北大陈鹏团队Nature！上海交大孙浩团队Nature！浙大范利武团队Nature！力学所苏业旺团队Nature！

1、癌症疫苗新突破！今晨，北大陈鹏团队Nature发文

肿瘤免疫治疗的出现改变了癌症治疗的格局，其中以 PD-1/PD-L1 抗体为代表的免疫检查点抑制剂（ ICI ）通过松开免疫系统的“刹车”，让 T 细胞重新攻击肿瘤[1]。然而，临床数据显示，以非小细胞肺癌为例，仍有超过60%的患者对现有免疫疗法不应答[2]。其核心症结在于肿瘤细胞往往通过下调抗原呈递机制实现“隐身”，导致肿瘤微环境（ TME ）中缺乏能识别肿瘤的特异性T细胞，形成了典型的“冷肿瘤”。如何让这些“冷肿瘤”重新“热”起来，是当前肿瘤免疫治疗面临的重大挑战

2026年1月8日，北京大学化学与分子工程学院/深圳湾实验室陈鹏团队联合未来技术学院席建忠团队在Nature上发表了题为Intratumoural vaccination via checkpoint degradation-coupled antigen presentation的研究论文。该团队在前期系统发展膜蛋白靶向降解（ meTPD ）技术体系的基础上，着眼于将蛋白降解途径与抗原呈递通路在癌细胞内紧密耦合，成功利用 meTPD 技术，在解除免疫“刹车”的同时，迫使癌细胞呈递在人体中普遍存在的高质量抗原。这种以肿瘤为出发点的“降解疫苗”为克服癌症的免疫耐受提供了新的破解途径。

打破僵局：从“胶水抗体”到“降解疫苗”

首先，膜蛋白和胞外蛋白靶向降解技术（meTPD）的快速发展为这一构想奠定了基础[3]。陈鹏团队在国际上率先开发了一种基于共价纳米抗体（胶水抗体）的“内吞受体非依赖型”膜蛋白降解平台：GlueTAC[4]，可实现免疫检查点蛋白 PD-L1 的特异性清除。在此基础上，团队注意到，一些膜蛋白在被该技术降解的同时，其下游的抗原加工与呈递通路也会被激活。基于此，他们设计了一种能同时实现“免疫检查点降解”和“高质量抗原递送”的双功能嵌合体，进而改变了肿瘤与免疫系统之间的识别范式，将癌症疫苗的抗原选择从内源蛋白拓展至外源物质。另一方面，肿瘤微环境中虽然缺乏功能正常的肿瘤特异性T细胞，却存在不少“旁观者 T 细胞”，比如在流行病感染后产生的记忆型T细胞。这些“旁观者T细胞”虽然无法直接识别肿瘤，但如果癌细胞被迫呈递出与病原体相同的抗原，这些沉睡的免疫战士就能被唤醒，从“旁观”到“参战”，在患者体内建立长效的抗肿瘤免疫响应。

机制创新：从“隐身敌军”到“情报信使”

传统的免疫疗法在肿瘤特异性T细胞的产生激活和效应杀伤阶段面临着双重困境：一方面，树突状细胞( DCs )等抗原呈递细胞( APCs ) 在肿瘤微环境中数量和功能均受限，难以训练出充足的T细胞；另一方面，癌症疫苗在淋巴结中诱导产生的 T 细胞与微环境中实际存在的抗原脱节，易产生耐药性。因此，理想的情况是让癌细胞行使与抗原呈递细胞类似的功能，既能利用肿瘤原位的抗原训练出正确的T细胞，又能在高质量抗原的帮助下长效激活 T 细胞，实现肿瘤清除。

图1 瘤内疫苗嵌合体 iVAC 同时实现“免疫检查点降解”和“高质量抗原递送”

在生理条件下，抗原呈递细胞主要依赖模式识别受体( PRR )来摄取抗原，而以 GlueTAC 为代表的 meTPD 技术可以突破这一限制，在实现膜蛋白靶向降解的同时充当递送载体，向不表达 PRR 的肿瘤递送抗原，并迫使癌细胞主动摄取、加工甚至呈递这些抗原。为实现这一目标，团队设计了膜蛋白靶向降解驱动的“瘤内疫苗嵌合体”(Intratumoural vaccination chimera, iVAC)。通过化学生物学手段，iVAC分子的三大元件被整合在同一个分子上，分子量仅为18 kDa，拥有良好的实体瘤浸润性。它们分别是：能高效富集于癌症病灶的共价型 PD-L1 纳米抗体、能触发胞吞的降解子、能高效释放抗原的免疫肽段。这一设计成功实现了一场细胞层面的“特洛伊木马”行动，将原本抑制免疫响应的癌细胞，转化为类似树突细胞的免疫系统信使。这一过程被称为“免疫检查点降解耦联的抗原呈递”( Checkpoint degradation-coupled antigen presentation )。研究结果表明，经 iVAC 分子“重编程”的癌细胞能够高效激活抗原特异性CD8+ T细胞，其效果甚至与骨髓来源的树突状细胞(BMDCs)相当。这些“被免疫”的癌细胞不仅拥有更丰富的 MHC-I 分子，还能在接触 T 细胞后显著上调其细胞活化标记物( CD69、CD25、CD44 )和细胞毒性分子( GZB、PFN )，并促进T细胞分泌细胞因子( IFNγ、TNFα )，形成了免疫响应的正反馈循环。

临床潜力：唤醒体内的“沉睡军团”

在实际应用中，iVAC 分子所递送的抗原需要在广泛的癌症患者群体中具有响应性。基于这一需求，全球感染率超过80%的巨细胞病毒( cytomegalovirus, CMV )进入了团队的视野[5]。由于 CMV 引起的感染常被人体自愈，多数人在不知不觉中便拥有了针对 CMV 抗原的记忆型T细胞。这些 CMV 特异性T细胞在人体内处于“沉睡”状态，数量庞大但无法识别肿瘤。负载了 CMV 抗原的 iVAC 分子如同一把特殊的“钥匙”，可以在肿瘤原位精准唤醒这支“沉睡军团”。

实验结果显示，iVAC 分子能成功激活人源的 CMV 特异性T细胞，实现对三阴性乳腺癌等肿瘤的高效杀伤。不仅如此，iVAC分子在移植肿瘤的人源化小鼠中显著抑制了肿瘤生长。与单独使用免疫检查点阻断疗法相比， iVAC 展现出更强的抗肿瘤效果。此外，在临床病人来源的肿瘤类器官模型中，iVAC分子展现出类似的功效：iVAC 有效激活了十余例不同癌症患者体内的记忆型T细胞，成功实现对自体肿瘤的杀伤。这一结果进一步显示了该技术在肿瘤免疫治疗中的巨大潜力。

图2 瘤内疫苗嵌合体 iVAC 增强人肿瘤细胞的CMV抗原和内源抗原呈递（a）并在类器官模型中介导旁观者T细胞对肿瘤细胞的杀伤（b）

当前，膜蛋白与胞外蛋白靶向降解技术（ meTPD ）正在高速发展，不仅需要拓展传统的靶向蛋白降解（ TPD ）领域的范畴，更需要通过功能创新开辟出“降解+”的全新应用维度。在寻找可降解蛋白靶点和内吞转运的细胞表面受体之外，陈鹏团队最新的工作，将 meTPD 技术与癌症疫苗策略深度融合，实现了“膜蛋白降解耦联的抗原呈递”这一独特机制，在肿瘤原位完成“疫苗接种”，为整个蛋白质靶向降解领域开拓了新的应用场景。

通过将肿瘤细胞“重编程”为具有类似 APC 功能的“疫苗载体”，抗原的选择就不再局限于有限且多变的肿瘤特异性蛋白。这一将病毒抗原嫁接给癌细胞的“移花接木”的思路，“巧妙调用”机体固有的抗病毒免疫资源，为破解肿瘤免疫原性低、特异性T细胞不足等临床难题提供了新的路径，提供了一种更具普适性的癌症疫苗开发新范式。目前，研究团队正积极推进其临床转化研究，力争尽早为癌症患者带来新的治疗希望。

北京大学/深圳湾实验室陈鹏教授、深圳湾实验室张衡副研究员及北京大学席建忠教授为该论文的共同通讯作者。北京大学前沿交叉学科研究院博士后韩雨博士、博士生马毅骢、深圳湾实验室博士生裴苗为该论文的共同第一作者。清华大学徐萌课题组为该工作的T细胞实验提供了专业帮助；深圳湾实验室李子刚课题组和李茂课题组在小鼠免疫接种方面提供了大力支持。

该工作获得科技部、国家自然科学基金委、中国博士后科学基金会、北京市科学技术委员会、北京分子科学国家研究中心、深圳湾实验室重大项目、新基石科学基金会和科学探索奖等支持。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09903-1

2、上海交大孙浩团队Nature发文，为发展新一代大规模储能技术提供全新路径

当前锂离子电池面临资源丰度和安全性限制，如何开发资源丰富、运行安全、储能高效的电池新体系是全世界面临的重大挑战。上海交大科研团队的最新成果给出了一个解决方案。

北京时间2026年1月8日零时，上海交通大学变革性分子前沿科学中心孙浩副教授团队在《自然》（Nature）在线发表题为“High-voltage anode-free sodium-sulfur batteries”的研究论文。这项研究将传统碱金属-硫电池体系的S0/S2−低价态反应路径变革为S0/S4+的高价态反应路径，在国际上首创高电压、无负极的钠硫电池新体系，有效突破了放电电压和安全性方面的限制，为发展新一代大规模储能技术提供了全新路径。

图1. Nature 论文首页截图

室温钠硫电池具有高元素丰度和低成本优势，是大规模储能技术的重要候选路线。然而基于单质硫到硫化钠的低价态反应路径（S0/S2−）使电池的放电电压普遍低于1.6 V，远低于传统锂/钠离子电池。同时，该低价态反应导致负极需要过量使用化学性质活泼的金属钠，为电池制备及运行带来严重安全隐患。

针对上述挑战，孙浩团队提出基于高价态硫反应路径（S0/S4+）的高电压、无负极的钠硫电池体系（图1）。基于S/SCl4的高价态可逆反应（理论容量为3350 mAh/g），使该电池放电电压大幅提升至3.6 V，并能充电时在负极原位生成钠金属，从而在电池制备过程中不使用钠金属，从而显著提升了电池安全性和成本效益。

图2. 基于高价态硫氧化还原反应的高电压、无负极钠硫电池

通过系列先进表征技术结合理论计算分析，团队揭示了S0/S4+高价态氧化还原反应机制。通过优选含二氰胺钠（NaDCA）的氯铝酸盐电解液，从分子尺度上破解了高价硫转化反应能垒高、可逆性差的难题。在负极侧，NaDCA能够在负极诱导形成富含氮元素的固体电解质中间相（如NaCN和Na3N），该独特界面钝化层使钠金属可逆沉积/剥离的最大电流密度达到50 mA/cm2，并在12 mAh/cm2的高面容量条件下稳定循环，为构建无负极电池奠定了关键基础。

图3. 电池的电化学性能及应用验证

研究团队进一步通过聚合物材料的化学结构设计，合成出能够高效催化硫单质高价态转化的铋/共价有机框架材料，显著提升了硫正极的充放电深度和反应动力学，正极比容量最高可达1206 mAh/g（图2a），基于正负极总质量计算的能量密度达到2021 Wh/kg。高价态正极反应及无负极结构赋予该电池体系优异的应用潜力，其可在–40 °C至80 °C的超宽温域内稳定运行（图2b），在搁置400天后仍能正常工作（图2c），预估材料成本与传统钠电池相比具有优势（图2d）。为了进一步验证该电池体系的可拓展性，团队成功制备出安时级电池（图2e）及柔性纤维状电池（图2f），并系统验证了其在点燃、弯曲、切割等系列实际应用场景下的安全性（图2g），展示出多场景应用潜力。团队也将钠硫电池拓展至高电压、无负极锂硫电池体系（图2h），初步验证了高价态硫转化反应路径的普适性。

该工作实现了钠硫电池反应从“低价态还原”到“高价态氧化”的路线创新，推动了电池结构从“过量钠金属”向“无负极结构”的重要跨越。不仅突破了长期制约碱金属-硫电池体系发展关键性能局限，更为构建低成本、可持续、高性能的新型储能体系提供了理论依据与技术支撑，有望在大规模储能、低空经济、人工智能、国防军事等重大需求领域发挥关键作用，为实现国家能源转型与“双碳”目标提供关键支撑。

上海交通大学变革性分子前沿科学中心孙浩副教授和复旦大学彭慧胜院士为论文共同通讯作者。变革性分子前沿科学中心博士生耿世涛和袁斌（已毕业）为论文共同第一作者。本工作得到了国家自然科学基金项目（22575145、22209108、T2321003和22335003）、科技部国家重点研发计划项目（2022YFA1203001 和 2022YFA1203002）、教育部中央高校基本科研业务费专项资金（24X010301678）以及化学生物协同物质创制全国重点实验室（sklscbs202557）的资助。同时感谢化学化工学院、张江高等研究院的大力支持。

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09867-2

孙浩团队合影

作者感言

“这项基于化学、能源、材料、催化等多学科交叉创新取得的成果，得益于上海交大变革性分子前沿科学中心提供的一流科研学术平台，为年轻科学家创造出能够潜心钻研的学术氛围，引导和激励我们做出具有变革性影响力的研究工作。衷心感谢丁奎岭院士、周永丰教授等众多领导老师的长期关心与支持，以及复旦大学彭慧胜院士给予的重要指导和帮助。感谢课题组全体同学在论文完成和修改过程中的无私支持，很多同学放下自己手上的工作加入到文章修改，充分回应了审稿人的全部疑问。能够身处这样一个团结进取的集体是我最大的荣幸。正是这种团结协作、不畏挑战的精神，帮助我们在交叉合作中实现源头创新。”

—— 孙浩

3、浙江大学范利武团队Nature，研制出可快充“热池”

电池，是当代生活最离不开的设备之一，那你是否听说过“热池”？热和电都是重要的能量形式，都能被存储和释放。古人用冰窖存冰夏季取用、电热水器的储水箱等都是最朴素的“热池”。

“热池”可以细分为许多种类。其中，“相变热池”利用石蜡、水合盐、糖醇等材料在固态和液态两种状态转换时吸收或释放的“相变潜热”来存储热量。但储存能量多和充放热速度快这一对矛盾始终阻碍着“相变热池”的性能提升。

近期，浙江大学能源工程学院研究员范利武团队与其合作者提出全新的“滑移强化接触熔化”机制，用“全固态复合表面”给相变热池内壁做了个“滑溜溜的改造”，为打破这一难题提供了新的思路。相关工作以《Pulse heating and slip enhance charging of phase-change thermal batteries》为题，于北京时间1月8日发表在《Nature》上。范利武、宁波大学教授叶羽敏及普林斯顿大学博士后胡楠为论文共同通讯作者，浙江大学博士生李梓瑞为第一作者。

储热材料“自滑动、快传热”

“石蜡、水合盐、糖醇在相变时储热密度很高，很小一块就能‘装’下很多热量，但这类储热天赋高的材料导热能力往往很差，充热速度很慢。”范利武介绍，传统提升热池充热速度的方法，要么是往相变材料里掺高导热填料，虽然导热快了，但挤占了存储空间，导致储热能量密度下降；要么靠压力、磁力等外力帮忙，既费电又复杂，系统难以循环运行导致无法大规模应用。

团队另辟蹊径，瞄准了“接触式传热”这个关键。他们给热池内壁做了层超滑处理，让固态的相变材料不粘壁，靠自身重力一直紧贴底部热源，近距离接受不断传来的热量，使“热池”全程保持高传热速率。该方法不依赖特殊的相变材料，只通过优化相变热池内壁环境实现高效传热。

基于边界滑移强化的快充相变热池设计

这一核心思路最终落地为“全固态复合表面”，其由能脉冲加热的薄膜（预热层）与覆盖在薄膜表面的“类液涂层”（滑移界面）组成。加热薄膜通过产生微小热量，使紧贴热池内壁的相变材料形成一层约40微米厚的超薄液膜——这个厚度比一根头发丝还细，却能让固体相变材料瞬间脱离壁面，在壁面上“滑动”；而粗糙度只有不到1纳米的类液涂层，能让液体相变材料在表面形成45-90微米的“滑移长度”，大幅减少滑动时的摩擦阻力。

液体相变材料在类液表面与原始表面上的滑动性能对比

“就像在锅底涂了一层超顺滑的特殊涂层，再用小火快速预热锅底，把一块黄油放上去不仅不粘锅，还能自己滑动着快速熔化。”范利武介绍，除此以外相变材料会在自身重力作用下持续下沉，把熔化产生的液膜压得更薄，全程紧贴加热表面高效传热。

跨界合作促成“快充”创意

该技术最核心的优势，是实现了“快充”与“高储”的双赢。

在测试“快充”效果时，若使用普通有机相变材料，热池的功率密度达到850kW/m³（代表充热速度），能量密度保持31kWh/m³（代表储热能力）；如果与导热增强的复合相变材料结合，功率密度更是飙升至1100kW/m³，能量密度仍有27kWh/m³，没有因追求速度而牺牲储热量。

这项成果从能源（工程热物理）学科最基础原理出发，集结了校内外多学科交叉优势。宁波大学叶羽敏团队的超滑涂层技术、普林斯顿大学胡楠所在团队的微流体建模技术带来关键支撑，形成了强大的科研合力。

范利武团队

“复合表面上的‘类液涂层’就是结合了主要合作者、材料学院校友叶羽敏团队的一项研究成果，我们在一次数小时的长谈中促成了这个创意的落地。胡楠也是我自己培养的博士。”范利武介绍，两位合作研究者都有着在浙江大学学习科研的经历，大家贡献了在各自研究领域的前沿积累，推动合作研究落地见效。

在工业应用层面，该项技术有着巨大潜力。“它可以基于现有储热装备直接改造，并且可以适配多种类、多温区的相变材料，可扩展性强。”李梓瑞介绍，该技术可广泛应用于工业余热回收、太阳能热利用、电力电子热控等领域，能够助力企业节能减碳的同时降低能耗成本，催生绿色生产力。

长期主义培养创新型人才

日常的教学科研中，范利武总是鼓励学生们刨根问底，去探索机制背后的理论根源。

在“滑移”这一创意萌发后，他便鼓励团队建立了考虑侧壁拖曳力的理论模型，通过固液拖曳力测试、滑动性能测试等多种实验反复验证后，他们惊喜地发现当滑移长度与侧壁微液膜厚度处于同一量级时，就可以在熔化过程中显著减小对剩余固体相的拖曳作用，进而能有效触发快速熔化。又经过大量的实验与推导，团队最终“闭环”了研究，在较大规模的密封式相变热池测试装置中展现了良好的“快充”性能。

利用边界滑移强化接触熔化过程

作为论文唯一第一作者，李梓瑞本科阶段就加入了范利武团队。在导师的指导下，他先积累了一定的科研基础，再心无旁骛地全力冲刺具有挑战性的原创难题。“这几年的攻坚中，我们都不确定最后能产生怎么样的成果，但是团队的信任与默契帮助我沉下心攻关难题，投入到科学研究的‘持久战’中。”李梓瑞说。

这种长期主义的积累，培养出了兼具扎实功底、创新思维和灵活应变的研究人才，使“会读书的人”真正成为了“会创造的人”。

未来，团队还计划进一步放大热池规模，深入解析其中的相变传热机理，并解决材料耐久性、循环性等关键工程问题。相关延伸研究已实现有机相变材料上万小时稳定运行，具备了规模化工业应用的潜力。“我们乐见该项技术为全球能源可持续发展注入新动能，向世界展示中国在热储能领域的科研实力，并为能源领域的基础突破提供信心。”范利武介绍。

4、 登上Nature！力学所在无线传感医疗植入物研究方面取得重要进展

获取体内临床相关数据（物理、化学及生物学指标）对于医疗护理至关重要，而现有技术大多依赖体外测量或成像系统，无法充分捕获深层组织的动态变化。植入式器件提供了一种解决方案，但传统设计通常需要电池或磁体，具有潜在风险；而基于无源电感–电容结构的现有可降解传感器则受限于读取距离短、信号鲁棒性差等问题。

近日，力学所苏业旺研究员团队与清华大学生物力学所李爽博士和香港城市大学于欣格教授合作提出了一种柔性、可降解的无线传感平台，该平台可在远距离（例如16 cm）下监测多种生理信号，并在大范围的测量距离和角度下均能保持信号准确性（图1）。该工作以“Soft biodegradable implants for long-distance and wide-angle sensing”为题发表于《Nature》。

图1. 柔性可降解无线传感平台及其信号示意。（a）柔性可降解无线传感平台的工作场景；（b）读取器和传感器的电路与结构；（c）标准系统和本系统的信号对比

现有的体内临床数据获取方法，如磁共振成像（MRI）、计算机断层扫描（CT）、正电子发射断层扫描（PET）和超声成像，对于诊断肿瘤、心脑血管疾病及骨科疾病等多种病症至关重要。然而，这些手段主要获取解剖图像、代谢活动及间接计算的数据，信息类型范围有限。植入式器件的出现提供了新的可能性，使得原位监测压力、温度、pH值等成为现实。然而，这些器件大多依赖于芯片、强磁体、电池及其他不可降解的组件，带来了二次手术伤害的风险。近年来报道的可生物降解植入物显示出解决这一问题的潜力，它们利用无源电感-电容（LC）谐振电路来简化电路以避免不可降解的组件。LC电路将生理参数转换为谐振频率的变化，可通过非谐振电感耦合读取器（即标准读取系统）进行测量，然而需要很近的读取距离（通常小于3厘米）。宇称-时间（PT）对称和高阶PT对称的读取系统可通过频率分岔增加读取距离，但此类技术高度依赖于传感器与读取器之间距离和角度的严格控制，以确保标定关系保持不变，而这在临床环境中更难实现。

图2. 无线传感平台的读取系统设计。（a）用耦合模理论描述的系统；（b-g）不同系统的零点-极点图和读取信号对比

本工作的核心创新在于设计了“极点移动扫描”的读取系统（图2），其动力学特性与上述在频率扫描过程中极点保持固定的传统系统本质不同，所需耦合率可低至10的-5次方量级（较标准系统降低1-2个量级），突破了当前无源无线传感技术中存在的读取距离与鲁棒性两大瓶颈。此外，力学-电磁学协同的一体式折叠结构设计解决了在保持柔性与可降解性的同时实现高性能电磁功能的难题（图3）。在马腹腔内进行的体内实验可靠地捕获了深层组织的压力和温度变化，而无需严格位置控制，展现了该平台在难以精确定位深部组织传感器的实际临床环境中的显著优势。该平台有望作为现代医学影像技术的一种有效补充，可应用于腹内高压重症监护、心脏搭桥术后监测、脑疾病重症监护等多种医疗场景。

图3. 无线传感平台中传感器的一体式折叠结构设计

论文的第一作者为力学所博士生蓝昱群。通讯作者为力学所苏业旺研究员、香港城市大学于欣格教授和清华大学生物力学与医学工程研究所李爽博士。中国科学院动物所顾奇研究员和博士生郭海涛、中国农业大学李靖教授和朱怡平副教授等、中国科学院理化所吴雨辰研究员和李辉博士、中国科学技术大学高寒飞研究员、以及力学所刘沁园等多位博士生参与了该工作。该工作得到了国家自然科学基金委、中国科学院从0到1原始创新计划和中国科学院交叉学科创新团队等项目的支持。

原文链接： https://doi.org/10.1038/s41586-025-09874-3

来源：北京大学、上海交通大学、浙江大学、力学所