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在量子科学与合成生物学的交叉前沿，一个核心难题长期存在，即如何让精密的量子传感器在生命体系温暖、嘈杂的环境中保持稳定功能。传统的固态量子传感器虽然性能优异，但难以无缝融入生物体系。为此芝加哥大学研究团队提出了一个全新思路，直接利用细胞自身的分子合成机制，让细胞表达具备量子特性的蛋白质，从而绕过外源探针递送的障碍。这一方案首次将增强型黄色荧光蛋白转化为可工作的自旋量子比特，标志着生命系统内部量子探测的可能性被真正打开。该研究成果以“A fluorescent-protein spin qubit”为题发表在 Nature 期刊。研究团队的突破在于重新定义了
2025-08-25
作为地球上最丰富的蛋白质之一，Rubisco 的消化率和功能性可与鸡蛋和乳清分离蛋白等动物蛋白相媲美。从浮萍到甜菜叶，这种蛋白存在于所有绿色植物中。从营养的角度来看，Rubisco 具有极其理想的必需氨基酸成分，有望成为未来食物蛋白质的重要来源。然而，其商业化之路面临多重挑战。首先，Rubisco 在叶片中的含量极低，需要处理大量生物质才能获取少量蛋白质；其次，叶片采收后必须争分夺秒进行加工以保持 Rubisco 的功能性，公司需立即冷藏或冷冻原料，或在极短时间内启动提取流程；更棘手的是，提取过程中必须在不使蛋白质变性的前提下，破解叶细胞以去除纤维素、叶
2025-08-13
在湿润甚至完全浸没的环境中实现稳定而强大的粘附，一直是材料科学的重大挑战。无论是在手术中对湿润组织进行封合止血，还是在深海设备的维修固定，传统胶黏剂往往因界面被水分隔而失效。水凝胶因其柔软、可调性强和生物相容性高而被寄予厚望，但它的柔软性与高粘附性之间存在天然矛盾，设计起来极为困难。长期以来，这类材料的研发依赖大量的反复试验，不仅耗时耗力，还很难在性能上实现飞跃。最近，由北海道大学龚剑萍教授、深圳大学范海龙教授、苏州实验室李伟研究员等组成的团队，在国际顶尖期刊 Nature 发表了封面论文“Data-driven de novo design of su
2025-08-12
棕榈油酸是一种具有抗糖尿病、抗炎等多重健康效应的功能性 omega-7 脂肪酸。然而，这种脂肪酸在传统油料作物中含量极低，主要依赖野生植物如沙棘、澳洲坚果等进行提取，受限于地理和气候条件，难以支撑工业化应用。已有研究发现，酿酒酵母脂质中棕榈油酸的比例可高达 50%，但其天然脂质含量往往不足 10%，形成“高纯度低产量”的瓶颈。为了提升脂质积累能力，中国科学院青岛生物能源与过程研究所团队开发出一套高通量筛选策略，并成功构建脂质含量达 40.26% 的突变株，为功能性脂肪酸的微生物制造提供了新方向。该成果以“Label-free isolation of l
2025-08-08
近年来，基因组编辑技术在基础研究与生物产业中发挥着日益重要的作用。CRISPR 及其衍生工具虽已广泛应用于小尺度碱基替换和短片段插入，但在实现大片段结构变异如倒位、易位、替换和插入方面仍面临效率低、精度不足及残留序列影响等难题。构建一种适用于真核细胞的、高效可编程且无痕的染色体编辑工具，将为基因组功能研究、疾病治疗和作物遗传改良提供关键支撑。近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究团队在 Cell 发表研究“Iterative recombinase technologies for efficient and precise genome en
2025-08-06
细胞内庞大的遗传信息（DNA）指导着细胞的构建、运行与维护。数十年来，科学家们重点解析编码蛋白质的基因，这些“生命执行者”承担着结构、催化、运输和调控等关键功能。权威数据库（如 Swiss-Prot）已收录数万种标准蛋白质，曾让人以为探索接近完成。然而，近期研究揭示，基因组中此前被忽视的大量小型编码序列（smORFs），可翻译成长度不足 150 个氨基酸的微蛋白。这些隐秘的微蛋白正逐渐展现其重要的生物学功能与意义，成为生命科学探索的新前沿。近期，美国 Salk 研究所团队（Salk Institute）在 BMC Methods 发表文章“Sh
2025-08-06
近年来，多重耐药菌（MDR）已成为全球公共卫生的一大挑战，尤其是对“超级细菌”如大肠杆菌、克雷伯氏菌、鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌等常见病原菌的治疗失败率不断上升，尽管目前已有针对不同靶点的抗生素投入使用，但这些药物常因单一靶标或单一作用方式导致耐药快速出现，甚至新药尚未进入临床就报告出现初步耐药迹象。近日，中国药科大学王宗强团队在 Nature Communications 期刊发表了一篇题为“A broadspectrum antibiotic targets multipledrugresistant bacteria with dual bindi
2025-08-04
过敏原千差万别，但引发的免疫反应却高度一致。花粉、尘螨、真菌等结构迥异的刺激物，均能激活以 IgE 升高和 Th2 反应为特征的二型免疫应答。这一现象长期困扰免疫学界，因传统的“模式识别”理论主要解释一型和三型免疫，强调通过识别保守的病原分子特征触发免疫，而二型免疫缺乏统一的识别机制解释。2025 年 7 月，北京生命科学研究所/清华大学生物医学交叉研究院徐墨课题组、中科院生物物理所高璞课题组、北生所/清华生物医学交叉研究院邵峰课题组合作，在 Nature 发表重磅研究，题为“Epithelial cell membrane perforation in
2025-08-04

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