科学技术的进步
日新月异
科学探索的道路
永无止境
11月国科大各研究组团队
又有许多新的科研进展啦~
聚力抗击疫情着眼自然生态
解构历史线索研讨生命历程
探察微观机制雕琢材料器件
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往下滑
一起强势围观
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新冠出院患者的肺功能无创评估
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揭示新冠病毒可感染人体皮肤汗腺细胞
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阐述疫源动物学概念和发展思路
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揭示人类皮肤衰老的分子机制
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在不同谷氨酸受体亚型配比的调控机制研究中取得重要进展
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发布全球蜜蜂类昆虫物种分布图
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合作制备出强收缩高能量密度水凝胶材料
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解析LDL受体长程正向运输中克服路障抵达质膜的机制
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对南阳谢庄岩画提出新推测
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二萜生物合成研究取得最新进展
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在光电材料和器件研究方面取得新进展
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在亚甲基不对称碳氢键硼化研究中取得新进展
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在一维自旋-电荷分离现象研究中获得重要进展
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在氮循环气候变暖的响应机制研究中取得新进展
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在细菌细胞信号转导研究中获新进展
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新冠出院患者的肺功能无创评估国科大博士生导师、精密测量科学与技术创新研究院研究员周欣科研医院、医院（医院）等多家单位，应用自主研制的肺部气体磁共振成像（MRI）装备，实现新冠出院患者的肺功能损伤无创评估。
周欣科研团队应用自主研制成功的肺部气体磁共振成像（MRI）装备，在国际上首次实现了新冠肺炎出院患者的肺部微结构和通气、气血交换功能定量、可视化评估。研究发现，虽然普通症出院患者的肺部CT影像和吹气肺功能参数无异常，但其气体MRI影像显示通气功能有轻微损伤，气血交换功能明显受损，大部分普通症出院患者的通气和气血交换功能在第6个月的随访时有进程性改善。该研究为新冠肺炎出院患者的临床康复治疗提供了科技支撑，也是现有临床影像技术的重要补充。
相关研究成果于11月20日以ResearchArticle形式发表在国际期刊《科学进展》（Science子刊ScienceAdvances）上。
揭示新冠病毒可感染人体皮肤汗腺细胞国科大博士生导师、中国科学院武汉病毒研究所/生物安全大科学研究中心胡志红与王曼丽研究员团队联合华中科技大学医院在国际学术期刊CellDiscovery上发表题为“InfectionofHumanSweatGlandsbySARS-CoV-2”的通讯文章。研究人员通过对5例COVID-19死亡患者尸检样品进行研究，发现患者的表皮和真皮附属器官都有明显的淋巴细胞浸润及散在细胞坏死，浸润的淋巴细胞主要为CD3+T细胞、CD8+T细胞及CD68+巨噬细胞等。
研究人员发现患者皮肤有明显的血管炎症状，在血管内皮细胞中也检测到了病毒蛋白，提示血管在病毒的感染与传播中可能起到了重要作用。
武汉病毒所副研究员刘佳、国科大博士生李玉凤及华中科技大学法医学系教授刘良为该论文共同第一作者，武汉病毒所研究员、国科大博士生导师胡志红、王曼丽和华中科技大学法医学系教授周亦武为共同通讯作者。
阐述疫源动物学概念和发展思路
目前，疫源动物这一术语没有明确的界定，本文旨在阐述疫源动物这一名词及其未来发展的思路。疫源动物与生态保护的关系也尤为复杂。疫源动物是潜在的病源微生物库，但同时又在自然生态系统的维持与稳定中扮演着重要角色，具有重要的生物多样性保护意义。周旭明课题组撰文厘清疫源动物与生态保护的复杂关系，可为野生动物保护提供更全面的数据。
揭示人类皮肤衰老的分子机制11月25日，国科大博士生导师刘光慧研究组、曲静研究组（中科院动物研究所）与国科大博士生导师张维绮研究组（中科院北京基因组研究所）合作，在DevelopmentalCell杂志在线发表题为“Asingle-celltranscriptomicatlasofhumanskinaging”的研究论文。该研究在国际上首次报道了人类眼部皮肤衰老的单细胞转录组图谱，系统地解析了人类皮肤中多种细胞类型的衰老规律，揭示了发育相关转录因子表达下调、细胞自我更新能力降低、以及慢性炎症是皮肤衰老的主要特征，并且发现了延缓皮肤衰老、防治衰老相关皮肤疾病的潜在途径。
国科大博士研究生邹治然（培养单位中科院动物研究所）、医院主任医师龙笑、医院助理研究员赵倩、国科大硕士研究生（培养单位中科院动物研究所）郑彦东、宋默识研究员为并列第一作者。
在不同谷氨酸受体亚型配比的调控机制研究中取得重要进展
国科大博士生导师，中科院遗传与发育生物学研究所张永清研究员研究团队发现在果蝇神经肌肉突触表达的两类谷氨酸受体亚型(A型和B型)在突触的表达水平彼此拮抗，而突触受体总量不变。超分辨显微技术揭示A型受体和B型受体以同心双环定位于神经突触。在升高温度诱导的突触可塑性过程中，A型受体在突触表达升高，而B型受体的表达下降。
为了进一步探究调控受体亚型平衡的信号通路，团队进行了候选基因筛选并发现在突触后特异性敲降编码cAMP磷酸二酯酶的dunce基因会诱导突触定位的A型受体升高，B型受体下降。该研究揭示了突触后cAMP信号通路在调控突触可塑性相关的谷氨酸受体亚型平衡中的直接作用，使我们对突触可塑性的分子调控机制有了更深刻的认识。
发布全球蜜蜂类昆虫物种分布图
杂志CurrentBiology11月19日（美国东部时间）报道，国科大博士生导师朱朝东研究组整合了全球蜜蜂类昆虫最完整的清单，外加每个物种在世界上近6百万个公共记录数据，创制了一个蜜蜂类昆虫多样性地图。该小组的研究结果支持：北半球蜜蜂种类比南部多，干旱和温带环境中的蜜蜂比热带地区多。
合作制备出强收缩高能量密度水凝胶材料
国科大博士生导师周峰研究员团队（中科院兰州化学物理研究所）和美国加州大学洛杉矶分校贺曦敏教授团队合作，通过仿生青蛙跳跃过程中肌肉的加速机制，提出了一种非常规驱动模式（弹性驱动），打破了传统渗透型水凝胶驱动机制力和速度之间的矛盾，成功制备了一种强收缩高能量密度的水凝胶材料。与渗透驱动型水凝胶相比，弹性驱动型水凝胶具有侧链触发主链，主链自主收缩、弹性回弹，形变与网络中水分子的传输无关等优点，其收缩强度和能量密度分别高于渗透型水凝胶10倍和倍。
解析LDL受体长程正向运输中克服路障抵达质膜的机制
国科大博士生导师税光厚课题组（中科院遗传与发育生物学研究所）与北京市儿科研究所出生缺陷遗传学研究室李巍教授团队合作，在研究循环内吞体介导的LDL受体运输的分子细胞机制中，发现BLOS1蛋白处于微管交叉点处，将由kinesin-3正向运输的LDLR转换到kinesin-2的运载工具上，进而克服交叉点形成的路障，使得LDLR分子最终被运输到质膜而发挥其功能。在BLOS1特异敲除的肝细胞中，观察到LDLR被逆向运输，继而被溶酶体降解，导致质膜上LDLR缺乏，小鼠血浆中LDL不能及时被肝细胞清除而升高。该发现可能解释了一些高胆固醇血症发生的病理机制。
该研究结果发表在eLIFE上，实验部分主要由税光厚研究员和李巍教授共同指导的研究生张昌（中国科学院大学已毕业博士）完成。
对南阳谢庄岩画提出新推测
11月11日，国科大人文学院天文学史专家孙小淳教授带领科研助理周丽晓博士、博士研究生匡佳慧一行三人前往卧龙区谢庄镇田营村实地考察。
孙小淳教授对河南省南阳市卧龙区谢庄镇田营村的古岩画的性质和用途提出新的推测。被当地称为“日月祭祀坛”的岩画是一种石刻天文图，其圆形结构具有测定季节和时刻的天文功能，是一种日晷。该岩石画的天文意义极其重要，很可能是远古时期的“天文台”。
二萜生物合成研究取得最新进展
国科大博士生导师郭跃伟研究员团队（中科院上海药物所）长期与德、法、意、西学者合作，在中国南海无脊椎动物化学、化学生态学及生物活性/成药性研究领域取得一系列研究成果。最近双方又联合在国际化学领域著名期刊AngewandteChemieInternationalEdition上共同发表以DiterpeneBiosynthesisinCatenulisporaacidiphila:OntheMechanismofCatenul-14-en-6-olSynthase为题的文章。
该文首次报道了一种从放线菌C.acidiphila发现的新型二萜合成酶CaCS，并深入研究了它的酶产物化合物1–3。通过详尽的同位素标记实验，科研团队确证了1–3的生物合成途径，并得到了它们的绝对构型。另外，一个双键被还原的底物类似物被合成出来并成功的运用在该酶表达，表达产物的结构得到确证并进一步佐证了前述生源合成途径的正确。因为底物类似物有可能在酶中与天然底物有不同的构象，所以化合物4–6也通过同位素标记实验确证了其绝对构型和环化机理。它们的结构证明，这些化合物在酶中并未出现化合物构型翻转的其他情况。化合物4–6与一些已知的海洋天然产物非常相似，这些结构的探索对这些骨架的化学问题也有了更深入的理解。
国科大（培养单位中科院上海药物所）和德国波恩大学联合培养博士研究生李耿为文章的第一作者，国科大博士生导师、上海药物所郭跃伟研究员和德国波恩大学的Dickschat教授为共同通讯作者。
在光电材料和器件研究方面取得新进展国科大光电学院孟祥悦教授及其合作者，以卤化锡钙钛矿为研究对象，根据钙钛矿结晶过程中的基本动力学和热力学理论，提出了一种基于预成核团簇（PNCs）的新型成核理论，构建了高质量的卤化锡钙钛矿太阳能电池器件。通过在FASnI3钙钛矿前驱体溶液中加入添加剂PDI2来调节钙钛矿前驱体溶液的胶体化学性质，在成核前钙钛矿前驱体溶液中已经形成稳定的团簇，这些预成核团簇作为中间相起到了降低成核能垒的作用，使得钙钛矿薄膜的成核过程更快更容易，从而得到低缺陷密度的高质量锡基钙钛矿薄膜。制备得到的太阳能电池器件效率达到11.39%，并且具有很好的光照稳定性。本工作通过深入理解和精确控制锡基钙钛矿薄膜的结晶过程，提出了一种基于预成核团簇的新型成核理论，其对FASnI3钙钛矿的结晶度、形貌和光电性能有重要的调节作用。这种基于预成核团簇的非经典成核理论对钙钛矿薄膜材料结晶过程的理解有重要的启发性。
在亚甲基不对称碳氢键硼化研究中取得新进展国科大博士生导师徐森苗团队（中科院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室）通过改造的CBL，首次实现了酰胺类化合物β-亚甲基的C(sp3)-H键硼化反应，产物的最高ee值大于99%。该反应具有非常广谱的底物兼容性，并能够实现克级反应，所获得的硼化产物可通过C-B键的立体专一性转化反应实现一系列光学活性的β-官能团化的酰胺类化合物。相关成果在线发表在德国应用化学(Angew.Chem.Int.Ed.)上。在一维自旋-电荷分离现象研究中获得重要进展国科大博士生导师管习文、姜玉铸（中科院精密测量院），国科大博士研究生何丰，北京计算科学研究中心林海青院士和美国莱斯大学教授RandyHulet和浦晗合作，通过量子可积系统理论，得到一维超冷费米气体独特的分数化准粒子和自旋-电荷分离现象的精确结果，并给出实验验证这些新奇的一维多体物理现象的具体方案，在低维量子多体普适规律研究领域取得了重要进展。该研究成果于近日发表在国际知名物理期刊《物理评论快报》(PhysicalReviewLetters)上。在氮循环气候变暖的响应机制研究中取得新进展
国科大级在读博士生列志旸（培养单位中科院华南植物园）在导师刘菊秀研究员的指导下，基于鼎湖山森林生态系统定位研究站的长期自然增温平台（6年），量化了长期增温对热带森林生态系统氮循环的影响。研究结果有助于我们准确理解、评估和预测热带森林生态系统氮收支、初级生产力和生态系统对气候变暖进程的反馈。
研究结果以“Warmingleadstomoreclosednitrogencyclinginnitrogen-richtropicalforests”为题发表在全球变化领域国际主流期刊GlobalChangeBiology(IF=8.；生态学7/)上。
在细菌细胞信号转导研究中获新进展国科大硕士生导师蓝乐夫研究团队（中科院上海药物研究所）及其合作者发现双组份信号传导系统的重塑可能有助于铜绿假单胞菌的慢性感染。11月3日，相关研究成果发表在ScienceSignaling杂志上,并被选为封面论文和Science网站头条。该研究结果对于了解细菌从急性感染状态转换成慢性感染状态的分子机制以及靶向BfmR的新型抗菌药物研发均具有重要参考价值和指导意义。以上就是本期科研动态啦
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