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南海海洋所|研究团队基于全球“物理-生态”耦合模式揭示气候模态对海洋温室气体氧化亚氮(N2O)释放量影响
近日,中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室海洋环境模拟与应用技术研究团队(海洋碳及生物地球化学循环模拟组)在全球海洋重要非二氧化碳(CO2)温室气体——氧化亚氮(N2O)释放量的演变规律及其受气候模态影响的研究中取得重要进展。相关研究成果以“Recent changes in global ocean N2O fluxes and their relationship to ocean climate variability”为题,发表于地学大类一区Top期刊《Global Biogeochemical Cycles》(5-year IF: 6.4)。氧化亚氮(N2O)是大气中一种寿命长达114–120年的强效温室气体,其百年尺度全球增温潜势约为二氧化碳(CO2)的300倍,是仅次于CO2和CH4的第三大温室气体。海洋是大气N2O的重要自然来源,但目前对其向大气释放量的估算仍存在较大不确定性。受限于观测数据的稀疏性,现有基于人工智能方法构建的重构数据仅限于季节尺度,难以揭示其与气候系统之间的互馈机制,从而为实现《巴黎协定》1.5°C温控目标带来了挑战。该研究基于新一代大洋环流数据同化系统与生物地球化学耦合模式ECCOv4-Darwin,构建了适用于N2O的参数化方案(图1),并据此开展了长达26年(1992–2017年)的数值模拟。模拟结果表明,全球海洋向大气的N2O释放量约为2.4 Tg N yr⁻¹,且以每年 -0.02 Tg N yr⁻¹的速率呈下降趋势。这一变化主要归因于上层海洋层结加剧,抑制了N2O的生成与上涌过程(图2)。赤道东太平洋、印度洋和南大洋是三大热点释放区,其年际波动受区域主导气候模态的调控。具体而言,赤道东太平洋和印度洋的N2O释放量与厄尔尼诺-南方涛动指数(ENSO)分别呈强负相关(r = -0.93)与正相关(r = 0.53)。在ENSO正位相(厄尔尼诺事件)期间,赤道东太平洋风速减弱、温跃层加深,抑制了该区域N₂O的释放;同时,厄尔尼诺事件激发正位相的印度洋偶极子(IOD),导致赤道东印度洋温跃层抬升,从而加剧该区域N₂O的释放。在南大洋,N2O释放量与南半球环状模态(SAM)呈高度正相关(r = 0.76)。当SAM处于正位相时,西风带加强并向极地偏移,增强埃克曼抽吸作用,促进富含N2O的次表层水上涌,进而增加N2O的释放。与CO2相比,N2O等海洋温室气体具有更强的全球增温潜势,犹如气候系统中的“隐形杠杆”,不仅放大了气候威胁,也成为实现治理突破的关键所在。本研究首次揭示了海洋-大气动力过程在调控海洋N2O排放中的核心作用,为未来科学制定海洋负排放方案、以低成本和高效益实现《巴黎协定》1.5°C温控目标,提供重要科学依据。图1 包含N2O参数化方案的全球“物理-生态”耦合模式示意图图 2 全球海洋N2O释放量空间分布及去季节化时间序列该论文的第一作者为博士研究生马凯,通讯作者为研究员冯洋,主要合作者包括美国斯特里普斯海洋研究所研究员Manfredi Manizza (现工作于意大利亚斯特国家海洋与应用地球研究所),美国宇航局喷气推进实验室研究员Dimitris Menemenlis(现工作于美国莫斯登陆海洋实验室),美国波士顿学院席勒综合科学与社会学院地球与环境科学系教授田汉勤,中山大学大气科学学院教授杨清华,中国科学院海洋研究所海洋环流与波动重点实验室研究员刘传玉。该研究获得国家重点研发计划、河口海岸全国重点实验室开放基金、南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)海洋生态环境与碳汇任务、广东省基础与应用基础研究基金面上项目、国家重大科技基础设施项目“地球系统数值模拟装置”及海洋负排放大科学计划等的联合资助。论文信息:Kai Ma, Manfredi Manizza, Yonglin Liu, Dimitris Menemenlis, Hanqin Tian, Kate Zhang, Qinghua Yang, Chuanyu Liu, Yang Feng*. (2026). Recent changes in global ocean N2O fluxes and their relationship to ocean climate variability. Global Biogeochemical Cycles, 40, e2025GB008942. 原文链接:https://doi.org/10.1029/2025GB008942
2026-06-15
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华南植物园对荔枝采后病害控制研究取得重要进展
荔枝(Litchi chinensis Sonn.)是我国优势特色水果,占世界产量约77%,具有重要的经济价值。但荔枝果实采后极易腐烂,限制了荔枝的贮藏和运输,造成严重经济损失。荔枝霜疫霉病由荔枝霜疫霉菌(Peronophythora litchii)引起,是导致荔枝果实采后腐烂的最重要病害之一。目前,由于化学杀菌剂的残留造成的潜在安全风险和日益严重的耐药性问题,对环境友好型杀菌剂的需求日益增加。因此,鉴定植物内源免疫诱抗剂并提高植物抗病性,将有助于开发新型环境安全的病害防控策略。植物免疫的第一道防线是病原相关分子模式(PAMPs)诱导的免疫反应。由PAMP诱导表达的植物内源性分泌小肽(PIPs),属于植物免疫信号网络中的关键调节因子。但PIPs在水果采后保鲜,尤其在病害控制中的应用研究仍然有限。中国科学院华南植物园果蔬保鲜与加工科研团队鉴定到一个编码LcPIP1前体蛋白的基因LcprePIP1,并对其氨基酸序列特征进行分析,发现LcprePIP1产物具有典型的PIP1保守结构域,且具有包含12个氨基酸的成熟肽段。进一步分析发现,荔枝霜疫霉菌(P. litchii)侵染期间,LcprePIP1表达显著升高(图1)。因此,研究团队合成LcPIP1的成熟肽段并处理荔枝果实,发现LcPIP1多肽处理能够通过促进ATP、花青素和木质素的积累以及增强防御反应,提高荔枝果实对荔枝霜疫霉菌的抗性(图2)。此外,LcPIP1处理通过增加胞质内Ca²⁺浓度及活性氧积累,并激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路,从而增强免疫应答信号传导。同时研究团队发现转录因子LcWRKY34通过激活LcprePIP1的表达,在LcPIP1诱导的抗病性中发挥关键作用。转录组与代谢组分析表明,LcPIP1处理可调控荔枝果皮中与防御相关的基因表达及代谢物积累。该研究首次揭示了LcPIP1在诱导果实防御反应中的重要作用,为开发控制水果真菌病害的环境友好型保鲜技术提供新路径。图1. 荔枝果实中LcPIP1的鉴定和化学合成图2. 外源LcPIP1处理能够提高荔枝果实对荔枝霜疫霉病的抗性相关研究成果以“Pathogen-associated molecular pattern (PAMP)-induced peptide LcPIP1 derived from litchi promotes the resistance of litchi fruit against litchi downy blight caused by Peronophythora litchii”为题,近期发表在美国化学学会旗下国际食品领域权威期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry(《农业与食品化学杂志》)(IF5-year=6.4)上。中国科学院华南植物园李涛涛研究员为论文通讯作者,博士研究生叶晓筠为第一作者。该研究得到广东省种业振兴行动专项资金、广东省重点研发项目和广州市科技计划项目的资助。同时,该研究结果获授权国家发明专利1件(图3)。论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6c02163图3. 专利授权证书
2026-06-16
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华南植物园研究揭示豆科植物再增2个新属
近日,由中国科学院华南植物园科研人员主导,联合国内外多个研究机构,经过多年探索,基于基因组数据和系统的形态学分析,在豆科植物分类领域取得了新进展:研究团队重新划分了核心崖豆藤族(core Millettieae)的分类系统,建立2个新属、恢复2个属、扩大1个属的范围,并编制了包含34个属的分属检索表。该成果为厘清这一个形态高度多样、分类上长期存在争议的类群提供了关键的科学依据。核心崖豆藤族是豆科蝶形花亚科中一个物种极为丰富的类群,全球约有1000种,主要分布在非洲、亚洲和美洲的热带地区,展现出惊人的形态多样性。由于形态复杂,传统分类学单纯依据果荚形态常导致误判,许多物种长期在不同属之间转移,分类体系争议较大,科学家一直呼吁对其进行全面梳理。此次研究采用了多套分子数据,包括完整的叶绿体基因组、核核糖体序列以及574个单拷贝核基因,对核心崖豆藤族进行了全面的属级取样,覆盖了该族所有已知属及约35.7%的物种多样性。研究结果表明,核心崖豆藤族可划分为2个大群和23个主要支系,最终共包含了34个属(表1),并进一步理清了属间关系。在整个研究中,最引人注目的是,对非洲崖豆藤属(Millettia)的分类修订。传统定义的崖豆藤属实际上是一个高度多系类群,是豆科核心崖豆藤族分类和系统发育研究中的首要问题。崖豆藤属分布于亚洲和非洲的热带地区。研究团队前期的研究表明,狭义崖豆藤属仅包含亚洲分布的7种(亚洲其他种类被转移至新恢复的水黄皮属和耳旗豆属),而非洲约112种处在被排除狭义崖豆藤属之外但又未正式归于任何一个属的临时状态(Song et al. 2025. Molecular Phylogenetics and Evolution: 108254)。因此,解决非洲产崖豆藤属的系统学问题已经迫在眉睫。本研究显示非洲产崖豆藤属获取的样品在系统发育树上分散为6个截然不同且获得高支持率的支系,并且与亚洲的狭义崖豆藤属亲缘关系较远(图1)。该研究表明,过去的分类方法可能夸大了果荚类型和开裂方式等性状的重要性,而花序和花相关的性状(如花序位置和类型、花萼在芽中的排列方式、花色、旗瓣被毛和附属物、雄蕊类型、花盘形状、花柱形态等)在界定属间界限方面同样具有重要分类价值。因此,结合分子和形态证据,研究团队提出了新的分类修订方案,将非洲的崖豆藤属部分成员划分至5个独立的属:非洲崖豆藤属Afropongamia Z.Q.Song & Shi J.Li(新属)、旋柱崖豆藤属Cochlostylis Z.Q.Song & Gang Yao(新属)、田崖豆属Berrebera Hochst.、乌木崖豆属Fornasinia Bertol.和扁桃豆属Pongamiopsis R.Vig.(后3属的中文名均来自多识百科)。同时,建立61个新组合,提出1个新异名,并指定了18个后选模式。另外,sect. Compresso-gemmatae中有2个种的系统位置特殊,存在明显的核质冲突,暂未进行正式的分类处理。除分类成果外,该研究还基于稳健的分子系统树,结合化石标定,重建了核心崖豆藤族的生物地理历史。通过分子定年分析,团队推测核心崖豆藤族最近的共同祖先可追溯至约47个百万年前的始新世早期,其最初的起源地很可能在非洲,为“走出非洲”假说提供了有力支持。研究推测,在始新世早期至中期的全球暖期,这些植物可能借助当时贯穿北半球高纬度地区的“泛北极第三纪植物区系”扩散至亚洲及新大陆。而在后期的分化过程中,长距离的跨洋传播机制(如借助洋流传播的海漂果实)可能对现今泛热带的间断分布格局起到了更为关键的作用。然而,故事并未就此结束。论文也坦诚指出了一个“未完待续”的事实:由于取样限制,非洲崖豆藤属中有4个组未能纳入本次研究:sect. Cuadaria、sect. Sericanthae、sect. Robustiflorae和sect. Truncaticlaves。这4个组在最新的其他分子研究中已显示出与广义崖豆藤属其他类群明显不同的系统位置,但由于研究团队无法确认相关样本的准确鉴定,且缺乏支持率,是建立新属还是转移到其他属仍需进一步研究。因此,研究团队决定暂时搁置对这些类群的任何正式处理。此外,非洲崖豆藤属还存在另一个关键的分类问题有待解决:种级水平上物种界定模糊,大量存疑类群亟待修订。因此,非洲分布的广义崖豆藤属的分类研究仍有大量工作尚需完成。相关研究成果已于近期发表在国际植物分类学旗舰期刊Taxon上。中国科学院华南植物园宋柱秋助理研究员为论文第一作者兼通讯作者,参与者包括华南农业大学姚纲副教授、印度马拉巴尔植物园和植物科学研究所A.P. Balan博士、肯尼亚内罗毕国家博物馆东非植物标本馆Y. M. Mbuni博士、中国科学院华南植物园李世晋研究员和徐连升助理研究员,以及广东省林业科学研究院许东先副研究员。该研究得到广东省基础与应用基础研究旗舰项目的资助。论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tax.70154表1. 修订后核心崖豆藤族的属种分布情况图1. 基于核基因构建的核心崖豆藤族的最大似然树
2026-06-16
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Cell Communication and Signaling | 深圳先进院模拟微重力诱导卵母细胞阶段性损伤及褪黑素保护机制研究取得新进展
近日,中国科学院深圳先进技术研究院医药所能量代谢与生殖研究中心张键研究员团队在Cell Communication and Signaling发表题为"Stage-dependent DNA damage and mitochondrial dysfunction under simulated microgravity constrain oocyte maturation and are mitigated by melatonin"的研究论文。团队前期研究已提示,模拟微重力(simulated microgravity, SMG)可干扰卵母细胞能量代谢和减数分裂进程;本研究进一步聚焦SMG暴露下卵母细胞不同阶段的损伤特征及干预策略。随着载人航天、商业航天和深空探测的快速发展,空间环境对人体健康的影响受到广泛关注。微重力可影响骨骼、肌肉、免疫和代谢等多个系统,但其对生殖系统,尤其是女性生殖细胞的影响仍有待深入研究。卵母细胞长期停留在减数分裂前期阻滞状态,对基因组稳定性、线粒体稳态和细胞骨架调控高度依赖,可能是空间生殖风险中较为敏感的细胞类型。近日,中国科学院深圳先进技术研究院医药所能量代谢与生殖研究中心张键研究员团队在Cell Communication and Signaling发表题为"Stage-dependent DNA damage and mitochondrial dysfunction under simulated microgravity constrain oocyte maturation and are mitigated by melatonin"的研究论文。团队前期研究已提示,模拟微重力(simulated microgravity, SMG)可干扰卵母细胞能量代谢和减数分裂进程;本研究进一步聚焦SMG暴露下卵母细胞不同阶段的损伤特征及干预策略。研究发现,SMG对卵母细胞的损伤具有阶段性:前期阻滞阶段主要诱导DNA损伤,成熟阶段则主要扰乱线粒体稳态和纺锤体组装。褪黑素(melatonin, MLT)在本研究中表现出阶段依赖性的保护作用,且主要不依赖经典MT1/MT2受体通路。该研究为理解空间环境下卵母细胞质量下降的阶段性机制,以及特定应激条件下卵母细胞保护策略设计提供了新的实验依据。张键研究员、杨雅莉高级工程师和澳门大学健康科学学院Wakam Chang助理教授为共同通讯作者;张键研究员课题组高雨晴(澳门大学联合培养博士生)、葛磊博士以及肖天霞工程师为共同第一作者。该研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省自然科学基金、深圳市医学研究专项资金、深圳市科技创新局、深圳市代谢健康重点实验室、澳门科学技术发展基金、深圳市代谢与生殖靶向递送概念验证中心、深圳中欧创新医药与健康研究中心等项目和平台支持。在此感谢能量代谢与生殖研究中心雷晓华研究员提供微重力旋转培养仪器(RCCS)支持。图. SMG诱导卵母细胞阶段性损伤,MLT提供阶段依赖性保护原文链接<!--!doctype-->
2026-06-16
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深圳先进院小鼠胚胎实验样品成功返回 助力揭示空间生命孕育奥秘
本次实验中,雷晓华团队利用中国空间站的生物技术实验柜,对处于1-细胞期、2-细胞期和4-细胞期等不同发育时期的小鼠胚胎进行了在轨培养。其中,首次尝试在轨受精卵胚胎发育,成为本次项目研究的一大亮点。5月29日,中国空间站第十批空间科学实验样品随神舟二十二号飞船顺利返回。其中,中国科学院深圳先进技术研究院(简称“深圳先进院”)医药所能量代谢与生殖研究中心雷晓华研究员团队承担的“空间环境对哺乳动物早期胚胎损伤机制研究”项目实验样本成功回收。该实验项目旨在阐明空间环境下哺乳动物植入前胚胎发育规律,揭示胚胎线粒体损伤及表观修饰异常的关键机制,有望为未来人类长期太空驻留的生命孕育研究提供关键理论基础。首次尝试在轨小鼠受精卵发育本次实验中,雷晓华团队利用中国空间站的生物技术实验柜,对处于1-细胞期、2-细胞期和4-细胞期等不同发育时期的小鼠胚胎进行了在轨培养。其中,首次尝试在轨受精卵胚胎发育,成为本次项目研究的一大亮点。“针对空间站上行、下行及在轨资源的严格限制,如何在有限空间内同时实现胚胎培养、实时成像、灌流固定并保证足够样本量,是我们此次实验面临的核心挑战。”雷晓华介绍。为此,雷晓华团队联合深圳先进院医工所生物医学光学与分子影像研究中心副研究员门涌帆团队,创新性地设计了上下两排共6个培养腔室的胚胎微流控芯片培养盒。该装置单个培养盒即可同时满足2个实验组别、3次重复实验的需求,并能匹配在轨自动培养系统。经过地面多次匹配验证,团队成功建立了适用于中国空间站的哺乳动物植入前胚胎培养、成像、灌流固定和冻存的全套实验体系。初步研究结果表明,在轨胚胎发育图片捕获成功,胚胎发育及固定保存状态良好。在后续研究中,雷晓华团队将围绕返回的太空样本与开展的地面对照样本,在发育表型统计、特定蛋白质分子染色、高分辨率染色质三维成像以及多组学测序等多个层面,进行系统比对与整合分析。“通过对空间胚胎样品的深入分析,将为解答‘空间环境如何影响哺乳动物植入前胚胎发育’,特别是合子基因组激活(ZGA)这一关键阶段,以及‘太空环境能否支持其完成正常早期发育’等基础性科学问题提供关键证据,从而深化人类对哺乳动物生命在太空环境中最初发育规律的认识,”雷晓华表示。二十年接力,探索空间胚胎发育研究随着航天事业的快速发展,人类探索太空的脚步从未停止。在太空微重力和辐射的环境下,孕育生命真的可能吗?近年来,国内外科学家围绕空间环境探索早期胚胎发育研究方面,取得了一系列进展。我国在哺乳动物早期胚胎的空间发育研究是一场长达二十余年的科学长征。2006年,我国科学家团队通过“实践八号”卫星,首次实现了从地面观测太空胚胎的实时成像;2016年,中国“实践十号”卫星搭载小鼠早期胚胎升空,首次实现了小鼠胚胎从2-细胞期到囊胚的太空全程发育,相关成果于2020年作为封面文章发表在《国家科学评论》上,获得国际学界高度评价;2021年,日本团队在国际空间站开展冻存复苏2-细胞期小鼠胚胎研究,进一步验证了我国科学家在2016年小鼠早期胚胎太空发育研究的核心结论。在前两次的重要空间胚胎实验中,雷晓华既是核心参与者,也是空间胚胎发育研究的传承者。在研究生阶段起,雷晓华就参与到空间胚胎研究中,如今他带领团队承担的“空间环境对哺乳动物早期胚胎损伤机制研究”再度启航,并首次尝试了小鼠1细胞胚胎的在轨发育。“这是一场长达二十年的科研接力,我们国家希望能在空间胚胎发育研究快人一步,为解开空间生命孕育相关的科学问题找到答案。”雷晓华说道。夯实基础研究,展望深空未来4月30日,习近平总书记在上海出席加强基础研究座谈会时强调,“基础研究是整个科学体系的源头,是所有技术问题的总机关”,并指出要“以更大力度、更实举措加强基础研究,提升我国原始创新能力”,同时要“坚持任务牵引、以老带新,大力扶持青年人才”。 今年恰逢中国小鼠早期胚胎太空发育研究初试二十周年、“实践十号”成功实现太空完整发育十周年。同时,也是深圳先进院建院20周年,深圳先进院此次在轨实验的成功,正是响应我国加强基础研究的号召,以有组织的科研,开展使命驱动的基础研究的实践。展望未来,随着对返回的太空实验样品的深度剖析,中国科学家有望在空间生殖与发育生物学领域取得更多原创发现,为人类迈向深空、实现地外生存的长期梦想,奠定重要的生命科学理论和技术基础。雷晓华在现场接受空间站返回后的小鼠胚胎样品。研究团队供图深圳先进院实验样品转运货包图片。研究团队供图雷晓华在交接现场对实验样品返回后状态确认。研究团队供图
2026-06-08
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“听清”海底地震 “捕捉”厘米级海啸 深圳先进院牵头的国家重点研发计划项目通过结题验收
近日,由中国科学院深圳先进技术研究院牵头的国家重点研发计划项目“全方位综合海洋地震和海啸监测预警系统研制与示范”,在珠海万山海域完成长达190天的海上示范应用后,顺利通过综合绩效评价与结题验收。该系统成功监测到台湾5.8级、清远4.3级、阳江2.6级等诸多自然地震及勘察加地震引发的厘米级海啸波动,标志着我国在自主可控的海洋地震海啸立体监测装备领域取得重要突破。近日,由中国科学院深圳先进技术研究院(简称“深圳先进院”)牵头的国家重点研发计划项目“全方位综合海洋地震和海啸监测预警系统研制与示范”,在珠海万山海域完成长达190天的海上示范应用后,顺利通过综合绩效评价与结题验收。该系统成功监测到台湾5.8级、清远4.3级、阳江2.6级等诸多自然地震及勘察加地震引发的厘米级海啸波动,标志着我国在自主可控的海洋地震海啸立体监测装备领域取得重要突破。海洋地震是海啸最主要的诱发因素。针对我国当前海洋地震与海啸监测能力薄弱、国产核心装备缺乏的突出问题,该项目由深圳先进院牵头,广州海洋实验室教授级高级工程师杨胜雄主持,联合华中科技大学、自然资源部第二海洋研究所、国家海洋预报中心、广州海洋实验室、中国科学院广州能源所、中国地震局武汉地球观测研究所、中国地震台网中心、国家海洋技术中心等9家单位共同攻关。历时3年,项目团队成功研制出三大核心工程样机:基于光纤传感的地震多参数海底监测系统(全光纤、无源设计,适用于复杂海洋环境);基于经典电磁与量子传感的地震多参数海上监测系统;基于全球卫星导航系统干涉测量技术的岸基海啸监测装备。同时,团队完成了海域立体观测数据的校准评估与同化关键技术研究,构建了多手段、高精度、多要素的实时地震与海啸监测预警试验系统。在长达190天的海上示范应用中,系统经受了台风、雷雨、生物附着等复杂海洋环境的严苛考验,实现了对重力场、地磁场、地震波场、海底形变与压力场以及海面高度等多参数的综合监测。其中,深圳先进院集成所崔洪亮、常天英团队负责完成全光纤海底多参量监测系统的研制、运维及数据处理分析工作。团队自主研制的工程样机包括:三组三分量光纤海底地震仪、三分量光纤海底地磁传感器、光纤海底形变传感器和光纤海底压力传感器。这些设备全部采用海底全光纤无源设计,兼具高性能与强环境适应性。研究团队在珠海万山海域建成了一个小型全光纤海底多参量监测网络。示范应用表明,该系统能够清晰记录不同震级、不同距离的自然地震,获得完整的波形与清晰的波相,具备恶劣海况下的实时观测能力,为项目实现“秒级地震预警”目标做出了重要贡献。项目成果将为我国海洋安全监测提供一整套具有自主知识产权的先进技术与装备,有望成为国家海底监测网的重要组成部分。下一步,研究团队将围绕国家海洋安全重大需求,持续提升装备的长期稳定性、智能化水平和观测能力,推动相关技术装备的规模化部署与应用,为我国海洋灾害风险防控和海洋强国建设提供有力技术支撑。
2026-06-12
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广州健康院开发靶向染色质重塑复合物ncBAF核心组分BRD9的抗恶性肿瘤PROTAC降解剂XYD270和XYD224
滑膜肉瘤(Synovial Sarcoma)和急性髓系白血病(Acute Myeloid Leukemia)是严重威胁人类健康的恶性肿瘤。尤其是急性髓系白血病患者,5年生存率长期低于40%,临床亟需开发用于治疗此类恶性肿瘤的创新药物。ncBAF是重要的染色质重塑复合物,其功能异常与肿瘤发生密切相关。在滑膜肉瘤中,由于SS18-SSX融合癌蛋白导致cBAF复合物失活,肿瘤细胞对ncBAF复合物产生合成致死依赖。在急性髓系白血病中,ncBAF复合物通过上调MYC基因转录及激活STAT5信号通路,促进白血病细胞增殖。BRD9是ncBAF复合物的核心组分,靶向BRD9抑制ncBAF复合物的活性是治疗滑膜肉瘤和急性髓系白血病的新策略,并被证实是治疗该类恶性肿瘤的关键靶点。传统BRD9的小分子抑制剂选择性差、细胞活性有限,面向临床应用的发展前景受阻。基于PROTAC蛋白质降解技术诱导BRD9降解是克服传统BRD9抑制剂局限性的新策略。近日,中国科学院广州生物医药与健康研究院智能药物设计研究组基于其前期发现的新型BRD9抑制剂骨架,通过系统优化CRBN配体及Linker结构,开发了两类新型、高效、选择性优异的针对BRD9的PROTAC降解剂XYD224和XYD270,展现出良好的体内抗肿瘤活性。相关成果分别以“Discovery of a Highly Potent and Efficient BRD9 Degrader with Strong In Vivo Antitumor Activity”和“Discovery of XYD270 as a Potent, Selective, and Orally Efficacious BRD9 PROTAC for Cancer Therapy”为题发表在美国化学会期刊《Journal of Medicinal Chemistry》上。化合物XYD224在AML细胞系MV4-11中表现出较强的BRD9降解活性(DC50 = 7.3 nM,Dmax = 98%),并在MOLM-13、MOLM-16、Kasumi-1等多种AML细胞系中均显示出高效降解与抗增殖活性。另外,XYD224对BRD9同源家族蛋白BRD4、BRD7及CRBN常见底物(如IKZF1、GSPT1、CK1α、ZFP91等)无显著降解作用,具有良好的靶标选择性。在体内药效评价中,10 mg/kg和20 mg/kg,腹腔注射,每日一次,XYD224在MV4-11异种移植瘤模型中显著抑制肿瘤生长,肿瘤生长抑制率(TGI)分别达70%和79%,且未观察到明显毒性。化合物XYD270在滑膜肉瘤细胞HS-SY-Ⅱ中表现出极强的BRD9降解活性,DC50为0.082 nM,Dmax为96%;在急性髓系白血病细胞MV4-11细胞中DC50为3.9 nM,Dmax为90%。XYD270选择性优异,对BRD9同源蛋白(如BRD4,BRD7等)以及CRBN常见底物(如IKZF1、GSPT1等)无显著降解作用。此外,在体内药效评价中,10 mg/kg,口服,每日一次,XYD270在MV4-11异种移植瘤小鼠模型中显著抑制肿瘤生长,肿瘤生长抑制率(TGI)达54%。综上,本研究为滑膜肉瘤和急性髓系白血病治疗提供了极具临床转化价值的候选分子XYD224和XYD270。在XYD224的研究论文中,智能药物设计研究组的硕士生唐鑫、博士生黄育敏为共同第一作者,沈慧助理研究员、许永研究员及张岩研究员为共同通讯作者。在XYD270的研究论文中,智能药物设计研究组的博士生黄育敏,硕士生程贵珍和硕士生唐鑫为本论文的共同第一作者,许永研究员,沈慧助理研究员和林斌教授为共同通讯作者。研究得到国家自然科学基金、中国科学院国际合作伙伴计划、广东省基础与应用基础研究基金等项目的支持。降解剂XYD224研究原文链接降解剂XYD270研究原文链接图注:(A) 化合物XYD224的结构;(B) XYD224在MV4-11小鼠异种移植瘤小鼠模型中的体内抗肿瘤疗效。图注:(A) 化合物XYD270的结构;(B) XYD270在HS-SY-Ⅱ细胞中对BRD9、BRD7和BRD4的Western blot分析;(C) XYD270与BRD9(紫色)和CRBN(绿色)的预测结合模式;(D) XYD270在MV4-11小鼠异种移植瘤小鼠模型中的体内抗肿瘤疗效。
2026-06-12
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南海海洋所|《自然-地球科学》:全球最大洋底高原形成机制研究取得新进展
近日,中国科学院南海海洋研究所张锦昌团队、林间院士团队联合国内外科学家,在翁通爪哇高原(Ontong Java Plateau)形成机制研究中取得重要进展,揭示这座全球最大洋底高原形成于热化学地幔柱。相关研究成果发表于《自然-地球科学》(Nature Geoscience)。研究员张锦昌为论文第一作者,副研究员张旭博为论文共同第一作者兼通讯作者,中山大学副教授陈双双为共同通讯作者。合作者还包括美国密歇根州立大学教授Eric Brown,中国科学院南海海洋研究所副研究员张江阳、林间院士,中山大学高锐院士,美国休斯顿大学教授William Sager和美国耶鲁大学教授Jun Korenaga。洋底高原是大洋中典型的大火成岩省,以异常广阔的地形隆起和巨厚地壳为特征,记录着壳幔内部岩浆活动的关键信息,为揭示岩浆作用如何塑造地形地貌以及影响全球环境灾变提供了重要线索。多数洋底高原位于海面以下,免受风化侵蚀,是研究海底火山形成机制的天然实验室。关于其成因,学界存在两大主流假说:地幔柱成因与海底扩张成因。翁通爪哇高原位于西太平洋,主要形成于早白垩世,是地球上现存体积最大的洋底高原(图1)。学界普遍认为它由炽热的地幔柱头熔融而成,但纯热地幔柱模型预测该高原应隆升至海面以上,与其主体形成于海面以下的事实矛盾。另一种机制认为它形成于快速海底扩张背景下不均一地幔的减压熔融,但高原玄武岩放射性定年结果(115-108Ma)与邻近磁异常条带年龄(159-133 Ma)不吻合,表明其更可能形成于板内环境而非洋中脊附近。基于地球物理和地球化学观测的联合约束,研究团队构建多学科交叉耦合的热动力学模型,分别模拟了两种情形下翁通爪哇高原形成时地幔的热状态与化学状态(图2)。结果显示,海底扩张模型要求超高的地幔潜温或极高的高密度、易熔辉石岩比例,与全球洋中脊的观测不符。相比之下,热化学地幔柱(温度异常范围135–200℃,高密度、易熔辉石岩比例不超13%)不仅能合理解释高原地壳厚度与熔岩成分的空间变化,也能解释其主体形成于海面以下的特征(图2)。因此,翁通爪哇高原的最优成因解释为热化学地幔柱作用。此外,根据高原地壳厚度和熔岩成分的空间变化,研究团队还提出了一个热化学地幔柱头的空间演化模型(图3)。本次研究定量揭示了翁通爪哇高原形成时地幔的热化学特征,证实其起源于热化学地幔柱,而非纯热地幔柱。除翁通爪哇高原外,全球其他典型洋底高原的地幔源区也具有显著的成分不均一性。这意味着热化学地幔柱很可能是控制洋底高原形成的普适性机制,为构建统一的洋底高原成因理论提供了重要科学依据。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省重大人才工程项目等联合资助。论文相关信息:Zhang, JC., Zhang, X., Chen, S., Brown, EL., Zhang, JY., Lin, J., Gao, R., Sager, WW., Korenaga, J. Ontong Java Plateau formed by a thermochemical mantle plume. Nature Geoscience, (2026).原文链接:https://doi.org/10.1038/s41561-026-02019-9图1 翁通爪哇高原地形图。图2 上图:地幔柱模型与海底扩张模型结果。下图:海底隆升的观测值与热化学地幔柱预测值的对比。图3 地幔柱头空间演化模式图。
2026-06-11
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低蛋白日粮微量元素精准适配技术等2项成果入选农业农村部2026年农业主推技术和主导品种
近日,农业农村部办公厅发布《关于推介发布2026年农业主导品种主推技术的通知》,中国科学院亚热带农业生态研究所印遇龙院士团队2项成果成功入选。其中,“低蛋白日粮微量元素精准适配技术”入选2026年农业主推技术,“湘沙猪(配套系)”入选2026年农业主导品种。低蛋白日粮微量元素精准适配技术入选农业主推技术:该技术聚焦低蛋白日粮条件下氮高效利用与微量元素精准供给,围绕提高氮利用效率、实现微量元素减量增效等关键目标,创新建立了微量元素生物学效价精准评价体系,研发了高效饲用微量元素新产品,并构建了低蛋白日粮微量元素精准适配技术模式,为畜禽养殖中微量元素的科学、高效和绿色应用提供了重要技术支撑。该技术成果已在生猪等畜禽养殖生产中得到推广应用,对提升养殖效益、降低养殖污染和促进畜牧业绿色高质量发展具有重要意义。依托相关研究成果,团队牵头完成的“饲用微量元素新产品创制与应用”项目于2025年荣获国家科学技术进步奖二等奖。湘沙猪入选农业主导品种:湘沙猪(配套系)是湖南省自主培育的国家级生猪新品种,于2020年通过国家畜禽遗传资源委员会审定。该品种以湖南地方优良猪种沙子岭猪为核心育种素材,通过持续选育和配套系构建,兼具地方猪肉质优良、风味独特以及瘦肉型猪生长速度快、饲料利用效率高等优势,实现了肉质品质与生产性能的有机统一。作为湖南省重要的自主培育生猪新品种,湘沙猪在促进地方猪种资源保护与开发利用、推动优质湘猪产业发展等方面发挥了重要作用。印遇龙院士团队长期参与湘沙猪培育及营养调控关键技术研究,为品种选育和产业化应用提供了重要科技支撑。
2026-06-12
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南海海洋所珊瑚苗圃培育技术入选国家生态修复创新适用技术名录(第三批)
近日,自然资源部、国家林业和草原局联合发布《生态修复创新适用技术名录(第三批)》,在中国海洋工程咨询协会推荐下,中国科学院南海海洋研究所黄晖研究员团队的“造礁石珊瑚苗圃培育技术及珊瑚礁生态修复应用示范”成功入选。这是该团队继“珊瑚礁修复中造礁石珊瑚底播移植关键技术”入选《国土空间生态修复创新适用技术名录(第一批)》后,再次入选国家级生态修复技术名录,是此次海洋生态修复领域入选的5项技术之一。图1 《生态修复创新适用技术名录(第三批)》公告近年来,我国南海珊瑚礁因气候变化和人类活动影响持续退化,加强生态保护修复是维持珊瑚礁功能的重要举措,而珊瑚苗种培育是珊瑚礁生态修复的核心环节之一,但南海近岸和离岸珊瑚礁生态环境差异显著,传统的单一苗圃技术难以同时适应不同海域特征。针对这一瓶颈,中国科学院南海海洋研究所黄晖研究员团队经过多年攻关,研发了适配不同光环境与水文条件的造礁石珊瑚苗圃培育关键技术体系。该技术体系包括两套核心苗圃技术:针对近岸高沉积环境,团队研发了框架形苗圃和可拼接型透水人工礁体苗圃,有效减少沉积物覆盖和冲刷影响,提升珊瑚苗种在近岸高沉积环境下的光照可获得性和存活率(图2)。针对离岸高透明度强风浪环境,团队研发了绳-铆树形苗圃和立体浮缆苗圃,通过新型锚固系统相结合的立体结构缓冲风浪扰动,高效利用立体空间,促进珊瑚生长发育,并扩大苗种培育规模(图3)。图2 近岸高沉积苗圃技术示意图图3 离岸强风浪苗圃技术示意图该技术体系已成功应用于海南三亚、广东珠海以及西沙群岛等退化珊瑚礁的生态修复,累计培育珊瑚苗种30余万株,显著提升了修复区域的生态健康与生物多样性,取得了良好的生态、经济和社会效益,相关案例入选“美丽海洋公益行动创新实验案例”,获广东省科技进步一等奖、中国科学院杰出科技成就奖和中国水产学会范蠡科学技术奖等奖项。该技术的主要完成人包括黄晖、袁涛、张浴阳、练健生、刘骋跃、俞晓磊、梁宇娴、刘胜、江雷、黄林韬和袁翔城。南海海洋所黄晖研究员团队长期致力于我国珊瑚岛礁生态修复技术研发与示范应用。未来,团队将继续深化技术创新,推动珊瑚岛礁生态修复技术的广泛应用,为南海珊瑚岛礁生态安全与可持续发展提供更强有力的科技支撑。
2026-06-08