聲音

袁亞湘（中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)副主席）

世界強(qiáng)國(guó)必然是數(shù)學(xué)強(qiáng)國(guó)。2019年，李克強(qiáng)總理強(qiáng)調(diào)，“卡脖子”問(wèn)題的根子在基礎(chǔ)研究薄弱，四部委聯(lián)合發(fā)文加強(qiáng)數(shù)學(xué)研究，任正非等企業(yè)家在不同場(chǎng)合多次強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)之重要……全社會(huì)對(duì)數(shù)學(xué)的重視程度前所未有，數(shù)學(xué)研究迎來(lái)了發(fā)展的春天。未來(lái)，數(shù)學(xué)仍將乘風(fēng)破浪，在解決國(guó)家重大需求和強(qiáng)國(guó)建設(shè)中擔(dān)當(dāng)重任。

數(shù)學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，也是重大技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)。比如，華為的5G標(biāo)準(zhǔn)源于10多年前一位土耳其數(shù)學(xué)家的一篇數(shù)學(xué)論文。華為以該論文為核心研發(fā)的5G基本專(zhuān)利數(shù)量，目前在全球排第一位；區(qū)塊鏈中關(guān)鍵技術(shù)的底層基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)，它決定了區(qū)塊鏈的安全性。

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)、工程技術(shù)等高速發(fā)展，對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)的需求越來(lái)越迫切。在我看來(lái)，我國(guó)應(yīng)用數(shù)學(xué)趕上了發(fā)展的大好時(shí)代，無(wú)論是理論研究還是工業(yè)應(yīng)用，都處于國(guó)際第一梯隊(duì)。

應(yīng)用數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)應(yīng)用的重要性越發(fā)被社會(huì)所認(rèn)知，然而，純數(shù)學(xué)“無(wú)用論”的思想仍有諸多“支持者”，仍有人鼓吹純數(shù)學(xué)研究不值得投入大量經(jīng)費(fèi)。事實(shí)上，基礎(chǔ)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)同等重要。正是因?yàn)榛A(chǔ)數(shù)學(xué)距離應(yīng)用較遠(yuǎn)，不受工業(yè)界重視，國(guó)家才應(yīng)給予更多重視。

劉嘉麒（中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員）

火山噴發(fā)的很多氣體中包括二氧化碳，有人說(shuō)這是造成溫室效應(yīng)的元兇之一，這種說(shuō)法有依據(jù)嗎？

在我看來(lái)，這種說(shuō)法有一定的道理。

火山噴發(fā)前，巖漿從地球深部往上升的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量氣體，因?yàn)闅怏w流動(dòng)性比較強(qiáng)，又比較輕，就先冒出來(lái)，好像山在“冒煙”，但跟我們?nèi)粘Ｉ钪兴f(shuō)的“冒煙”不是一回事?；鹕絿姵龅臍怏w和火山灰等混在一起，形成“冒煙”假象。

火山噴出來(lái)的氣體，包括水蒸氣、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫、二氧化硫等，其比重比空氣大，能在低空形成一個(gè)溫室層，阻礙地球表面釋放的能量往外邊擴(kuò)散，使地表溫度增高，便產(chǎn)生溫室效應(yīng)。

值得關(guān)注的是，火山噴發(fā)還有另一種作用，叫陽(yáng)傘作用。所謂陽(yáng)傘作用，就是火山噴出的氣體、火山灰，在高空形成一個(gè)氣溶膠層，這個(gè)氣溶膠層猶如地球空中的一把“遮陽(yáng)傘”，能阻擋太陽(yáng)光能量輻射到地球表面，致使地球表面溫度隨之降低，且陰雨天氣增多。

火山噴發(fā)有時(shí)會(huì)帶來(lái)溫室效應(yīng)，有時(shí)會(huì)引發(fā)陽(yáng)傘作用，二者效果完全相反，主要取決于火山噴發(fā)的類(lèi)型和噴發(fā)的規(guī)模。如果火山噴發(fā)的是基性巖漿，規(guī)模小、爆發(fā)力比較弱，噴出的氣體、火山灰比較少，不易產(chǎn)生陽(yáng)傘作用，會(huì)帶來(lái)溫室效應(yīng)，比如夏威夷的火山噴發(fā)多屬這種情況。在意大利、日本發(fā)生的火山噴發(fā)，規(guī)模比較大，噴發(fā)的火山灰、火山氣體比較多，產(chǎn)生陽(yáng)傘作用的幾率更大，對(duì)整個(gè)氣候的影響也比較大。

錢(qián)鳴高（中國(guó)工程院資深院士、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）教授）

由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，中國(guó)煤炭年產(chǎn)量由近10億噸到25億噸再到目前的40億噸，接近全世界產(chǎn)量的40%～50%。如此大規(guī)模的開(kāi)采，加之矸石排放，必然對(duì)水資源、土地及區(qū)域環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重影響。所有這些都與采動(dòng)后形成的巖層移動(dòng)和巖體內(nèi)裂隙場(chǎng)的改變密切相關(guān)。為此，我領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)研究提出了“采動(dòng)巖體力學(xué)”概念和以控制“關(guān)鍵層”為基礎(chǔ)的煤礦“綠色開(kāi)采”技術(shù)體系，涵蓋煤與瓦斯共采、保水開(kāi)采、控制地表沉陷、矸石減排等方面。

國(guó)際同行專(zhuān)家評(píng)價(jià)稱(chēng)，“綠色開(kāi)采”不僅僅是一個(gè)新的術(shù)語(yǔ)，而是對(duì)煤礦開(kāi)采及其對(duì)環(huán)境多種影響的整體認(rèn)識(shí)引入一個(gè)統(tǒng)一的概念。在我看來(lái)，煤炭屬于不可再生資源，煤炭開(kāi)采和利用必須控制在環(huán)境容量范圍內(nèi)，在人類(lèi)從自然環(huán)境中對(duì)資源“獲取—使用—回歸”的整個(gè)循環(huán)中，必須尊重自然意志、遵循自然規(guī)律，時(shí)刻不忘回饋?zhàn)匀缓宛B(yǎng)護(hù)自然，從而在人類(lèi)和自然之間建立起復(fù)合的生態(tài)平衡機(jī)制。

中國(guó)從“站起來(lái)”到“富起來(lái)”的歷史進(jìn)程中，煤炭行業(yè)做出了奠基性的不可磨滅的貢獻(xiàn)，在“強(qiáng)起來(lái)”的新時(shí)代，還將發(fā)揮基礎(chǔ)性的不可替代作用。

中國(guó)無(wú)疑已是煤炭大國(guó)，也必然要發(fā)展成為煤炭強(qiáng)國(guó)。我相信，只要持續(xù)推進(jìn)并完善“綠色開(kāi)采”體系和煤炭的清潔利用，煤炭強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)很快就會(huì)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)中國(guó)大多數(shù)煤礦都達(dá)到現(xiàn)在神華集團(tuán)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的水平，我國(guó)也就進(jìn)入到煤炭強(qiáng)國(guó)了。

吳清平（中國(guó)工程院院士、廣東省微生物研究所名譽(yù)所長(zhǎng)）

食用菌是一個(gè)亟待發(fā)掘的資源寶庫(kù)。我國(guó)食用菌資源豐富，在超過(guò)10萬(wàn)種的大型真菌中，即便是已證實(shí)可食用的品種就有1200多種，而其中人工栽培的食用菌更是不到10%，市面常見(jiàn)的只有香菇、平菇、木耳、靈芝等二三十種，資源開(kāi)發(fā)的潛力巨大。

食用菌是指子實(shí)體碩大、可供食用的蕈菌（大型真菌），通稱(chēng)為蘑菇。我國(guó)是世界上認(rèn)知和利用食用菌最早的國(guó)家，也是全球食用菌第一生產(chǎn)大國(guó)，占世界總產(chǎn)量的75%以上，總產(chǎn)值在全國(guó)農(nóng)業(yè)中排在糧、菜、果、油之后的第五位。食用菌以其風(fēng)味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)均衡和功效顯著，被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織譽(yù)為“人類(lèi)的健康食品”。但食用菌精深加工比例僅5%～10%，產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提升空間巨大。

食用菌作為朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，可以依托科技的支撐實(shí)現(xiàn)一、二、三產(chǎn)業(yè)鏈的融合發(fā)展。地處粵北山區(qū)的韶關(guān)平均氣溫低、晝夜溫差大的氣候特點(diǎn)比珠三角更適宜食用菌的生長(zhǎng)。我希望在國(guó)家級(jí)科技成果的支撐下，我們能夠應(yīng)用先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和質(zhì)量保障體系打造粵北茶樹(shù)菇、北江香菇、南華草菇等嶺南特色食用菌名優(yōu)產(chǎn)品，建立食用菌生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，重振韶關(guān)食用菌產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)扶貧目標(biāo)。

（本欄目資料來(lái)源于科學(xué)網(wǎng)）

微生物學(xué)

非洲豬瘟病毒結(jié)構(gòu)及裝配機(jī)制

中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所饒子和/王祥喜團(tuán)隊(duì)和哈爾濱獸醫(yī)研究所步志高團(tuán)隊(duì)聯(lián)合上海科技大學(xué)、清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院微生物研究所、中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所、南開(kāi)大學(xué)等單位，合力解析非洲豬瘟病毒顆粒精細(xì)三維結(jié)構(gòu)，助力新型疫苗開(kāi)發(fā)。研究成果發(fā)表于Science。采用單顆粒三維重構(gòu)的方法首次解析了非洲豬瘟病毒全顆粒的三維結(jié)構(gòu)，闡明了非洲豬瘟病毒獨(dú)有的5層（外膜、衣殼、雙層內(nèi)膜、核心殼層和基因組）結(jié)構(gòu)特征，病毒顆粒包含3萬(wàn)余個(gè)蛋白亞基，組裝成直徑約為260納米的球形顆粒，是目前解析近原子分辨率結(jié)構(gòu)的最大病毒顆粒；提出了非洲豬瘟病毒可能的組裝機(jī)制，為后續(xù)疫苗研發(fā)提供了重要線(xiàn)索。

2013年以來(lái)研究團(tuán)隊(duì)解析了5類(lèi)30余種全病毒原子分辨率的結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)比較中可以看到非洲豬瘟病毒（ASFV）是一個(gè)十分巨大、復(fù)雜的病原體。（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所網(wǎng)站）

非洲豬瘟病毒整體結(jié)構(gòu)（左：5層切面圖；右：衣殼層整體結(jié)構(gòu)）（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所網(wǎng)站）

納米-超級(jí)細(xì)菌相互作用研究進(jìn)展

蘇州大學(xué)醫(yī)學(xué)部李瑞賓研究團(tuán)隊(duì)與美國(guó)斯坦福大學(xué)，加州大學(xué)洛杉磯分校，泰國(guó)納米中心的相關(guān)科研人員合作，在納米顆粒-超級(jí)細(xì)菌相互作用方面的研究取得突破。相關(guān)成果發(fā)表于ACS nano。通過(guò)設(shè)計(jì)一種氧化石墨烯與稀土氧化鑭的新型納米復(fù)合材料（La@GO），并闡釋該復(fù)合物具有細(xì)菌外多靶點(diǎn)侵襲（EMTI）的獨(dú)特殺菌機(jī)制：與細(xì)菌膜接觸后通過(guò)去磷酸化和脂質(zhì)過(guò)氧化作用破壞細(xì)菌磷脂層，破壞細(xì)菌肽聚糖層。相比抗生素和銀納米粒子，該石墨烯復(fù)合物具有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)：①La@GO的殺菌性能不受已發(fā)現(xiàn)超級(jí)細(xì)菌耐藥機(jī)制的影響；②在對(duì)超級(jí)細(xì)菌長(zhǎng)期的壓力處理下，La@GO不會(huì)引發(fā)細(xì)菌耐藥性的進(jìn)化。

鈣離子通道抑制劑降低發(fā)熱伴血小板減少綜合征病毒致死率

中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所/生物安全大科學(xué)研究中心彭珂研究組與肖庚富研究組聯(lián)合軍事科學(xué)院劉瑋研究團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)現(xiàn)鈣離子通道抑制劑具有顯著的治療發(fā)熱伴血小板減少綜合征（SFTS）的效果。研究成果發(fā)表于Cell Research。發(fā)熱伴血小板減少綜合征是近年來(lái)在我國(guó)新發(fā)，并流行于韓國(guó)、日本等東亞地區(qū)的病毒性傳染疾病，由一種蜱傳新型布尼亞病毒（SFTSV）感染所引起。目前，尚無(wú)針對(duì)SFTSV的預(yù)防性疫苗和特異性抗病毒藥物。聯(lián)合團(tuán)隊(duì)對(duì)SFTS病人的臨床大數(shù)據(jù)開(kāi)展了回溯性研究，揭示了硝苯地平可以抑制患者體內(nèi)SFTSV的復(fù)制，顯著降低由SFTSV感染引起的病死率。

利用具有定向電子流的合成微生物組創(chuàng)建生物光伏

中國(guó)科學(xué)院微生物研究所李寅研究員和張延平研究員等人開(kāi)發(fā)出新一代生物光伏系統(tǒng)，也是第一臺(tái)生物光伏原型裝置。研究論文發(fā)表于Nature Communications。通過(guò)在遺傳、環(huán)境和裝置層面的設(shè)計(jì)、改造和優(yōu)化，并克服了兩種微生物之間生理不相容的問(wèn)題。創(chuàng)建的雙菌生物光伏系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高效、穩(wěn)定的功率輸出，其最大功率密度達(dá)到150mW/m2，比目前的單菌生物光伏系統(tǒng)普遍提高10倍以上。采用連續(xù)流加培養(yǎng)方式，該雙菌生物光伏系統(tǒng)可穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)40天以上的功率輸出，且平均功率密度達(dá)到135mW/m2的較高水平，在產(chǎn)電時(shí)長(zhǎng)、單裝置輸出功率兩方面均達(dá)到了目前BPV系統(tǒng)的最高水平。

絲狀藍(lán)細(xì)菌中光系統(tǒng)I的四聚體超高分辨結(jié)構(gòu)

北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院趙進(jìn)東院士課題組與高寧教授課題組，以及中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所李國(guó)輝研究員研究組合作，利用冷凍電鏡技術(shù)，解析了絲狀藍(lán)細(xì)菌中光系統(tǒng)I的四聚體超高分辨結(jié)構(gòu)，通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬，揭示了脂類(lèi)在光系統(tǒng)I的四聚體組裝過(guò)程中的重要作用，并進(jìn)一步結(jié)合生化和生理實(shí)驗(yàn)，探索了光系統(tǒng)I的寡聚化在環(huán)式電子傳遞和類(lèi)囊體膜重排過(guò)程中的重要功能。研究論文發(fā)表于Nature Plants。與高等植物和真核藻類(lèi)不同，藍(lán)細(xì)菌的光系統(tǒng)I存在三聚體和四聚體兩種形式。其中四聚體的光系統(tǒng)I主要存在于可以形成異型胞的絲狀藍(lán)細(xì)菌中。

PCC 7120營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞（Veg）和異型胞（Het）的類(lèi)囊體膜組織圖。敲除PsaL亞基的兩類(lèi)細(xì)胞的類(lèi)囊體膜都變得更加規(guī)則化。（圖片來(lái)源于北京大學(xué)新聞網(wǎng)）

四聚體光系統(tǒng)I復(fù)合物示意圖（圖片來(lái)源于北京大學(xué)新聞網(wǎng)）

鐵基納米酶廣譜抗流感病毒機(jī)制

揚(yáng)州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院教授彭大新課題組與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院教授高利增課題組合作，發(fā)現(xiàn)并揭示了鐵基納米酶通過(guò)模擬酶催化反應(yīng)滅活流感病毒的作用機(jī)制。研究論文發(fā)表于Theranostics。該機(jī)制簡(jiǎn)單地概括為，鐵基納米酶與流感病毒顆粒接觸后，通過(guò)酶促反應(yīng)高效催化病毒“防彈衣”囊膜發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化，氧化產(chǎn)物進(jìn)一步瓦解鑲嵌于囊膜表面的細(xì)胞侵染利器血凝素蛋白和神經(jīng)氨酸酶蛋白，導(dǎo)致流感病毒結(jié)構(gòu)和功能的破壞，使病毒入侵和復(fù)制能力喪失，最終實(shí)現(xiàn)滅活病毒的作用。鐵基納米酶靶向催化的核心底物為流感病毒的脂質(zhì)囊膜，這種結(jié)構(gòu)在多種亞型流感病毒中具有高度保守性，因此該制劑可實(shí)現(xiàn)廣譜的抗流感病毒作用。

大腸桿菌人工膜囊泡外排系統(tǒng)研究

中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員畢昌昊帶領(lǐng)的代謝工程與合成生物學(xué)技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)和研究員張學(xué)禮帶領(lǐng)的微生物代謝工程研究團(tuán)隊(duì)合作，在大腸桿菌人工膜囊泡外排系統(tǒng)的建立方面取得新進(jìn)展。研究論文發(fā)表于發(fā)表于ACS Synthetic Biology。在細(xì)胞膜組分合成單元與外排系統(tǒng)的組合方面，細(xì)胞膜組分上游合成單元AccABCD與PlsBC的共表達(dá)，可以使菌株TW-013與菌株TW-015外膜囊泡的數(shù)量增加，并且外排部分的β-胡蘿卜素產(chǎn)量高于對(duì)照菌株；使菌株CAR015中β-胡蘿卜素產(chǎn)量提高3.2倍；使高產(chǎn)菌株CAR025中β-胡蘿卜素產(chǎn)量提高61%。

微生物基因掃描發(fā)現(xiàn)天然產(chǎn)物研究

中南大學(xué)湘雅國(guó)際轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)聯(lián)合研究院段燕文團(tuán)隊(duì)與合作者在微生物基因掃描發(fā)現(xiàn)天然產(chǎn)物研究中取得新進(jìn)展。研究論文發(fā)表于Environmental Microbiology。酰基轉(zhuǎn)移酶缺失聚酮化合物結(jié)構(gòu)新穎，生物活性?xún)?yōu)異。通過(guò)對(duì)Genbank數(shù)據(jù)庫(kù)HCS及相關(guān)的聚酮合酶的序列相似性和基因組相鄰網(wǎng)絡(luò)分析，建立了一類(lèi)特異性HCS與?；D(zhuǎn)移酶缺失聚酮合酶的關(guān)聯(lián)關(guān)系，基于該類(lèi)HCS基因，設(shè)計(jì)了特異性的探針，并從1207個(gè)菌株中發(fā)現(xiàn)了13株含有該類(lèi)HCS基因的菌株。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了采自我國(guó)各地的18份土樣中，也含有大量的該類(lèi)基因。研究表明了?；D(zhuǎn)移酶缺失聚酮合酶在自然界的廣泛存在。

臨床醫(yī)學(xué)

嬰幼兒視功能人工智能評(píng)估技術(shù)

中山大學(xué)中山眼科中心劉奕志教授和林浩添教授發(fā)現(xiàn)正常和視覺(jué)損傷嬰幼兒的行為模式差異，并利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，在全球首次建立了基于行為模式的嬰幼兒智能視功能評(píng)估系統(tǒng)，用于客觀(guān)篩查嬰幼兒的視功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)語(yǔ)言前嬰幼兒的視覺(jué)損傷。相關(guān)論文發(fā)表于Nature Biomedical Engineering。該研究明確視覺(jué)損傷和行為模式的量化關(guān)系，應(yīng)用時(shí)序分割網(wǎng)絡(luò)為核心的醫(yī)學(xué)人工智能算法框架，建立嬰幼兒智能視功能評(píng)估系統(tǒng)。通過(guò)行為模式的視頻記錄來(lái)評(píng)估嬰幼兒的視覺(jué)功能，智能評(píng)估系統(tǒng)在檢測(cè)輕度和重度視覺(jué)損傷以及病因診斷方面都有令人滿(mǎn)意的表現(xiàn)。

人工智能篩查模型用于明確嬰幼兒視覺(jué)缺陷病因具有優(yōu)異的敏感性與特異性（圖片來(lái)源于中山大學(xué)中山眼科中心網(wǎng)站）

視覺(jué)損傷和行為模式量化關(guān)系的研究流程（圖片來(lái)源于中山大學(xué)中山眼科中心網(wǎng)站）

男女身上的菌群差異

中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所馬占山學(xué)科組揭示了男女菌群在15個(gè)位點(diǎn)（包括腸道、呼吸道、口腔、皮膚等）7個(gè)方面所存在的重要差異及其機(jī)制，為研究男女在對(duì)菌群相關(guān)疾病的易感性差異等領(lǐng)域提出了首份參考標(biāo)準(zhǔn)。研究論文發(fā)表于Advanced Science?！熬盒詣e組學(xué)”的概念，就是人體菌群也有性別之分，或者叫“性二型”。該概念是MB Flak在評(píng)述JG Markle于2013年發(fā)表于Science的論文時(shí)新造出來(lái)的一個(gè)英文單詞，即Microgenderome。對(duì)于這一概念的科學(xué)研究則應(yīng)該是揭示菌群性別差異與免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、“腸-腦軸心”等重要系統(tǒng)相互作用的現(xiàn)象和機(jī)理。

海洋微生物天然藥物研究進(jìn)展

自然資源部第三海洋研究所海洋生物遺傳資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的楊獻(xiàn)文研究員團(tuán)隊(duì)從珊瑚來(lái)源的放線(xiàn)菌Nesterenkonia halobia（宿主為扁腦珊瑚，采自海南瓊東）中分離得到一個(gè)結(jié)構(gòu)新穎的籠狀聚酮類(lèi)化合物nesteretal A，并揭示了其可能的生物合成途徑: 即從自然界中廣泛存在的2,3-丁二酮經(jīng)熱力學(xué)驅(qū)動(dòng)的分子內(nèi)羥醛縮合及三個(gè)半縮醛化反應(yīng)形成。研究論文發(fā)表于Organic Letters。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，nesteretal A顯示出一定的RXRα轉(zhuǎn)錄激活作用，由于RXRα是抗腫瘤藥物研究的熱門(mén)靶點(diǎn)之一，這一發(fā)現(xiàn)表明該分子在抗腫瘤藥物研發(fā)方面具有較好的潛在應(yīng)用價(jià)值。

生殖細(xì)胞應(yīng)對(duì)病毒入侵的免疫應(yīng)答機(jī)制

同濟(jì)大學(xué)翁志萍教授、馬薩諸塞州大學(xué)醫(yī)學(xué)院William E.Theurkauf教授與昆士蘭大學(xué)Keith Chappell研究員等合作，通過(guò)研究KoRV入侵考拉基因組首次成功揭示了從昆蟲(chóng)到后生哺乳動(dòng)物中普遍存在的piRNA對(duì)于逆轉(zhuǎn)錄病毒侵入機(jī)體的應(yīng)答機(jī)制。該成果發(fā)表于Cell。“繞過(guò)剪切”是一個(gè)在進(jìn)化上保守的分子特征，這個(gè)分子特征可能是生殖細(xì)胞將病毒轉(zhuǎn)錄本策反成正向piRNA護(hù)衛(wèi)隊(duì)的關(guān)鍵，在生殖細(xì)胞中建立序列特異性的“次級(jí)”免疫應(yīng)答。通過(guò)“初級(jí)”免疫應(yīng)答降低病毒的增殖速度，并通過(guò)“次級(jí)”免疫應(yīng)答中和病毒的毒性，宿體有效地抑制病毒的入侵，并維持基因組的穩(wěn)定性。

可編程腫瘤基因治療藥物研究進(jìn)展

清華大學(xué)北京信息科學(xué)與技術(shù)國(guó)家研究中心研究員謝震課題組使用合成基因線(xiàn)路編程用于癌癥免疫療法的溶瘤腺病毒。研究論文發(fā)表于Nature Communications。該研究通過(guò)邏輯運(yùn)算判斷是否為肝癌細(xì)胞，調(diào)控溶瘤腺病毒在腫瘤細(xì)胞中選擇性復(fù)制，從而特異性殺傷腫瘤細(xì)胞，提高了溶瘤病毒靶向腫瘤的安全性。此外，將不同免疫效應(yīng)因子基因克隆到腺病毒載體中，在裂解腫瘤細(xì)胞的同時(shí)，表達(dá)釋放免疫因子，提高殺傷性T細(xì)胞在腫瘤部位富集，增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)。最后，通過(guò)仿真計(jì)算模型分析了影響溶瘤病毒與免疫效應(yīng)因子聯(lián)用治療效果的關(guān)鍵因素，為提高溶瘤病毒聯(lián)合治療的有效性提供了思路和參考。

可編程溶瘤病毒原理圖1（圖片來(lái)源于清華大學(xué)新聞中心網(wǎng)站）

可編程溶瘤病毒原理圖2（圖片來(lái)源于清華大學(xué)新聞中心網(wǎng)站）

過(guò)敏性哮喘的自體免疫細(xì)胞治療新策略

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院張棟教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，輸注體外轉(zhuǎn)化的過(guò)敏原刺激的雙陰性T細(xì)胞可通過(guò)Lag3介導(dǎo)的特異性抗原識(shí)別緩解小鼠過(guò)敏性哮喘。相關(guān)成果發(fā)表于Nature Communications。體外擴(kuò)增轉(zhuǎn)化的CD4-CD8-雙陰性T細(xì)胞（DNT細(xì)胞）具有過(guò)敏原特異性的識(shí)別和免疫抑制作用，靜脈注射的DNT細(xì)胞可以定向遷移到小鼠肺組織，抑制肺臟局部過(guò)敏原誘發(fā)的樹(shù)突狀細(xì)胞和濾泡輔助性T淋巴細(xì)胞，從而產(chǎn)生對(duì)哮喘的特異性治療保護(hù)作用。DNT細(xì)胞的Lag3可輔助識(shí)別MHC-II抗原，并有助于樹(shù)突狀細(xì)胞向DNT細(xì)胞進(jìn)行膜信息轉(zhuǎn)移（Trogocytosis），解釋了DNT細(xì)胞抗原特異性識(shí)別的內(nèi)在機(jī)制。

腸道共生病毒維持腸道黏膜免疫穩(wěn)態(tài)的作用和機(jī)制

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院、中科院天然免疫與慢性疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心周榮斌、江維、朱書(shū)教授課題組合作，發(fā)現(xiàn)腸道內(nèi)的共生病毒對(duì)維持腸道免疫穩(wěn)態(tài)發(fā)揮重要作用，并揭示了其發(fā)揮作用的細(xì)胞和分子機(jī)制。研究成果發(fā)表于Nature Immunology。人體腸道、肺部、皮膚等組織存在大量的共生微生物，包括細(xì)菌、病毒和真菌等。近年來(lái)大量的研究表明，這些共生微生物已經(jīng)成為人體的一部分，在許多正常生理功能和幾乎所有疾病的發(fā)生中發(fā)揮重要作用。該研究揭示了腸道共生病毒在腸道免疫穩(wěn)態(tài)維持中的作用，并闡明了機(jī)制，提示腸道共生病毒失衡可能在腸炎、腸癌等疾病中發(fā)揮重要作用。

骨再生新方案研究

北京大學(xué)第三醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究所余家闊教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了“用于原位骨再生的納米硅-膠原仿生支架：向無(wú)細(xì)胞、一步式植入手術(shù)邁進(jìn)”的研究。研究成果發(fā)表于Advanced Materials。通過(guò)對(duì)豬脫鈣松質(zhì)骨（DCB）膠原支架進(jìn)行簡(jiǎn)便易行的表面硅化修飾處理，獲得了具有穩(wěn)健骨誘導(dǎo)活性的納米硅-膠原（nSC）支架。這種穩(wěn)健、有效、簡(jiǎn)單的支架表面修飾方法能仿生天然骨的生物化學(xué)成分和生物物理結(jié)構(gòu)，從而再造新骨再生過(guò)程中的細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）微環(huán)境，使其有利于招募宿主MSC進(jìn)行原位骨修復(fù)。這種修飾方法在治療巨大骨缺損中具有良好的臨床轉(zhuǎn)化前景。

農(nóng)林植物

亞熱帶森林群落生物多樣性維持機(jī)制研究

中國(guó)科學(xué)院植物研究所馬克平研究團(tuán)隊(duì)與微生物研究所等單位合作，結(jié)合林下幼苗長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、高通量測(cè)序技術(shù)和鄰居效應(yīng)模型，揭示了不同功能型土壤真菌驅(qū)動(dòng)亞熱帶森林群落多樣性的作用模式，破譯了亞熱帶森林生物多樣性維持“密碼”，提出了基于外生菌根真菌與病原真菌互作過(guò)程影響植物生存的物種共存新模式。研究成果發(fā)表于Science。植物累積病原真菌和外生菌根真菌的速度與同種植物幼苗密度制約強(qiáng)度密切相關(guān)：受同種密度制約限制較大的物種更容易累積病原真菌，而能夠較快累積外生菌根真菌的植物物種不易受到同種密度制約的限制。

亞熱帶常綠闊葉林（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院植物研究所網(wǎng)站）

不同類(lèi)型菌根植物同種密度制約強(qiáng)度（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院植物研究所網(wǎng)站）

細(xì)胞核自噬介導(dǎo)的病毒蛋白降解機(jī)制

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所作物有害生物功能基因組研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)李方方研究員等人發(fā)現(xiàn)了植物中的一種新型細(xì)胞核自噬能夠降解病毒蛋白，進(jìn)而抑制病毒的復(fù)制和侵染的機(jī)制。研究成果發(fā)表于New Phytologist。云南番茄曲葉病毒的核蛋白C1（病毒復(fù)制必須蛋白）能夠誘導(dǎo)細(xì)胞自噬，并直接與核心自噬相關(guān)蛋白ATG8h相互作用。ATG8h與C1的相互作用導(dǎo)致了C1蛋白從細(xì)胞核向細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移和C1蛋白積累的減少，而轉(zhuǎn)移過(guò)程依賴(lài)于exportin1（XPO1）介導(dǎo)的核輸出途徑。C1的降解能夠被自噬抑制劑阻斷，當(dāng)自噬相關(guān)基因(ATGs) ATG8h、ATG5或ATG7被敲低時(shí)，C1的降解受到阻礙。

農(nóng)桿菌關(guān)閉致病基因研究進(jìn)展

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)張煉輝教授課題組揭示了一種全新的病原菌-宿主相互作用的分子機(jī)理，為控制植物冠癭病和提高植物轉(zhuǎn)基因效率提供了新思路。研究成果發(fā)表于PNAS（《美國(guó)科學(xué)院院刊》）。農(nóng)桿菌成功侵染植物傷口后，可利用植物傷口修復(fù)時(shí)所產(chǎn)生的高濃度蔗糖誘導(dǎo)農(nóng)桿菌表達(dá)產(chǎn)生一種特異性水解酶SghA，該酶的表達(dá)促使植物釋放出體內(nèi)原來(lái)處于絡(luò)合狀態(tài)的水楊酸。作為植物激素，水楊酸同時(shí)也是一種重要的響應(yīng)逆境的信號(hào)分子，誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生免疫反應(yīng)。農(nóng)桿菌則巧妙地利用其作為外源信號(hào)，及時(shí)關(guān)閉其致病基因的表達(dá)，從而降低病原菌細(xì)胞的能源消耗, 以保證其在侵染成功后的生存繁殖。

植物硝酸鹽和銨鹽的區(qū)別貢獻(xiàn)研究進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所環(huán)境地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員吳沿友課題組，在利用雙向穩(wěn)定碳同位素示蹤技術(shù)量化植物（包括微藻）的無(wú)機(jī)碳利用的基礎(chǔ)上，通過(guò)雙向穩(wěn)定氮同位素示蹤技術(shù)成功量化了植物對(duì)硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的利用份額。相關(guān)論文發(fā)表于Plant Methods。論文利用雙向穩(wěn)定氮同位素示蹤技術(shù)研究?jī)煞N組培苗對(duì)硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的利用份額。在硝態(tài)氮和銨態(tài)氮組成的混合氮源濃度最低時(shí)，喀斯特適生植物諸葛菜組培苗對(duì)硝態(tài)氮的利用份額明顯高于喀斯特非適生植物甘藍(lán)型油菜組培苗。隨著混合氮源濃度的增加，兩種組培苗對(duì)硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的利用份額并不是線(xiàn)性增加。

農(nóng)林植物

植物細(xì)胞全能性和再生

中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心許智宏院士、徐麟研究員、王佳偉研究員，聯(lián)合山東農(nóng)業(yè)大學(xué)張憲省教授、蘇英華教授，及中國(guó)科學(xué)院植物研究所胡玉欣研究員聯(lián)合撰寫(xiě)了植物細(xì)胞全能性和再生的綜述論文。相關(guān)論文發(fā)表于《中國(guó)科學(xué)—生命科學(xué)》。論文從植物細(xì)胞全能性的發(fā)現(xiàn)和基本概念、我國(guó)在植物細(xì)胞全能性和細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域的歷史貢獻(xiàn)、改革開(kāi)放后我國(guó)植物組織和細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域的發(fā)展歷程以及植物再生現(xiàn)象的機(jī)制和應(yīng)用4個(gè)方面回顧了新中國(guó)成立70年以來(lái)我國(guó)在植物組織培養(yǎng)和細(xì)胞全能性領(lǐng)域的研究成果和發(fā)展歷程。通過(guò)總結(jié)國(guó)內(nèi)外最新的研究進(jìn)展提出了本領(lǐng)域亟須回答的重要科學(xué)問(wèn)題以及學(xué)科將來(lái)的發(fā)展方向。

圖1 擬南芥的組織培養(yǎng)（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所網(wǎng)站）

圖2 水稻的組織培養(yǎng)（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所網(wǎng)站）

銹菌富含甘氨酸和絲氨酸效應(yīng)子調(diào)控小麥免疫新機(jī)制

西北農(nóng)林科技大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院郭軍教授和康振生院士等率先在銹菌中發(fā)現(xiàn)結(jié)合寄主轉(zhuǎn)錄因子并干擾其核定位的富含甘氨酸/絲氨酸效應(yīng)子，這對(duì)其他活體營(yíng)養(yǎng)寄生真菌的致病機(jī)理研究具有重要借鑒作用。研究成果發(fā)表于Molecular Plant。分析發(fā)現(xiàn)，富含甘氨酸和絲氨酸保守基序的效應(yīng)蛋白PstGSRE1能夠抑制寄主活性氧（ROS）積累，為病菌重要的致病因子；明確小麥鋅指結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄因子TaLOL2為其靶標(biāo)蛋白；瞬時(shí)沉默及過(guò)表達(dá)分析表明，TaLOL2能夠促進(jìn)小麥ROS的積累，為小麥抗條銹病的正向調(diào)控因子；并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，PstGSRE1通過(guò)干擾并阻止TaLOL2進(jìn)核，從而抑制寄主免疫反應(yīng)而利于病菌的侵染。

生長(zhǎng)素信號(hào)調(diào)控根尖干細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的新機(jī)制

山東大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院丁兆軍教授團(tuán)隊(duì)揭示了生長(zhǎng)素信號(hào)調(diào)控根尖干細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的新機(jī)制。研究系列成果發(fā)表于The EMBO Journal。IAA33能夠負(fù)調(diào)控生長(zhǎng)素的響應(yīng)，并且參與根尖干細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的維持。IAA33介導(dǎo)生長(zhǎng)素信號(hào)調(diào)控根尖干細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的分子機(jī)制。生長(zhǎng)素通過(guò)MPK14磷酸化調(diào)控IAA33蛋白的穩(wěn)定性。同時(shí)，IAA33通過(guò)與IAA5競(jìng)爭(zhēng)互作ARF10/16進(jìn)而釋放ARF10/16的轉(zhuǎn)錄活性，從而參與調(diào)控根尖干細(xì)胞的維持。論文揭示了非經(jīng)典AUX/IAA介導(dǎo)生長(zhǎng)素信號(hào)調(diào)控根尖干細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的分子機(jī)制，為進(jìn)一步完善生長(zhǎng)素調(diào)控根尖干細(xì)胞調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供了理論依據(jù)。

菟絲子轉(zhuǎn)運(yùn)可移動(dòng)信號(hào)提高寄主耐鹽性的研究進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所吳建強(qiáng)研究團(tuán)隊(duì)研究了菟絲子在寄主間轉(zhuǎn)運(yùn)鹽脅迫誘導(dǎo)的系統(tǒng)性信號(hào)對(duì)寄主耐鹽性的影響。研究成果發(fā)表于Journal of Experimental Botany。菟絲子傳導(dǎo)的抗鹽系統(tǒng)性信號(hào)使接收到此信號(hào)的寄主與受到鹽脅迫的寄主具有了相似的轉(zhuǎn)錄水平，而且接收到鹽脅迫信號(hào)的寄主還表現(xiàn)出更高的脯氨酸含量和光合速率等，表明了鹽脅迫誘導(dǎo)的系統(tǒng)性信號(hào)通過(guò)菟絲子轉(zhuǎn)運(yùn)并對(duì)寄主產(chǎn)生了“priming”。進(jìn)一步對(duì)接收到鹽脅迫信號(hào)的寄主進(jìn)行了長(zhǎng)期的鹽脅迫處理，結(jié)果表明了接收到鹽脅迫信號(hào)的寄主比未接收到鹽脅迫信號(hào)的寄主表現(xiàn)出了更好的耐鹽性。