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近日，中国科学院微生物研究所张延平研究团队在Advanced Science发表论文，题为“Rewiring photosynthesis by water-soluble fullerene derivatives for solar-powered electricity generation”，该研究利用水溶性富勒烯纳米材料改变光合电子传递方向，从而提高生物光电转化效率。
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。
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...
天然光合生物系统存在吸收光谱窄、电子传递链复杂和能量损失大等问题。科学家通过构建人工系统、设计更高效的固碳模块以及开发多能转化生物装置等，有望突破天然系统瓶颈，实现光能驱动的二氧化碳高效资源化利用。目前，针对天然光合生物固碳系统的人工改造集中于二氧化碳捕集系统、羧化酶的设计与优化等。然而，由于羧酶体或蛋白核等系统组成及结构复杂，异源组装与重构难度较大且功能有限；关于羧化酶复合体的有效组装及作用机制...
我国科学家在损伤与防护生物力学领域取得新进展
损伤 防护 生物力学
2024/1/15
航空航天特殊环境、交通事故及体育运动中，人体面临复杂的动态载荷，且其致伤率和致死率非常高。而自然界中核桃等经过长期进化形成独特防护性能，对于研究损伤与防护生物力学领域具有重要的意义。
中国科学院上海微系统与信息技术研究所研制出类蚊口器仿生柔性神经探针（图）
类蚊口器 仿生 柔性神经探针
2023/8/10
近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室采用微纳加工技术，制备了类蚊口器仿生柔性神经探针。该探针能够穿透硬脑膜实现多脑区微创植入，可感知植入过程中颅内血管的存在并提供损伤预警，可实现大脑神经信号的术后即时采集和长期稳定跟踪。相关研究成果以A mosquito mouthpart-like bionic neural probe为题，发表在《微系统与纳米工程》（Microsy...
中国科学院化学研究所在构建仿生膜化人工细胞方面获进展（图）
仿生 膜化 人工细胞
2023/7/6
液-液相分离形成的凝聚液滴因类细胞质的内部环境、选择性富集分子的性质和动态的组装能力，被广泛用作人工细胞（器）进行研究。近年来，研究发现细胞中广泛存在的无膜细胞器是液-液相分离形成的凝聚液滴。它的形成以及解体与细胞中的多种信号传导、代谢过程相关。然而，这些凝聚液滴易于融合，会导致结构稳定性较低，因而限制了其结构高级次化和功能复杂化。
脆性材料作为结构或功能部件被广泛应用于航空航天、电子器件和组织工程等领域。由于人工脆性材料对微裂纹和不易察觉的缺陷较为敏感，在长时间的循环载荷作用下，易累积损伤产生疲劳裂纹，进而存在失效的风险。随着可折叠穿戴设备的发展，对具有高疲劳抗性的可变形功能材料的需求日益凸显。通过模仿典型的生物矿物材料如珍珠母、骨骼等的结构设计可以提升脆性材料疲劳抗性，但依赖于疲劳裂纹扩展过程中增韧行为，而一旦裂纹开始扩展...
我国科学家设计了一种超灵敏双信号响应的电子皮肤
超灵敏 双信号响应 电子皮肤
2024/1/17
近年来，科学家对电子皮肤的研究已经超出了模仿人类皮肤的范围，开发出更多迷人的功能，如通过整合应变和压力刺激的交互式可视化来超越人类的感官功能。近期，香港理工大学的研究人员设计了一种能够通过人类可读结构色的交互反馈来响应复杂刺激的柔性光学/电学皮肤（OE-Skin）。研究成果发表在《ACS Nano》期刊，论文的标题为“Mechanochromic Optical/Electrical Skin f...
2023年5月，中国科学院生物物理研究所胡俊杰课题组在Nature Communications在线发表题为"Oligomeric scaffolding for curvature generation by ER tubule-forming proteins"的研究论文，同时在Journal of Cell Science在线发表题为" Molecular basis of Climp63-...
人工肌肉纤维具有广阔的应用场景，涵盖智能织物、人形机器人（假肢）、机械外骨骼以及增强现实等。如何低成本批量制备出高性能人工肌肉微纤维，是科学家一直以来追求的目标。液晶弹性体（LCE）这种智能柔性材料因其具备大尺度可逆形变、响应力学输出强、形变可编程等突出优点，被业界公认为制备人工肌肉的理想材料。早在1975年，诺贝尔物理学奖得主Pierre-Gilles de Gennes教授就预言LCE非常适合...
近日，《基因组蛋白质组与生物信息学报》（Genomics, Proteomics & Bioinformatics, 简称GPB）公布了2022年度“中国生物信息学十大进展”，我院张世华团队研究成果入选。
中国科学院生物物理研究所枸杞子“坚骨”功效的科学内涵--均一多糖LBP1C-2通过靶向BMPRIA/BMPRII/Noggin而改善衰老性骨流失（图）
枸杞子 “坚骨”功效 科学内涵 均一多糖 LBP1C-2 靶向BMPRIA/BMPRII/Noggin 衰老性骨流失
2023/3/14
枸杞子是我国传统名贵中药，《神农本草经》把它列为上品，历代本草均有记载。宁夏枸杞（Lycium barbarum L.）为茄科枸杞属植物宁夏枸杞的果实，是中药枸杞子道地药材。作为典型的药食同源中药，枸杞子一直被纳入在国家卫健委发布的既是食品又是中药材的物质目录中。《本草纲目》中记载枸杞子具有"久服坚筋骨，轻身不老，耐寒暑"的功效。陈畅课题组前期研究揭示了枸杞水提物通过激活PKA-CREB通路上调雌...