R相关脑白质病（ALSP）在动物模型中的病程进展。
该研究首次揭示，由于携带CSF1R致病基因突变，传统骨髓细胞移植（tBMT）在ALSP特定病理背景下，机制上等效于该团队开发的小胶质细胞替换技术Mr BMT，能够实现小胶质细胞高效替换和神经功能改善。在此基础上，研究团队进一步开展了临床治疗研究，并在为期两年的随访中证实了该方法能够有效阻止ALSP患者病情恶化。
研究首次证明了此前于2020年提出的小胶质细胞替换这一新型细胞疗法的临床有效性，并在全球范围内，围绕致命脑病ALSP治疗，首次实现从动物模型、遗传机制、干预路径到人类临床验证的全链条闭环，让曾被医学界宣判“无药可救”的ALSP患者重获生机！
研究团队用新模型验证了“小胶质细胞替换术”的疗效，通过基于骨髓供体的小胶质细胞替换术（Mr BMT），将小鼠脑中超90%的“问题细胞”“一键替换”为健康细胞。团队观察到，ALSP小鼠原本应该遭到破坏的髓鞘和神经元轴突均变得正常，大脑里的神经电信号传输功能恢复了，连动物的运动能力和认知功能都得以好转，大脑如同“重启修复程序”。此外，由于这个疾病携带CSF1R致病基因突变的特殊性，在该疾病中开展传统骨髓细胞移植（tBMT）等价于基于骨髓供体的小胶质细胞替换（Mr BMT），为临床上开展基于tBMT的小胶质细胞替换治疗奠定理论基础和实验支撑。新模型不仅证实了“细胞替换”的科学逻辑，还让ALSP的机制研究和药物开发驶入“快车道”，为后续临床转化奠定了关键基础。
基于前期在动物模型中的突破性成果，彭勃、饶艳霞团队联合上海市第六人民医院神经内科主任医师曹立团队，在8名确诊ALSP的患者中实施基于传统骨髓移植的小胶质细胞替换治疗，并进行了长达2年的随访观察，将“小胶质细胞替换疗法”推向临床研究。结果显示，患者脑部进展性损伤被成功阻断。
图 基于小胶质细胞替换的细胞治疗策略，通过修正致病基因突变，成功阻断ALSP在小鼠和人类患者中的发生和发展
新闻链接：https://shmc.fudan.edu.cn/news/2025/0711/c1892a146195/page.htm
原文链接：https://doi.org/10.1126/science.adr1015
中国足彩在线大学附属中山医院肝外科团队领衔发布“全球60%肝癌可预防”，擘画世界“护肝”新蓝图
7月29日（英国当地时间7月28日，即世界肝炎日），中国足彩在线大学附属中山医院周俭教授、樊嘉院士团队联合日本近畿大学工藤正俊(Masatoshi Kudo)团队于在全球顶级医学期刊《柳叶刀》(The Lancet)正式发布了《全球肝癌防治策略和行动计划》。
这是《柳叶刀》杂志成立200多年以来，针对全球性重大疾病挑战，首次由中国专家学者牵头，携手日本、韩国、美国、西班牙、法国、意大利等国家和地区的51位著名专家共同制订的具有划时代意义的重大报告。《柳叶刀》主编Richard Horton评价说：“这份重大报告是在最出色的国际合作下完成的，如果我们想扭转当前肝癌的发展趋势，所需要的正是这样卓越的国际合作。因此，让我们从今天就开始行动。”
报告明确指出“全球60%的肝癌病例可预防”，并制定了三级防控体系：在预防前线，要求各国强制乙肝疫苗接种和治疗丙肝，推行“糖税”、提高酒类产品价格及健康警示标签；在筛查层面，将肝纤维化筛查纳入糖尿病与肥胖人群常规体检；推广无创检测手段，降低筛查门槛和成本；在治疗端，则强调诊疗公平性，缩小国家与地区间药物可及性差距，将姑息治疗纳入肝癌管理全程，提升病人生活质量。
报告呼吁，全球的肝癌防治策略和行动计划需要各国的卫生政策制定者、卫生健康从业者、国际专业学会/协会组织、研究人员和健康科普宣教团体的共同努力，才能达到降低全球肝癌负担、提高肝癌病人生活质量的目的。
香港中文大学的陈林、中山医院的孙惠川和徐泱以及中国医学科学院肿瘤医院/国家癌症中心的曾红梅是该重大报告的共同第一作者。中山医院的周俭、樊嘉和日本近畿大学的工藤正俊(Masatoshi Kudo)为重大报告专家委员会的联席主席。
新闻链接：/2025/0729/c1268a146346/page.htm
原文链接：https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(25)01042-6/abstract
脑科学研究院/脑功能与脑疾病全国重点实验室张玉秋团队揭示感觉运动皮层调控慢性疼痛和运动控制的特异性神经元亚群及其环路机制
7月3日，脑科学研究院/脑功能与脑疾病全国重点实验室张玉秋教授团队在《自然-通讯》(Nature Communications)期刊发表题为“Descending projection neurons in the primary sensorimotor cortex regulate neuropathic pain and locomotion in mice”的研究论文，揭示了初级感觉运动皮层调控神经病理性疼痛和运动控制的特异性神经元亚群及其环路机制。
通过病毒示踪、在体双光子成像、光遗传学和化学遗传学操控等实验技术，研究团队在初级感觉运动皮层（SM1）深层（第5/6层）鉴定出两群相互独立的谷氨酸能神经元亚群SM1PAG和SM1RVM，它们分别投射到中脑导水管周围灰质（PAG）和延髓头端腹内侧区（RVM）。尽管这两群神经元的空间分布及其下行投射的解剖部位和电生理特性迥异，但在痛觉感知和运动控制功能上展现出惊人的相似性和协同性。在坐骨神经慢性压迫（CCI）诱导的神经病理性痛模型小鼠，选择性激活其中任何一群神经元（SM1PAG或SM1RVM）或其下行通路（SM1→PAG或SM1→RVM），均能显著缓解神经病理性痛，若同时激活这两群神经元可产生更为强大的镇痛效应。相反，利用Cre-Off策略选择性激活除这两群神经元以外的其他SM1神经元，可直接触发小鼠痛觉敏化。这些实验构建了完整的证据链，即激活SM1某些特定的神经元亚群能缓解疼痛，而刺激周围其他神经元反而促进疼痛，这一发现为精准镇痛提供了重要线索。
该研究的另一个发现是，这两群SM1神经元在正常生理状态下对躯体感觉刺激反应微弱，却在运动中（如转棒）被强烈激活。选择性抑制这两群神经元对躯体感觉刺激诱发的反射性行为无影响，但可损害小鼠的精细运动和运动协调。更为重要的是，该研究进一步揭示这两群SM1神经元在“运动镇痛”（Exercise-induced analgesia）中所扮演的重要角色。实验证明，执行运动任务（如转棒）能有效缓解小鼠神经病理性痛，该效应可被选择性抑制SM1PAG或SM1RVM神经元完全阻断。这些结果表明，运动可通过特异性激活这两群SM1神经元及其下行PAG/RVM通路发挥镇痛作用，从而揭示了“越动越不痛”的神经机制。
图 SM1神经元亚群介导镇痛和运动调控的机制示意图
新闻链接：https://shmc.fudan.edu.cn/news/2025/0705/c1892a146167/page.htm
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-61164-8
脑科学转化研究院舒友生团队发现孤独症高风险基因SCN2A的致病机制并提出药物干预新策略
7月10日，脑科学转化研究院舒友生教授团队在神经科学期刊《神经元》（Neuron）上发表了题为“Selective loss of Scn2a in ventral tegmental area dopaminergic neurons leads to dopamine system hypofunction and autistic-like behaviors”的研究论文。该研究另辟蹊径，将目光转向与社交奖赏密切相关的腹侧被盖区（Ventral tegmental area, VTA）。借鉴左旋多巴治疗帕金森病的策略，研究团队推测，相似的治疗可能有助于改善小鼠的孤独症样行为。在Scn2a条件性缺失小鼠上，团队首先采用光遗传技术检测了不同剂量的左旋多巴对多巴胺释放的影响，发现适量的左旋多巴可在伏隔核同时显著增强基底水平的多巴胺释放和光刺激诱发的释放。意外的是该剂量左旋多巴对小鼠的运动异常无明显效果，但能显著缓解其核心非运动的孤独症样行为障碍，包括改善焦虑不足、恢复社交新异性偏好以及增强新异性识别能力。重要的是，在更能模拟人类疾病状态的全身性Scn2a杂合缺失小鼠中，研究团队同样观察到了运动增多、焦虑不足、主动社交减少和社交新异性缺乏的行为特征，并且左旋多巴对非运动症状有显著的改善效果。
该研究揭示了NaV1.2在多巴胺神经元中调控动作电位发放和多巴胺释放的关键作用。首次发现Scn2a在VTA区域多巴胺神经元的特异性缺失可引发重复转圈行为和社交障碍，并在Scn2a杂合缺失小鼠上观察到类似的社交缺陷。同时，研究证实左旋多巴能够有效改善这些小鼠的核心非运动的孤独症样行为（图）。这些研究结果共同表明，多巴胺系统功能障碍是SCN2A功能缺失突变导致ASD的关键病理机制，多巴胺替代疗法有望成为干预此类甚至多巴胺功能不足所致ASD的有效临床手段，但其疗效还需进一步探索和临床验证。
图 Scn2a缺失导致孤独症样行为的神经机制以及左旋多巴的治疗作用
新闻链接：https://shmc.fudan.edu.cn/news/2025/0711/c1892a146195/page.htm
原文链接：https://www.cell.com/neuron/abstract/S0896-6273(25)00434-9
公共卫生学院阚海东、徐燕意团队合作研究揭示肺泡巨噬细胞吞噬柴油机颗粒物的关键机制
7月21日，公共卫生学院阚海东教授、徐燕意副教授团队联合美国马里兰大学应哲康教授团队揭示了肺泡巨噬细胞在柴油机颗粒物（Diesel exhaust particles，DEP）引发肺部炎症中的关键影响，并首次揭示了巨噬细胞清道夫受体1（macrophage scavenger receptor 1, Msr1）在颗粒物吞噬作用中的核心功能，研究成果以“The Role and Phagocytic Mechanisms of Alveolar Macrophages in Inflammatory Responses Induced by Diesel Exhaust Particles”为题发表于Environmental Science & Technology。
研究发现，DEP能够在24小时内引发肺部炎症及急性期反应，肺泡灌洗液中炎症细胞数量显著增加，以及肺组织中炎症和急性期反应指标相关的基因和蛋白表达水平也均显著上调。但在随后的7天内，这些炎症反应呈现逐渐减弱趋势，显示出明确的时间依赖特征。进一步分析表明，肺组织细胞对DEP的吞噬和清除作用在暴露后前三天最强。而耗竭肺泡巨噬细胞后，DEP所引发的肺部炎症和急性期反应明显缓解，且吞噬功能显著降低。
在吞噬机制方面，抑制PIP2介导的非生物性吞噬信号通路后，细胞对DEP的吞噬能力并未明显变化，DEP暴露依然促使细胞炎症因子表达上调。而在生物性吞噬信号通路方面，对Msr1、Scarb1和Marco三种基因分别敲除的细胞进行DEP处理后发现，Msr1基因缺失导致吞噬功能抑制最为显著，同时细胞炎症水平也得到缓解。
本研究通过体内动物模型与体外细胞实验相结合，系统探讨了肺泡巨噬细胞在DEP急性暴露引发炎症反应中的关键作用及其吞噬机制。结果明确指出，肺泡巨噬细胞在DEP引发的炎症过程中发挥核心调控作用，而Msr1可能是介导其吞噬DEP的关键受体。这一发现为深入理解颗粒物相关健康风险的生物学机制提供了新的视角和理论依据。
图 肺泡巨噬细胞在柴油机颗粒物引发炎症反应中的作用和吞噬机制
新闻链接：https://sph.fudan.edu.cn/a/2713
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.5c01861
脑科学研究院/脑功能与脑疾病全国重点实验室解云礼团队揭示调控海马齿状回星形胶质细胞命运决定的分子机制
7月23日，脑科学研究院/脑功能与脑疾病全国重点实验室解云礼团队在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上发表题为“SETDB1 ensures the continuity of embryonic to adult neural stem cells through metabolic alterations in the dentate gyrus（SETDB1通过代谢调控确保齿状回中胚胎至成年神经干细胞的连续性）”的研究论文，该研究深入解析了表观遗传调控因子——组蛋白甲基转移酶SETDB1调控海马齿状回区域星形胶质细胞发生的关键分子机制。
研究发现，表观遗传因子SETDB1的缺失虽不影响胚胎神经干细胞的增殖、迁移、凋亡等基本活动，却会阻断其向成年神经干细胞的转变进程。这些细胞在缺失Setdb1后异常分化为星形胶质细胞，最终导致齿状回结构发育异常。通过多组学联合分析（RNA-seq/scRNA-seq/ATAC-seq/CUT&Tag），发现SETDB1缺失会导致放射状胶质细胞的线粒体形态变短，同时异常激活氧化磷酸化通路。进一步研究表明，SETDB1通过调控下游基因Cox6b2影响该过程。这些结果揭示了SETDB1通过调控Cox6b2介导的线粒体功能和代谢稳态，从而影响小鼠海马发育过程中齿状回星形胶质细胞命运决定的分子机制。
图 SETDB1通过对氧化磷酸化的调控从而决定齿状回星形胶质细胞命运的模式图
新闻链接：https://shmc.fudan.edu.cn/news/2025/0729/c1892a146341/page.htm
原文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2424315122
脑科学研究院柳申滨团队揭示针刺对胃功能调控的神经解剖学机制并推动临床转化研究
7月25日，脑科学研究院柳申滨团队及华山医院王念宏团队在《神经元》（Neuron）上发表题为“Neuroanatomical organization of electroacupuncture in modulating gastric function in mice and humans（小鼠和人类中电针调节胃功能的神经解剖学机制）”成果。该研究系统阐明了高强度深部组织电针刺激调控胃功能的效应规律及其神经解剖学基础，并成功将这一研究成果转化为功能性消化不良的临床治疗方案。
研究采用生理记录系统、活体成像系统及在体双光子钙成像技术，发现仅高强度电针小鼠足三里可显著促进胃动力，且该效应完全依赖于迷走神经通路。皮内或胫骨前肌浅层电针刺激均不能促进胃动力，而胫骨前肌深层及比目鱼肌电针刺激则可显著增强胃动力。研究人员利用腓总神经切除（CPX）消融支配深层组织的神经后，发现CPX小鼠足三里高强度电针刺激时，电针刺激促胃动力效果完全丧失。表明高强度电针足三里诱发“迷走神经-胃”反射通路具有组织层次特异性，需依赖对深层组织刺激实现，而皮肤及浅层肌肉刺激无效。该研究揭示了电针对胃功能调控具有显著的组织层次特异性和强度依赖性特征，并阐明其作用的“躯体感觉-迷走神经-胃反射”神经解剖学机制，为优化临床电针治疗胃动力障碍的方案提供了科学依据。该研究结果不仅深化了对躯体体表部位（穴位）刺激机制的理解，同时更为制定精准化电针治疗方案奠定了理论基础。
新闻链接：https://shmc.fudan.edu.cn/news/2025/0729/c1892a146342/page.htm
原文链接：https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(25)00504-5
中国足彩在线大学附属眼耳鼻喉科医院舒易来、李华伟、陈兵、王武庆研究团队与合作者开展全球首个基因治疗与人工耳蜗队列研究
7月21日，中国足彩在线大学附属眼耳鼻喉科医院耳聋基因治疗团队发现耳畸蛋白缺陷（OTOF）基因治疗恢复患者自然听力，在噪声言语与音乐感知中比人工耳蜗表现更优。此研究是全球首个基因治疗与人工耳蜗的队列研究，以“Gene Therapy vs Cochlear Implantation in Restoring Hearing Function and Speech Perception for Individuals with Congenital Deafness”为题发表于国际期刊《美国医学会·神经病学》（JAMA Neurology）。
该研究首次系统地比较了先天性耳聋儿童接受基因治疗与人工耳蜗植入后的多维度效果差异，由中国足彩在线大学附属眼耳鼻喉科医院、国家卫健委听觉医学重点实验室、上海市罕见病基因编辑与细胞治疗重点实验室（筹）的舒易来教授、李华伟教授、陈兵教授、王武庆教授团队领衔，联合哈佛大学医学院陈正一教授完成。
团队长期深耕此领域，创新性采用双腺相关病毒（AAV）载体递送系统，以基因置换策略，将正常的人源OTOF编码序列导入患者内耳感受声音的毛细胞，促使毛细胞能够表达正常功能的耳畸蛋白，从而从根本上改善听力和言语。经过数年自主研发，团队研发出OTOF耳聋基因治疗药物。2022年6月，临床试验获伦理委员会批准；同年，成功完成全球首例耳聋患者的基因治疗药物体内给药。此后又陆续为10余名患者给药，成功纠正患者听力和言语，这是国际首个先天性耳聋基因治疗临床试验（First-in-Human），也首次实现了双AAV载体人体递送，解决了大基因递送这一医学难题，开启了耳聋基因治疗新时代，为全球耳聋患者带来“听见世界”的曙光。
研究纳入11名已接受基因治疗的先天性耳聋儿童，并按照严格标准，匹配了61名已接受人工耳蜗植入的先天性耳聋儿童，进行了长达1年的随访评估，从听力阈值、听觉言语问卷、言语测试（安静及噪声环境）、音乐感知、方向感知、听觉皮层信息处理、生活质量等多个维度进行对比分析。在接受基因治疗的11名先天性耳聋孩子中，有9名完成了治疗后1年的跟踪观察。结果显示，他们的听力恢复情况非常稳定，言语能力也越来越好，这说明，针对OTOF基因缺陷的耳聋基因治疗，不仅能改善听力，疗效还能保持稳定。
新闻链接：https://shmc.fudan.edu.cn/news/2025/0723/c1892a146306/page.htm
原文链接：https://jamanetwork.com/journals/jamaneurology/article-abstract/2836395
