半导体热传输机制研究 - 理解材料界面间的热传输机制对推进半导体技术至关重要，尤其在极高功率密度下运行的微型化器件方面[1] - 界面声子介导过程在理论上已被确立为半导体中界面热传输的主要机制[1] - 由于测量埋藏界面的温度和非平衡声子分布存在挑战，其纳米级动态特性在实验上仍难以捉摸[1] 北京大学研究成果 - 2025年6月11日北京大学高鹏团队在Nature发表关于界面声子传输动力学的研究[2] - 研究通过电子显微镜探究了界面间声子传输动力学[2] - 使用原位振动电子能量损失谱(EELS)克服了测量限制[3] - 以纳米分辨率测量了AlN-SiC界面两侧的温度梯度分布[3] - 以亚纳米分辨率绘制了非平衡声子占据态[3] 研究发现 - 观察到界面约2纳米范围内存在陡峭的温度骤降[4] - 直接提取了相对界面热阻(ITR)[4] - 界面处声子模式热导率不匹配导致邻近区域产生大量非平衡声子[4] - 正向与逆向热流下界面模式的声子占据数呈现差异[4] - 引起界面约3纳米范围内AlN光学声子模态温度的显著变化[4] 研究意义 - 揭示了(亚)纳米尺度的声子传输动力学[5] - 证实了界面模式参与的声子非弹性散射机制[5] - 为热界面工程设计提供了重要指导[5]

干细胞抗衰老研究 - 研究团队成功构建具有抗衰老、抗应激、抗恶性转化三重抗性的工程化人类抗衰型间充质祖细胞（SRC），通过灵长类动物模型验证其可显著延缓多器官衰老进程[2][3] - SRC技术体系包括SRC1.0（2017年）通过NRF2基因编辑增强抗氧化防御网络，以及SRC2.0（2019年）通过FOXO3基因改造集成抗衰/抗逆/抗瘤功能模块[6] - 在老年食蟹猴模型中，以2×10⁶个细胞/千克体重的剂量每两周静脉输注SRC，44周干预未出现发热、免疫过度活化或体重减轻等不良反应[8][9] SRC抗衰效能评估 - SRC2.0展现出显著抗衰老活性、强大环境适应能力和优异安全性，能有效抵抗衰老微环境并规避致瘤风险[8] - 干预后老年猴多器官衰老进程显著延缓：认知功能提升，多组织退行性病变改善，泛组织中衰老细胞积累减少33%-45%，关键功能细胞状态恢复[9][11] - 机器学习分析显示未成熟神经元生物学年龄逆转6-7岁，卵母细胞生物学年龄逆转5岁[11] 技术创新与临床转化 - 研究突破传统单一疾病靶向治疗局限，首次证实人类SRC能跨越灵长类种属差异系统性延缓多器官衰老[13] - 技术已获国际PCT专利授权，建立适用于灵长类的功能增强型干细胞制备范式，推动精准衰老干预[13][16] - 在非人灵长类中验证的安全有效方案为人类临床试验提供关键参考，所建跨物种衰老评估体系树立新标准[14] 未来研究方向 - 需开发临床级制备工艺和标准化质控手段以实现SRC技术规模化应用[18] - 需深入解析SRC在生理和病理环境下的驻留模式及与宿主免疫系统相互作用机制[18] - 技术有望拓展至神经退行性疾病、心血管疾病、骨关节炎和卵巢早衰等衰老相关疾病治疗[19]

以下文章来源于中华肿瘤杂志 ，作者罗伟仁 中华肿瘤杂志 . 《中华肿瘤杂志》官方公众号 罗伟仁. 重新思考肿瘤[J]. 中华肿瘤杂志, 2025, 47(6): 463-467. DOI: 10.3760/cma.j.cn112152-20250401-00145. 摘 要 在过去半个世纪的全球抗癌斗争中，无论是肿瘤基础研究还是临床实践，几乎所有探索均围绕"体细胞突 变"这一理论展开，比如在分子分型、个体化精准医学、基因治疗、新抗原肿瘤疫苗研发以及测序技术开 发等诸多方面。即便近年备受瞩目的肿瘤微环境研究，包括肿瘤免疫方向，其最终归因仍往往指向癌细胞 或微环境细胞中的某些特定基因和突变。然而，"体细胞突变"范式并未为临床带来真正有效的肿瘤治愈路 径，倘若继续以该理论为主导框架，显然难以在肿瘤的理解与治疗上取得实质性进步。因此，在肿瘤研究 史的这个关键十字路口，一场彻底的新思维变革迫在眉睫。文章阐述了肿瘤系统为理解肿瘤本质所带来的 新视角，肿瘤生态学的基本原理及其在治疗中的潜在应用，并探讨了生态病理学这一新兴领域的理论框架 与研究意义。呼吁要摒弃当前主导的肿瘤线性还原旧范式，更重要的是，致力于为后基因组时代的新 ...

类器官研究发展 - 2009年荷兰Hubrecht研究所Hans Clevers团队首次利用小鼠肠道成体干细胞培育出肠道类器官，开创类器官研究时代 [2] - 2025年6月Hans Clevers团队在Cell Stem Cell发表研究，开发人类气道黏膜下腺体（SMG）类器官模型，用于呼吸系统炎症和感染研究 [2][6] 气道黏膜下腺体（SMG）生物学特性 - 人体气道含两种上皮结构：表面气道上皮（SAE）和气道黏膜下腺体（SMG），SMG位于气管与大支气管，由MUC5B黏液细胞、浆液细胞等组成 [7] - SMG功能包括分泌黏液、抗菌肽，维持气道湿度及防御病原体，其细胞异质性支持复杂炎症反应 [7] - 小鼠模型显示SMG具有多能祖细胞特性，可参与气道上皮修复再生，与慢性阻塞性肺疾病（COPD）气道重塑相关 [8] SMG类器官模型技术突破 - 研究团队从人类支气管组织建立SAE和SMG类器官，单细胞RNA测序证实模型准确重现组织细胞异质性 [9] - SMG类器官富含MUC5B黏液细胞和αSMA+肌上皮细胞，CD13特异性标记其分泌细胞 [9][10] - 实验显示α冠状病毒229E优先感染CD13+分泌细胞，触发未折叠蛋白反应 [9][10] 研究应用价值 - SMG类器官与SAE类器官联合可构建更具生理相关性的系统，用于研究感染和炎症的细胞反应 [12] - 该模型为探究COPD等呼吸系统疾病的病理机制提供新工具 [10][12] 团队其他研究成果 - 2023年10月Hans Clevers团队在Science发表研究，通过人肠类器官CRISPR筛选发现转录因子ZNF800抑制肠内分泌细胞分化 [13][14][16]

长效制剂技术突破 - 长效制剂通过持续药物释放可减少给药频率并提高患者依从性 但长期释放行为的精确调控仍具挑战性 [2] - 碳酸钙（CaC）和磷酸钙（CaP）等生物矿物因高生物相容性、稳定性和缓慢溶解速率成为长效制剂的理想材料 [2] - 无机结晶过程通过溶解矿物离子并嵌入药物 实现从无定形生物矿物到晶体的转化 有助于药物长期释放 [2] 压力融合生物矿化片剂研发 - 研究团队开发了压力融合的生物矿化片剂 实现IL-2的长效缓释以促进抗肿瘤免疫反应 [4] - 采用高压（2 GPa）条件制备化学式为Ca(CO3)x(PO4)2(1−x)/3的杂化生物矿化物 优化IL-2的体内释放行为 [7] - 将7.5毫克CaC纳米颗粒、2.5毫克CaP纳米颗粒和30微克IL-2混合加压 形成均匀透明的IL-2@Ca(CO3)1/2(PO4)1/3片剂 [8] 抗肿瘤免疫效果 - Ca(CO3)1/2(PO4)1/3重塑肿瘤微环境 优先激活细胞毒性T细胞和记忆T细胞 实现IL-2在肿瘤中数周滞留 [9] - 在小鼠黑色素瘤模型中 该片剂抑制局部肿瘤复发 阻碍远端肿瘤生长 并维持长期T细胞反应对抗转移肿瘤 [10] - 单剂片剂支持两阶段IL-2释放 使细胞因子在肿瘤内保留数周 克服IL-2短效期和全身毒性的限制 [10]

撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 线粒体 （ mitochondrial ） 是真核细胞中的重要细胞器，其与真核细胞之间的共生关系大约可追溯到 17 亿年前。这种共生关系对于整个真核生物域的进化、多 样化以及生存至关重要。 经过几十年的研究，线粒体早已超越了其作为细胞内" 能量工厂 "的刻板印象，人们认识到线粒体还在细胞凋亡、分化、信号转导、衰老以及发育时机等多种细胞 过程中发挥着至关重要的作用。然而， 哺乳动物发育 在多大程度上依赖线粒体，仍是一个悬而未决且基础性的问题。 最近，有研究人员构建了人类与黑猩猩之间的种间复合 （或杂交） 多能干细胞 （PSC） ，为源自细胞核基因组 （nDNA） 差异的人类特有特征提供了见解。然 而，该系统尚未被用于研究线粒体基因组 （mtDNA） 的差异。 在过去的约 600 万至约 1800 万年里，人科动物 （即类人猿） 的线粒体基因组 （mtDNA） 变得越来越不同，导致 mtDNA 中出现了数千种自然发生的核苷酸 变化。通过生成具有物种特异性线粒体含量的 跨物种复合多能干细胞 ，我们可以评估线粒体基因组的进化变化对多能细胞及其后代的影响。 在这项最新研究中，研究 ...

肿瘤微环境与系统免疫研究 - 破译肿瘤微环境和系统免疫宏观环境的相互作用对开发更有效的癌症诊断和治疗策略至关重要[2] GLI共培养模型开发 - 研究团队开发了一种新型类器官共培养模型——凝胶-液体界面(GLI)共培养模型[3] - 该模型通过肺癌类器官(LCO)与配对外周血单个核细胞(PBMC)共培养，增强了免疫细胞与肿瘤类器官之间的相互作用[4] - GLI模型能更优化地模拟体内系统性抗肿瘤免疫反应[4] 模型验证与应用 - 通过肺癌患者队列验证，GLI模型在抗PD-1(αPD1)治疗下的响应能精确反映患者免疫治疗结果[5] - 研究通过功能多组学分析，在GLI模型中剖析了PBMC来源T细胞介导的各种肿瘤免疫过程[6] - 发现具有效应记忆样表型(GNLY+CD44+CD9+)的循环肿瘤反应性T细胞可作为免疫治疗效果潜在指标[6] 核心研究发现 - GLI共培养模型能反映肺癌患者的免疫治疗结局[7] - 模型揭示了免疫检查点抑制剂(ICI)治疗后外周T细胞的浸润和活化情况[7] - PBMC来源的T细胞在ICI作用下转变为具有更高细胞毒性的肿瘤反应性T细胞[7] 研究意义 - GLI共培养模型可用于开发精准免疫疗法的诊断策略[9] - 该模型有助于理解免疫治疗的潜在机制[9]

二维半导体研究突破 - 湖南大学段曦东教授团队在Science发表论文，提出栅极驱动能带调制超掺杂技术，用于高性能p型二维半导体晶体管制备，创下同类器件新纪录 [2][3] - 该技术通过外部栅极偏压调节范德华界面的能带偏移和电荷转移，实现超高二维空穴密度达每平方厘米1.49×10^14个，是传统电介质极限的五倍 [7] - 研究团队早在2017年就作为共同通讯作者在Science发表论文，实现2D异质节、多异质节及超晶格的可控外延生长，这是湖南大学首次作为第一单位发表Science论文 [4] 技术性能指标 - 采用该高效空穴掺杂技术制备的p型二维晶体管具有极低接触电阻，仅约0.041千欧·微米(kΩ·μm) [8] - 器件导通态电流密度高达约2.30毫安/微米(mA/μm)，创下同类器件新纪录 [8] - 在III型范德华异质结构中，层间电荷转移掺杂可通过外部栅极大幅调节，实现超掺杂效应，载流子密度远超典型电介质击穿所施加的最大可能静电掺杂极限 [7] 基础研究突破 - 能带对齐效应使得在二硒化钨双层结构中实现高浓度空穴掺杂，通过将电子转移到相邻单层硫化亚锡中实现 [6] - 离子注入在少层过渡金属二硫属化合物中难以实现掺杂，而该研究通过栅极调控解决了这一难题 [6][7]

SARS-CoV-2病毒进化与抗体研究 - SARS-CoV-2病毒通过关键受体结合域（RBD）的突变（如L455、F456、A475）持续逃避免疫，导致XBB 1 5和JN 1等高度逃逸突变株出现[1] - 现有单克隆抗体（mAb）因病毒快速进化而失效，亟需开发广谱中和抗体（bnAb）以应对未来突变株[2] 广谱中和抗体筛选策略 - 研究团队提出通过预测病毒进化热点筛选bnAb的策略，将发现概率从1%提升至40%[3][5] - 基于深度突变扫描技术对1103种野生型诱导的单克隆抗体进行回顾性分析，验证了该方法的有效性[5] BD55-1205抗体的突破性发现 - BD55-1205抗体能中和所有现存SARS-CoV-2突变株，并对表位逃逸突变具有强抵抗能力[3][6] - 冷冻电镜显示其受体模拟特性，mRNA-LNP递送后对XBB 1 5、HK 3 1、JN 1的中和抗体滴度达约5000[6] 技术应用与行业前景 - 结合病毒进化预测与mRNA递送技术，可加速开发针对SARS-CoV-2及其他潜在流行病原体的下一代抗体疗法[7] - 该研究由北大-清华联合中心、中科院生物物理所与美国Moderna公司合作完成，发表于《Nature Microbiology》[2][8]

海洋生物地球化学新发现 - 传统观点认为海洋中的元素主要来自表层生物过程通过"海洋生物泵"输送至深海 但最新研究提出海底是多种微量元素的关键来源 颠覆了传统认知 [2][3] - 研究以稀土元素和钕同位素为示踪剂 结合颗粒循环和沉积物成岩作用模型 建立了TEI(微量元素及同位素)循环的新框架 [8] - 发现对锰氧化物亲和力强的元素在水柱中呈现净清除效应 其浓度随水深增加而上升 这与可逆清除假设相反 [8] 研究机制与数据支撑 - 海底元素来源包含两部分:水柱颗粒吸附元素的再循环 以及沉积物内海洋硅酸盐风化作用新生成的元素 [8] - 深海有氧成岩作用是驱动因素 通过海底地形和底部湍流混合强烈影响水柱生物地球化学 [8] - 证实自生矿物在水循环中的作用常被生物颗粒掩盖 深海海底实为生物地球化学转化活跃区 [8] 学术价值与行业影响 - 研究发表于Nature期刊 被同期新闻观点文章评价为"揭示了微量元素令人惊讶的来源" [9] - 第一作者杜江辉具有北京大学本硕及俄勒冈州立大学博士背景 现任北京大学助理教授 [3][7] - 该发现为海洋资源开发、环境监测和气候变化研究提供了全新理论基础 [8][9]