实现四个首次,北大、复旦和西湖大学又又在顶刊发表4项重要成果

360影视 2025-02-24 23:21 1

摘要:上上周我们小结了一下2025年以来国内各高校在Nature、Science和Cell三大顶级期刊上的发文情况,其中北京大学、复旦大学和西湖大学(并列)暂居国内高校前三。三所学校今年开局均很强势,3所高校上周均是发表了2篇顶刊文章,复旦大学更是连续三周发文。上周

上上周我们小结了一下2025年以来国内各高校在Nature、Science和Cell三大顶级期刊上的发文情况,其中北京大学、复旦大学和西湖大学(并列)暂居国内高校前三。三所学校今年开局均很强势,3所高校上周均是发表了2篇顶刊文章,复旦大学更是连续三周发文。上周,最新一期顶刊出炉,这三所高校再次贡献了4项重要研究成果,下面我们来分别介绍一下:

西湖大学:2月19日晚,西湖大学卢培龙带领团队在顶刊Nature上发表了最新研究成果。该研究报道了全新设计的跨膜荧光激活蛋白。该研究通过整合深度学习和基于能量的方法,实现了对配体结合跨膜蛋白的精确设计。研究在高质量的四螺旋骨架中为荧光配体设计了预组织的配体结合口袋,并使用梯度引导的幻觉生成方法构建了一个跨膜区。所设计的跨膜蛋白能特异性地激活目标荧光团的荧光,且具有纳摩尔级别的亲和力,其亮度和量子产率均高于增强型绿色荧光蛋白。该工作为创建新的功能性跨膜蛋白开辟了道路,总之,该研究首次报道了跨膜荧光激活蛋白的从头设计的成果,这也是首个通过从头人工设计得到的能够非共价结合特定小分子的跨膜蛋白。本文唯一通讯作者为卢培龙,他1988年生于河北吴桥,2009年本科毕业于中国科学技术大学;2014年博士毕业于清华大学(师从施一公);随后前往美国华盛顿大学西雅图分校进行博士后研究(师从蛋白质设计先驱,2024年诺奖得主David Baker)。他在2019年回国,加入西湖大学任特聘研究员至今。据报道,该文在审稿过程中被要求补上难度很大的设计跨膜蛋白的实验结构解析,证明其与设计模型一致。卢自认“结构生物学与蛋白质设计都是在全世界最强的实验室里学的”。凭着这份自信和扎实的结构生物学功底,最终成功地解决了该问题。

北京大学:2月19日,北京大学李龙与宋晨、高宁合作在顶刊Cell上在线发表了最新研究成果。该研究报道了SecY转运蛋白在膜蛋白插入过程中辅助蛋白质折叠。该研究解析了通过SecY通道插入的多跨膜蛋白的冷冻电镜结构,结构展示了庞大的氨基酸如何通过狭窄的通道限制。同时结合分子动力学模拟等手段,不同转运状态的比较揭示,通道的胞质和胞外腔分别为促进跨膜区段(TMs)的展开和折叠创造了不同的环境。释放的底物跨膜区段要么具有灵活性,要么通过SecY的TM3和TM4之间一个意想不到的亲水凹槽来稳定。破坏这个凹槽会导致膜蛋白质组折叠的整体缺陷。研究表明,SecY转运子不仅仅是一个被动的蛋白质传导通道,它还积极地充当分子伴侣,采用多种机制来促进膜蛋白插入和折叠。总之,该研究首次在分子水平揭示了膜蛋白转位与折叠的关系,为理解膜蛋白的生物合成提供了新的研究方向。本文第一通讯作者为李龙,他2004年本科毕业于中国科学技术大学;2009年博士毕业于美国普渡大学;博士毕业后先后在普渡大学和哈佛医学院进行博士后研究。他在2017年回国,加入北京大学任研究员至今。

北京大学:2月19日,北京大学王剑威与山西大学苏晓龙合作在顶刊Nature上发表了最新研究成果。该研究报道了在集成微梳中实现的连续变量多体纠缠。该研究在集成光学芯片上确定性地生成了连续变量的八模纠缠态。该芯片产生了一个量子微梳,在阈值以下产生了多模压缩真空光频梳。研究验证了八模态的不可分离性,并通过违反van Loock–Furusawa判据,证明了在数百兆赫兹边带频率范围内的超模多体纠缠。通过测量具有足够低非对角噪声的零化子相关矩阵,研究表征了多体纠缠结构,这些结构在有限压缩下接近于预期的簇型结构。该研究展示了基于连续变量的集成光子量子器件在促进量子计算、量子网络和量子传感方面的潜力。总之,该研究首次实现了集成光量子芯片的连续变量多体量子纠缠,填补了领域内光量子芯片关键技术空白,解决了以往集成光量子芯片面临的扩展性难题,为光量子芯片的大规模扩展创造了可能,也为未来量子计算、量子网络等前沿量子技术的应用带来了新希望。本文第一完成单位为北京大学,第一通讯作者为王剑威,1986年生,他2004年高中毕业于金华一中(许晓栋也是该校毕业的,详见文章:分数量子反常霍尔效应发现者,今又在最新一期nature上连发3文),2004-2011年在浙江大学取得了学士和硕士学位,后前往英国布里斯托尔大学读博,博士毕业后继续在该校进行博士后研究。他在2018年回国,加入北京大学至今,目前为该校教授。

复旦大学:2月20日晚,复旦大学附属华山医院郁金泰与复旦大学袁鹏、中科院上海有机所刘聪合作在顶刊Science上发表了最新研究成果。该研究报道了神经元中的FAM171A2介导α-突触核蛋白纤维的摄入并促进帕金森病的发展。该研究在AI辅助、数据驱动下,成功确定了FAM171A2为一个影响α-syn聚集的帕金森病风险基因。FAM171A2的过度表达促进了α-syn纤维的内吞作用,并加剧了α-syn病理的传播和神经毒性。特异性敲低神经元中的FAM171A2表达显示出保护作用。在机制上,FAM171A2的胞外结构域1通过静电作用与α-syn的C端相互作用,对纤维的选择性超过1000倍。此外,研究通过体外结合试验、细胞模型和小鼠实验,确定bemcentinib为FAM171A2-α-syn纤维相互作用的有效阻滞剂。该研究发现,FAM171A2可能是神经元摄入α-syn纤维的潜在受体,因此也是抗帕金森病的治疗靶点。总之,该研究首次发现了α-突触核蛋白的关键受体,揭示了FAM171A2蛋白与α-突触核蛋白的机制,找到了具有潜在治疗作用的小分子化合物(基于该全新治疗靶点),该研究对全球数百万的帕金森患者来说应该是一个福音。本文第一完成单位为复旦大学大学,第一通讯作者为郁金泰,1982年生,本硕博好像都是在青岛大学完成的(没查到详细信息),曾在青岛市市立医院实习及研究,还曾前往美国加州大学旧金山分校进行研究。2018年加入复旦大学附属华山医院至今,目前为主任医师、神经内科副主任,复旦大学教授。值得一提的是,郁金泰等人题为“Atlas of the plasma proteome in health and disease in 53,026 adults”的研究成果曾在今年1月9日登上了Cell2025年的开年封面。

综上所述,北京大学继上周2篇顶刊后,本周再发2篇顶刊;今年,在2月份还未完的情况下,北大已在CNS三大顶刊上发表了8篇研究论文,位居国内第1。复旦大学则是连续四周在顶刊发文,目前在CNS三大顶刊上已发表了6篇成果,位居国内第2;另据复旦官方相关报道,该校另有4篇文章已被顶刊接收。西湖大学加上本周这篇顶刊文章,2025年以来的顶刊数量也来到了4篇,位居国内高校第3。另外,三校这4篇重要研究成果当中,至少有2篇明确表示采用了AI辅助,只能说"AI for Science"的时代已经全面来临。以前可能暂时无法解决或者需要很长时间才能解决的问题,在AI的助力下,使得以前的不可能变成了可能。AI已经在很大程度上推动了其他领域基础科学研究,它已经在逐渐改变科学研究的范式;还好,中国学者也正在积极拥抱AI,在这轮人工智能与自然科学交叉融合的研究热潮中贡献自己的力量。

来源:科技大满贯

相关推荐