福建师范大学作为百年省属重点高校，争创国家“双一流”建设高校，既是省委省政府赋予学校的重大职责使命，也是历代福建师大人的夙愿担当，是学校重中之重的工作。学校官微围绕“质量、特色、贡献”导向推出系列专题，全方位展示学校办学成果，进一步坚定全校师生奋勇冲刺“双一流”的信心与决心。
近期，我校师生团队积极突破学科壁垒，在多个学科领域实现新突破，相关研究得益于国家自然科学基金等项目的强力支持，创新成果发表于国际高水平学术期刊, 引发了学界广泛关注。
欧阳松应教授团队
揭示细菌抗噬菌体系统SPARDA激活机制
Argonaute（Ago）蛋白是一类在生物界中广泛存在的保守蛋白家族，真核生物Ago（eAgo）由四个结构域组成：N端结构域、PAZ结构域、MID结构域和PIWI结构域，它们通过两个连接区（L1和L2）相连，并作为RNA诱导沉默复合物（RISC）的核心成分，在RNA干扰中发挥关键作用。
原核生物同样广泛存在Ago蛋白（prokaryotic Argonaute, pAgo），且其多样性更为显著。根据结构域组成，pAgo可分为长pAgo与短pAgo，其中短pAgo占比超过60%。而短pAgo仅含有MID结构域和一个催化失活的PIWI结构域，因此不具备切割靶核酸的能力。这类蛋白通常与编码TIR、Sir2、DUF3457等特征结构域的基因位于同一操纵子，形成有功能的蛋白质复合物。目前，短的pAgo介导的抗噬菌体机制研究有限。
我校生命科学学院欧阳松应教授团队2024年关于原核生物的SPARSA系统的研究，发现pAgo和相关效应蛋白形成一个带正电通道，而gRNA和tDNA结合在该通道，进而引发细胞内NAD+的快速耗竭导致流产感染，起到抗噬菌体感染作用（Nat Commun丨欧阳松应/龙凤/李金宇合作揭示效应蛋白SPARSA系统在细菌免疫中的激活机制）。
SPARDA（Short Prokaryotic Argonaute and DNAse/RNase-Endonuclease）是一种新型抗噬菌体系统，该系统将APAZ结构域与一个DREN核酸酶结构域融合，在识别外源核酸后，SPARDA通过DREN核酸酶结构域对多种核酸底物产生广泛的“附带”切割活性。然而，关于SPARDA的组装机制及其非特异性核酸酶活性的激活机理仍有待阐明。
近日，我校欧阳松应教授团队与厦门大学夏宁邵院士团队合作，在《Nature Communications》上在线发表题为“Filament assembly induced by the recognition of target DNA activates the prokaryotic Argonaute SPARDA system”的论文，对来自Novosphingopyxis baekryungensis的SPARDA系统进行了深入研究，通过冷冻电镜技术揭示了与gRNA完全配对的tDNA可诱导SPARDA组装成纤维状结构，并且该纤维状组装导致DREN核酸酶结构域发生四聚化，从而激活其核酸酶活性。
研究首先解析了SPARDA-gRNA复合物的冷冻电镜结构（分辨率2.77Å），发现gRNA诱导了SPARDA的二聚化，由pAgo和DREN-APAZ形成二聚体。为了进一步阐明tDNA识别gRNA时DREN被激活的机制，团队进一步解析了SPARDA-gRNA-tDNA三元复合物的冷冻电镜结构（分辨率2.64Å），发现gRNA和tDNA结合后，会诱导SPARDA形成纤维状结构（图1）。
图1
研究团队进一步解析了SPARDA形成纤维状结构，发现在纤维状结构中DREN结构域会形成一个四聚体，并形成有利于底物结合的通道，从而促进核酸底物的积累和切割。他们意外捕捉到了DREN结构域结合过量的gRNA-tDNA的状态，为理解SPARDA的底物切割机制提供了重要证据。
通过一系列冷冻电镜结构的解析，研究团队揭示了SPARDA在靶DNA激活过程中经历“单体 → 二聚体 → 单体 → 丝状结构”的动态转变（图2）。这些结果共同阐明了一种依赖纤维状组装的激活机制，为理解短pAgo介导的抗病毒免疫应答提供了重要的结构基础。
图2
我校生命科学学院欧阳松应教授、王勖荣博士和厦门大学夏宁邵院士团队郑清炳高级工程师、李少伟教授为共同通讯作者。我校生命科学学院在读博士生张婉月、甄向凯研究员，厦门大学博士生江羽宸、李煜为共同第一作者。该工作得到国家自然科学基金等项目资助。
姚胡蓉教授团队
在Nature子刊发表重要科研成果
近日，我校物理与能源学院姚胡蓉教授在钠离子电池层状氧化物正极材料领域的研究中取得重要进展，创新性地将电负性与构型熵结合，用于量化并预测高熵层状氧化物的堆叠结构倾向。
钠离子电池层状氧化物正极（NaₓTMO₂）的性能高度依赖于其堆叠结构（O3型或P2型）。通常钠含量是决定结构类型的关键因素。然而，在高熵或多组分体系中，由于过渡金属（TM）种类增多、相互作用复杂，组成与结构之间的关联变得模糊，“阳离子势”等规则失效，使得高性能、高稳定性正极材料的合理设计面临挑战。
研究创新性地提出“电负性熵权重（Wx）”这一物理化学描述符，首次将离子电负性与构型熵结合，用于量化并预测高熵层状氧化物的堆叠结构倾向。基于此理论指导，团队成功设计高Wχ值的低钠含量O3型高熵层状氧化物正极材料Na0.67Ni0.18Cu0.18Fe0.15Co0.15Mn0.17Ti0.17O2（O3-Na0.67），即使钠含量降低到0.538仍为O3结构。该材料展现出优异的结构稳定性、空气稳定性、循环性能（200圈容量保持率93.02%）及倍率能力，并在钾离子电池中也表现出良好稳定性。该研究为合理设计复杂组分的高性能电极材料提供了全新的理论方法。
研究成果1月8日以“Electronegativity and Entropy Design of Layered Oxides for Sodium-ion Batteries”为题，发表在国际顶级期刊《Nature Communications》。
我校为第一作者单位，硕士研究生甘露为第一作者，姚胡蓉教授为本文通讯作者。相关成果分别与中国科学院化学研究所郭玉国研究员、宁德时代欧阳楚英合作完成。
陈大钦教授团队
在钙钛矿量子点玻璃领域
取得重要进展
全无机CsPbBr3钙钛矿量子点玻璃因其优异的光学性能和长期稳定性，被认为是实现Rec.2020宽色域显示的理想绿光材料，但其在绿光长波段（530 nm以上）仍面临量子效率低的瓶颈问题。
针对当前CsPbBr3@Glass在绿光波段光学性能难以满足Rec. 2020色域要求这一挑战，我校物理与能源学院陈大钦教授团队创新性提出了F离子掺杂结合水淬冷工艺的协同调控策略。该方法通过有效调节玻璃网络聚合度，抑制离子扩散和表面缺陷积累，成功制备出发射波长为531 nm、量子效率高达95%的CsPbBr3@Glass。在525-535 nm的视觉敏感光谱范围内，其亮度达到商业β-塞隆绿粉的两倍，且实现95.1%Rec.2020色域覆盖。进一步利用优化后的红绿CsPbX3@glass（X3=Br3，Br1I2）粉末制备的转光膜与蓝光导光板耦合，构建出9英寸白光背光单元，并在此基础上，构建钙钛矿量子点玻璃基背光显示原型器件。相较于商用YAG基背光显示器件，该原型机表现出了更加优异的色彩还原能力与色彩表现力，证实了其在宽色域显示中的商用潜力。
研究成果以“Ultra-Pure 531 nm Green-Emitting CsPbBr3@Glass with a High Quantum Efficiency for Rec. 2020 Backlit Display”为题，发表在国际权威学术期刊《Laser Photonics Reviews》。
福建师范大学为论文第一完成单位，我校硕士研究生赖锦明为第一作者，中国科学院福建物质结构研究所黄萍博士、我校林继栋博士和陈大钦教授为共同通讯作者。该研究获得国家自然科学基金及福建省自然科学基金等项目资助。
王静研究员团队
在数字化SERS免疫检测领域
取得重要进展
表面增强拉曼散射（SERS）技术因具备超高灵敏度和多重检测潜力，被广泛认为是新一代生物检测的重要发展方向。然而，在实际应用中，SERS检测仍面临两个核心瓶颈：一是抗体在纳米探针表面的取向随机，导致信号不稳定；二是传统强度型读出方式难以实现可靠定量，限制了其在临床检测中的推广应用。
针对上述关键问题，我校光电与信息工程学院王静研究员团队围绕“如何实现稳定、可重复、可量化的数字化SERS检测”开展系统研究，提出了一种基于双特异性抗体（Bispecific Antibody, BsAb）的数字化SERS检测新策略。该策略通过分子工程手段构建具有双重识别能力的抗体片段，使其能够在纳米探针表面实现定向固定，从源头上提升识别效率和信号一致性。在此基础上，研究团队将该分子设计与自主构建的微流控数字SERS平台相结合，将传统连续型拉曼信号转化为可统计的“数字事件”，显著降低背景干扰与信号波动，实现了更加稳定和可重复的定量检测。实验结果表明，该体系在灵敏度、重复性和抗干扰能力方面均表现优异，并在真实临床样本中验证了其检测潜力。该研究为构建高可靠性的数字化生物传感体系提供了新的技术路径，为SERS技术在疾病诊断和精准医学中的应用奠定了重要基础。
研究成果以“A digital SERS platform powered by bispecific antibody fragments for SARS-CoV-2 diagnostics”为题，发表在《Biosensors and Bioelectronics》（SCI一区TOP，IF=10.7）。
福建师范大学为第一单位，王静研究员为第一作者兼通讯作者，澳大利亚昆士兰大学Christopher B. Howard博士及Matt Trau教授为共同通讯作者。研究获得福建省引导性项目、福建省优秀青年科学基金等项目资助。
钱德平教授团队
在有机太阳能电池非富勒烯受体材料领域
取得重要进展
有机太阳能电池因其柔性、轻量化和可溶液加工等优势，被视为新一代光伏技术的重要发展方向。近年来，非富勒烯受体材料，尤其是Y系列小分子受体，显著推动了器件效率的快速提升。然而，随着效率逐渐逼近理论极限，传统单分子受体在分子堆积调控、形貌稳定性及规模化应用方面逐渐显现出局限性。相比之下，寡聚物和聚合化小分子受体在形貌稳定性和加工容忍度方面具有潜在优势，但其性能提升仍受限于分子结构设计和分子间相互作用调控不足。
针对上述挑战，我校海峡柔性电子（未来科技）学院马康桥副教授提出了一种全新的三聚体受体材料构筑策略，通过“侧基连接”的方式在侧链方向实现共轭拓展，成功构筑出具有三叶草形几何特征的大分子受体结构。不同于传统依赖端基或中心核连接的设计模式，该策略在保持关键功能单元完整性的同时，为三聚体受体的分子构型与电子结构调控提供了更大的自由度，有利于实现更合理的分子堆积和分子间相互作用调节，为高性能寡聚物及大分子受体材料的设计提供了新的分子工程路径。在该侧基连接体系中，研究者进一步通过引入不同空间位阻的烷基链，对分子平面性、分子间相互作用以及与给体材料的混溶行为进行了系统调控。研究结果表明，适度的空间位阻能够在分子平面性与聚集强度之间建立良好平衡，从而形成更加理想的共混膜形貌和高效的电荷输运通道。该研究清晰揭示了烷基链工程在调控分子间相互作用和器件性能中的关键作用，为高效有机太阳能电池材料的理性设计提供了重要指导。
研究成果以“Branch-Connected Construction Of Shamrock-Shaped Giant Molecule Acceptors Enables Efficient Organic Solar Cells Through Optimized Molecular Architecture”为题，发表在国际学术期刊《Chemical Engineering Journal》。
福建师范大学为论文第一完成单位，我校硕士研究生覃珊珊为第一作者，马康桥副教授、陈振宇副教授与钱德平教授为共同通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金及福建省自然科学基金等项目支持。
邓韦华副教授
在Chemical Society Reviews发表论文
近日，我校化学与材料学院项生昌教授团队在化学领域顶级综述期刊Chem. Soc. Rev.（IF = 39）上发表题为“Dimensionally engineered MOF films for chemiresistive sensors”的综述论文。我校邓韦华副教授与研究生肖可为共同第一作者，项生昌教授与福建物质结构研究所徐刚研究员为共同通讯作者。
该文指出，痕量气体的精准检测在环境、医疗、安全等领域至关重要。化学电阻式传感器具有实时响应、便携和非接触传感优势，而金属有机框架（MOF）薄膜凭借其可调孔隙与丰富化学功能，成为理想的气敏材料。论文从维度工程角度系统综述了MOF薄膜在化学电阻传感器中的最新进展，涵盖制备策略与传感应用，依次探讨了厚膜、二维薄膜和三维薄膜对不同传感行为的影响，并展望了机器学习辅助设计、传感器阵列、高通量筛选等未来方向。
范曦副教授
在钛钴簇基多孔材料领域
取得重要进展
己烷异构体（如正己烷、2-甲基戊烷、2,2-二甲基丁烷等）是石油催化裂化汽油的关键组分，其分支程度直接影响汽油的辛烷值。传统分离方法依赖多级蒸馏，能耗高、设备复杂，且分离效率有限。金属有机框架材料因其可调控的孔结构被视为理想吸附剂，但现有材料多局限于气相吸附或静态液相萃取，难以兼顾高选择性、高容量与快速传质。
近日，我校化学与材料学院范曦等利用Ti4Co2金属氧簇作为前驱体，成功制备了具有明确单晶结构的异孔TiCo-MOF（TiCo-TPT），首次实现了在常温常压下对己烷异构体的液相连续流高效分离。
研究成果以“High Efficient Liquid-Phase Breakthrough of Hexane Isomers Via a Robust Heteroporous TiCo-MOF”为题，发表在国际材料科学顶级期刊《Advanced Functional Materials》（IF19.0, SCI-Ⅰ, TOP）, 并入选“编辑精选（Editor’s Choice）”论文。
我校为该研究成果的唯一通讯单位，硕士研究生王峰磊和在站博士后叶子铭博士为论文共同第一作者， 通讯作者是我校化学与材料学院范曦副教授和张章静教授。
服务国家战略需求，全力推动“双一流”建设实现新跨越
期末专注之美
第十六届“德旺杯”小学拔尖人才 （数学）冬令营，1月17日启动
我校科研团队持续在多领域取得新进展
我校成功入选全国首批高等教育综合改革试点高校
来源：科学技术处
编辑：张怡宁
责编：梁莹（师）
审核：黄志斌（师）
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