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《中国科学院中子软件SuperMC入选辐射物理十大科技进展》

  • 来源专题：中国科学院亮点监测
  • 编译者： liuzh
  • 发布时间：2018-09-29

  • 　　7月26日，“全国辐射物理领域十大科技创新进展”评选结果揭晓，中国科学院合肥物质院吴宜灿团队（FDS凤麟核能团队）大型中子软件系统SuperMC研究成果入选。评选由中国核学会辐射物理分会组织，经领域院士专家组遴选产生，旨在展示我国辐射物理领域取得的重大开创性成果，促进科技创新。

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  • 《2020年度中国科学十大进展公布》
    • 来源专题：科技大数据监测服务平台
    • 编译者：zhoujie
    • 发布时间：2021-03-11
    • 科技日报记者 刘垠 2月27日，科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）发布2020年度中国科学十大进展。嫦娥五号首次实现月面自动采样返回、“奋斗者”号创造中国载人深潜新纪录等10项重大科学进展，从31项候选进展中脱颖而出。 根据得票高低，2020年度中国科学十大进展分别为： 我国科学家积极应对新冠肺炎疫情取得突出进展 嫦娥五号首次实现月面自动采样返回 “奋斗者”号创造中国载人深潜新纪录 揭示人类遗传物质传递的关键步骤 研发出具有超高压电性能的透明铁电单晶 2020珠峰高程测定 古基因组揭示近万年来中国人群的演化与迁徙历史 大数据刻画出迄今最高精度的地球3亿年生物多样性演变历史 深度解析多器官衰老的标记物和干预靶标 实验观测到化学反应中的量子干涉现象 下面就跟随我们，逐一了解一下这十大进展。 1. 我国科学家积极应对新冠肺炎疫情取得突出进展 面对突如其来的新冠肺炎疫情，我国科学家认真贯彻落实习近平总书记关于疫情防控的重要讲话和一系列重要指示批示精神，在中央应对疫情工作领导小组和国务院联防联控机制统筹下，团结协作，争分夺秒，取得了一系列突出进展，为打赢疫情防控阻击战提供了重要的科学支撑。 在病原学和流行病学方面，第一时间分离鉴定出新冠病毒毒株并向世界卫生组织共享了病毒全基因组序列，为诊断技术的快速推进和药物疫苗开发奠定基础；阐明了新冠病毒入侵细胞的关键机制；持续深化病毒传播途径研究，为防控策略的优化提供科技支撑；定量评估了我国防控措施的效果。 在检测试剂研发和动物模型方面，在疫情之初迅速研发了新冠核酸诊断试剂，并研发了免疫检测试剂，为病原检测提供了强有力的支撑；构建了小鼠、猴感染新冠病毒的动物模型，为药物筛选、疫苗研发以及病毒传播机制的研究提供支撑。 在药物和临床救治方面，揭示了新冠临床特征，在没有特效药的情况下，实行中西医结合，先后推出八版全国新冠肺炎诊疗方案，筛选出“三药三方”等临床有效的中药西药和治疗办法，被多个国家借鉴和使用；解析了新冠病毒及关键蛋白质的结构，揭示了一批中西药的作用机制；提出了建立方舱医院、开展大规模核酸检测、大数据追踪溯源等科学防控方案，提高了收治率和治愈率，降低了感染率和病亡率。 在疫苗和中和性抗体研发方面，同时开展了灭活疫苗、病毒载体疫苗、蛋白亚单位疫苗、核酸疫苗等的研发，腺病毒载体疫苗在全球率先开展1期临床试验，灭活疫苗在全球率先开展3期临床试验，并获批附条件上市；鉴定并创制靶向新冠刺突蛋白S和受体结合域RBD的一系列中和单克隆抗体，形成抗病毒“鸡尾酒”中国抗体组合方案。 我国科学家通过不懈努力和无私奉献，通过严谨高效的科研工作，为我国取得抗击新冠肺炎疫情斗争重大战略成果提供了强大科学支撑。 2. 嫦娥五号首次实现月面自动采样返回 11月24日，嫦娥五号探测器在海南文昌航天发射场发射，由长征五号运载火箭直接送入地月转移轨道；此后，探测器经历地月转移、近月制动、环月飞行、月面着陆、月面采样封装、月面起飞、月球轨道交会对接与样品转移、月地入射、月地转移和再入回收等飞行阶段，历时23天嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平致电，代表党中央、国务院和中央军委，祝贺探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功。 作为我国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，嫦娥五号首次完成了地外天体采样与封装、首次地外天体表面起飞、首次无人月球轨道交会对接与样品转移、首次月地入射并携带月球样品高速再入返回地球等我国航天史上多个重大技术突破，最终实现了我国首次地外天体采样返回。嫦娥五号月面自动采样返回任务的圆满成功，标志着我国探月工程绕、落、回三步走规划的圆满收官，是中国航天向前迈进的一大步，将为深化人类对月球成因和太阳系演化历史的科学认知做出贡献。 3. “奋斗者”号创造中国载人深潜新纪录 “奋斗者”号全海深载人潜水器研制是我国“十三五”深海关键技术与装备领域的重大攻关任务，于2016年立项启动。2020年6月，“奋斗者”号完成总装集成与水池试验。2020年7月，“奋斗者”号完成第一阶段海试，共计下潜17次，最大下潜深度4548米。2020年10月10日，“奋斗者”号启航赴马里亚纳海沟开展第二阶段海试，期间共计完成13次下潜，其中11人24人次参与了8个超过万米深度的深潜试验。2020年11月10日8时12分，“奋斗者”号创造了10909米的中国载人深潜深度纪录。 中国船舶七〇二所是“奋斗者”号研制的牵头单位，在潜水器的总体设计、关键技术研发、集成建造及试验验证等工作中发挥了核心作用，创建了独立自主的全海深载人深潜装备设计技术体系，构建了稳定可靠的高标准、规范化的试验、检测与应用体系，进一步在潜水器总体设计与优化、系统调试与仿真、深海作业等关键技术方面取得重大突破，国际上首次攻克高强高韧钛合金材料制备和焊接技术，实现万米级浮力材料固化成型新工艺自主可控，潜水器动力、推进器、水声通信、智能控制等核心技术水平进一步提升。 ”奋斗者”号作为当前国际唯一能同时携带3人多次往返全海深作业的载人深潜装备，其研制及海试的成功，显著提升了我国深海装备技术的自主创新水平，使我国具有了进入世界海洋最深处开展科学探索和研究的能力，体现了我国在海洋高技术领域的综合实力，是我国深海科技探索道路上的重要里程碑。 4. 揭示人类遗传物质传递的关键步骤 DNA复制是人类遗传物质在细胞之间得以精确传递的基础，人们对高等生物中识别DNA复制起始位点的具体过程并不清楚，这在一定程度上也阻碍了人们对癌症发生发展机制的理解。 中国科学院生物物理研究所李国红团队及其合作者揭示了一种精细的DNA复制起始位点的识别调控机制。该研究发现，组蛋白变体H2A.Z能够通过结合组蛋白甲基化转移酶SUV420H1，促进组蛋白H4的第二十位氨基酸发生二甲基化修饰。而带有二甲基化修饰的H2A.Z核小体能进一步招募复制起始位点识别蛋白，从而帮助DNA复制起始位点的识别。该研究进一步发现，被H2A.Z-SUV420H1-H4K20me2通路调控的复制起始位点具有很强的复制活性，并偏向在复制期早期被激活使用。在癌细胞中破坏该调控机制后，癌细胞的DNA复制和细胞生长都受到了抑制。在T细胞中破坏该调控机制后，T细胞的免疫激活也受到了抑制。 该研究阐述了一个新颖的由H2A.Z介导的DNA复制表观遗传调控机制，对理解高等生物DNA复制起始位点的识别提供了新的视角，为解决长期存在的真核细胞DNA复制起始点选择启动问题做出了重要贡献。 5. 研发出具有超高压电性能的透明铁电单晶 弛豫铁电单晶[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3, PMN－PT]（注：数字均为下标）具有优异的压电效应，已广泛应用于超声成像、声呐装备和微电子机械系统（MEMS）等领域。然而，自其发现20多年以来，压电性能就再没有新的突破，并且由于铁电畴壁的存在，导致其透光率低，无法满足当前压电器件多功能、高灵敏度的发展需求，急需新的理论和设计方法 西安交通大学徐卓教授研究团队揭示了弛豫铁电单晶高压电效应的起源，研发出了钐掺杂的PMN－PT单晶，其压电性能超过4000 pC/N，相比未掺杂单晶提高了一倍。在此基础上，利用电畴结构调控，消除了单晶中对光起散射作用的铁电畴壁，首次在PMN－PT单晶中同时获得了高压电性和高透光性，突破了长期以来二者难以共存的国际难题。其压电系数比现有的透明压电单晶LiNbO3（注：3为下标）提高了100倍，电光系数最大可提高40倍，同时还具有更高的抗光损伤阈值和非线性光学效应。这种透明铁电单晶可大幅提升光声成像系统在乳腺癌、黑色素瘤和血液疾病诊断中的成像分辨率，也为研制高性能电光调制器、光学相控阵和量子光学器件提供了一种全新的关键材料。这种具有优异电光、声光和声－光－电耦合效应的单晶材料，有望进一步开辟更多新的应用领域。 6. 2020珠峰高程测定 珠峰高度长期以来受到全世界关注，精确测定珠峰高度并向全世界公布，彰显国家综合实力和科技水平。2020珠峰高程测量，中国科学家团队综合运用多种现代测绘技术，实现多个重大技术创新突破，获取了历史上最高精度的珠峰高程成果。 此次珠峰高程测量，北斗卫星定位技术和国产测量装备首次全面担纲主力，国产测量装备应用实现重大突破。首次完成了峰顶地面重力测量，获取了人类历史上第一个珠峰峰顶的重力测量结果，有助于提升珠峰高程测量精度。科学家团队克服珠峰地区极端气象和恶劣环境，首次实现珠峰峰顶及周边区域1.27万平方千米的航空重力、光学和激光遥感测量的历史性突破，填补了珠峰地区重力资料空白，大幅提升了珠峰高程测量的精度。与2005年珠峰高程测量相比，珠峰地区大地水准面精度提升幅度达300%。中国和尼泊尔科学家团队开展科技合作，首次建立了基于全球高程基准的珠峰地区大地水准面，历史上首次共同确定了基于全球高程基准的珠峰雪面高程8848.86米，国家主席习近平同尼泊尔总统班达里互致信函，共同宣布珠穆朗玛峰最新高程，赢得国际社会广泛赞誉。除此之外，珠峰测量获取的丰富观测数据成果，将为珠峰地区的生态环境保护修复、自然资源管理、地质研究与调查、地壳运动监测、气候变化和冰川冻土研究等领域提供宝贵、翔实的第一手资料。 7. 古基因组揭示近万年来中国人群的演化与迁徙历史 在国际古基因组学领域，有关东亚，尤其是中国史前人群的古基因组研究非常匮乏。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究团队首次针对中国南北方史前人群展开时间跨度最大、规模性、系统性的古基因组研究，通过前沿实验方法成功获取我国南北方11个遗址25个9500-4200年前的个体和1个300年前个体的基因组，揭示中国人群自9500年以来的南北分化格局、主体连续性与迁徙融合史。 研究发现中国南北方主体人群9500年前已分化，但南、北方同期人群的演化基本是连续的，没有受到明显的外来人群的影响，迁徙互动主要发生在东亚区域内各人群间；此外明确以台湾岛原住民为代表、广泛分布在太平洋岛屿的南岛语系人群，起源于中国南方沿海地区且可追溯至8400年前。该项成果填补了东方尤其是中国地区史前人类遗传、演化、适应的重要信息缺环，为阐明中华民族的形成过程及修正东亚南方人群演化模式做出重要科学贡献。 8. 大数据刻画出迄今最高精度的地球3亿年生物多样性演变历史 生命起源与演化是世界十大科学之谜之一。地球上曾经生活过的生物99%以上已经灭绝，通过化石记录重建地球生物多样性变化历史是认识当今生物多样性现状与未来趋势的最重要途径之一。然而，地质历史时期地球生物多样性变化研究的时间分辨率低、生物分类粗，无法精确识别突发性重大生物演变事件，也不能为近代地球生态系统演变研究提供重要参考。 南京大学沈树忠、樊隽轩团队联合国内外专家创建国际大型数据库，自主研发人工智能算法，利用“天河二号”超算取得突破，获得了全球第一条高精度的古生代3亿多年的海洋生物多样性演化曲线，时间分辨率较国际同类研究提高400多倍。新曲线精准刻画出地球生物多样性演变过程中的多次重大生物灭绝、复苏和辐射事件，揭示了当时生物多样性变化与大气CO2（注：2为下标）含量以及全球性气候剧变的协同关系。该研究将推动整个演化古生物学研究的变革。 9. 深度解析多器官衰老的标记物和干预靶标 随着人口老龄化程度的日益加剧，深入研究衰老、科学应对人口老龄化是新时代的国家重大需求。围绕衰老的机制和干预等核心科学问题，中国科学院动物研究所刘光慧研究组、曲静研究组，中国科学院北京基因组研究所张维绮研究组，同北京大学汤富酬研究组联合攻关，利用多学科交叉的方法，在系统水平上揭示了哺乳动物多器官衰老的新型生物学标记物和可调控靶标。 在衰老机制解析方面，发现氧化还原通路稳态失衡是灵长类卵巢衰老的主要分子特征，为评价卵巢衰老及女性生殖力下降提供了新型生物学标志物，也为寻找延缓卵巢衰老的措施及开发相关疾病的干预策略提供了新思路。在衰老干预方面，阐明热量限制（“七分饱”）可通过调节机体各组织的免疫炎症通路，延缓多器官衰老的新型分子机制，揭示了代谢干预、免疫反应与健康寿命之间的科学联系。这些研究成果加深了人们对器官衰老异质性和复杂性的理解，为建立针对衰老及衰老相关疾病的早期预警和科学应对策略奠定了重要基础。 10. 实验观测到化学反应中的量子干涉现象 化学反应的进程伴随着复杂的量子力学现象，但其通常难以被直接观测到，因而化学反应的本质亦难以得到透彻的理解。 中国科学院大连化学物理研究所杨学明院士、张东辉院士、孙志刚和肖春雷研究团队提供了一个研究范例。他们研究发现，在H + HD→H2 + D反应中，在碰撞能量为1.9～2.2电子伏的范围内，产物H2（v'= 2，j'= 3）的后向散射呈现显著的振荡（其中v'是振动量子数，j'是转动量子数）。通过拓扑理论分析，发现该反应存在两条迥然不同的反应路径，振荡是由这两条路径之间的量子力学干涉所产生的。该研究揭示了该反应在较低能量处，量子几何相位效应仍然存在，并可以被观测到。这非常类似于众所周知的Aharonov-Bohm效应，清晰地揭示了化学反应的量子性。
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  • 《中国科协生命科学学会联合体公布2020年度中国生命科学十大进展》
    • 来源专题：科技大数据监测服务平台
    • 编译者：zhoujie
    • 发布时间：2021-01-20
    • 中国科协生命科学学会联合体以“公平、公正、公开”为原则开展2020年度“中国生命科学十大进展”的评选，延续了将项目成果进行知识创新类和技术创新类分类推荐和评选的方式，组织成员学会推荐，由生命科学、生物技术和临床医学等领域同行资深专家评选，并经中国科协生命科学学会联合体主席团审核，最终确定8个知识创新类和2个技术创新类项目成果为2020年度“中国生命科学十大进展”。 本年度的评选，联合体成员学会推荐的项目较往年数量明显增加，体现了“中国生命科学十大进展”评选日臻完善，社会影响力与关注度不断扩大；获奖项目中非院士主导项目所占比例较往年大，体现了我国生命科学研究领域后备力量强大。更为显著的是，本次入选项目具有原创性突出、社会意义重大的特点，其中知识创新类项目“蝗虫聚群成灾的奥秘：4-乙烯基苯甲醚是蝗虫的群聚信息素”，在全球范围内首次揭示了蝗虫群聚成灾的奥秘，对世界蝗灾的控制和预测，解决世界粮食问题具有重要意义。知识创新类项目“首个新冠病毒蛋白质三维结构的解析及两个临床候选药物的发现”和技术创新类项目“新冠肺炎动物模型的构建”对解决当前全球面临的新冠肺炎疫情有重大意义。技术创新类项目“小麦抗赤霉基因Fhb7的克隆、机理解析及育种利用”和知识创新类项目“进食诱导胆固醇合成的机制及降脂新药靶发现”聚焦国计民生和全民健康等热点问题。 中国科协生命科学学会联合体自2015年起开展年度“中国生命科学十大进展”评选工作，旨在推动生命科学研究和技术创新，充分展示和宣传我国生命科学领域的重大科技成果。目前评选活动已连续开展6个年度。每年公布评选结果后，邀请入选项目专家编写和出版科普书籍，并举办交流会暨面向青少年的科普报告会，向公众揭示生命科学的新奥秘，为生命科学新技术的开发、医学新突破和生物经济的发展提供新的思路，极大提高了生命科学的社会影响力。 中国科协生命科学学会联合体现向社会公布2020年度“中国生命科学十大进展”评选结果（排名不分先后）。 蝗虫聚群成灾的奥秘：4-乙烯基苯甲醚是蝗虫的群聚信息素 蝗灾对农业、经济和环境构成重大威胁。 中国科学院动物研究所康乐院士团队鉴定到一种由群居型蝗虫特异性挥发的气味分子4-乙烯基苯甲醚（4VA），并从化学分析、行为验证、神经电生理记录、嗅觉受体鉴定、基因敲除、野外验证等多个层面证明4VA是飞蝗群聚信息素。实验室合成的低剂量4VA能够吸引到大量野生蝗虫种群。该研究不仅揭示了蝗虫群聚成灾的奥秘，还被认为是昆虫学和化学生态学领域的一个重大突破，对世界蝗灾的控制和预测具有重要意义。研究中提出的基于昆虫化学感受操控的4种防治策略被认为是未来害虫绿色防控的新方向。《自然》杂志（Nature）配发编者按和专门评述文章，F1000 Prime评价推荐系统给予最高推荐，世界主要媒体都争相报道了这一重大发现。 该成果发表于《自然》杂志（Nature，2020，584：584-588）。　　 首个新冠病毒蛋白质三维结构的解析及两个临床候选药物的发现 新冠疫情对人类社会造成了巨大影响。解析新冠病毒关键药物靶点的三维结构，揭示药靶的重要特征，开发特效药迫在眉睫。 新冠病毒的主蛋白酶在病毒生活周期中起关键调节作用，是一个备受瞩目的药物靶点。上海科技大学等单位组成抗新冠联合攻关团队，在国际上率先解析了新冠病毒关键药靶主蛋白酶与抑制剂复合物的高分辨率三维结构，这也是世界上首个被解析的新冠病毒蛋白质的三维空间结构；阐明了抑制剂精确靶向主蛋白酶的作用机制；发现依布硒和双硫仑等老药或临床药物是靶向主蛋白酶的抗病毒小分子，且二者已被美国FDA批准进入临床II期试验，用于新冠肺炎的治疗。上述成果为抗新冠药物的研发奠定了重要基础。 该成果发表于《自然》杂志（Nature，2020，582：289-293）。 器官衰老的机制及调控 积极应对人口老龄化是我国的重大战略举措，而科学研究衰老是应对老龄化的重要基础。 中国科学院动物研究所刘光慧研究组、曲静研究组，中国科学院北京基因组研究所张维绮研究组及北京大学汤富酬研究组合作，系统解析了灵长类动物重要器官衰老的标记物和调控靶标；揭示了老年个体易感新冠病毒的分子机制；在系统生物学水平阐明热量限制通过调节机体免疫炎症通路延缓衰老的新机制；发现基于核心节律蛋白过表达的基因治疗可缓解增龄性小鼠骨关节变性并促进关节软骨再生。这些研究成果加深了人们对器官衰老机制的理解，为建立衰老及相关疾病的早期预警和科学应对策略奠定了重要基础。 相关研究成果发表于《细胞》（Cell，2020，180：585-600；Cell，2020，180：984-1001）和《细胞研究》（Cell Research，2020，10：1-18）等杂志。 新冠肺炎动物模型的构建 在新冠疫情防控中，动物模型是科研攻关五大主攻方向之一，是阐明致病机制和传播途径、筛选药物和评价疫苗的基础研究工作。发现与鉴定对新冠病毒敏感的动物、研制检测动物体内病毒的试剂、使动物准确模拟疾病临床表现，是造模的三个关键难题。 中国医学科学院医学实验动物研究所秦川团队与中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所武桂珍、谭文杰团队，中国医学科学院病原生物学研究所王健伟团队合作，通过比较医学分析，培育了病毒受体高度人源化的动物，建立了模型特异的检测技术，证实了病毒入侵受体，遵循科赫法则证实了致病病原体，揭示了新冠肺炎免疫特征和病理特征，再现了病毒感染、复制、宿主免疫和病理发生过程，系统模拟了新冠肺炎的不同临床特征，在国际上第一个构建了动物模型。 应用动物模型，阐明了系列疾病机理，筛选到了系列有效药物，完成了国家部署的80%以上疫苗评价，模型研制方法和标准提供给世界卫生组织（WHO），供国际研究使用。 该成果发表于《自然》（Nature，2020 Jul；583：830-833）和《动物模型与实验医学》杂志（Animal Model & Experimental Medicine，2020 Mar 30；3：93-97）。 人脑发育关键细胞与调控网络 脑是人类智能活动的物质载体，研究发育过程中脑结构功能的建立，将揭示智能形成的细胞和分子机制，同时为相关医学应用提供理论线索与技术方案。 中国科学院生物物理研究所王晓群课题组、北京师范大学吴倩课题组和北京大学汤富酬课题组展开合作，通过高通量单细胞组学分析对人类胚胎发育关键期的海马体、下丘脑、大脑皮层多亚区以及视网膜进行了细胞构成图谱及基因调控网络研究，对关键细胞类型的功能发育进行了追踪，揭示了多个脑区发育的关键时间节点与基因，详细绘制了人脑的动态发育蓝图，为相关疾病的诊疗提供了坚实基础。 多篇研究成果相继发表在《自然》（Nature, 2020, 577：531-536）、《自然-通讯》（Nature communications，2020，11：4063）等杂志。 发现行为调控抗体免疫的脑-脾神经通路 我们的生活经验暗示，从冥想到体育锻炼等行为可能增强免疫力。然而，大脑活动是否可以直接控制发生在脾脏等淋巴器官内的免疫反应，长久以来并没有严格的实验证据支持。 清华大学免疫学研究所祁海课题组、上海科技大学胡霁课题组以及清华大学麦戈文脑科学研究所钟毅课题组通力合作，在小鼠模型里发现，脾脏如果丧失神经支配，疫苗接种后机体就不能正常产生抗体。进一步实验表明，这是因为大脑内被称为中央杏仁核和室旁核的区域有一类CRH神经元与脾神经相连。激活CRH神经元，会增加脾神经活动，进而可以增进疫苗接种产生的抗体；反之，抑制CRH神经元会降低疫苗的效力。进而他们还设计出了一种小鼠的行为范式，可以通过激活这一新发现的脑-脾神经通路来达到增强抗体产生的效果。这些发现，首次建立了大脑活动可以增进抗体产生的一条神经通路，指出了将来利用锻炼、冥想等行为增强疫苗效果、加强人体免疫力的可能。 该成果发表于《自然》杂志（Nature，2020，581：204-208）。 进食诱导胆固醇合成的机制及降脂新药靶发现 胆固醇是生命活动必不可少的脂质，但太多会引起心脑血管疾病。人在进食碳水化合物时，胆固醇主要靠自身合成获得。合成胆固醇需要消耗很多能量，因此哺乳动物只在进食后才上调合成，饥饿时则抑制，这其中的机制长期不清楚。 武汉大学宋保亮实验室在胆固醇领域取得新的突破，该团队发现进食碳水化合物后，血液中升高的葡萄糖和胰岛素促使肝脏中USP20蛋白被磷酸化修饰，USP20稳定胆固醇合成途径限速酶HMGCR，从而上调胆固醇合成。抑制USP20，降低血脂、减肥及增加胰岛素敏感性。该发现不仅揭示了人体的营养感应机制，还证明USP20可以作为新的降脂药物研发靶点。这一研究成果及其应用将惠及全民健康。 该成果发表于《自然》杂志（Nature，2020，588：479-484）。 提高绿色革命作物品种氮肥利用效率的新机制 面向国家粮食安全和农业可持续发展的重大战略需求，中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东研究团队在水稻高产和氮高效协同调控机制领域获得重要突破。研究发现了赤霉素信号转导途径新组分NGR5通过介导组蛋白甲基化修饰来调控植物响应土壤氮素水平的变化，同时与生长阻遏因子DELLA蛋白竞争性结合赤霉素受体GID1，实现赤霉素调控植物生长发育。在高产水稻品种中增加NGR5的表达可在减少氮肥的条件下，仍可获得高产。该发现找到了一条既能保证高产提高又能降低氮肥投入、减少环境污染的育种新策略，为培育“少投入、多产出、保护环境”的绿色高产高效新品种奠定了理论基础，在农业生产上有广阔的应用前景，能产生巨大的经济效益和社会效益。 该成果以封面论文形式发表于《科学》杂志（Science 367 eaaz2046, 2020）。 小麦抗赤霉基因Fhb7的克隆、机理解析及育种利用 镰孢菌引起的小麦赤霉病被称为小麦“癌症”，抗源稀缺，是威胁粮食安全的重大国际性难题。 山东农业大学孔令让研究团队历时20年，从小麦近缘属植物长穗偃麦草中首次克隆出主效抗赤霉病基因Fhb7并阐明其功能、抗病机理和水平转移进化机制。同时，利用远缘杂交将Fhb7转移到推广小麦品种中，赤霉病抗性表现稳定，且对产量没有显著负面影响。目前团队选育的多个抗赤霉病小麦新品系已进入国家及省级区域试验或生产试验，并被纳入我国小麦良种联合攻关计划，为解决小麦赤霉病世界性难题提供了“金钥匙”。另外，Fhb7对镰孢菌分泌的单端孢霉稀族毒素的广谱解毒功能，有望应用于其他作物抗镰孢菌病害的遗传改良，以及解决粮食和饲料中的霉菌毒素污染问题。 该成果发表于《科学》杂志（Science，2020，368：eaba5435）。 抗原受体信号转导机制及其在CAR-T治疗中的应用 CAR-T细胞治疗已经成功地应用于肿瘤的临床治疗，但面临细胞因子释放综合症和细胞持续性低等挑战。CAR的信号元件来自抗原受体TCR的CD3ζ链以及共刺激分子如CD28。目前对CAR的改造主要集中在共刺激信号元件，而忽视了抗原信号元件。 中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所许琛琦研究组、北京大学医学部黄超兰研究组和美国加州大学圣地亚哥分校惠恩夫研究组合作，通过定量质谱和生化方法发现TCR的CD3z 链具有特殊的信号转导功能，可以同时招募抑制性分子Csk和活化性分子PI3K。将CD3z 胞内区加入临床使用的CAR序列中，可使得CAR-T细胞持续性更好，抗肿瘤功能更强，并且细胞因子释放综合症的风险降低。 该成果发表于《细胞》杂志（Cell，2020，182：855-871） 来源：中国科协生命科学学会联合体
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