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2023年12月18日，清华大学饶子和院士到访海洋生物多样性与进化研究所，并在鱼山校区学术交流中心举办了一场题为“蛋白质机器和病原体”的学术报告。本次报告会由宋微波院士主持，来自鱼山校区和浮山校区的大批师生参加。
研究突破核酸检测技术瓶颈
光纤传感技术 核酸检测技术 传染病
2023/12/18
大连理工大学物理学院先进光学与光纤传感技术团队的彭伟教授和张扬副教授与中国计量大学合作，发展了一种基于倾斜光纤布拉格光栅（TFBG）的超灵敏核酸检测系统，相关成果近日发表在《生物传感器与生物电子学》。
大脑神经递质转运体VMAT2的转运及药物抑制的分子机制（图）
大脑神经递质 转运体VMAT2 药物抑制 分子机制
2024/1/9
2023年12月12日，中国科学院物理研究所、北京凝聚态物理国家研究中心姜道华团队和中国科学院生物物理研究所赵岩团队合作，通过冷冻电镜单颗粒技术重构出囊泡单胺转运蛋白VMAT2处于不同构象的高分辨率结构，揭示了VMAT2在运输单胺底物过程中的构象变化及转运机制。该研究成果以“人源VMAT2的转运及抑制机制”为题在国际学术期刊《自然》(Nature)发表。
中国科学院半导体所在仿生覆盖式神经元模型及学习方法研究中获进展（图）
仿生 神经元模型 网络结构
2023/12/5
人工神经网络是模拟人脑神经活动的重要模式识别工具，备受关注。近年来，深度神经网络（Deep Neural Networks，DNN）的改进与优化工作集中于网络结构和损失函数的设计，而神经元模型的发展有限。神经生物学和认知神经科学的研究表明，神经元的学习能力是生物神经系统完成学习任务和记忆任务的重要基础。这些机理可促使科学家在神经元设计和优化方面进一步提高DNN的性能。
中国科学院大连化物所实现异戊二烯二聚亲核芳构化反应（图）
核芳构化反应 仿生催化
2023/11/21
2023年11月21日，中国科学院大连化学物理研究所精细化工研究室仿生催化合成研究组研究员陈庆安团队，在异戊二烯的仿生催化转化研究方面取得了新进展。该团队提出了串联催化策略，实现了异戊二烯的环聚、氧化芳构化和亲核加成反应，构建了一系列芳香C10衍生物，并结合相关的机理实验提出了可能的催化过程。此外，该团队还在此反应的基础上进行了聚敛式合成、正交C-H官能团化和杂（萜）基类吲哚化合物的构建，展示了这...
中国科学技术大学提出一种提升仿生珍珠母断裂韧性的新机制（图）
仿生珍珠母 断裂韧性 仿生学
2024/3/15
仿生结构设计能够有效弥补人工材料韧性和强度无法兼顾这一缺陷。然而，当前仿生材料的性能却相当有限，虽然不乏报道了断裂韧性和强度均比天然珍珠母更高的人工结构陶瓷，但这主要得益于其原材料的固有性能而非多级次结构设计。人工仿生材料结构设计带来的性能增强幅度远不如天然珍珠母。实际上，将跨尺度下的多种设计原理集成到一种材料中相当具有挑战性，因为纳米尺度的结构对宏观机械性能的影响难以预测，目前尚未见到能同时控制...
中国科学技术大学成功研制一种高光谱仿生变色材料（图）
高光谱 仿生 变色材料
2024/3/15
植被是典型的地面背景，针对植被的高光谱材料一直是工程领域的重点和难点：一方面，植物叶片具有独特的太阳光谱反射特征，材料需要在整个太阳光谱内与叶片光谱特征一致；另一方面，植物叶片的颜色及光谱特征会发生变化，材料需要具备变色能力。近日，中国科学技术大学工程科学学院研究团队针对上述难题，基于仿生思想研制了一种新型高光谱变色材料（图1）。该材料能模仿落叶植被在绿色和黄色之间的变色现象，且在两种色态下均能复...
中国科学院深圳先进院等研发出首款抗阻横向行走锻炼外骨骼（图）
骨骼 智能仿生 人体耦合
2023/10/25
2023年10月8日，中国科学院深圳先进技术研究院集成所智能仿生中心副研究员曹武警与香港中文大学、上海交通大学、东北大学合作，在外骨骼机器人领域取得新进展。该团队研发了国际首款面向横向行走步态的外骨骼，通过在横向行走时施加主动阻力力矩代替弹力带被动力矩，实现髋关节外展肌肉的精准高效锻炼，为抗阻横向行走锻炼提供了智能化新方法。相关研究成果以Development and Evaluation of ...
中国科学院 伽马交流电刺激治疗阿尔茨海默症研究获进展（图）
伽马交流电 治疗阿尔茨海默症 生物物理
2023/10/2
阿尔茨海默病（老年痴呆症）是一类慢性中枢神经退行性疾病，主要表现为进行性的记忆力减退以及认知障碍，是造成痴呆的重要原因。AD病因的β-淀粉样蛋白（Aβ）级联假说认为，Aβ的积累在导致神经元功能障碍和细胞死亡的连锁反应中起到重要作用，导致AD患者认知能力下降。近年来，科学家采用多种生物物理刺激技术（超声、光、电、磁刺激）等治疗技术，改善AD脑内Aβ超载的治疗研究，推进了延缓和预防AD导致认知功能缺失...
活细胞RNA成像技术获突破
生物反应器 RNA 成像技术
2023/9/26
近日，华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室及光遗传学与合成生物学交叉学科研究中心教授杨弋团队和浙江大学研究员任艾明团队合作，在活细胞RNA成像技术研究中取得突破性进展，相关研究在线发表于《自然-方法》。
2023年9月13日，《细胞报告》（Cell Reports）在线发表了中国科学院生物物理研究所朱平研究组撰写的题为冷冻内皮素研究从体外到体内揭示了染色质的一般折叠模式与双启动螺旋结构的研究论文。该研究通过冷冻电子断层三维成像方法（低温电子断层扫描，低温冷冻），分别探究了体外组装的长染色质纤维，在HeLa细胞中提取的染色质纤维以及蛙血红细胞核内的原位染色质纤维结构。研究发现，这些由连接组蛋白介导形...
追问｜探寻神经疾病成因：科学家观测蛋白质集聚首次突破纳米级（图）
帕金森病 神经疾病 蛋白质
2023/9/27
“我们用了新的光学技术观察到蛋白质聚集体由液态向固态转变的过程，这些变化可以快到小于一秒，也可以慢到几分钟，这样就可以地更好追踪蛋白质聚集的过程，在病理性蛋白聚集前阻止转变发生。”
中国科学院农业资源中心等在农田夜间水汽交换生物物理控制机理研究中获进展（图）
农业资源 生物物理 生态系统
2023/9/19
夜间水汽交换过程是生态系统水循环的重要组成部分，对维持生态系统水量平衡和植物生理发育具有重要意义。凝结水汽（露水）是干旱区动植物、微生物的重要水源，能够抑制叶片蒸腾并有助于固碳，利于提高水分利用效率，亦可作为农业灌溉的补充水源。夜间蒸散发将引发黎明前叶片水势和土壤水势的不平衡，较高的夜间蒸散发可加速清晨碳积累，有助于提高农作物产量。目前关于夜间水汽交换的研究较少，而已有研究聚焦于干旱半干旱或者热带...
研究揭示热解温度对生物炭多相结构演变的影响机制（图）
毒元素 环境保护 秸秆生物炭
2023/9/27
近日，农业农村部环境保护科研监测所重金属生态毒理与污染修复创新团队孙约兵、孙涛等揭示了秸秆生物炭多相结构特征及其潜在环境风险，为秸秆资源的可持续利用和生物炭定制开发提供理论支撑。相关研究成果发表于《生物资源技术》（《Bioresource?Technology》）。
新算法揭示蛋白质进化秘密（图）
阿尔法折 蛋白质 自然
2023/9/27
一个国际科研团队在2023年9月13日出版的《自然》杂志上刊发论文称，他们开发出一种新算法，来比较“阿尔法折叠”数据库中所有已预测蛋白质的结构，揭示了不同物种蛋白质之间的相似性。最新研究结果有助科学家理解蛋白质的进化历程，并为人类免疫蛋白质的起源提供了新见解。