来源:《自然》
哈佛大学与默克科学家合作,受新冠疫情期间“混合检测”策略启发,开发出一种用于高效筛选催化剂协同组合的新方法。通过将多种催化剂候选物按特定模式混合进行批量反应实验,并利用定制算法分析反应性能数据,反推出具有协同增效作用的特定催化剂配对。该方法在模拟数据与真实钯催化脱羰交叉偶联反应中均得到验证,能大幅减少所需实验次数。该框架有望拓展至三元或更高阶催化剂组合的发现,为可持续化学与药物合成提供高效探索工具。
来源:《自然》
哈佛大学与默克科学家合作,受新冠疫情期间“混合检测”策略启发,开发出一种用于高效筛选催化剂协同组合的新方法。通过将多种催化剂候选物按特定模式混合进行批量反应实验,并利用定制算法分析反应性能数据,反推出具有协同增效作用的特定催化剂配对。该方法在模拟数据与真实钯催化脱羰交叉偶联反应中均得到验证,能大幅减少所需实验次数。该框架有望拓展至三元或更高阶催化剂组合的发现,为可持续化学与药物合成提供高效探索工具。
来源:《细胞》
研究团队基于对炎症性肠病(IBD)患者基因组的分析,发现罕见CARD9基因变异可预防IBD,并成功开发出模拟该保护作用的小分子候选药物。通过“结合物优先”策略筛选出能特异性结合CARD9蛋白卷曲螺旋结构域、抑制炎症信号而不影响免疫功能的化合物。在携带人源CARD9基因的小鼠模型中,这些分子能有效减轻肠道炎症。该工作标志着从基因发现到药物设计的完整转化医学流程的实现,为治疗克罗恩病等免疫性疾病提供了新路径。
来源:《自然·通讯》
南佛罗里达大学与NOAA联合研究团队首次利用人工智能对全球漂浮藻类进行了系统性分析。研究通过深度学习模型处理了120万张卫星图像,发现2003至2022年间,微藻水华年增长约1%,而大型藻类(如马尾藻)在热带大西洋和西太平洋的年增长率高达13.4%,累计覆盖面积达4380万平方公里。研究指出,自2008年起,海洋可能正从“贫藻”向“富藻”状态转变,这种扩张与人类活动(如营养盐输入)及气候变暖等多重因素相关,将对海洋生态、渔业及沿海经济产生深远影响。
来源:《水研究》
南卡罗来纳大学研究团队发表研究,检测了10个主流品牌瓶装水中的64种消毒副产物。结果显示,所有瓶装水均含有DBPs,总浓度范围为0.01–22.4 µg/L,平均为2.6 µg/L,显著低于用作对照的本地氯胺消毒自来水(47.3 µg/L)。研究首次在部分瓶装水中检出了高细胞毒性、基因毒性且未被法规管控的二溴乙腈等物质。不同批次瓶装水的DBPs种类与浓度存在显著差异,且所有样本均检出总有机氯。该研究提示需关注瓶装水长期储存及非目标DBPs的潜在健康风险。
来源:《自然·催化》
德国弗里茨·哈伯研究所研究发现,钴氧化物(Co₃O₄)催化剂在异丙醇氧化制丙酮反应中,其表面和体相结构的动态变化对催化选择性具有决定性影响。研究通过原位X射线光谱与原位透射电镜联用,发现催化剂在200°C时处于两种能量状态之间的亚稳态“捕获”状态,此时活性和选择性达到最优。这一发现挑战了传统追求“完美稳定”晶体催化剂的设计思路,揭示了催化剂表面动态重构与缺陷化学对工业催化性能的关键作用,为理性设计高效选择性催化剂提供了新方向。
来源:《自然》
耶鲁大学与勃林格殷格翰制药合作开发了AI化学合成平台MOSAIC。该系统集合了2,498个“AI专家”模型,每个模型代表特定化学反应领域的专业知识,可针对新分子(包括尚未存在的化合物)生成详细的实验室合成步骤。与传统单一AI模型相比,MOSAIC能整合跨药物、材料、化妆品等多领域的合成方案,并提供不确定性评估以优化实验优先级。团队已利用该平台成功合成了35多种新化合物,标志着AI从化学预测走向实验辅助的关键进展。
来源:《自然·通讯》
卡罗林斯卡医学院研究团队利用冷冻电镜技术,首次揭示了人体呼吸体(respirasome)形成的后期步骤。该研究发现,呼吸体的组装并非以完整单元直接组合,而是在关键组分复合物IV尚未成熟时即开始有序整合。研究鉴定出HIGD2A蛋白作为“占位符”,临时占据复合物IV上的关键位置,直至最终亚基NDUFA4就位后才被替换,确保组装过程按正确时序进行。这一发现为理解线粒体疾病(如神经系统疾病)的分子机制提供了新线索。
来源:《当代生物学》
曼彻斯特大学研究团队利用果蝇模型发现,无论导致运动蛋白功能丧失或过度激活的基因突变,最终均会通过破坏轴突微管稳态,引发相似的神经退行性病变。该研究揭示,运动蛋白突变通过两种途径导致微管结构紊乱:过度激活时运输损伤加剧,功能丧失时则因物质供应不足引发氧化应激。两者均破坏微管修复平衡,形成“轴突稳态依赖循环”的恶性反馈。这一机制可解释为何不同功能的基因突变均可导致相似的神经退行性疾病。
来源:《科学·转化医学》
澳大利亚QIMR Berghofer医学研究所主导的临床试验发现,血癌药物鲁索替尼可能有助于增强人体对疟疾的免疫反应。在20名健康志愿者中进行疟疾人工感染试验,结果显示,在标准抗疟治疗基础上加用鲁索替尼,可显著降低炎症反应,并改善与疾病严重程度相关的免疫标记物。这表明靶向宿主炎症反应或能成为抗疟新策略。未来需在疟疾流行区开展进一步研究,验证其能否提升患者临床结局与长期免疫保护。
来源:《先进科学》
巴塞尔大学研究团队发表研究,首次通过结合时间分辨拉曼光谱与瞬态反射光谱技术,以皮秒时间尺度与超高能量分辨率,精确观测了半导体锗在飞秒激光激发后,能量从电子系统传递到晶格振动的全过程。实验可检测到小于1%的强度变化和0.2 cm⁻¹的频率偏移,揭示了电子与声子相互作用的微观机制。该基础研究为设计发热更少、响应更快的电子器件与新型声子元件提供了关键物理认知。
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