生物科学研究
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【人民日报】我科学家牵头系统绘制非人灵长类多器官衰老分子图谱
人民日报· 2025-12-01 11:29
研究核心发现 - 中国科学院昆明动物研究所牵头系统绘制了涵盖猕猴30个主要器官的自然衰老基线图谱 [1] - 研究揭示了器官衰老呈显著异步等重要分子特征 [1] - 研究成果发表于国际期刊《自然-方法》 [1] 器官衰老模式 - 猕猴各器官衰老速度不均,胸腺、脾脏、胃肠道、肾脏、卵巢等12个器官衰老速度较快 [1] - 大脑、肌肉、肝脏、皮肤、肾上腺等11个器官衰老相对缓慢 [1] - 身体各组织器官的衰老并非匀速,一些器官可能率先发生老化从而影响整体衰老状态 [1] 研究意义与应用 - 该研究为理解非人灵长类以及人类的器官衰老模式和可能机制提供新的研究和认识框架 [1] - 研究揭示了导致器官衰老差异的关键分子特征 [1] - 研究成果为未来的抗衰干预提供新的切入点 [1] - 该研究为人类衰老研究建立了重要的非人灵长类多器官衰老基线和参照系 [1]
古基因组研究揭示家犬同人类共迁徙历史
科技日报· 2025-11-20 14:05
研究核心发现 - 国际合作团队完成对73个古代家犬基因组的分析,构建了从东亚到欧亚草原的家犬血统演变图谱[1] - 研究揭示了近1万年来家犬与人类存在密切的共迁徙历史,家犬数次血统渗入事件与人类的多次迁徙高度重合[1][2] - 研究成果已发表于国际期刊《科学》[1] 家犬血统演变具体路径 - 研究发现中国5000年前存在独特的家犬古老血统,随后数千年逐渐出现来自西伯利亚和西方的古代家犬血统渗入[1] - 来自中国家犬的古老东亚祖分,也广泛扩散到欧亚草原多处[1] - 在河西走廊地区,家犬基因组中东北亚祖分的增加与人群中东北亚祖分的流入十分同步[2] - 欧亚草原地区家犬中西方祖分的增加也与古人类迁徙历史相吻合[2] 家犬与人类迁徙关联性 - 欧亚草原前期的新石器时代,家犬和东欧狩猎采集人群相关;后期的青铜时代,家犬和伊朗农耕人群以及高加索狩猎采集者相关[2] - 不同时期不同人群携带各自的犬,通过欧亚草原和古丝绸之路等路线进行跨洲大迁徙[2] - 家犬从欧亚草原到河西走廊万年来的血统流动,映射出古代文明的互联互通[2] 研究方法与应用前景 - 研究采用的古基因组分析方法,可为揭示马牛羊等家畜在人类历史中的作用提供借鉴[2] - 该方法有助于发掘家养动物丰富的遗传资源与潜力,为动物资源的开发利用提供更坚实的理论基础[2]
【央视新闻】长臂猿为何“长臂”?中国研究团队破解百年难题
央视新闻· 2025-11-10 11:04
研究概述 - 由中国科学院昆明动物研究所牵头,联合国内外多家科研机构与大学,通过对现存及灭绝长臂猿的大规模基因组测序与比较分析,系统阐明了长臂猿科的演化历程、种群动态及其标志性长臂表型的遗传基础 [2] - 研究成果在国际学术期刊《细胞》发表 [2] 基因组数据集构建 - 研究团队构建了迄今最全面的长臂猿基因组数据集,覆盖了18个现存长臂猿物种 [2] - 成功获取了包括已灭绝的"君子长臂猿"在内的3个古代样本的线粒体基因组 [2] 演化关系与分类学 - 首次以确凿的基因组证据揭示了长臂猿科下四大属的演化关系为:(长臂猿属,(冠长臂猿属,(合趾猿属,白眉长臂猿属))) [2] - 该发现解决了长臂猿属级分类的百年难题,为理解其快速辐射演化提供了关键框架 [2] - 从基因组角度进一步夯实了天行长臂猿作为一个独立物种的分类学地位 [2] - 对"君子长臂猿"的古DNA分析证实该物种应归属于冠长臂猿属,而非一个独立的属,修正了对古代物种的分类认知 [2] 种群动态历史 - 重构了长臂猿在过去数十万年间的种群动态历史 [3] - 研究发现,在晚更新世时期(约10—20万年前),大多数长臂猿物种都经历了一次严重的种群瓶颈期,随后在约7万年前出现同步的种群恢复 [3] - 这一动态与全球气候变化和海平面波动高度吻合,表明历史上气候变化是驱动长臂猿种群兴衰的关键因素 [3] 形态演化的遗传机制 - 研究团队在长臂猿的Sonic Hedgehog(SHH)基因的关键调控区内,识别出一个特异性缺失片段,该基因是调控脊椎动物肢体发育的核心基因 [4] - 通过构建携带此结构变异的转基因小鼠模型进行功能验证,实验结果显示,与野生型小鼠相比,携带长臂猿特有基因缺失的小鼠四肢骨骼表现出显著的相对增长 [4] - 该功能实验证据表明,此结构变异可能在长臂猿四肢伸长演化过程中发挥了关键作用 [4]
中国科学院×中山大学合作发表最新Cell论文
生物世界· 2025-11-08 16:00
研究背景与核心成果 - 研究由中国科学院昆明动物研究所牵头,联合多家国内外科研机构,于2025年11月7日在《Cell》期刊上发表论文 [2] - 研究核心为通过对现存及已灭绝长臂猿的大规模基因组测序与比较分析,系统阐明长臂猿科的演化历程、种群动态及其标志性长臂表型的遗传基础 [2] 研究方法与数据 - 研究团队构建了迄今最全面的长臂猿基因组数据集,覆盖了18个现存长臂猿物种,并成功获取了包括已灭绝的“君子长臂猿”在内的3个古代样本的线粒体基因组 [4] 主要研究发现 - 通过全基因组比对,厘清了长臂猿科下四大属(长臂猿属、冠长臂猿属、白眉长臂猿属与合趾猿属)的演化顺序为(长臂猿属,(冠长臂猿属,(合趾猿属, 白眉长臂猿属))),解决了百年难题 [4] - 古线粒体基因组分析将已灭绝的君子长臂猿归入冠长臂猿属,否定了其作为一个独立属的地位 [4] - 保护基因组学和生态位模型分析表明,长臂猿种群规模和栖息地适宜性的历史动态变化与过去气候变化的潜在影响一致 [5] - 通过比较基因组学和转基因小鼠实验发现,长臂猿四肢较长与Sonic Hedgehog(SHH)基因中的205个碱基对的缺失有关 [6] - 研究核心发现包括基因组分析厘清了演化关系、确认君子长臂猿为冠长臂猿属物种、揭示气候对种群历史的影响、以及发现SHH调控元件的缺失有助于四肢伸长 [7] 研究意义 - 这些发现推进了对长臂猿进化、生物学以及保护工作的理解 [9]
DNA之父去世,曾表示“想带一些中国艺术品回去”
第一财经· 2025-11-08 14:55
沃森的生平与科学成就 - DNA双螺旋结构共同发现者詹姆斯·沃森于2025年11月6日逝世,享年97岁[3] - 1953年与弗朗西斯·克里克共同提出DNA双螺旋结构模型,该发现是20世纪最重大的科学发现之一,标志着分子遗传学的诞生[6] - 1962年因DNA结构研究获得诺贝尔生理学或医学奖,时年34岁,其首次发现DNA双螺旋结构时年仅25岁[5][6] - 是“国际人类基因组计划”的倡导者和实施者,晚年仍坚持在冷泉港实验室工作,该实验室被誉为世界生命科学的圣地,研究领域包括分子生物、基因、癌症和脑神经科学[5] 沃森的职业生涯与个人特质 - 年近90岁时仍担任冷泉港实验室主任,每天在办公室工作,阅读大量文献并研究论文报告,休息日也不例外,且坚持每天打网球[5][6] - 在加入冷泉港实验室前,曾在哈佛大学主要从事蛋白质生物合成研究,后因争执离开哈佛,转向主要从事肿瘤研究[6] - 被描述为“才华横溢、直言不讳、性格怪异”,是第一个拍卖诺贝尔奖章的科学家,其奖章在2014年底以475万美元成交,成交价较预估高出近一倍[6][9] - 对年轻人的建议是“要做最好的自己”,其座右铭是“和最好的人在一起”,并被解读为“大胆去做别人没做过的,永远不要人云亦云”[9] 沃森与中国的联系及个人爱好 - 从上世纪80年代起与中国建立密切联系,多次到访中国参加学术活动,对北京烤鸭印象深刻,并钟爱中国艺术品,专挑贵的买[7][8] - 最欣赏中国的国画,认为其非常特别,并指出在上海的名贵画廊能买到全世界最好的艺术品[8] - 喜欢旅游,梦想去中国西部并穿越印度,但遗憾因年龄难以实现,同时是一个美食爱好者,曾为改善实验室膳食聘请厨师并送其去巴黎学习[8][9]
DNA之父詹姆斯·沃森去世,曾表示“最想带一些中国的艺术品回去”
第一财经· 2025-11-08 13:52
科学成就与职业生涯 - DNA双螺旋结构共同发现者,该发现是20世纪最重大科学发现之一,标志着分子遗传学的诞生[3][4] - 1962年与弗朗西斯·克里克共同获得诺贝尔生理学或医学奖,时年34岁[3][4] - 首次发现DNA双螺旋结构时年仅25岁[4] - 国际人类基因组计划的倡导者和实施者[3] - 在哈佛大学期间主要从事蛋白质生物合成研究,后转向肿瘤研究[4] 与冷泉港实验室的关联 - 长期担任冷泉港实验室主任,该实验室被誉为世界生命科学圣地与分子生物学摇篮[3] - 实验室研究领域包括分子生物、基因、癌症和脑神经科学,诞生过众多诺贝尔奖得主[3] - 实验室旗下设有以沃森命名的沃森生物科学学院[3] - 年近90岁仍坚持每天在实验室工作,阅读文献并研究论文报告[3] - 实验室主楼竖立着纪念DNA结构发现的铜制双螺旋雕像[3] 个人生活与兴趣爱好 - 晚年迷恋艺术品收藏,专挑贵的买,最欣赏中国国画[5][6] - 曾表示希望从上海的名贵画廊购买全世界最好的艺术品[5][6] - 喜爱中国美食,对北京烤鸭印象深刻[5] - 喜欢旅游,梦想去中国西部并穿越印度[6] - 坚持每天打网球,认为运动对健康至关重要[3] 轶事与个人风格 - 被描述为才华横溢、直言不讳、性格怪异[4] - 因与哈佛起争执后愤然离开,随后加入冷泉港实验室[4] - 2014年底将其诺贝尔奖章拍卖,以475万美元成交,较预估价格高出近一倍[6] - 对冷泉港实验室的膳食不满,曾将厨师送往巴黎学习烹饪[6] - 给年轻人的建议是"要做最好的自己",并强调"和最好的人在一起"[7]
“DNA之父”沃森逝世
经济观察网· 2025-11-08 13:02
逝世与生平 - "DNA之父"、诺贝尔奖得主詹姆斯·沃森于当地时间11月6日在纽约长岛去世,享年97岁 [2] - 沃森1928年4月6日出生于芝加哥,15岁跳级考入芝加哥大学,19岁获得动物学学士学位,22岁获得生物化学博士学位 [3] - 1962年,沃森与弗朗西斯·克里克、莫里斯·威尔金斯因发现核酸分子结构及其在遗传信息传递中的作用,共同获得诺贝尔生理学或医学奖 [3] 科学成就与贡献 - 1953年,沃森与克里克共同提出DNA双螺旋结构模型,揭示了生命遗传密码的奥秘,奠定了现代分子生物学、基因组学及生物技术革命的基石 [2][3] - DNA双螺旋结构被誉为"20世纪三大科学奇迹"之一,标志着生物学从描述性科学迈向分子层面,开启了分子生物学时代 [4] - 沃森撰写的教材《分子生物学原理》全球销量超百万册,成为几代生物学家的"圣经",推动了分子生物学在全球的普及 [5] 行业影响与遗产 - 沃森于1968年出任冷泉港实验室主任,将该实验室从濒临破产改造为全球顶尖的分子生物学研究中心 [5] - 沃森积极推动中美科学交流,在深圳建立"乐土沃森生命科技中心",计划按照冷泉港实验室模式建设,目标聚集上千名科学家,建成世界级生命科学中心 [5] - 沃森在2023年DNA双螺旋发现70周年论坛上表示,中国已成为全球基因组学领导者 [5]
生死时速!毒蛇完成“致命一击”有多快
环球网资讯· 2025-11-04 12:05
研究背景与目的 - 研究旨在了解毒蛇超过6000万年的演化历程中如何占据独特生态位,通过实验探究其生存技能[2] - 实验在法国巴黎的“毒液世界”实验室展开,选取了36种毒蛇作为研究对象,涵盖蝰蛇科、眼镜蛇科和后沟牙蛇科三大类群[2] 研究方法 - 利用有机玻璃搭建透明竞技场,中央放置加热到38℃的医疗凝胶块模拟温血猎物[2] - 使用两台高速摄像机以每秒1000帧的速度同步记录攻击过程,获得108段有效攻击视频[2] - 利用多角度影像重建三维画面,精确揭示毒蛇攻击的全过程[2] 蝰蛇科攻击特性 - 蝰蛇科攻击速度遥遥领先,粗鳞矛头蝮攻击时加速度超过370米/秒²,最高速度达每秒4.5米[3] - 大多数蝰蛇能在发起攻击后的100毫秒内完成毒牙刺入,钝鼻蝰蛇仅需22毫秒,最大加速度达到710米/秒²[3] - 约84%的蝰蛇进行整个攻击调整过程不到0.09秒,比老鼠反应更快[3] - 蝰蛇的针状毒牙刺入后若位置不理想会拔出重新刺入,进行微创手术般的调整[3] 眼镜蛇科攻击特性 - 眼镜蛇科如南非珊瑚眼镜蛇和森林眼镜蛇会悄无声息接近猎物,突然后仰、猛扑,再连续咬合几次注入毒液[4] - 眼镜蛇科中的速度代表粗鳞太攀蛇最快只能达到每秒2.5米,与蝰蛇相去甚远[4] 游蛇科攻击特性 - 游蛇科成员如黄环林蛇由于毒牙位于口腔更深处,会从较远距离发起攻击[4] - 咬住猎物后通过左右摆动头部,在猎物身上撕出弯月形裂口以确保毒液充分渗透[4] 其他研究发现 - 观察到钝鼻蝰蛇因距离判断失误在攻击时折断了右侧毒牙,推测野外蛇类排泄物中发现的断落毒牙显示此情况可能常见[4]
新研究揭示婴儿与父母依恋关系的神经机制
新华网· 2025-09-22 13:39
研究核心发现 - 以色列魏茨曼科学研究所利用光遗传学技术开发出新研究方法,揭示了大脑控制婴儿与父母依恋关系的神经机制[1] - 实验发现幼鼠在与母鼠分离期间大脑催产素活动增加,团聚后恢复正常,催产素系统在适应分离和应对孤独方面起关键作用[2] - 催产素系统活跃的幼鼠能逐渐适应在不熟悉环境中独处,而系统被抑制的幼鼠则难以适应[2] 研究方法与技术 - 新方法通过将编码光敏蛋白的基因片段导入幼鼠目标神经元,再用光照射即可选择性“关闭”目标神经元而不影响其自然行为[1] - 该方法使研究人员能够在特定社交情境下按需控制幼鼠大脑中的催产素系统[1] - 新方法允许在不干扰幼鼠日常行为的情况下观察其大脑活动,为研究神经系统发育提供强有力工具[2] 催产素功能研究背景 - 此前催产素被认为仅促进成年人社交能力,但后续研究表明其可能与焦虑情绪、攻击性行为等有关[1] - 人类及其他哺乳动物幼年时期大脑对催产素尤其敏感,在负责感官处理、情绪调节和社会行为的脑区,催产素受体数量在幼年达到高峰[1] - 研究人员认为催产素在依恋关系中可能发挥作用[1]
捕获阳光!中国科学院最新研究登上Science封面
生物世界· 2025-09-14 09:00
研究背景与意义 - 颗石藻是海洋主要浮游植物,在白垩纪达到鼎盛,在海洋碳沉积和全球碳循环中扮演重要角色[2] - 颗石藻能适应海水不同深度的多变光环境,其高效光合自养生长可助快速繁殖,但微观机理和进化机制此前不清楚[2] - 光系统I(PSI)是类囊体膜中至关重要的色素蛋白复合物,驱动电子转移以固定二氧化碳,将光能转化为化学能的量子效率几乎达到100%[7] 研究突破与发现 - 研究团队首次纯化并解析了来自赫氏艾米里颗石藻的光系统I-岩藻黄素叶绿素a/c结合蛋白(PSI-FCPI)超级复合物三维结构,分辨率达2.79Å[3][8] - 该单体超级复合物包含12个PSI核心亚基、1个特异的腔连接蛋白(EhLP)以及38个外周Eh-FCPI天线蛋白[9] - 复合物共含411个叶绿素a、152个叶绿素c、256个类胡萝卜素和若干其他配体,构成迄今已知最大的PSI-天线超复合物[9] - 系统发育分析表明16个Lhcq类Eh-FCPI为赫氏艾米里颗石藻特有,10个Lhcr、1个Lhcf、1个RedCAP和10个Lhcq类Eh-FCPI与红藻或硅藻中对应蛋白相似[9] - 38个Eh-FCPI以辐射状排列形成8个条带状簇,环绕于PSI核心周围,结构中鉴定出4种叶绿素c和4种岩藻黄素衍生物,构成复杂色素网络[9] - 高含量叶绿素c和岩藻黄素使其具备快速动力学特性,可高效吸收蓝绿光与绿光,特别适合海洋环境[9] 性能与效率 - 通过飞秒瞬态吸收光谱测量发现Eh-PSI-FCPI的整体激发捕获时间为96~120皮秒,表明该超级复合物具有约95%的量子转换效率[10] - 尽管与陆生植物的PSI-LHCI相比,Eh-PSI-FCPI的捕光横截面扩大了4-5倍,但其95%的量子转换效率表明这是一个非常高效的光能转换系统[12] - 整个系统包含819个色素,以模块化方式排列成8个放射状排布的捕光天线条带,光能利用效率极高[12] 研究意义与应用 - 该研究首次在原子层面揭示了颗石藻通过扩展和优化其光系统结构来适应海洋光环境的独特策略[3] - 这是光合生物适应进化研究中的一个重大发现,展示了光合作用的进化多样性以及对光的终极追求[3][7] - 研究成果于2025年9月11日发表在Science期刊并被选为当期封面论文[2]