科研进展--中国科学院广州分院

华南植物园研究揭示豆科植物再增2个新属

近日，由中国科学院华南植物园科研人员主导，联合国内外多个研究机构，经过多年探索，基于基因组数据和系统的形态学分析，在豆科植物分类领域取得了新进展：研究团队重新划分了核心崖豆藤族（core Millettieae）的分类系统，建立2个新属、恢复2个属、扩大1个属的范围，并编制了包含34个属的分属检索表。该成果为厘清这一个形态高度多样、分类上长期存在争议的类群提供了关键的科学依据。核心崖豆藤族是豆科蝶形花亚科中一个物种极为丰富的类群，全球约有1000种，主要分布在非洲、亚洲和美洲的热带地区，展现出惊人的形态多样性。由于形态复杂，传统分类学单纯依据果荚形态常导致误判，许多物种长期在不同属之间转移，分类体系争议较大，科学家一直呼吁对其进行全面梳理。此次研究采用了多套分子数据，包括完整的叶绿体基因组、核核糖体序列以及574个单拷贝核基因，对核心崖豆藤族进行了全面的属级取样，覆盖了该族所有已知属及约35.7%的物种多样性。研究结果表明，核心崖豆藤族可划分为2个大群和23个主要支系，最终共包含了34个属（表1），并进一步理清了属间关系。在整个研究中，最引人注目的是，对非洲崖豆藤属（Millettia）的分类修订。传统定义的崖豆藤属实际上是一个高度多系类群，是豆科核心崖豆藤族分类和系统发育研究中的首要问题。崖豆藤属分布于亚洲和非洲的热带地区。研究团队前期的研究表明，狭义崖豆藤属仅包含亚洲分布的7种（亚洲其他种类被转移至新恢复的水黄皮属和耳旗豆属），而非洲约112种处在被排除狭义崖豆藤属之外但又未正式归于任何一个属的临时状态（Song et al. 2025. Molecular Phylogenetics and Evolution: 108254）。因此，解决非洲产崖豆藤属的系统学问题已经迫在眉睫。本研究显示非洲产崖豆藤属获取的样品在系统发育树上分散为6个截然不同且获得高支持率的支系，并且与亚洲的狭义崖豆藤属亲缘关系较远（图1）。该研究表明，过去的分类方法可能夸大了果荚类型和开裂方式等性状的重要性，而花序和花相关的性状（如花序位置和类型、花萼在芽中的排列方式、花色、旗瓣被毛和附属物、雄蕊类型、花盘形状、花柱形态等）在界定属间界限方面同样具有重要分类价值。因此，结合分子和形态证据，研究团队提出了新的分类修订方案，将非洲的崖豆藤属部分成员划分至5个独立的属：非洲崖豆藤属Afropongamia Z.Q.Song & Shi J.Li（新属）、旋柱崖豆藤属Cochlostylis Z.Q.Song & Gang Yao（新属）、田崖豆属Berrebera Hochst.、乌木崖豆属Fornasinia Bertol.和扁桃豆属Pongamiopsis R.Vig.（后3属的中文名均来自多识百科）。同时，建立61个新组合，提出1个新异名，并指定了18个后选模式。另外，sect. Compresso-gemmatae中有2个种的系统位置特殊，存在明显的核质冲突，暂未进行正式的分类处理。除分类成果外，该研究还基于稳健的分子系统树，结合化石标定，重建了核心崖豆藤族的生物地理历史。通过分子定年分析，团队推测核心崖豆藤族最近的共同祖先可追溯至约47个百万年前的始新世早期，其最初的起源地很可能在非洲，为“走出非洲”假说提供了有力支持。研究推测，在始新世早期至中期的全球暖期，这些植物可能借助当时贯穿北半球高纬度地区的“泛北极第三纪植物区系”扩散至亚洲及新大陆。而在后期的分化过程中，长距离的跨洋传播机制（如借助洋流传播的海漂果实）可能对现今泛热带的间断分布格局起到了更为关键的作用。然而，故事并未就此结束。论文也坦诚指出了一个“未完待续”的事实：由于取样限制，非洲崖豆藤属中有4个组未能纳入本次研究：sect. Cuadaria、sect. Sericanthae、sect. Robustiflorae和sect. Truncaticlaves。这4个组在最新的其他分子研究中已显示出与广义崖豆藤属其他类群明显不同的系统位置，但由于研究团队无法确认相关样本的准确鉴定，且缺乏支持率，是建立新属还是转移到其他属仍需进一步研究。因此，研究团队决定暂时搁置对这些类群的任何正式处理。此外，非洲崖豆藤属还存在另一个关键的分类问题有待解决：种级水平上物种界定模糊，大量存疑类群亟待修订。因此，非洲分布的广义崖豆藤属的分类研究仍有大量工作尚需完成。相关研究成果已于近期发表在国际植物分类学旗舰期刊Taxon上。中国科学院华南植物园宋柱秋助理研究员为论文第一作者兼通讯作者，参与者包括华南农业大学姚纲副教授、印度马拉巴尔植物园和植物科学研究所A.P. Balan博士、肯尼亚内罗毕国家博物馆东非植物标本馆Y. M. Mbuni博士、中国科学院华南植物园李世晋研究员和徐连升助理研究员，以及广东省林业科学研究院许东先副研究员。该研究得到广东省基础与应用基础研究旗舰项目的资助。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tax.70154表1. 修订后核心崖豆藤族的属种分布情况图1. 基于核基因构建的核心崖豆藤族的最大似然树

2026-06-16

Cell Communication and Signaling | 深圳先进院模拟微重力诱导卵母细胞阶段性损伤及褪黑素保护机制研究取得新进展

近日，中国科学院深圳先进技术研究院医药所能量代谢与生殖研究中心张键研究员团队在Cell Communication and Signaling发表题为"Stage-dependent DNA damage and mitochondrial dysfunction under simulated microgravity constrain oocyte maturation and are mitigated by melatonin"的研究论文。团队前期研究已提示，模拟微重力（simulated microgravity, SMG）可干扰卵母细胞能量代谢和减数分裂进程；本研究进一步聚焦SMG暴露下卵母细胞不同阶段的损伤特征及干预策略。随着载人航天、商业航天和深空探测的快速发展，空间环境对人体健康的影响受到广泛关注。微重力可影响骨骼、肌肉、免疫和代谢等多个系统，但其对生殖系统，尤其是女性生殖细胞的影响仍有待深入研究。卵母细胞长期停留在减数分裂前期阻滞状态，对基因组稳定性、线粒体稳态和细胞骨架调控高度依赖，可能是空间生殖风险中较为敏感的细胞类型。近日，中国科学院深圳先进技术研究院医药所能量代谢与生殖研究中心张键研究员团队在Cell Communication and Signaling发表题为"Stage-dependent DNA damage and mitochondrial dysfunction under simulated microgravity constrain oocyte maturation and are mitigated by melatonin"的研究论文。团队前期研究已提示，模拟微重力（simulated microgravity, SMG）可干扰卵母细胞能量代谢和减数分裂进程；本研究进一步聚焦SMG暴露下卵母细胞不同阶段的损伤特征及干预策略。研究发现，SMG对卵母细胞的损伤具有阶段性：前期阻滞阶段主要诱导DNA损伤，成熟阶段则主要扰乱线粒体稳态和纺锤体组装。褪黑素（melatonin, MLT）在本研究中表现出阶段依赖性的保护作用，且主要不依赖经典MT1/MT2受体通路。该研究为理解空间环境下卵母细胞质量下降的阶段性机制，以及特定应激条件下卵母细胞保护策略设计提供了新的实验依据。张键研究员、杨雅莉高级工程师和澳门大学健康科学学院Wakam Chang助理教授为共同通讯作者；张键研究员课题组高雨晴（澳门大学联合培养博士生）、葛磊博士以及肖天霞工程师为共同第一作者。该研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省自然科学基金、深圳市医学研究专项资金、深圳市科技创新局、深圳市代谢健康重点实验室、澳门科学技术发展基金、深圳市代谢与生殖靶向递送概念验证中心、深圳中欧创新医药与健康研究中心等项目和平台支持。在此感谢能量代谢与生殖研究中心雷晓华研究员提供微重力旋转培养仪器（RCCS）支持。图. SMG诱导卵母细胞阶段性损伤，MLT提供阶段依赖性保护原文链接

2026-06-16

深圳先进院小鼠胚胎实验样品成功返回助力揭示空间生命孕育奥秘

本次实验中，雷晓华团队利用中国空间站的生物技术实验柜，对处于1-细胞期、2-细胞期和4-细胞期等不同发育时期的小鼠胚胎进行了在轨培养。其中，首次尝试在轨受精卵胚胎发育，成为本次项目研究的一大亮点。5月29日，中国空间站第十批空间科学实验样品随神舟二十二号飞船顺利返回。其中，中国科学院深圳先进技术研究院（简称“深圳先进院”）医药所能量代谢与生殖研究中心雷晓华研究员团队承担的“空间环境对哺乳动物早期胚胎损伤机制研究”项目实验样本成功回收。该实验项目旨在阐明空间环境下哺乳动物植入前胚胎发育规律，揭示胚胎线粒体损伤及表观修饰异常的关键机制，有望为未来人类长期太空驻留的生命孕育研究提供关键理论基础。首次尝试在轨小鼠受精卵发育本次实验中，雷晓华团队利用中国空间站的生物技术实验柜，对处于1-细胞期、2-细胞期和4-细胞期等不同发育时期的小鼠胚胎进行了在轨培养。其中，首次尝试在轨受精卵胚胎发育，成为本次项目研究的一大亮点。“针对空间站上行、下行及在轨资源的严格限制，如何在有限空间内同时实现胚胎培养、实时成像、灌流固定并保证足够样本量，是我们此次实验面临的核心挑战。”雷晓华介绍。为此，雷晓华团队联合深圳先进院医工所生物医学光学与分子影像研究中心副研究员门涌帆团队，创新性地设计了上下两排共6个培养腔室的胚胎微流控芯片培养盒。该装置单个培养盒即可同时满足2个实验组别、3次重复实验的需求，并能匹配在轨自动培养系统。经过地面多次匹配验证，团队成功建立了适用于中国空间站的哺乳动物植入前胚胎培养、成像、灌流固定和冻存的全套实验体系。初步研究结果表明，在轨胚胎发育图片捕获成功，胚胎发育及固定保存状态良好。在后续研究中，雷晓华团队将围绕返回的太空样本与开展的地面对照样本，在发育表型统计、特定蛋白质分子染色、高分辨率染色质三维成像以及多组学测序等多个层面，进行系统比对与整合分析。“通过对空间胚胎样品的深入分析，将为解答‘空间环境如何影响哺乳动物植入前胚胎发育’，特别是合子基因组激活（ZGA）这一关键阶段，以及‘太空环境能否支持其完成正常早期发育’等基础性科学问题提供关键证据，从而深化人类对哺乳动物生命在太空环境中最初发育规律的认识，”雷晓华表示。二十年接力，探索空间胚胎发育研究随着航天事业的快速发展，人类探索太空的脚步从未停止。在太空微重力和辐射的环境下，孕育生命真的可能吗？近年来，国内外科学家围绕空间环境探索早期胚胎发育研究方面，取得了一系列进展。我国在哺乳动物早期胚胎的空间发育研究是一场长达二十余年的科学长征。2006年，我国科学家团队通过“实践八号”卫星，首次实现了从地面观测太空胚胎的实时成像；2016年，中国“实践十号”卫星搭载小鼠早期胚胎升空，首次实现了小鼠胚胎从2-细胞期到囊胚的太空全程发育，相关成果于2020年作为封面文章发表在《国家科学评论》上，获得国际学界高度评价；2021年，日本团队在国际空间站开展冻存复苏2-细胞期小鼠胚胎研究，进一步验证了我国科学家在2016年小鼠早期胚胎太空发育研究的核心结论。在前两次的重要空间胚胎实验中，雷晓华既是核心参与者，也是空间胚胎发育研究的传承者。在研究生阶段起，雷晓华就参与到空间胚胎研究中，如今他带领团队承担的“空间环境对哺乳动物早期胚胎损伤机制研究”再度启航，并首次尝试了小鼠1细胞胚胎的在轨发育。“这是一场长达二十年的科研接力，我们国家希望能在空间胚胎发育研究快人一步，为解开空间生命孕育相关的科学问题找到答案。”雷晓华说道。夯实基础研究，展望深空未来4月30日，习近平总书记在上海出席加强基础研究座谈会时强调，“基础研究是整个科学体系的源头，是所有技术问题的总机关”，并指出要“以更大力度、更实举措加强基础研究，提升我国原始创新能力”，同时要“坚持任务牵引、以老带新，大力扶持青年人才”。今年恰逢中国小鼠早期胚胎太空发育研究初试二十周年、“实践十号”成功实现太空完整发育十周年。同时，也是深圳先进院建院20周年，深圳先进院此次在轨实验的成功，正是响应我国加强基础研究的号召，以有组织的科研，开展使命驱动的基础研究的实践。展望未来，随着对返回的太空实验样品的深度剖析，中国科学家有望在空间生殖与发育生物学领域取得更多原创发现，为人类迈向深空、实现地外生存的长期梦想，奠定重要的生命科学理论和技术基础。雷晓华在现场接受空间站返回后的小鼠胚胎样品。研究团队供图深圳先进院实验样品转运货包图片。研究团队供图雷晓华在交接现场对实验样品返回后状态确认。研究团队供图

2026-06-08

“听清”海底地震 “捕捉”厘米级海啸深圳先进院牵头的国家重点研发计划项目通过结题验收

近日，由中国科学院深圳先进技术研究院牵头的国家重点研发计划项目“全方位综合海洋地震和海啸监测预警系统研制与示范”，在珠海万山海域完成长达190天的海上示范应用后，顺利通过综合绩效评价与结题验收。该系统成功监测到台湾5.8级、清远4.3级、阳江2.6级等诸多自然地震及勘察加地震引发的厘米级海啸波动，标志着我国在自主可控的海洋地震海啸立体监测装备领域取得重要突破。近日，由中国科学院深圳先进技术研究院（简称“深圳先进院”）牵头的国家重点研发计划项目“全方位综合海洋地震和海啸监测预警系统研制与示范”，在珠海万山海域完成长达190天的海上示范应用后，顺利通过综合绩效评价与结题验收。该系统成功监测到台湾5.8级、清远4.3级、阳江2.6级等诸多自然地震及勘察加地震引发的厘米级海啸波动，标志着我国在自主可控的海洋地震海啸立体监测装备领域取得重要突破。海洋地震是海啸最主要的诱发因素。针对我国当前海洋地震与海啸监测能力薄弱、国产核心装备缺乏的突出问题，该项目由深圳先进院牵头，广州海洋实验室教授级高级工程师杨胜雄主持，联合华中科技大学、自然资源部第二海洋研究所、国家海洋预报中心、广州海洋实验室、中国科学院广州能源所、中国地震局武汉地球观测研究所、中国地震台网中心、国家海洋技术中心等9家单位共同攻关。历时3年，项目团队成功研制出三大核心工程样机：基于光纤传感的地震多参数海底监测系统（全光纤、无源设计，适用于复杂海洋环境）；基于经典电磁与量子传感的地震多参数海上监测系统；基于全球卫星导航系统干涉测量技术的岸基海啸监测装备。同时，团队完成了海域立体观测数据的校准评估与同化关键技术研究，构建了多手段、高精度、多要素的实时地震与海啸监测预警试验系统。在长达190天的海上示范应用中，系统经受了台风、雷雨、生物附着等复杂海洋环境的严苛考验，实现了对重力场、地磁场、地震波场、海底形变与压力场以及海面高度等多参数的综合监测。其中，深圳先进院集成所崔洪亮、常天英团队负责完成全光纤海底多参量监测系统的研制、运维及数据处理分析工作。团队自主研制的工程样机包括：三组三分量光纤海底地震仪、三分量光纤海底地磁传感器、光纤海底形变传感器和光纤海底压力传感器。这些设备全部采用海底全光纤无源设计，兼具高性能与强环境适应性。研究团队在珠海万山海域建成了一个小型全光纤海底多参量监测网络。示范应用表明，该系统能够清晰记录不同震级、不同距离的自然地震，获得完整的波形与清晰的波相，具备恶劣海况下的实时观测能力，为项目实现“秒级地震预警”目标做出了重要贡献。项目成果将为我国海洋安全监测提供一整套具有自主知识产权的先进技术与装备，有望成为国家海底监测网的重要组成部分。下一步，研究团队将围绕国家海洋安全重大需求，持续提升装备的长期稳定性、智能化水平和观测能力，推动相关技术装备的规模化部署与应用，为我国海洋灾害风险防控和海洋强国建设提供有力技术支撑。

2026-06-12

广州健康院开发靶向染色质重塑复合物ncBAF核心组分BRD9的抗恶性肿瘤PROTAC降解剂XYD270和XYD224

滑膜肉瘤（Synovial Sarcoma）和急性髓系白血病（Acute Myeloid Leukemia）是严重威胁人类健康的恶性肿瘤。尤其是急性髓系白血病患者，5年生存率长期低于40%，临床亟需开发用于治疗此类恶性肿瘤的创新药物。ncBAF是重要的染色质重塑复合物，其功能异常与肿瘤发生密切相关。在滑膜肉瘤中，由于SS18-SSX融合癌蛋白导致cBAF复合物失活，肿瘤细胞对ncBAF复合物产生合成致死依赖。在急性髓系白血病中，ncBAF复合物通过上调MYC基因转录及激活STAT5信号通路，促进白血病细胞增殖。BRD9是ncBAF复合物的核心组分，靶向BRD9抑制ncBAF复合物的活性是治疗滑膜肉瘤和急性髓系白血病的新策略，并被证实是治疗该类恶性肿瘤的关键靶点。传统BRD9的小分子抑制剂选择性差、细胞活性有限，面向临床应用的发展前景受阻。基于PROTAC蛋白质降解技术诱导BRD9降解是克服传统BRD9抑制剂局限性的新策略。近日，中国科学院广州生物医药与健康研究院智能药物设计研究组基于其前期发现的新型BRD9抑制剂骨架，通过系统优化CRBN配体及Linker结构，开发了两类新型、高效、选择性优异的针对BRD9的PROTAC降解剂XYD224和XYD270，展现出良好的体内抗肿瘤活性。相关成果分别以“Discovery of a Highly Potent and Efficient BRD9 Degrader with Strong In Vivo Antitumor Activity”和“Discovery of XYD270 as a Potent, Selective, and Orally Efficacious BRD9 PROTAC for Cancer Therapy”为题发表在美国化学会期刊《Journal of Medicinal Chemistry》上。化合物XYD224在AML细胞系MV4-11中表现出较强的BRD9降解活性（DC50 = 7.3 nM，Dmax = 98%），并在MOLM-13、MOLM-16、Kasumi-1等多种AML细胞系中均显示出高效降解与抗增殖活性。另外，XYD224对BRD9同源家族蛋白BRD4、BRD7及CRBN常见底物（如IKZF1、GSPT1、CK1α、ZFP91等）无显著降解作用，具有良好的靶标选择性。在体内药效评价中，10 mg/kg和20 mg/kg，腹腔注射，每日一次，XYD224在MV4-11异种移植瘤模型中显著抑制肿瘤生长，肿瘤生长抑制率（TGI）分别达70%和79%，且未观察到明显毒性。化合物XYD270在滑膜肉瘤细胞HS-SY-Ⅱ中表现出极强的BRD9降解活性，DC50为0.082 nM，Dmax为96%；在急性髓系白血病细胞MV4-11细胞中DC50为3.9 nM，Dmax为90%。XYD270选择性优异，对BRD9同源蛋白（如BRD4，BRD7等）以及CRBN常见底物（如IKZF1、GSPT1等）无显著降解作用。此外，在体内药效评价中，10 mg/kg，口服，每日一次，XYD270在MV4-11异种移植瘤小鼠模型中显著抑制肿瘤生长，肿瘤生长抑制率（TGI）达54%。综上，本研究为滑膜肉瘤和急性髓系白血病治疗提供了极具临床转化价值的候选分子XYD224和XYD270。在XYD224的研究论文中，智能药物设计研究组的硕士生唐鑫、博士生黄育敏为共同第一作者，沈慧助理研究员、许永研究员及张岩研究员为共同通讯作者。在XYD270的研究论文中，智能药物设计研究组的博士生黄育敏，硕士生程贵珍和硕士生唐鑫为本论文的共同第一作者，许永研究员，沈慧助理研究员和林斌教授为共同通讯作者。研究得到国家自然科学基金、中国科学院国际合作伙伴计划、广东省基础与应用基础研究基金等项目的支持。降解剂XYD224研究原文链接降解剂XYD270研究原文链接图注：(A) 化合物XYD224的结构；(B) XYD224在MV4-11小鼠异种移植瘤小鼠模型中的体内抗肿瘤疗效。图注：(A) 化合物XYD270的结构；(B) XYD270在HS-SY-Ⅱ细胞中对BRD9、BRD7和BRD4的Western blot分析；(C) XYD270与BRD9（紫色）和CRBN（绿色）的预测结合模式；(D) XYD270在MV4-11小鼠异种移植瘤小鼠模型中的体内抗肿瘤疗效。

2026-06-12

南海海洋所|《自然-地球科学》：全球最大洋底高原形成机制研究取得新进展

近日，中国科学院南海海洋研究所张锦昌团队、林间院士团队联合国内外科学家，在翁通爪哇高原（Ontong Java Plateau）形成机制研究中取得重要进展，揭示这座全球最大洋底高原形成于热化学地幔柱。相关研究成果发表于《自然-地球科学》（Nature Geoscience）。研究员张锦昌为论文第一作者，副研究员张旭博为论文共同第一作者兼通讯作者，中山大学副教授陈双双为共同通讯作者。合作者还包括美国密歇根州立大学教授Eric Brown，中国科学院南海海洋研究所副研究员张江阳、林间院士，中山大学高锐院士，美国休斯顿大学教授William Sager和美国耶鲁大学教授Jun Korenaga。洋底高原是大洋中典型的大火成岩省，以异常广阔的地形隆起和巨厚地壳为特征，记录着壳幔内部岩浆活动的关键信息，为揭示岩浆作用如何塑造地形地貌以及影响全球环境灾变提供了重要线索。多数洋底高原位于海面以下，免受风化侵蚀，是研究海底火山形成机制的天然实验室。关于其成因，学界存在两大主流假说：地幔柱成因与海底扩张成因。翁通爪哇高原位于西太平洋，主要形成于早白垩世，是地球上现存体积最大的洋底高原（图1）。学界普遍认为它由炽热的地幔柱头熔融而成，但纯热地幔柱模型预测该高原应隆升至海面以上，与其主体形成于海面以下的事实矛盾。另一种机制认为它形成于快速海底扩张背景下不均一地幔的减压熔融，但高原玄武岩放射性定年结果（115-108Ma）与邻近磁异常条带年龄(159-133 Ma)不吻合，表明其更可能形成于板内环境而非洋中脊附近。基于地球物理和地球化学观测的联合约束，研究团队构建多学科交叉耦合的热动力学模型，分别模拟了两种情形下翁通爪哇高原形成时地幔的热状态与化学状态（图2）。结果显示，海底扩张模型要求超高的地幔潜温或极高的高密度、易熔辉石岩比例，与全球洋中脊的观测不符。相比之下，热化学地幔柱（温度异常范围135–200℃，高密度、易熔辉石岩比例不超13%）不仅能合理解释高原地壳厚度与熔岩成分的空间变化，也能解释其主体形成于海面以下的特征（图2）。因此，翁通爪哇高原的最优成因解释为热化学地幔柱作用。此外，根据高原地壳厚度和熔岩成分的空间变化，研究团队还提出了一个热化学地幔柱头的空间演化模型（图3）。本次研究定量揭示了翁通爪哇高原形成时地幔的热化学特征，证实其起源于热化学地幔柱，而非纯热地幔柱。除翁通爪哇高原外，全球其他典型洋底高原的地幔源区也具有显著的成分不均一性。这意味着热化学地幔柱很可能是控制洋底高原形成的普适性机制，为构建统一的洋底高原成因理论提供了重要科学依据。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省重大人才工程项目等联合资助。论文相关信息：Zhang, JC., Zhang, X., Chen, S., Brown, EL., Zhang, JY., Lin, J., Gao, R., Sager, WW., Korenaga, J. Ontong Java Plateau formed by a thermochemical mantle plume. Nature Geoscience, (2026).原文链接：https://doi.org/10.1038/s41561-026-02019-9图1 翁通爪哇高原地形图。图2 上图：地幔柱模型与海底扩张模型结果。下图：海底隆升的观测值与热化学地幔柱预测值的对比。图3 地幔柱头空间演化模式图。

2026-06-11

低蛋白日粮微量元素精准适配技术等2项成果入选农业农村部2026年农业主推技术和主导品种

近日，农业农村部办公厅发布《关于推介发布2026年农业主导品种主推技术的通知》，中国科学院亚热带农业生态研究所印遇龙院士团队2项成果成功入选。其中，“低蛋白日粮微量元素精准适配技术”入选2026年农业主推技术，“湘沙猪（配套系）”入选2026年农业主导品种。低蛋白日粮微量元素精准适配技术入选农业主推技术：该技术聚焦低蛋白日粮条件下氮高效利用与微量元素精准供给，围绕提高氮利用效率、实现微量元素减量增效等关键目标，创新建立了微量元素生物学效价精准评价体系，研发了高效饲用微量元素新产品，并构建了低蛋白日粮微量元素精准适配技术模式，为畜禽养殖中微量元素的科学、高效和绿色应用提供了重要技术支撑。该技术成果已在生猪等畜禽养殖生产中得到推广应用，对提升养殖效益、降低养殖污染和促进畜牧业绿色高质量发展具有重要意义。依托相关研究成果，团队牵头完成的“饲用微量元素新产品创制与应用”项目于2025年荣获国家科学技术进步奖二等奖。湘沙猪入选农业主导品种：湘沙猪（配套系）是湖南省自主培育的国家级生猪新品种，于2020年通过国家畜禽遗传资源委员会审定。该品种以湖南地方优良猪种沙子岭猪为核心育种素材，通过持续选育和配套系构建，兼具地方猪肉质优良、风味独特以及瘦肉型猪生长速度快、饲料利用效率高等优势，实现了肉质品质与生产性能的有机统一。作为湖南省重要的自主培育生猪新品种，湘沙猪在促进地方猪种资源保护与开发利用、推动优质湘猪产业发展等方面发挥了重要作用。印遇龙院士团队长期参与湘沙猪培育及营养调控关键技术研究，为品种选育和产业化应用提供了重要科技支撑。

2026-06-12

南海海洋所珊瑚苗圃培育技术入选国家生态修复创新适用技术名录（第三批）

近日，自然资源部、国家林业和草原局联合发布《生态修复创新适用技术名录（第三批）》，在中国海洋工程咨询协会推荐下，中国科学院南海海洋研究所黄晖研究员团队的“造礁石珊瑚苗圃培育技术及珊瑚礁生态修复应用示范”成功入选。这是该团队继“珊瑚礁修复中造礁石珊瑚底播移植关键技术”入选《国土空间生态修复创新适用技术名录（第一批）》后，再次入选国家级生态修复技术名录，是此次海洋生态修复领域入选的5项技术之一。图1 《生态修复创新适用技术名录（第三批）》公告近年来，我国南海珊瑚礁因气候变化和人类活动影响持续退化，加强生态保护修复是维持珊瑚礁功能的重要举措，而珊瑚苗种培育是珊瑚礁生态修复的核心环节之一，但南海近岸和离岸珊瑚礁生态环境差异显著，传统的单一苗圃技术难以同时适应不同海域特征。针对这一瓶颈，中国科学院南海海洋研究所黄晖研究员团队经过多年攻关，研发了适配不同光环境与水文条件的造礁石珊瑚苗圃培育关键技术体系。该技术体系包括两套核心苗圃技术：针对近岸高沉积环境，团队研发了框架形苗圃和可拼接型透水人工礁体苗圃，有效减少沉积物覆盖和冲刷影响，提升珊瑚苗种在近岸高沉积环境下的光照可获得性和存活率（图2）。针对离岸高透明度强风浪环境，团队研发了绳-铆树形苗圃和立体浮缆苗圃，通过新型锚固系统相结合的立体结构缓冲风浪扰动，高效利用立体空间，促进珊瑚生长发育，并扩大苗种培育规模（图3）。图2 近岸高沉积苗圃技术示意图图3 离岸强风浪苗圃技术示意图该技术体系已成功应用于海南三亚、广东珠海以及西沙群岛等退化珊瑚礁的生态修复，累计培育珊瑚苗种30余万株，显著提升了修复区域的生态健康与生物多样性，取得了良好的生态、经济和社会效益，相关案例入选“美丽海洋公益行动创新实验案例”，获广东省科技进步一等奖、中国科学院杰出科技成就奖和中国水产学会范蠡科学技术奖等奖项。该技术的主要完成人包括黄晖、袁涛、张浴阳、练健生、刘骋跃、俞晓磊、梁宇娴、刘胜、江雷、黄林韬和袁翔城。南海海洋所黄晖研究员团队长期致力于我国珊瑚岛礁生态修复技术研发与示范应用。未来，团队将继续深化技术创新，推动珊瑚岛礁生态修复技术的广泛应用，为南海珊瑚岛礁生态安全与可持续发展提供更强有力的科技支撑。

2026-06-08

深海所 | 距今530万年的鲸类“大墓地”：全球最深、规模最大鲸落和鲸类化石群

由中国科学院深海科学与工程研究所主导实施的“全球深渊探索计划”，在东南印度洋蒂阿曼蒂那深渊（Diamantina Zone）的海底发现了大量鲸类化石及完整的鲸落生态系统。这一发现揭示了全球已知最深、规模最大的鲸落生态系统和鲸类化石群，表明该区域自530万年前至今一直是鲸类的“大墓地”。这一成果于2026年6月10日在Nature上发表。鲸落是鲸鱼死亡后沉落至海底所形成的独特生态景观。正所谓“一鲸落，万物生”，它被称为深海中滋养万物的生物多样性绿洲。然而，目前人类对深海鲸落的认识主要依赖于零星的观测记录，且绝大多数发现小于4000米水深，最深的一例记录于西南大西洋，深度为4204米。在水深超过6000米的深渊区域尚无报道。由中国科学院深海科学与工程研究所主导实施的“全球深渊探索计划”，在东南印度洋迪亚曼蒂纳深渊（Diamantina Zone）的海底发现了大量鲸类化石及完整的鲸落生态系统。这一发现揭示了全球已知最深、规模最大的鲸落生态系统和鲸类化石群，表明该区域自530万年前至今一直是鲸类的“大墓地”。这一成果于2026年6月10日在Nature上发表。2023年，研究团队搭乘“探索一号”科考船，使用“奋斗者”号载人深潜器，在延绵1200公里的迪亚曼蒂纳深渊沟底开展32次下潜作业，在水深4616米至7001米处，发现5处化能自养阶段的鲸落、476处鲸类化石堆积，鲸类遗骸密度高达每平方公里759.5具，初步鉴定出5种喙鲸和2种须鲸。若将这一实测密度外推到整个研究区域，则迪亚曼蒂纳深渊的鲸类残骸数量可能超过1000万具。研究团队所发现的5处鲸落处于化能自养阶段，其中一处包含三枚喙鲸椎骨，是已知最深的鲸落生态系统，水深6789米。另一处水深5610米，是下潜期间发现的最大鲸落，长约5米，其听骨形态和线粒体基因组数据显示这是一头南极小须鲸的残骸。这些鲸骨表面覆盖着密集的微生物席及动物群落，共记录35种大型底栖动物，以海蛇尾、食骨蠕虫和化能合成双壳类为主。其中，三种海蛇尾仅在鲸骨上发现，与周边沉积物中的海蛇尾种类完全不同，显示出这些海蛇尾对鲸落生境的专属性。本研究在鲸落中首次记录到木栖海星“海菊花”（Xyloplax sp.），之前仅在木落和热液环境中发现过，是木栖海星的最深纪录。此外，这些鲸落与已报道的冷泉、热液存在共有种，特别是化能共生双壳类囊螂蛤等，支持鲸落可能是深海化能生态系统“垫脚石”或“跳板”的假说。研究人员所记录的鲸类化石既包括现生喙鲸，如安氏中喙鲸Mesoplodon bowdoini、长齿中喙鲸Mesoplodon layardii，也包含已灭绝的喙鲸，如所发现的新喙鲸——迪亚曼蒂纳翼喙鲸Pterocetus diamantinae。锶同位素定年显示，所研究的鲸类化石最早可追溯至约530万年前的早上新世，表明迪亚曼蒂纳深渊至少自那时起便持续存在鲸落事件。据推测，这一大规模鲸鱼“墓地”的形成可能主要与以下几个因素有关：该深渊是喙鲸的重要栖息地，部分喙鲸在深潜过程中容易因超过生理极限而死亡；深渊呈“V”字形地形，有利于鲸类残骸在沟底汇聚；同时，该区域极低的沉积速率使得鲸骨能在海底长期暴露而不被掩埋。至于喙鲸头骨化石的形成，则可能与头骨部位密度较高，以及铁锰氧化物和碳酸盐沉淀所引发的石化作用有关。该研究将鲸落的水深纪录由4,200米拓展至近7,000米，也是迄今已知最深、规模最大的天然鲸落与鲸类化石聚集地。其深度、规模与时间跨度均刷新了现有认知，为研究古鲸的早期演化历史、古生态学及种群动态提供了独特窗口。同时，这项研究改变了科学界对鲸落生态系统分布极限与生物地理分区的认知，迪亚曼蒂纳深渊可能构成一条此前未被认知的、横穿东南印度洋的鲸落化能生命长廊，对理解深海化能生命系统的扩散与连通性具有重要学术价值。本研究由中国科学院深海科学与工程研究所主导完成，合作单位包括意大利比萨大学、新西兰地球科学研究所。论文上线后，受到Science、美国国家地理杂志、美国有线电视新闻网、美联社、英国New Scientist、法新社、德新社、澳大利亚广播公司、西班牙国家报等国际期刊和媒体的关注和报道。研究获国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、中国科学院国际大科学培育计划及“全球深渊探索计划”等资助。“全球深渊探索计划”是一项为期十年、由中国科学院深海科学与工程研究所发起的联合国海洋十年科学计划，致力于探索全球海洋最深区域，回答深海地质、生命与环境演化根本科学问题。【拓展思考】在迪亚曼蒂纳深渊区发现的鲸类“大墓地”进一步表明，鲸落能够在区域尺度上向海底输送大量有机碳。基于潜水器观测数据，鲸类遗骸的密度高达每平方公里 759.5 具。若将此密度外推到整个迪亚曼蒂纳深渊，则鲸类残骸数量可能超过1000万具。假设每头喙鲸的平均质量为 2 吨，脂质含量为 25%，这些遗骸对应的总碳封存量约为 670 万吨。这一碳库所代表的碳输入量，相当于该区域背景“海雪”通量约 4,700 年的累积量。值得注意的是，这些数值很可能仍为下限估计，因为尚有未知数量的鲸源碳被埋藏于沉积物中。这种规模庞大、持久存在并以脉冲形式输入的有机碳汇，使鲸落成为一种独立于稳定背景海雪通量的重要碳源，极有可能在区域尺度上重塑海底的营养结构，并影响长期的底栖生产力和生物多样性。论文信息：Peng X, Zhou P, Song X, Bianucci G, Du M, Collareta A, Gao Z, Xie T, Teng M, Leduc D, Mills S, Ta K, Li J, Wei T, Dasgupta S, Liu H, He Y, Xu W, Liu S, Zhang H. (2026). A 5.3-million-year-old deep-sea whale necropolis in the Diamantina Zone. Nature. DOI: 10.1038/s41586-026-10546-z / 2026-01-02729迪亚曼蒂纳深渊处于硫氧化阶段的鲸落生态系统迪亚曼蒂纳深渊的喙鲸头骨化石

2026-06-11

ACS Nano | 东莞材料所开发仿生“细胞贴片”，实现机械信号驱动间充质干细胞神经样命运重编程

近日，中国科学院东莞材料所生物医用材料研究部张晔研究员、胡训武副研究员团队在细胞命运调控与仿生生物材料领域取得重要进展。研究团队设计了一种能够模拟细胞外基质（ECM）功能的超分子“细胞贴片”（Cellular Patch），通过精准调控细胞表面整合素介导的机械信号传导，在无需外源生长因子、化学诱导剂或基因编辑的条件下，实现了间充质干细胞向神经元样细胞的高效重编程。相关成果以“Engineering Apical Integrin-binding Cellular Patches to Direct Cell Reprogramming via Mechanical Remodeling”为题发表于《ACS Nano》。神经退行性疾病和创伤性神经损伤的修复长期依赖神经元替代策略。然而，目前广泛采用的诱导多能干细胞（iPSCs）和神经干细胞（NSCs）技术仍面临肿瘤形成风险、遗传不稳定性及细胞来源受限等问题。相比之下，间充质干细胞（MSCs）来源丰富、获取方便，具有良好的临床转化潜力，但其较强的细胞骨架张力和核力学稳定性往往限制了神经分化能力。如何通过非基因方式重塑细胞力学状态、释放干细胞的神经分化潜能，是再生医学领域的重要科学问题。图1. 整合素结合配体工程化设计及其自组装形成类细胞外基质纳米结构。(a)示意图展示整合素结合配体自组装形成细胞外基质（ECM）样纳米结构，并与细胞表面整合素簇结合，诱导细胞骨架重组，将机械信号传递至细胞核，最终促进间充质干细胞（MSC）向神经元样细胞分化。(b)所设计整合素结合多肽的化学结构。(c)多肽P0–P4在水溶液中（200 μM）的圆二色谱（CD）图谱。(d)多肽P0（2 mM）、P1（50 mM）、P2（2 mM）、P3（0.5 mM）和P4（0.5 mM）在水中的透射电子显微镜（TEM）图像。比例尺均为100 nm。(e)分子动力学模拟获得的多肽自组装体代表性构象快照。所有模拟均在边长为21.5 nm的立方模拟盒中进行，对应多肽浓度为50 mM。苯丙氨酸（Phe）残基以青色表示，其余残基以橙色表示。为便于观察，水分子和离子未显示。(f)模拟组装体中溶剂可接触残基（solvent-accessible residues）及表面暴露带电残基（surface-exposed charged residues）的定量分析（n = 3）。(g)模拟自组装体表面5 × 5 nm区域的代表性结构快照。苯丙氨酸残基以青色表示，其余残基以橙色表示。(h)多肽组装体在水溶液中（20 mg/mL，室温）的弹性模量测定结果（n = 10）。(i) P1与P3组装体的频率扫描流变学测试结果。(j) P2与P4组装体的频率扫描流变学测试结果。(k)多肽组装体在水溶液中（20 mg/mL，室温）中的应力松弛（stress relaxation）行为。针对这一问题，研究团队提出了一种“机械重编程”新策略。研究人员以神经黏附蛋白来源的整合素结合序列IKVAV为基础，通过分子设计赋予其自组装能力，在细胞表面构筑稳定附着的仿ECM超分子贴片。该结构能够选择性激活细胞顶端整合素β1受体，重塑细胞黏附和力学信号传导过程，从而驱动干细胞向神经元样细胞转变。图2. 多肽组装形成的细胞贴片诱导MSC向神经元样细胞分化。(a) MSC经多肽处理（200 μM，1天）或未处理后的荧光显微图像。细胞分别采用ActinGreen（青色）标记肌动蛋白骨架、DAPI（灰色）标记细胞核、Congo Red（红色）标记多肽组装体。比例尺为50 μm。(b) MSC经多肽处理（200 μM，1天）或未处理后的扫描电子显微镜（SEM）图像。(c) MSC在不同浓度P3或Blebbistatin持续处理14天后的重编程效率，以TUBB3阳性细胞比例进行评估（n = 5）。(d) MSC经P3处理（200 μM，瞬时处理或持续处理14天）或未处理后的荧光显微图像。细胞分别采用ActinGreen（青色）标记肌动蛋白骨架、DAPI（灰色）标记细胞核、Congo Red（红色）标记多肽组装体。(e) MSC经不同多肽持续处理（200 μM，14天）后的重编程效率，以Nestin或TUBB3阳性细胞比例进行评估（n = 5）。持续处理Blebbistatin（10 μM）作为阳性对照。(f)与(e)对应的代表性免疫荧光图像。DAPI（蓝色）标记细胞核，Nestin（黄色）和TUBB3（黄色）分别标记神经干/祖细胞及神经元相关标志物。比例尺为100 μm。(g) MSC经Blebbistatin（10 μM）或不同多肽（200 μM）持续处理14天后的相对基因表达水平，以未经处理MSC（Ctrl）为归一化对照（n = 3）。柱状图下方标注相对于Ctrl的表达倍数变化（fold change）。(h) P3诱导形成的神经元样细胞经Cal-520钙离子探针标记后的钙信号成像结果。黄色荧光点表示插图中红色标记对应的细胞位置；右侧为代表性自发性胞内钙瞬变（spontaneous calcium transients）曲线。统计学分析采用单因素方差分析（one-way ANOVA）并与Ctrl组比较。数据以平均值 ± 标准差（mean ± SD）表示。研究发现，该细胞贴片可有效促进神经相关标志物表达，并诱导细胞形态、细胞骨架和细胞核结构发生系统性重构。机制研究表明，细胞贴片通过调控整合素β1介导的机械转导通路，驱动“整合素—细胞骨架—细胞核—表观遗传”多层级信号传递，最终实现细胞命运转换。图3. 细胞贴片通过诱导细胞骨架重塑激活机械信号转导，从而驱动MSC重编程。(a) MSC经Blebbistatin或P3持续处理后，于第3天和第7天测定细胞面积（area）、长宽比（aspect ratio）、圆形度（circularity）和周长（perimeter），并与对照组进行比较。(b) MSC经Blebbistatin或P3处理后第3天的Paxillin和磷酸化肌球蛋白轻链（pMLC）免疫荧光染色代表性图像，同时采用DAPI标记细胞核、F-actin标记细胞骨架。Paxillin染色比例尺为20 μm，pMLC染色比例尺为50 μm。(c) MSC经Blebbistatin或P3处理后第3天的Paxillin黏着斑面积定量分析。(d) MSC经Blebbistatin或P3处理后第3天的pMLC荧光强度定量分析。(e) MSC经Blebbistatin或P3处理后第3天的F-actin总荧光强度定量分析。(f) MSC经Blebbistatin或P3处理后第3天的F-actin平均荧光强度定量分析。(g) Western blot分析MSC经Blebbistatin或P3处理后的FAK、pFAK-Y397、Paxillin、pPAX-Y118及pMLC蛋白表达水平，GAPDH作为内参蛋白。(h) MSC经Blebbistatin或P3处理后第3天的YAP免疫荧光染色代表性图像。比例尺为50 μm。(i) MSC经Blebbistatin或P3处理后第3天，细胞核内YAP荧光强度与胞质YAP荧光强度比值（Nuclear/Cytoplasmic YAP ratio）的定量分析。(j) MSC分别接受P3、FAK14、PF573228、ML-7和Verteporfin处理后的重编程效率分析，以TUBB3阳性细胞比例进行评估（n = 5）。(k)与(j)对应的TUBB3免疫荧光染色代表性图像。比例尺为100 μm。统计学分析采用单因素方差分析（one-way ANOVA）并与对照组（Ctrl）比较。数据以平均值 ± 标准差（mean ± SD）表示。该研究首次实现了通过超分子配体空间组织调控整合素机械信号编码，建立了“材料结构—整合素网络—细胞命运”之间的定量关联关系，提出了利用仿生细胞外基质实现非遗传性细胞命运调控的新策略。文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.6c04114来源：生物医用材料研究部

2026-06-09