来源:《自然-化学生物学》
德国歌德大学团队通过蛋白质工程改造了关键的脂肪酸合酶(FAS),使其能精确合成特定链长的脂肪酸。研究成功在酵母中生产出仅含12个碳原子的脂肪酸,这类中链脂肪酸目前主要从棕榈或椰子油中提取。该技术有望为洗涤剂、化妆品等日用品提供一条更环保的生物制造路径,从而减少对棕榈种植园的依赖及相关 deforestation。团队已申请专利,并正寻求工业合作以实现规模化应用。此研究也展示了FAS经改造后可用于合成医药前体等非天然产物,拓展了绿色化学的边界。
“人们不愿从一般性推演出特殊性,却极乐于从特殊性归纳出一般性。”(“Subjects’ unwillingness to deduce the particular from the general was
matched only by their willingness to infer the general from the particular.”)-Thinking,fast and slow
来源:《自然-化学生物学》
德国歌德大学团队通过蛋白质工程改造了关键的脂肪酸合酶(FAS),使其能精确合成特定链长的脂肪酸。研究成功在酵母中生产出仅含12个碳原子的脂肪酸,这类中链脂肪酸目前主要从棕榈或椰子油中提取。该技术有望为洗涤剂、化妆品等日用品提供一条更环保的生物制造路径,从而减少对棕榈种植园的依赖及相关 deforestation。团队已申请专利,并正寻求工业合作以实现规模化应用。此研究也展示了FAS经改造后可用于合成医药前体等非天然产物,拓展了绿色化学的边界。
来源:《美国国家科学院院刊》(PNAS)
佛蒙特大学研究发现,果蝇的胚胎阶段对气候变化的适应机制与成虫显著不同。在胚胎期,来自温暖地区(如加勒比)的果蝇卵比寒冷地区(如佛蒙特州)的果蝇卵更耐热。这一差异源于调控胚胎发育的关键基因(如影响组织器官形成的基因)在环境压力下发生了进化响应。研究打破了“发育基因不易随环境变化进化”的传统假设,并首次在多生命阶段、全球尺度上揭示了温度如何塑造早期生命阶段的基因组。该框架可扩展至其他具有复杂生命周期的物种,为理解生物在变暖世界中的生存能力提供了新视角。
来源:《自然-植物》
苏黎世大学团队发现,小麦白粉菌利用一种新颖的“双重效应器”机制突破小麦的免疫抵抗。其效应器AvrPm4能被小麦抗性蛋白Pm4识别,但真菌同时分泌第二个效应器来干扰此识别,从而绕过抗性。有趣的是,这第二个效应器本身也能被小麦另一种抗性蛋白识别。研究表明,在实验室中将两种抗性基因组合于同一小麦品种,可望将真菌诱入“进化死胡同”,有效延缓其抗性突破。这为培育持久抗病小麦品种提供了新策略。
来源:《美国国家科学院院刊》(PNAS)
宾夕法尼亚州立大学研究团队开发了名为“ZENN”的新型AI框架。该框架将“Zentropy”熵理论嵌入神经网络,使模型能自动识别并适应不同来源数据在分辨率、噪声等方面的隐藏差异。它将数据分解为表征有效信号的“能量”和表征噪声不确定性的“内禀熵”,从而在整合计算机模拟与真实实验等异构数据时更稳健、可解释。该框架已在材料科学(如反常热膨胀合金)中成功验证,未来有望应用于阿尔茨海默病研究等领域,帮助揭示现象背后的物理机制,推动科学发现。
来源:计算机协会SIGGRAPH Asia 2025会议
康奈尔大学与英伟达的研究团队在织物数字渲染领域取得突破。新模型首次同时模拟光线作为“射线”在纱线表面反射,以及作为“波”在纤维间隙衍射与穿透的物理过程。该方法兼顾了渲染效率(射线光学)与逼真细节(波动光学),能精确再现丝绸、缎纹等织物特有的光泽、透感与细微闪烁。研究历时二十余年,从基础纤维结构建模演进而来,未来结合生成式AI,有望为动画、游戏及定制纺织业带来高质量、高效率的渲染方案。
来源:《太平洋天文学会会刊》
一项新研究证实,火星的引力虽微弱,却能显著影响地球的长周期轨道与气候模式。通过计算机模拟,研究人员发现,若将火星从太阳系中移除,地球两个关键的米兰科维奇周期(10万年和230万年周期)会完全消失。这些周期调控地球轨道的偏心率、近日点时间及地轴倾角变化,进而影响日照分布与冰期旋回。研究揭示,火星通过引力作用“稳定”了地球的倾角变化率,其影响远超此前认知,并提示系外行星系统中类似作用可能影响宜居性。
来源:《美国国家科学院院刊》(PNAS)
美国西北太平洋研究所科学家挑战传统认知,发现遗传自父母双方的同一基因的两个有害变异,未必加重疾病。研究表明,在超过60%的案例中,此类变异组合反而能使关键代谢酶(如精氨基琥珀酸裂解酶)功能恢复正常。这被称为“基因内互补”现象,相关AI模型可近乎完美预测此效应。研究揭示,约4%的人类基因存在此类广泛但被低估的相互作用,或能修正部分罕见遗传病的风险评估。
来源:《科学-转化医学》
新型HIV治疗药物来那卡帕维通过靶向病毒衣壳蛋白,单次给药即可提供长达一年的保护,被《科学》评为2024年年度突破。但研究发现,HIV可能通过特定突变获得对该药的高度耐药性。然而,这些耐药突变会严重损害病毒的复制能力,使其传播力下降超80%。专家指出,这一发现强调了在治疗中需联用其他有效药物、加强耐药性监测以及加速下一代抑制剂研发的重要性。
来源:《PNAS Nexus》
研究表明,人类的美感偏好与视觉系统处理信息时的代谢消耗成反比。研究人员利用视觉计算模型(VGG19)和人类功能性磁共振成像实验,分析了近5000张图像。结果发现,无论是模型还是人脑(从初级视觉区到高级视觉区),审美评分越高,处理图像时的能耗(以血氧水平依赖信号为指标)越低。这表明审美偏好可能部分源于一种倾向低能耗状态的“情感启发式”,为理解美感判断提供了统一框架。
来源:《科学》
中国科学家成功绘制了覆盖400多名中国人的免疫细胞图谱,整合了基因、蛋白质、RNA和表观基因组等多维度数据。该研究揭示了中国人群与欧洲人群在免疫生物学上的关键差异,例如发现了一个在东亚人群中常见、但在欧洲人群中罕见的基因变异,该变异能调节T细胞的昼夜节律。这项成果强调了在非欧洲中心的研究中,可以发现被忽略的重要生物学机制和遗传关联。
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