• Science发布2021十大科学突破，解答生物学界最大的挑战之一

  2021年12月17日，Science 杂志公布了 2021 年的年度科学突破榜单，AlphaFold 和 RoseTTA-fold 两种基于人工智能预测蛋白质结构的技术位列榜首。这些技术解答了生物学界最大的挑战之一——蛋白质三维结构解析。蛋白质是由一长串的氨基酸组成的，当它们折叠成3D形状时，也就决定了这些蛋白质在细胞中的功能。几十年来，研究人员一直采用X射线晶体延伸和冷冻电镜等实验技术来确定蛋白质结构。不过，这些方法既耗时又费钱，而且有些蛋白质不适合这样的分析。去年，DeepMind在科学界掀起了轩然大波，它展示了自己的软件仅通过蛋白质序列就能准确预测许多蛋白质的结构，轻松解决了几十年的挑

  来源：sciencemag

  时间：2021-12-18

• 食物垃圾处理能手:黑兵蝇幼虫变废为宝过程中的技术问题

  人类每年浪费超过10亿吨粮食，占所有粮食产量的三分之一，许多国家正在开发各种方法处理这些废物——填埋占用宝贵的土地资源，焚烧污染空气，都会造成环境污染。“黑兵蝇幼虫被广泛应用于新兴的食品回收行业。我们的想法是用食物垃圾喂养幼虫，然后把它们变成鸡饲料。。。这些幼虫是这个过程中很好的候选者，因为它们几乎什么都吃。”该研究的第一作者、乔治·w·伍德拉夫机械工程学院博士生Ko这样解释。幼虫每天可以吃掉两倍于自身体重的食物残渣和其他有机物，帮助分解从腐烂的农产品到动物的遗骸和粪便等各种有机物质，通常能长到它们体型的1000倍左右。幼虫从卵到成虫的成长过程就像从一个人的大小变成一辆大卡车的大小。黑兵蝇幼虫

  来源：Georgia Institute of Technology

  时间：2021-12-18

• 华南植物园“一种食叶草保鲜方法”获发明专利

    　　12月17日获悉，由中科院华南植物园张丹丹等完成的“一种食叶草保鲜方法”获国家发明专利授权。 　　该发明公开了一种食叶草保鲜方法：1、选择无机械损伤及病虫害的食叶草叶片；2、将食叶草叶片表面均匀的喷施保鲜剂，所述的保鲜剂含有丙酸，其浓度为质量百分数0.01%-0.5%；氯吡苯脲，其浓度为10-50 ppm；腺苷三磷酸，其浓度为10-100ppm；3、再将保鲜处理后的食叶草晾干，放入锁水透气的功能包装袋中，再放入1-甲基环丙烯，使其终浓度为1-30 ppm，扎紧包装袋，贮藏。采用该发明的方法对食叶草进行贮藏保鲜，低温条件下贮藏60天后，腐烂率减少了95%，叶片黄化率相对减少了9

  来源：中国科学院华南植物园

  时间：2021-12-18

• 陆昌勤课题组在Computers in Human Behavior上发表论文，发现信息技术压力会导致员工无法平衡工作与生活

  信息技术的快速发展使得智能技术深度嵌入工作与组织管理，让员工在享受高效便捷的同时，也遭受到其带来的压力与冲击，其中，最为典型的就是工作场所中信息技术更新与广泛使用所带来的信息技术压力(technostress)。 信息技术压力包括信息技术带来的工作超负荷、信息技术复杂难懂、信息技术使用引发的工作不安全感等。信息技术压力作为现代职场的一种主要工作压力源，对员工的工作态度、行为表现和身心健康造成了负面影响。与此同时，研究技术压力可能还会侵入到员工的家庭与个人生活领域，因为信息技术的广泛应用使得工作与非工作领域之间的边界变得越来越模糊。 陆昌勤课题组以工作需求-资源模型(job d

  来源：北京大学心理与认知科学学院

  时间：2021-12-18

• 技术创新!荧光显微镜下瞬时凝固活细胞(-196℃),解决分子运动模糊和光漂白两大难题

  通过荧光显微或纳米显微镜对细胞分子模式进行成像，可能深入了解分子行为与功能的关联。荧光显微镜能在多大程度上分辨出一个结构或分子，取决于从结构中采集到的光的量——虽然可以延长曝光时间以增加检测光的量，然而微观结构表现既有随机的布朗运动，也有自身的主动运动，延长曝光时间会导致结构成像模糊。也就是说，空间和光谱分辨率从根本上受到有限光子通量和光漂​​白引起的运动模糊的限制。在生理温度下，光化学反应不仅限制了多尺度成像，而且对维持细胞组织的生化反应也是有毒的。减少分子运动的一种解决方法是细胞的化学固定，随后嵌入抗褪色介质以降低光漂白率，然而更大的问题是固定过程至少需要几分钟，并

  来源：生物通

  时间：2021-12-17

• Nature：让癌细胞保持组织位置的最新测序技术

  在癌症肿瘤这样的复杂组织中，单个细胞彼此之间可能有很大的差异。在内部，癌细胞可以产生独特的DNA突变和基因组变化，可能导致耐药性、癌转移或复发。从外部看，细胞在组织中的特定位置也很重要，因为肿瘤及其周围组织的局部结构会影响细胞状态和药物渗透性。为了同时测量遗传和位置因素，来自哈佛大学干细胞和再生生物学系(HSCRB)以及麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的研究人员开发了一种空间分辨DNA测序的新技术，称为Slide-DNA-seq。这种技术可以进一步结合空间分辨基因表达分析，可以使研究人员更好地了解癌症进展和潜在的治疗。这一研究成果发表在12月15日的Nature杂志上。由哈佛大学-麻省理工学

  来源：broad institute

  时间：2021-12-17

• 逆转听力丧失！Science子刊公布首创基因治疗技术，成功替换突变蛋白

          图像:扫描电子显微镜显示感觉外毛细胞，这是耳蜗放大和正常听力所必需的。左图显示的是Strc基因突变的老鼠内耳的无序感觉毛细胞;结果，细胞失去了由立体视西林蛋白提供的支架链接。右图邻近的一个毛细胞接受了双aav基因治疗载体，其组织恢复正常。红色箭头指向恢复的立体茜素交联，这些交联使毛细胞微绒毛向上排列成有组织的束，可以与覆盖的盖膜接触并检测声音振动。资料来源:Géléoc实验室，波士顿儿童医院听力损失与至少100种不同基因的突变有关，但高达16%的遗传性听力损失可以追溯到仅一个基因，即STRC，第二常见的遗传原因。波士顿儿童医院(Bo

  来源：Science Advances

  时间：2021-12-17

• 早期检测血液创伤的新成像技术

          图片:来自日本SIT的研究人员提出了一种检测异常红细胞存在的新方法，从而能够早期诊断心血管支持设备引起的血液损伤。红细胞(rbc)或红细胞在体内循环过程中不断暴露在“剪切压力”之下。这种压力通常是温和的，红细胞有足够的灵活性来适应形状的变化。然而，机械装置，如人工心脏和血液循环辅助系统，在此过程中往往会产生强烈的压力，过度拉伸和破坏红细胞。不幸的是，这是一种常见的情况，迄今仍不可避免。传统的检查血液损伤的方法包括使用已经损坏到无法修复的红细胞。这就提出了一个相关的问题:是否有可能在早期发现并逆转损伤?很明显，实时监测红细胞剪切应力可

  来源：Scientific Reports

  时间：2021-12-17

• 孙飞课题组与合作者开发新型冷冻电镜支持膜技术

  　　2021年12月14日，中科院生物物理所生物大分子国家重点实验室孙飞课题组与南开大学生命科学学院分子微生物学与微生物工程实验室乔明强课题组合作在《Nature Communications》杂志上发表了题为 "A cryo-electron microscopy support film formed by 2D crystals of hydrophobin HFBI" 的研究成果，针对当前冷冻电镜样品制备过程中普遍存在的由于气液界面导致的样品变性、解聚和取向优势问题，报道了一种用基于真菌疏水蛋白HFBI薄膜的新型冷冻电镜支持膜技术，为该瓶颈问题提供了有效的解决方案。 　　近年来，由于硬

  来源：中国科学院生物物理研究所

  时间：2021-12-17

• 新诊断方法：一滴血，检出早期癌症

           “我们构建的预测模型可以识别哪些人可能患有肺癌，”研究负责人之一Leo Cheng说。新的诊断血液测试为早期肺癌筛查铺平了道路根据一项新的研究，一种诊断性血液检测可以在无症状患者中提供早期肺癌检测。肺癌是导致癌症死亡的主要原因，通常是在生存率极低的晚期才被诊断出来。早期肺癌多无症状，目前检测早期肺癌病变的方法低剂量螺旋CT成像，由于成本高，重复筛查的辐射危害，不能作为一种普遍适用于普通人群的筛查方法。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The Nation

  来源：harvard

  时间：2021-12-16

• 突破性成功！港大研发首款抗SARS-Cov-2病毒含铜不锈钢

          从左至右:香港大学公共卫生学院研究助理教授Alex Wing Hong Chin博士;香港大学公共卫生学院 Leo Lit Man Poon教授;香港大学机械工程系Mingxin HUANG教授;及香港大学机械工程系博士生Litao LIU先生。图片来源:香港大学研究结果于2021年11月25日发表在《化学工程杂志》上，题为《Anti-pathogen stainless steel combating COVID-19》。不锈钢(SS)是许多公共场所和卫生设施中使用最广泛的材料之一，但没有固有的抗菌特性。SARS-CoV

  来源：Chemical Engineering Journal

  时间：2021-12-16

• Grouped-seq:可同时获取肿瘤类器官表型与表达谱信息的高通量分析平台技术

  2021年12月10日，清华大学医学院生物医学工程系刘鹏研究员课题组联合北京航空大学陈晓芳副教授课题组在学术期刊Nucleic Acids Research上在线发表题为Grouped-seq for integrated phenotypic and transcriptomic screening of patient-derived tumor organoids的研究论文，报道了能够高通量、低成本的从微量肿瘤类器官同时获得表型和对应表达谱变化的新技术。该平台为肿瘤类器官的高通量药物筛选提供了一个多元化的有力工具，让精准药物开发与测试成为可能。近年来，肿瘤类器官（Patient-deri

  来源：清华大学医学院

  时间：2021-12-16

• 研究人员开发新的3D打印技术来制造生物膜

          图片:研究生Ram Gona设计了一个3D生物打印机，它使用了一种由罗切斯特大学生物学教授Anne S. Meyer和她在荷兰代尔夫特理工大学的合作者开发的技术来创建生物膜。图片来源:罗切斯特大学/ J.亚当·范斯特罗切斯特大学(University of Rochester)生物学副教授安妮·s·梅耶(Anne S. Meyer)和她在荷兰代尔夫特理工大学(Delft University of Technology)的合作者最近开发了一种3D打印技术来设计和研究生物膜——附着在表面上的微生物(如细菌)的三维群落。这项研究为合成材

  来源：ACS Synthetic Biology

  时间：2021-12-16

• 中国科学院动物研究所近期取得生物3D/4D打印系列突破

  　　生物3D/4D打印技术是器官体外再造的重要手段。近年来，打印技术已在多种组织器官构建中有所应用，但是工程手段的单一性无法满足器官复杂性的需求，尤其缺少多尺度管道连接以及微环境动态变化控制的策略；另外制造器官中的细胞空间运动规律不明、调控手段缺失。针对以上问题中国科学院动物研究所交叉学科团队近期取得了以下系列成果。 　　（1）一体化复杂管网组织打印 　　中国科学院动物研究所顾奇、沈阳自动化研究所郑雄飞、化学研究所王树研究团队协同攻关、耗时4年建立了复合打印系统实现多尺度管道的功能连接。联合团队开发了低粘度双分子互穿网络水凝胶，并调节高分子网络孔径促进人脐静脉内皮细胞（HUVECs）形成毛细血

  来源：中国科学院动物研究所

  时间：2021-12-16

• Journal of Medicinal Chemistry：基于AI的新型蛋白-小分子打分方法

  在创新药物的研发过程中，先导化合物的发现是新药开发的关键，先导化合物的质量直接决定药物开发的成败。在筛选和设计先导化合物的过程中要充分考虑其生物活性、结构新颖性、靶点选择性、成药性和毒性等特性，其中化合物对靶标的生物活性是研究者最为关注的特性之一，但实验方法定量小分子对靶点的生物活性花费大、周期长，并不适用于化合物活性的高通量评价。基于分子对接的虚拟筛选成本低、效率高，已成为先导化合物发现的核心技术。在分子对接计算中，打分函数（SF）被用于评价受体-配体间相互作用的强弱。但分子对接所用的打分函数一般采用简单的线性拟合模型，精度往往不高，严重影响了虚拟筛选的预测能力。因此，开发高精度的打分函数是

  来源：浙江大学

  时间：2021-12-15

• 发现细胞表面分子组织的技术

  生物细胞具有多种功能，它们需要相互沟通来协调这些功能。细胞表面的分子是这个过程的中心。几十年来，生物学家一直在研究这种表面蛋白，越来越清楚的是，不仅它们的存在，而且它们在细胞表面的组织对细胞的功能至关重要。“蛋白质不是简单地均匀分布在细胞表面，彼此独立;相反，它们被组织成分子群落。在这些群体中，蛋白质通常一起工作来履行细胞功能，”苏黎世联邦理工学院转化医学研究所的Bernd Wollscheid教授解释说。Wollscheid的博士生Maik Müller与来自苏黎世联邦理工学院和其他机构的进一步研究人员组成的大型跨学科团队一起，现在已经开发出一种可以用来。“谁得到了一个吻?”通过这种名为LU

  来源：Nature Communications

  时间：2021-12-14

• 酮类饮食可能对女性不起作用——以下是效果更好的方法

     来自加州大学河滨分校(University of California, Riverside)的科学家们正在研究流行的生酮饮食和间歇性禁食在分子水平上是如何起作用的，以及是否两性都能从中受益。酮饮食背后的理念是低水平的碳水化合物和高水平的脂肪和蛋白质将迫使身体使用脂肪作为燃料，从而减轻体重。无数的人对它深信不疑，无数的公司生产为这些人设计的食品。间歇性禁食的原理与此类似，也就是把进食限制在一天中的一小段时间内。在几个小时不进食的情况下，身体消耗掉储存的糖分，转而燃烧脂肪。脂肪转化为酮体，供大脑用作燃料。尽管它们很受欢迎，科学家们还没有发现使这种饮食起作用的基因或蛋白质

  来源：scitechdaily health

  时间：2021-12-13

• 重点实验室在红球藻虾青素资源开发研究中取得重要理论和技术进展

  　　近日，重点实验室藻类与藻类生物技术团队在红球藻虾青素资源开发领域取得重要进展，发现无氧呼吸糖酵解（EMP）、有氧呼吸三羧酸循环（TCA）、戊糖磷酸途径（PPP）和线粒体呼吸交替氧化酶途径（AOX）等多种非光依赖型代谢途径都对红球藻虾青素的合成积累产生重要调节作用。相关理论成果以3篇研究论文在国际Top期刊生物资源工程技术类一区《Bioresource Technology》（IF=9.642）发表，衍生出的相关技术成果分别申报了4项国家发明专利，其中2项已获专利授权。 　　虾青素呈鲜红色，具有非常强的着色、抗氧化能力和多种生物学功能，在营养健康食品、医药保健和化妆品等领域都有广阔

  来源：中国科学院海洋研究所

  时间：2021-12-11

• “一种檀香高含量精油组织总RNA的提取方法”获发明专利

    　　12月10日获悉，由中科院华南植物园张新华等科研人员完成的“一种檀香高含量精油组织总RNA的提取方法”获国家发明专利授权。  　　取檀香木材组织液氮研磨成粉末后，加入到Tris-HCl提取液中，-80°冷冻处理，离心取上清，再加入醋酸钠和异丙醇沉淀RNA，离心后用TE缓冲液溶解沉淀，然后加入十六烷基三甲基溴化铵混匀，用氯仿/异戊醇抽提，离心，取上清，加入氯化锂过夜沉淀RNA，离心，用乙醇洗涤后，即得总RNA。利用该发明方法提取的檀香木材组织总RNA用Nanodrop检测的OD260/OD280的比值为2.0以上，OD260/OD230的比值为2.3以上，RNA水溶液

  来源：中国科学院华南植物园

  时间：2021-12-11

• 上海交大周培教授课题组在超富集植物龙葵响应镉胁迫方面取得重大突破

  近日，上海交通大学农业与生物学院周培教授团队在生态环境领域国际著名期刊Journal of Hazardous Materials（中科院一区 Top）在线发表了题为Comparative cytology combined with transcriptomic and metabolomic analyses of Solanum nigrum L. in response to Cd toxicity 的研究论文。研究利用植物细胞学、转录组学和代谢组学方法分析超富集植物龙葵对短期不同浓度镉（Cd）胁迫的响应变化，探讨了龙葵对C

  来源：上海交大 新闻学术网

  时间：2021-12-11

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