根据 Revizto 的一份新白皮书报告，随着人工智能 （AI） 加速数字基础设施投资，全球建筑行业面临着满足数据中心需求的巨大压力，但可能无法满足。 该报告警告说，除非构建方法不断发展以匹配为 AI 时代提供动力所需的规模、速度和复杂性，否则交付可能会达不到要求。 全球数据中心市场的快速增长凸显了这种风险，预计到 2030 年将达到 4 万亿美元。报告认为，为了实现这一经济潜力，建筑行业必须加快提供现代数字基础设施，以满足对人工智能的持续需求。 Revizto的2025年数字设计与施工报告显示，尽管整个建筑、工程、施工和运营（AECO）行业对AI产生了浓厚的兴趣，但技术采用仍然是一个关键的障碍，许多项目团队仍然依赖静态的、非集成的工具来管理复杂且快速发展的项目。 该报告发现，超过四分之一的全球 AECO 专业人士 （27%） 仍然依赖电子邮件、电子表格和 PDF 作为他们的主要数字工具。法国 （30%） 对非集成工具的使用率最高，其次是沙特阿拉伯 （28%）、美国 （29%），然后是英国和德国 （27%）。 该白皮书对 2,000 多名全球行业领导者进行了调查，还发现 63% 的 AECO 专业人士正在密切关注 AI 和自动化的发展，美国的兴趣达到峰值，为 73%。报告还显示，对于 26% 的领导者来说，技术采用是他们面临的最大业务挑战，高于不断上升的成本、人才短缺和监管要求。同样，这种情况在美国最为严重，33% 的人将技术采用视为他们的主要关注点。 包括 Microsoft、Alphabet、Amazon 和 Meta 在内的科技巨头预计今年仅在数据中心上的支出就超过 3000 亿美元。各国政府纷纷效仿，并承诺投入数十亿美元用于增加主权计算能力。到 2029 年，在全球范围内，数据中心的年度资本支出预计将超过每年 1 万亿美元。 “全球数据中心的繁荣带来了巨大的前景，但也带来了新的复杂度、紧迫性和风险，”Revizto 首席执行官 Arman Gukasyan 说。 “建筑行业无法使用 Excel 和 PDF 等静态工具来满足需求。如果我们真的想满足现代数据中心建设的需求，就需要从根本上改变提供支持它们的物理基础设施的方式。

发表机构：中国科学院生物物理研究所 作    者：娄继忠（共同通讯作者）陈辉（共同第一作者）     免疫细胞尤其是T细胞在抗病毒和抗肿瘤中作用关键，但调控失衡可能诱发自身免疫性疾病。现有T细胞相关自身免疫治疗多依赖广谱免疫抑制策略，因缺乏细胞特异性而存在疗效有限、感染风险及严重副作用等问题，精准调控致病性T细胞同时保留正常T细胞功能成为核心方向与难点。免疫检查点通路中的PD-1和LAG-3在活化 T 细胞上诱导表达并负调其功能，PD-1相关抗体在肿瘤和自身免疫病治疗中已显潜力；LAG-3更特异表达于自身免疫相关致病性T细胞，其阻断抗体Relatlimab 虽获批用于黑色素瘤治疗，但疗效有限且依赖与PD-1抗体联用，且因发现30多年来其信号转导及配体调控机制仍不明确，制约了基础研究与临床转化，故剖析LAG-3激活机制对突破免疫治疗瓶颈、研发新一代策略至关重要。     该研究首次系统性揭示了LAG-3抑制受体由其经典配体MHC-II调控的条件性激活机制：LAG-3不是简单依赖配体结合本身，而是依赖MHC-II介导的TCR空间邻近效应，使LAG-3与TCR复合物形成顺式共定位并发生相分离，从而实现对CD4+T细胞的有效抑制。这一发现颠覆了人们对免疫检查点特别是LAG-3激活机制的传统认知。LAG-3对激活条件的高度依赖性，意味着其在体内难以被有效触发，但这为精准干预自身免疫性T细胞提供了独特机会。基于这一机制，该研究创新性地开发出靶向LAG-3与TCR的双特异T细胞抑制抗体（BiTS）。BiTS可特异性调控LAG-3阳性的致病性T细胞，并在多种自身免疫病动物模型中展现出显著的治疗效果。     同时，该研究提出“顺式共定位依赖性免疫检查点”新概念，表明LAG-3不是传统意义上单纯依赖配体结合的受体，其功能调控依赖其在免疫突触中与TCR的空间距离。这种条件性机制一定程度上解释了LAG-3在癌症治疗中单药效果有限的原因，也为其在自身免疫疾病中富有潜力的应用提供了理论支持。进一步，该研究提出了“顺式抑制双抗”的自身免疫治疗新策略，有望推动新一代靶向致病T细胞的精准免疫疗法的开发工作，并在自身免疫性疾病治疗领域开辟新方向。 发表日期：2025-6-30

发表机构：中国科学院动物研究所 作    者：苗一非（第一作者）     人体血管系统在不同器官中特化明显，转录组水平上不同器官内皮细胞有其独特基因特征。器官微环境对血管内皮细胞和间充质发育很关键，但人类发育中器官血管化的时空动态变化知之甚少，需含相关细胞谱系和精准构型血管系统的体外平台。类器官作为3D结构，能模拟器官细胞组成和功能，适合研究器官特异性血管发育。现有类器官组装方法多为分化后融合多种细胞，但内皮细胞缺乏器官特异性和明确结构，限制类器官形态与功能成熟，无法体现体内血管细胞发育情况。早期发育中，形态发生信号引导的胚层间协调作用对器官特异性内皮和间充质细胞特化分化至关重要，重现这些作用对建立类器官生理相关血管化很重要。但非中胚层谱系类器官的血管化具挑战性，因诱导多能干细胞分化为中胚层与非中胚层需不同甚至对立信号通路，内胚层类器官血管化研究未获实质突破。特别是，肠道类器官和肺类器官中缺乏健全的血管化，极大地限制了它们在疾病建模和治疗应用方面的生理相关性。     在该研究中，研究团队利用发育原理建立了一个体外血管化类器官平台，该平台真实地再现了中胚层和内胚层谱系的协同发育，该方法可实现内胚层衍生物与器官型内皮/间充质细胞群的高效分化与谱系特化。传统构建方法通常需要添加十余种因子，而在该方法中，培育肺类器官仅需1种抑制剂——Noggin，培育肠道类器官仅需3种激活剂——CHIR99021、FGF4和VEGFA。3D培养球内细胞会自发分泌血管生长必需的信号分子，从而自然形成血管网络。由此产生的血管化肺类器官和肠道类器官具有器官特异性内皮和间充质，表现出细胞类型多样性增强、三维结构、细胞存活率和成熟度提高的特点，并展现出真实生理功能——肺血管形成紧密屏障（模拟气体交换），肠道血管则呈现高渗透性（利于营养吸收），移植到小鼠体内后，类器官血管与宿主循环系统结合，同时保持了器官特异性，进一步促进了类器官成熟，成功实现了血液灌注，这标志着类器官血管首次具备了体内循环能力。     这种多谱系类器官系统可用于研究不同疾病背景下异常的细胞间相互作用。肺泡毛细血管发育不良伴肺静脉错位（ACDMPV）是一种先天性肺部疾病，由中胚层FOXF1基因突变引起。然而，传统的肺上皮类器官缺乏表达FOXF1的间充质细胞和内皮细胞，这限制了这些模型模拟这种肺部疾病的能力。研究团队通过将携带FOXF1基因突变的患者来源的iPSC分化为血管化的肺类器官，能够重现该疾病中由内皮-上皮相互作用中断所导致的原发性内皮缺陷以及继发性上皮异常。同步构建的肠类器官更重现患者伴发的肠旋转不良，首次实现同一平台模拟多器官互作疾病，这为传统模型无法破解的复杂病症带来曙光。 发表日期：2025-6-30

发表机构：中国农业科学院蔬菜花卉研究所 作    者：杨学勇（通讯作者）     在传统认知中，同义突变（不改变氨基酸序列的DNA变异）由于不影响蛋白质功能而长期被视为“沉默突变”。近年来陆续有研究发现，尽管同义突变不影响蛋白质序列，却影响了诸多转录或转录后的生物学过程，然而在多细胞生物中同义突变能调控生物性状的直接遗传证据始终缺失。N6-甲基腺苷（N6-Methyladenosine，m6A）是真核生物中最丰富的RNA修饰之一。m6A修饰的动态变化影响RNA的稳定性、剪切、翻译和转运等过程，然而，m6A修饰决定生物学性状的直接遗传证据仍然匮乏。     黄瓜果实长度是重要的驯化性状，直接决定黄瓜产量。黄瓜在由野生种到栽培种的驯化过程中，果实长度增加了数倍，然而遗传驯化机理仍不清楚。研究人员前期通过数量性状基因座（QTL）定位发现位于1号染色体，控制果长的FL1，其短瓜性状实际是由两个紧密连锁的FL1.1和FL1.2共同决定，FL1.2对FL1.1位点的隐性上位性效应。通过固定FL1.2位点为野生等位基因，研究人员筛选了超过1万个重组单株，最终发现了在特定基因型背景下发挥作用的FL1.1的隐秘突变（cryptic variation）。FL1.2编码乙烯合成限速酶ACS2，在野生和栽培黄瓜中ACS2存在3个同义突变，2个内含子突变和1个在5'UTR区的Indel变异。研究将目标变异锁定在第三个外显子的1287位C>T同义突变，该单个同义突变可改变ACS2的蛋白水平4-5倍。团队同时开发了适用于瓜类作物的单碱基编辑工具，将ACS2野生等位基因的1287位的C编辑为T，导致ACS2蛋白水平降低、黄瓜果实变长，从而直接证明了该同义突变的遗传功能。     与FL1.2互作的基因FL1.1编码m6A阅读蛋白YTH1。研究揭示了ACS2和YTH1上位互作调控果长驯化的遗传机理：野生黄瓜中，ACS2的1287C同义突变形成了m6A motif（DRACH），增加了临近1286位A碱基上的m6A修饰水平和ACS2蛋白翻译效率；YTH1与ACS21287C的m6A修饰互作进一步增强了其翻译效率和乙烯剂量，抑制细胞分裂，导致果实变短。在栽培黄瓜中，ACS2的1287T同义突变则破坏了1286位A碱基上m6A修饰，导致ACS2蛋白水平和乙烯剂量降低，细胞分裂抑制解除，因此果实伸长。通过解析了同义突变调控ACS2翻译效率的机制，发现m6A修饰和突变导致的mRNA结构变化决定了ACS2翻译效率的改变。通过在单分子水平分析ACS2的mRNA结构构象的多样性，发现相比ACS21287T，野生等位基因ACS21287C主要的mRNA构象在突变附近均为单链的较松散的状态；m6A修饰进一步使得其中相对最紧凑的结构构象向更松散的构象转变。因此m6A可能通过稳定并调节构象转换，维持整个mRNA的结构平衡。     在作物驯化过程中，同义突变可能因受到选择压力而被保留，通过改变转录后基因表达（如翻译效率）来发挥作用。该研究的结论挑战了传统认知，同时凸显出同义突变在作物改良策略中可能具有重要价值。未来深入研究同义突变在RNA修饰与结构调控中的功能，有望为作物改良开辟新的路径。该研究则首次在机体水平证明了单个同义突变通过m6A修饰和mRNA结构调控驯化性状，暗示了同义突变长久以来被忽略的重要功能。 发表日期：2025-7-1

发表机构：中国科学院遗传与发育生物学研究所 作    者：高彩霞（通讯作者）     蛋白质工程通过人工改变氨基酸序列修饰蛋白质功能，但传统策略依赖经验，存在实验周期长、成本高的问题。虽人工智能模型为蛋白质工程提供新方向，但现有模型通用性欠佳，且训练与验证成本高昂，亟需开发高效、普适且无需复杂训练的计算模拟策略。蛋白质逆折叠模型通过天然蛋白数据训练，能学习蛋白质骨架特性与序列分布模式，为解决上述问题提供思路。     该研究团队基于通用逆折叠模型开发了AiCE方法，包含AiCEsingle和AiCEmulti两个模块。AiCEsingle模块针对单氨基酸替换预测：基于蛋白质三维结构，对逆折叠模型输出序列采样，提名高频氨基酸，再经结构约束差异筛选得到结果。60个深度突变扫描数据测试显示，其预测准确率达16%；消融实验证明结构限制使性能提升37%；平行对比表明，它比常见AI模型性能提升 36%-90% 以上。该模块对CRISPR蛋白、SARS-CoV-2病毒蛋白等复杂蛋白及蛋白质-核酸复合物均有效，通用性广泛。     为克服突变组合的负向上位效应，团队构建AiCEmulti模块，通过预测进化耦合性确定突变组合位置。6个突变文库分析显示，其预测能力与蛋白质大模型SaProt相当，但计算成本极低。AiCE方法无需重新训练专有蛋白模型，极大降低计算成本，识别含 1000多个氨基酸的SpCas9蛋白单突和双突变体仅需1.15个CPU 时。     在湿实验层面，研究团队利用AiCE方法成功验证了脱氨酶、核定位序列等8种结构和功能多样蛋白质的进化效果。借助优化的脱氨酶，开发出多种新型碱基编辑器：enABE8e编辑窗口缩小近一半，enSdd6-CBE保真度提升1.3倍，enDdd1-DdCBE活性提升13倍，这些成果在精准医疗和分子育种领域具重要应用价值。     AiCE方法在效率、可扩展性和通用性上显著优于传统方案，通过利用通用模型降低计算负荷，让更多实验室能享受到AI技术的科研便利，为蛋白质工程领域提供了高效普适的计算模拟新策略，推动了计算模拟替代湿实验这一生命科学前沿方向的发展。该研究得到农业农村部项目、国家自然科学基金、国家重点研发计划、北京市科学技术委员会和新基石科学基金等项目的资助。 发表日期：2025-07-07