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北京工业大学发表最新Nature论文
生物世界· 2026-03-12 08:05
混合背接触硅太阳能电池技术突破 - 文章核心观点:一项发表于《自然》期刊的最新研究,在混合背接触硅太阳能电池中实现了载流子提取的最大化,获得了27.62%的认证光电转换效率,为产业界提供了实现超高效太阳能电池的技术路径[4][5][9] 技术原理与结构优势 - 混合背接触硅太阳能电池融合了TOPCon的n型接触、硅异质结的p型接触以及叉指状背接触器件结构三大技术优势[3] - 该混合结构相较于传统背接触电池具有根本优势,例如彻底消除前表面金属化遮光,但此优势此前尚未得到系统性研究[3] - 研究团队利用混合背接触架构的设计灵活性,开发出兼具光捕获与钝化功能的多功能前表面层[8] 研究成果与关键参数 - 研究团队实现了27.62%的认证光电转换效率[5][9] - 该效率接近此前已实现的27.8%的光电转换效率纪录[3] - 实验结果表明,将晶体硅吸收层厚度优化至160微米时,工业兼容型晶体硅太阳能电池可获得27.62%的认证光电转换效率[9] 产业意义与应用前景 - 该突破性研究揭示了混合背接触架构的物理机制优势[9] - 研究成果为产业界提供了实现超高效太阳能电池的技术路径[5][9] - 研究同时优化了背面载流子选择性接触的载流子收集能力和工艺兼容性[8]
中国博后一作Nature论文,已回国加入南京大学
生物世界· 2026-03-12 08:05
文章核心观点 - 麻省理工学院团队在《自然》期刊发表了一项突破性研究,提出了一种名为“醇基迁移编辑”的新策略,该策略能够以可预测的区域和立体选择性,将常见醇官能团迁移至分子内的邻近位点[3] - 这项技术通过在合成后期对分子进行精准微调,为优化分子功能、构建具有挑战性的氧合模式提供了新途径,有望显著简化分子设计流程并降低成本[3][5] 研究技术方法 - 该策略的核心机制是“邻近效应增强的氢原子攫取”,在激发态十聚钨酸根多阴离子催化下,通过可逆氢原子转移和1,2-酰氧基自由基迁移步骤实现醇基迁移[5] - 底物与试剂之间的非共价相互作用产生的邻近效应,是克服极性不匹配、实现自由基高效形成的关键[5] 应用与潜力 - 该工具在合成后期阶段的应用,可实现醇官能团的精准重定位,避免了为获得微小结构变化而对目标分子进行全重新合成的繁琐过程[3][5] - 该策略与常见的醇基引入方法相结合,为构建复杂或难以合成的特定氧合模式分子提供了新的解决方案[5]
Nature头条:蛋白质折叠到底有多快?答案揭晓
生物世界· 2026-03-11 16:30
研究核心发现 - 首次直接测量了单个普通蛋白质折叠的过渡路径时间,揭示其核心折叠过程仅需0.7至4微秒即可瞬间完成[5] - 研究发现蛋白质的折叠速度与其氨基酸序列长度、大小以及二级结构类型均无明显关联,这是一个反直觉的发现[5][7] - 研究通过纳米光子学增强的单分子荧光光谱技术,直接捕捉到这一短暂过程,技术时间分辨率得到突破[6] 技术方法与实验设计 - 研究团队在氨基酸链两端分别连接红色与绿色染料分子,通过荧光共振能量转移(FRET)信号监测折叠过程[6] - 使用带有纳米级凹槽的零模波导来放大微弱的荧光信号,从而实现对八种经典蛋白质折叠过程的直接观察与计时[7] - 该方法克服了传统单分子技术时间分辨率有限的瓶颈,使得测量微秒级的过渡路径成为可能[6] 理论机制与解释 - 研究用“能量景观”理论解释发现:序列更长的蛋白质在折叠时,其内部协同作用更强,形成更多“天然接触”[10] - 更多的天然接触使得折叠的能量景观更加平滑(粗糙度降低),从而促进了蛋白质更高效地“扩散”过折叠过渡态,因此折叠速度未因尺寸增大而减慢[10] - 比较发现,天然蛋白质折叠速度(0.7-4微秒)远快于DNA发夹结构折叠(20-30微秒)及从头设计蛋白(数十微秒到毫秒级),这被认为是自然选择对能量景观极致优化的结果[11] 潜在应用与影响 - 该研究为理解结构复杂的蛋白质为何能快速可靠折叠提供了直接证据[11] - 研究成果为蛋白质设计、疾病研究和药物开发等领域提供了新的视角和理论基础[11]
Cell子刊:武汉大学张先正团队构建细菌-巨噬细胞内共生系统,用于癌症免疫治疗
生物世界· 2026-03-11 12:13
研究背景与核心成果 - 武汉大学张先正团队于2026年3月6日在《Cell Biomaterials》发表研究,构建了一种基于表达ATP的工程化细菌和巨噬细胞的内共生系统,用于癌症免疫治疗[2] - 该内共生系统在肿瘤微环境中表现出显著的促炎极化特性与功能增强,可有效抑制乳腺癌进展和转移[2][4][6] 技术原理与构建方法 - 研究团队通过用阳离子脂质膜包裹细菌,规避其被巨噬细胞的溶酶体降解,成功建立了细菌与巨噬细胞间的稳定内共生系统[3] - 工程化内共生体被设计用于持续表达三磷酸腺苷(ATP),为宿主巨噬细胞的代谢活动提供必需能量,并通过脂多糖介导巨噬细胞的免疫激活[3] - 该系统通过上调三羧酸循环和氧化磷酸化基因,同时下调糖酵解相关基因,重编程细胞代谢[3] 系统性能与优势 - 即使在营养匮乏条件下,该内共生系统仍能维持长达60小时的功能持续性[3] - 内共生系统展示了对宿主巨噬细胞功能的显著增强[5] 应用前景与行业意义 - 该研究设计了一种基于内共生关系的新型生物材料,为癌症免疫治疗提供了一种潜在新途径[8] - 这种基于不同细菌-细胞组合的多功能内共生系统在多种生物应用中具有广泛潜力,并在癌症治疗领域展现出良好前景[8]
拜耳Co.Lab共创平台在华再迎两家新成员:艾贝乐与明澄生物
生物世界· 2026-03-11 12:13
拜耳Co.Lab合作动态 - 拜耳Co.Lab于2026年3月10日宣布与艾贝乐医药科技有限公司及苏州明澄生物科技有限公司达成协议,两家初创企业将入驻其共创平台[1] - 入驻企业将获得拜耳Co.Lab提供的定制化辅导与全球资源对接,旨在加速其创新药物研发进程[1] - 拜耳处方药事业部高级副总裁表示,此举旨在拓展覆盖多元技术平台与前沿创新的生态集群,并强化在华开放创新[1] 艾贝乐医药科技有限公司概况 - 艾贝乐是一家临床阶段生物制药公司,总部位于香港,业务遍及中国大陆、美国、澳大利亚和新加坡[4] - 公司专注于开发用于改善晚期实体瘤患者治疗结局的实体瘤精准疗法[4] - 研发聚焦于CDH17靶点,布局了多特异性抗体、抗体偶联药物及细胞疗法等多种技术路径[4] - 核心在研项目ARB202是一款CDH17靶向的T细胞连接器,已完成I期研究并正进入剂量扩展阶段[4] - 公司同时推进CDH17伴随诊断的开发,以实现精准用药[4] - 公司创始人表示,加入拜耳Co.Lab是其全球扩张的重要里程碑,有望加速其突破性研究从实验室走向临床的进程[3][4] 苏州明澄生物科技有限公司概况 - 明澄生物是一家专注于G蛋白偶联受体相关技术服务的生物科技公司[5] - 公司构建了覆盖“蛋白制备-结构解析-抗体发现”的一体化GPCR早期药物发现平台[5] - 自主研发的MegaR平台突破了GPCR纯蛋白工业化制备及非活性/失活状态GPCR冷冻电镜结构解析的技术瓶颈,已建立超170种基础状态/激动状态的活性GPCR纯蛋白库并完成数十项冷冻电镜结构解析[5] - 其MegAb与OmniCatchr平台系统性解决了GPCR功能性抗体从发现到高通量功能筛选的核心难题[5] - 公司首席执行官表示,其平台旨在解决GPCR因复杂结构特征导致的药物开发效率问题,与拜耳合作将加速技术平台迭代并赋能全球合作伙伴[5] 拜耳Co.Lab平台发展现状 - 拜耳Co.Lab全球共创平台于2024年9月正式在中国落地[6] - 随着艾贝乐与明澄生物的加入,该平台在华入驻的中国生物技术初创企业数量已达到12家[3][6] - 平台已形成一个涵盖小分子、核酸药物、环肽药物、抗体平台、基因治疗、AI药物发现、膜蛋白技术等多赛道与技术的多元化生物医药创新集群[6] - 平台正在持续对接全球网络资源并扩大在中国的覆盖范围[6] - 2025年9月,拜耳Co.Lab在上海宣布成立全球首个链接风险投资机构的平台——拜耳Co.Lab创投联盟[6] - 2025年11月,拜耳Co.Lab正式落户位于北京经济技术开发区的国际医药创新公园[6] - 该平台旨在通过促进生物技术生态的开放合作来加速前沿科技创新,目前已完成在中国、美国、德国、日本等全球创新热点地区的战略布局[6]
Cell子刊:罗聃/刘燕/李舟团队通过抑制铁死亡,缓解急性肝损伤
生物世界· 2026-03-11 12:13
急性肝损伤的临床现状与未满足需求 - 急性肝损伤是临床上最常见的肝脏疾病之一,与死亡风险及慢性肝病风险增加有关,若治疗不及时可导致急性肝衰竭[2] - 其病因多样复杂,包括感染、饮酒、药物反应、化学毒素及自身免疫疾病[2] - 目前除了肝移植外,尚无针对急性肝损伤的特效药物治疗或有效干预措施,因此推进安全有效的新疗法至关重要[2] 铁死亡在急性肝损伤中的病理机制 - 近期研究显示,铁死亡在多种肝脏疾病的发病机制中发挥关键作用[2] - 生物活性铁(Fe2+)水平升高和活性氧(ROS)水平升高是铁死亡的典型病理特征,这与急性肝损伤的发生和发展密切相关[2] - 调控铁代谢并降低活性氧水平以抑制铁死亡,可能成为治疗急性肝损伤的一种有前景的新型治疗策略[2] 现有治疗手段的局限性 - 药物性急性肝损伤主要由铁死亡所驱动,其特征是生物活性铁(Fe2+)和损伤性活性氧(ROS)在肝细胞内的危险累积[5] - 现有采用铁螯合剂或抗氧化剂的单药治疗无法满足双向调控(即同时调控铁和ROS)的需求,且缺乏靶向性和特异性[5] 新型治疗技术:压电纳米酶异质结(BTO@CeO2) - 研究团队通过原位合成直接在压电材料钛酸钡(BTO)表面生成二氧化铈(CeO2)纳米颗粒,构建了一种压电介导的纳米酶异质结——BTO@CeO2[5] - 通过局部超声激发,异质结处的极化场和界面电场增加了从BTO到CeO2的电子流动,从而增强了其抗氧化性能,并有效清除活性氧(ROS)[5] - 同时,异质结界面处的空穴可将Fe2+转化为Fe3+,从而减少Fe2+的积累,实现铁稳态调控[5] - 该技术能够通过协调活性氧稳态和铁代谢之间的平衡,有效减少脂质过氧化物的积累,从而抑制铁死亡[7] 研究成果与治疗潜力 - 在药物诱导的小鼠急性肝损伤模型中,通过压电触发能够实现高效且高时空精度的铁死亡逆转,有效缓解药物诱导的急性肝损伤[7] - 该方法的靶向性可以避免因缺乏靶向性而导致的全身性非特异性副作用[7] - 该研究通过机械-化学耦合效应建立了超声响应治疗新范式,展现了压电-纳米酶协同精准治疗代谢性疾病的巨大潜力[7] - 该研究成果由中国科学院北京纳米能源与系统研究所和北京大学的研究团队合作完成,并于2026年3月发表在Cell子刊Cell Biomaterials上[3]
两年年轻五个月?中国博后领衔的大规模临床研究证实,每天补充复合维生素,可减缓生物学衰老
生物世界· 2026-03-11 12:13
研究核心发现 - 一项名为COSMOS的大规模随机对照临床试验首次证实,每日服用复合维生素矿物质补充剂能够减缓表观遗传衰老时钟,在为期2年的试验期间,可将PCGrimAge时钟的增速减少约5个月 [3][5] - 研究显示,每日服用复合维生素矿物质补充剂显著减缓了两种与死亡率风险密切相关的表观遗传衰老时钟的增长速度:PCGrimAge时钟每年比安慰剂组“年轻”0.113岁,PCPhenoAge时钟每年比安慰剂组“年轻”0.214岁 [9] - 每日补充含500毫克可可黄烷醇的可可提取物,在研究中未显示出对任何一种表观遗传衰老时钟有显著影响 [9][11] 研究细节与机制 - 研究从超过2.1万名老年参与者中,选取了958名平均年龄70.2岁的健康老年人,进行了为期2年的随机双盲对照试验 [9] - 复合维生素的延缓衰老效果在基线时生物学衰老速度更快的个体中尤为明显,使他们的PCGrimAge时钟每年“年轻”0.236岁,效果几乎是普通人群的两倍 [11] - 进一步分析表明,复合维生素可能通过提升体内叶酸、叶黄素等关键营养素水平,并改善端粒长度、降低胱抑素C和GDF-15等与衰老相关的特定标志物来发挥作用 [14] 研究意义与启示 - 该研究为“营养干预可能延缓衰老”的假说提供了来自大型、长期、随机双盲对照临床试验的高等级证据支持 [13] - 研究提示,生物学衰老加速的个体可能是补充复合维生素的最大受益者,这为未来个性化营养干预提供了方向 [13] - 研究结果在人群层面的意义在于,尽管观察到的“年轻化”幅度绝对值不大(每年0.1-0.2岁),但长期累积可能对降低衰老相关疾病负担产生重要影响 [13] - 对于饮食不均衡的人群,尤其是老年人,通过复合维生素弥补膳食缺口,可能是一种维护细胞健康、延缓内在衰老的简单策略 [18]
Cell:肠道细菌通过产生烟酸,保护结肠细胞免受损伤
生物世界· 2026-03-11 12:13
研究核心发现 - 该研究揭示了结肠不同区域(升结肠、横结肠、降结肠、乙状结肠)功能和疾病风险差异的根源在于局部定植的肠道微生物群,将肠微生物组、组织细胞身份和疾病易感性直接联系起来[6] - 研究从根本上解释了为何某些疾病对结肠特定区域影响更大,为理解肠道疾病和开发新疗法提供了全新视角[2][6] 作用机制 - 肠道微生物群中的部分细菌产生的烟酸(维生素B3家族成员)是驱动结肠各部分区域差异的主要因素[4] - 在近端结肠(升结肠),局部细菌产生高水平的烟酸,能够诱导结肠细胞表达PPARα,从而确立其“近端结肠细胞”的身份[4][7] - 这种由肠道细菌诱导建立的近端身份,能够保护结肠组织免受损伤和疾病的影响[4][7] 实验模型验证 - 研究团队通过对比有微生物群和无微生物群的实验小鼠,证实了微生物群对结肠区域身份的关键作用[4] - 在实验模型中,微生物群介导的近端身份被证实可以保护结肠免受DSS诱导的损伤[7] 人类疾病相关性 - 对人类结肠组织样本的研究显示,其不同部位呈现出与小鼠模型类似的区域化特征[4] - 在患有克罗恩病的人类患者样本中,结肠近端(升结肠)的这种由微生物群驱动的保护性身份特征减弱或丢失[2][4][7] - 该发现解释了克罗恩病等人类肠道疾病中特定区域易感性的潜在机制[4] 潜在应用前景 - 该研究为开发针对特定结肠区域的新疗法提供了全新视角,例如补充特定益生菌或烟酸[6]
mRNA疗法,成功恢复先天不育雄性的生育能力
生物世界· 2026-03-11 08:25
文章核心观点 - 一项基于mRNA递送技术的动物研究为治疗男性不育提供了新的潜在途径 该技术通过靶向睾丸体细胞(支持细胞)而不将遗传物质引入生殖细胞 成功使先天性不育雄性小鼠恢复了生育能力 这为克服传统基因疗法潜在风险提供了更安全的选择[3][6][8] 研究背景与现有疗法局限 - 男性不育常源于生殖细胞与支持细胞之间的相互作用受损 支持细胞是生精小管中唯一的体细胞类型 负责建立血睾屏障并提供细胞因子和营养物质以支持精子发生[5] - 当生殖细胞与支持细胞相互作用异常时 会导致生精细胞成熟停滞 最常表现为减数分裂停滞 此时最成熟的生殖细胞类型是精母细胞 现有的体外受精和卵胞浆内单精子注射技术均无法治疗此类患者[5] - 使用腺病毒、慢病毒等载体的基因疗法虽在小鼠模型中证明有效 但因存在将遗传物质整合到宿主基因组的潜在风险 引发安全担忧 至今未应用于人类[5] 新技术原理与实验发现 - 京都大学的研究团队于2026年3月5日在《Cell Stem Reports》发表研究 展示了将裸mRNA递送至支持细胞以恢复生育能力的新方法[3] - 该研究选择因**Cldn11**基因缺陷导致血睾屏障缺陷和减数分裂异常的不育小鼠模型 向其睾丸注射编码该基因的**Cldn11 mRNA**[6] - 注射的mRNA特异性地在支持细胞中表达 成功重启了精子发生过程 使精母细胞发育为精子细胞 研究进一步通过显微受精技术获得了健康且可育的小鼠后代[6] - 该疗法虽然引发了先天免疫反应 但未出现主要副作用 且重要的是 由于mRNA的短暂存续特性及支持细胞作为体细胞的属性 该疗法未将遗传物质引入生殖细胞[3][6][8] 新技术意义与潜在应用 - 基于mRNA的疗法通过靶向睾丸体细胞 为治疗因支持细胞功能缺陷导致的男性不育提供了更安全的新途径 避免了生殖系遗传的风险[3][8]
Med:龙尔平/王婧/庞军玲团队通过深度多组学分析,揭示慢阻肺病的三种分子亚型
生物世界· 2026-03-10 16:30
研究概述 - 中国医学科学院基础医学研究所团队于2026年3月5日在《Med》发表研究,通过多组学技术在中国西南生物燃料暴露人群中识别出三种全新的慢性阻塞性肺疾病分子亚型,为个体化治疗提供了科学依据 [3] 研究人群与方法 - 研究从中国贵州省5个临床中心招募了159名慢阻肺病患者,聚焦于生物燃料高暴露的独特人群 [6] - 研究方法整合了基因组、代谢组、微生物组与影像组等多模态数据 [6] 分子亚型鉴定 - 研究鉴定出三种具有不同特征的慢阻肺病分子亚型:稳定型、限制型和脆弱型 [6] - **稳定型**:以嗜酸炎症主导、遗传背景温和为特征,适合吸入性糖皮质激素治疗 [6] - **限制型**:表现为广泛的肺部结构破坏、影像组特征显著,适合肺减容手术等结构性干预 [6] - **脆弱型**:呈现环境驱动、代谢紊乱及尼古丁依赖特征,微生物网络互作复杂,鞘脂代谢紊乱,三乙醇胺显著升高,遗传风险评分最低而尼古丁代谢率最高,需强化环境防护与高强度戒烟干预 [6] 亚型特征与证据链解析 - **限制型亚型**:影像组学证据链显示其具有最高的肺气肿占比和最低的肺裂完整度,伴随肺容积增加及钙化灶形成,量化指标指向广泛的肺部结构破坏,适合肺减容手术但也预警了较高的侧支通气风险 [8] - **脆弱型亚型**:证据链呈现多维度、跨组学协同印证 [10] - 微生物组学:量化分析揭示其微生物互作网络最为复杂,以中性粒细胞-微生物互作为主导 [10] - 代谢组学:三乙醇胺在矿工群体中显著富集,与鞘脂代谢紊乱正相关,并与白细胞计数、CAT评分呈量化关联,构建了“环境暴露-脂质代谢-全身炎症”的证据路径 [10] - 基因组学:多基因风险评分显示其遗传易感性最低,但通过rs11878604突变对CYP2A6基因的调控网络分析,锁定了“遗传变异→尼古丁代谢加速→晨起首次吸烟间隔<5分钟的行为表型”的完整行为-分子调控链 [10] - 上述多维度证据链在英国生物样本库人群中得到部分验证,为亚型的存在提供了跨人群的量化外延支持 [10] 研究意义 - 该研究将精准医学从一刀切的诊疗模式推向基于分子证据链的个体化干预 [12] - 研究清晰洞察了不同亚型背后的驱动路径,包括环境暴露、代谢紊乱、微生物互作和遗传易感,推动了从“治疾病”到“治个体”、从“经验决策”到“证据决策”的跨越 [12]