摘要:北京时间4月4日凌晨,清华大学陈柱成带领团队在顶刊Science上以First Release的形式在线发表了最新重要研究成果。该研究报道了活跃状态下ATP水解过程中ISWI(染色质重塑因子)介导染色质重塑的结构解析。染色质重塑因子利用三磷酸腺苷(ATP)水解
北京时间4月4日凌晨,清华大学陈柱成带领团队在顶刊Science上以First Release的形式在线发表了最新重要研究成果。该研究报道了活跃状态下ATP水解过程中ISWI(染色质重塑因子)介导染色质重塑的结构解析。染色质重塑因子利用三磷酸腺苷(ATP)水解的能量来滑动核小体,从而调节细胞中的染色质结构和基因活性。该研究报道了活跃状态下ATP水解和重塑过程中与核小体结合的ISWI的结构,揭示了重塑马达在整个三磷酸腺苷酶(ATPase)循环中的构象转变。相应的DNA链发生扭曲,在ADP结合的b态和脱辅基(Apo)*态中,马达结合位点处出现了一个完整的碱基对凸起并丧失了与组蛋白的接触。研究还确定了几个调控重塑活性的重要元件。值得注意的是,一种脱离重塑循环的酶构象揭示了一种连接DNA感应的制动机制。
总之,该研究结果阐明了九种ISWI结合核小体的动态结构,这是迄今最完整的染色质重塑循环模型,揭示了染色质重塑所依赖的DNA易位和调控的全面机制。本文唯一完成单位为清华大学,唯一通讯作者为陈柱成,他1998年本科毕业于南开大学,2001年和2003年相继在北京大学和美国纽约大学取得硕士学位。2008年他从康奈尔大学博士毕业后,又先后在纪念斯隆-凯特琳癌症中心和德克萨斯大学西南医学中心进行博士后锻炼,2011年他回国加入清华大学,目前为该校教授。陈柱成主要研究方向为染色质调控因子的结构、工作机理以及生物学功能的研究。他曾获国家“杰青”和谈家桢生命科学创新奖等荣誉。
4月3日,清华大学交叉信息研究院的段路明与邓东灵、侯攀宇(共同一作兼共同通讯)合作在物理学顶级期刊Nature Physics上发表了最新成果。该研究报道了可扩展量子网络节点中的混合比特纠缠与比特翻转错误校正。该研究展示了基于金刚石色心的混合量子节点中的相干控制。研究纠缠了三种类型的量子比特:作为接口量子比特的电子自旋、具有长记忆时间的核自旋以及飞行光子量子比特。这些量子比特的频率跨越了三个不同的区域,从光频到射频域。通过引入两个额外的核自旋,研究使用重复码将三个存储量子比特编码为一个逻辑态,并将该逻辑量子比特与光子量子比特纠缠在一起。另外,研究利用电子接口量子比特反复读取存储量子比特的错误综合征,然后应用实时反馈操作来纠正比特翻转错误。该研究执行了多达12轮的协议,并展示了与未校正的情况相比,逻辑-光子联合态布居数的提升。该研究证明了量子中继器在全功能量子网络中运行所需的几个关键功能的可行性。
总之,该研究首次在量子网络中实现了混合量子比特纠缠与比特反转的错误校正,为构建高效稳定的量子网络奠定了初步基础。本文第一完成单位为清华大学,第一通讯作者为段路明院士。段院士此前我们的文章中也专门介绍过,其经历还是挺传奇的,年仅26岁便在中科大取得了博士学位,此后留校短短几年便成为了教授。在他31岁又毅然放弃了国内的教授职位,远赴美国密歇根大学任职,并从助理教授做起,并在40岁时成为了密歇根大学的费米讲席教授。2018年段路明再次做出了惊人决定,辞去了在美国的讲席教授,回国全职加盟了清华大学,任该校基础科学讲席教授、姚期智讲座教授。他在2023年当选为了中国科学院院士,去年更是获得了“国际量子奖”,成为我国继潘建伟院士后的第2位获奖人。就在前一段时间,2025中关村论坛年会发布的19项重大科技成果中,段路明作为创始人的华翊量子带来的“百比特离子阱量子计算原型机”便是其中之一。段路明也是极少的在欧美顶尖高校取得讲席教授职务后,并在“当打之年”选择回国的,目前他也是我国量子科技领域的领军人物之一。
来源:科技大满贯