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17亿年前微化石揭示光合作用起源
微化石 光合作用 古老微化石
2024/1/12
比利时科学家在一组距今17.5亿年的微化石中发现了迄今最古老的光合作用结构证据，有助于揭示产氧光合作用的演化。相关研究2024年1月4日发表于《自然》。
自然界中，细菌、精子和一些微生物使用它们纳米级的弹性菌丝进行传感、驱动和捕食。它们的力感知灵敏度可以达到纳牛乃至皮牛级别。这些微生物和细胞的生物力学特性令人着迷，长久以来人们梦想着制造出如此精巧的仿生弹性器件，以便能够对微生物进行精确的细胞力学表征和更进一步地随心所欲操纵。
中国科学院理化所等在仿生限域膜催化流动化学合成研究中获进展（图）
仿生 膜催化 流动化学 合成
2024/1/3
阿司匹林（乙酰水杨酸）是一种有百年历史的解热、镇痛抗炎药。目前，阿司匹林主要通过O-乙酰化反应制备。常用催化剂包括浓硫酸等酸性化合物和吡啶等碱性化合物，它们催化O-乙酰化反应所需的反应温度较高，难以完全转化并易造成环境污染。生物酶催化剂得益于酶分子通道的限域作用，使其可以实现低能耗、高转化率、高选择性、快速反应的化学合成。通过学习酶分子通道的结构，研究人员发展出一系列纳米多孔材料作为纳米限域催化剂...
2024广州国际照明展览会(光亚展）——生物光学与智慧农业示范馆。
中国科学院化学所在无铅钙钛矿的光致非易失性存储晶体管研究中取得进展（图）
无铅钙钛矿 晶体管 仿生电子器件
2023/12/25
有机无机金属卤化物钙钛矿材料凭借高的载流子迁移率在晶体管研究中引起广泛关注，2023年来钙钛矿场效应晶体管（PeFET）在探测器和突触中的应用已得到深入研究。然而，基于PeFET的突触仍然很难将优异的载流子传输能力、光敏性和非易失性存储效应集成到一个器件中，制约了人们进一步开发仿生电子器件和边缘计算。
近日，上海科技大学iHuman研究所刘志杰/华甜团队在国际学术期刊 Protein & Cell 上发表了题为“Cryo-EM structure of cannabinoid receptor CB1-β-arrestin complex”的研究论文，揭示了大麻素受体CB1（cannabinoid receptor 1）与下游信号转导蛋白β-arrestin-1的复合物三维结构，在分子水平上阐述...
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...