http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 17:15:35 來源:中國自動化學會專家谘詢工作委員會
中國科技網訊(記者陳磊)記者從科技部基礎研究管理中心獲悉,2012年度“中國科學十大進展”日前揭曉,神舟九號和天宮一號對接、大亞灣中微子實驗發現新的中微子振蕩模式等基礎研究成果榜上有名。
2012年度“中國科學十大進展”是:神舟九號和天宮一號成功實現載人交會對接;可擴展量子信息處理取得係列重要進展;闡明二疊—三疊紀之交生物大滅絕及其複蘇模式和原因;大亞灣中微子實驗發現新的中微子振蕩模式;揭示兩種天然產物靶向特異蛋白治療白血病的機製;證實單倍體孤雄幹細胞具有可替代精子和快速傳遞基因修飾的能力;生態學試驗證實Bt轉基因棉花種植可促進對害蟲的生物控製;解析出TAL效應蛋白特異性識別DNA的結構基礎;揭示營養匱乏引發細胞自噬的分子機製;發現利用倒置結構可提高聚合物太陽能電池的能量轉換效率。
該評選活動由科技部基礎研究管理中心會同《科技導報》編輯部、《中國科學院院刊》編輯部、《中國科學基金》編輯部和《中國基礎科學》編輯部共同舉辦。評選程序分為推薦、初評、函評和發布4個環節。最終結果由中國科學院院士、中國工程院院士、973計劃顧問組和谘詢組專家、973計劃項目首席科學家、國家重點實驗室主任等專家投票選出。
《科技日報》(2013-03-09 三版)

▲神舟九號和天宮一號成功實現載人交會對接
▲拓撲量子糾錯原理

▲實現百公裏自由空間量子糾纏分發

▲大亞灣中微子實驗站
Bt棉花種植促進害蟲生物控製

通過孤雄單倍體胚胎幹細胞獲得的轉基因小鼠

TAL效應蛋白dHax3的高分辨率晶體結構
1.神舟九號和天宮一號成功實現載人交會對接
北京時間2012年6月18日14時14分,神舟九號載人飛船與天宮一號目標飛行器成功對接,航天員景海鵬、劉旺與我國首位女航天員劉洋首次成功訪問在軌飛行器。6月24日ri,在zai航hang天tian員yuan劉liu旺wang的de操cao縱zong下xia,神shen舟zhou九jiu號hao飛fei船chuan與yu天tian宮gong一yi號hao順shun利li對dui接jie,圓yuan滿man完wan成cheng我wo國guo首shou次ci手shou控kong交jiao會hui對dui接jie任ren務wu。這zhe標biao誌zhi著zhe我wo國guo具ju備bei了le向xiang在zai軌gui航hang天tian器qi可ke靠kao地di往wang返fan運yun送song人ren員yuan和he物wu資zi的de能neng力li,使shi我wo國guo成cheng為wei世shi界jie上shang第di三san個ge獨du立li掌zhang握wo載zai人ren空kong間jian交jiao會hui對dui接jie技ji術shu的de國guo家jia,對dui我wo國guo航hang天tian科ke技ji事shi業ye的de發fa展zhan具ju有you極ji大da的de促cu進jin和he推tui動dong作zuo用yong。
2.可擴展量子信息處理取得係列重要進展
實(shi)現(xian)實(shi)用(yong)化(hua)量(liang)子(zi)計(ji)算(suan)和(he)遠(yuan)距(ju)離(li)量(liang)子(zi)通(tong)信(xin)的(de)關(guan)鍵(jian)是(shi),通(tong)過(guo)發(fa)展(zhan)多(duo)粒(li)子(zi)量(liang)子(zi)係(xi)統(tong)相(xiang)幹(gan)操(cao)縱(zong)技(ji)術(shu)實(shi)現(xian)可(ke)擴(kuo)展(zhan)的(de)量(liang)子(zi)信(xin)息(xi)處(chu)理(li)。中(zhong)國(guo)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)大(da)學(xue)潘(pan)建(jian)偉(wei)研(yan)究(jiu)小(xiao)組(zu),利(li)用(yong)自(zi)主(zhu)發(fa)展(zhan)的(de)高(gao)亮(liang)度(du)、gaochunduliangzijiuchanyuanjishu,zaiguojishangshoucishixianlebaguangzixuedingemaotai。tongshi,tamenliyongbaguangzijiuchancutai,zaiguojishangshoucishiyanshixianletuopuliangzijiucuo,zhengmingtuopubianmakeyixianzhujianshaoliangzibitecuowulv,xianshilerongcuoliangzixinxichulideqiangdanengli。ciwai,panjianweixiaozuhaifazhanlegaojingdushijiantongbujishu,bingyuzhongguokexueyuanshanghaijishuwuliyanjiusuo、光guang電dian技ji術shu研yan究jiu所suo等deng單dan位wei合he作zuo發fa展zhan了le高gao精jing度du光guang跟gen瞄miao技ji術shu。在zai上shang述shu核he心xin技ji術shu的de基ji礎chu上shang,他ta們men在zai國guo際ji上shang首shou次ci實shi現xian了le百bai公gong裏li量liang級ji的de自zi由you空kong間jian量liang子zi隱yin形xing傳chuan態tai和he雙shuang向xiang糾jiu纏chan分fen發fa,證zheng明ming了le借jie助zhu衛wei星xing實shi現xian全quan球qiu量liang子zi通tong信xin網wang絡luo和he開kai展zhan大da尺chi度du基ji本ben物wu理li問wen題ti檢jian驗yan的de可ke行xing性xing。相xiang關guan研yan究jiu結jie果guo發fa表biao在zai《自然•光子學》(Nature Photonics)和《自然》(Nature)雜誌上。
專家點評
中國科學院院士、中國科學院半導體研究所研究員李樹深:要實現可拓展量子計算和量子通信仍麵臨諸多挑戰,主要包括如何提升量子相幹操縱和多粒子糾纏的數目、如何實現量子態的遠距離傳輸等。針對這些重大挑戰,潘建偉小組開展了係統性的研究工作,並於2012年取得一係列重要突破,受到國際學術界的廣泛關注和高度評價,體現了我國量子信息研究領域日漸強大的國際競爭力。
3.闡明二疊-三疊紀之交生物大滅絕模式及其原因
地質曆史時期發生了幾次影響地球生命演化進程的重大生物事件,其中發生在約2.5億年前的二疊紀末生物大滅絕是最具災難性的一次滅絕事件,這次生物大滅絕以後地球生態係統曆經近5百萬年才得以複蘇。確定這次事件發生的精確時間、速度和過程是探明其原因的關鍵。中國科學院南京地質古生物研究所沈樹忠和王玥研究組與合作者, 在華南、西藏、西南等地開展了海洋和陸地生態係統二疊-三疊係界線剖麵研究,建立了高分辨率化石生物地層以及十萬年級高精度綜合年代框架,並運用最新的CONOP化(hua)石(shi)生(sheng)物(wu)多(duo)樣(yang)性(xing)定(ding)量(liang)統(tong)計(ji)和(he)多(duo)種(zhong)地(di)球(qiu)化(hua)學(xue)指(zhi)標(biao)分(fen)析(xi),論(lun)證(zheng)了(le)此(ci)次(ci)生(sheng)物(wu)集(ji)群(qun)滅(mie)絕(jue)事(shi)件(jian)的(de)時(shi)空(kong)模(mo)式(shi)及(ji)其(qi)與(yu)古(gu)環(huan)境(jing)演(yan)變(bian)的(de)關(guan)係(xi)。他(ta)們(men)的(de)研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming),二(er)疊(die)-三疊紀之交生物大滅絕事件發生的時間約在252.28±0.08百萬年前,其滅絕的整個過程不超過20萬年。他們並通過中國海、luxiangpoumiandexitongduibihetanxunhuanmoni,renweierdiejimoyouyudaguimodixiayanjianghuodongzaochengwenshiqitidaguimokuaisushifangyijiyuhuoshanpenfadengdegongtongzuoyong,shidewenshixiaoyingxunsujiaju,zheshizuizhongdaozhizhenggediqiuhailushengtaixitongtongshizaijiduanshijianneiquanmianbengkuidezhuyaoyuanyin。lingyifangmian,zhongguodizhidaxue(武漢)賴lai旭xu龍long和he孫sun亞ya東dong研yan究jiu組zu與yu合he作zuo者zhe,通tong過guo對dui華hua南nan地di區qu二er疊die紀ji末mo至zhi中zhong三san疊die世shi的de海hai相xiang牙ya形xing石shi進jin行xing氧yang同tong位wei素su分fen析xi,定ding量liang地di構gou建jian了le該gai時shi期qi赤chi道dao低di緯wei度du地di區qu高gao精jing度du古gu海hai水shui溫wen度du變bian化hua曲qu線xian,揭jie示shi了le二er疊die-三疊紀之交發生的一次快速極熱事件,並在此後近5baiwanniandeshijianneiyizhiyanxujiduangaowendeguocheng。congeryishijishujuzhengshileerdiejimokuaisujireshijianshidaozhizhecishengwudamiejuedeyuanyin,bingqiejieshichixugaowenyizhilechidaodiweidudiquzaosandieshishengtaixitongdefusu。xiangguanyanjiujieguofabiaozai《科學》(Science)雜誌上。
專家點評
中國科學院院士、中國科學院南京地質古生物研究所研究員戎嘉餘:地史時期發生過多次生物大滅絕事件,以二疊紀末的最為慘烈,世界各國各領域科學家對此開展了廣泛深入的探究。上述成果基於二疊-三疊係界線生物與年代地層框架和晚二疊—早zao三san疊die世shi牙ya形xing石shi氧yang同tong位wei素su分fen析xi,用yong最zui新xin化hua石shi多duo樣yang性xing定ding量liang和he多duo種zhong地di化hua指zhi標biao,確que定ding了le這zhe次ci大da滅mie絕jue發fa生sheng的de精jing確que時shi間jian和he速su率lv以yi及ji複fu蘇su模mo式shi,並bing認ren為wei火huo山shan活huo動dong致zhi溫wen室shi氣qi體ti快kuai速su釋shi放fang和he全quan球qiu極ji熱re化hua是shi生sheng態tai係xi快kuai速su崩beng潰kui和he隨sui後hou生sheng物wu複fu蘇su遲chi緩huan的de根gen本ben原yuan因yin,這zhe對dui認ren識shi地di球qiu環huan境jing變bian化hua趨qu勢shi有you重zhong要yao的de啟qi示shi作zuo用yong。
4.大亞灣中微子實驗發現新的中微子振蕩模式
中微子是構成物質世界的一類基本粒子,它包括電子型中微子、μ子型中微子和τ子型中微子3種類型。這3種中微子在飛行中可以從一種類型轉變成另一種類型,即中微子振蕩。其振蕩模式在理論上有3種,分別由θ23、θ12和θ13表示。前兩種振蕩已被多個實驗所證實,第三種振蕩因測量難度更大,一直沒有被實驗證實。θ13的(de)大(da)小(xiao)關(guan)係(xi)到(dao)中(zhong)微(wei)子(zi)物(wu)理(li)研(yan)究(jiu)未(wei)來(lai)的(de)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang),並(bing)和(he)宇(yu)宙(zhou)起(qi)源(yuan)中(zhong)的(de)反(fan)物(wu)質(zhi)消(xiao)失(shi)之(zhi)謎(mi)相(xiang)關(guan),是(shi)國(guo)際(ji)上(shang)中(zhong)微(wei)子(zi)研(yan)究(jiu)的(de)熱(re)點(dian)。由(you)中(zhong)國(guo)科(ke)學(xue)院(yuan)高(gao)能(neng)物(wu)理(li)研(yan)究(jiu)所(suo)牽(qian)頭(tou)的(de)大(da)亞(ya)灣(wan)反(fan)應(ying)堆(dui)中(zhong)微(wei)子(zi)實(shi)驗(yan),是(shi)利(li)用(yong)大(da)亞(ya)灣(wan)核(he)電(dian)站(zhan)反(fan)應(ying)堆(dui)測(ce)量(liang)sin22θ13的實驗計劃,其設計精度比過去國際最好水平提高近一個量級。該合作組利用55天獲取的中微子事例,測量得到sin22θ13的大小為0.092,誤差為1.7%。測量結果的顯著性為5.2個標準偏差,也就是說無振蕩的可能性隻有千萬分之一。相關研究結果發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)雜誌上。
專家點評
中國科學院院士、中國原子能研究院研究員張煥喬:大亞灣反應堆中微子實驗的主要科學目標是精確測量中微子混合角θ13。θ13是物理學中28個基本參數之一,它的大小關係到中微子研究未來的發展方向,大亞灣實驗對θ13的測量,將為今後中微子物理、天體物理、宇宙學等前沿科學研究提供精確的初值輸入,對基本粒子物理的大統一理論、尋找與鑒別新物理,甚至揭開“宇宙反物質消失之謎”具有重要意義。
5.揭示兩種天然產物靶向特異蛋白治療白血病的機製
急性髓係白血病(AML)是一組異質性血液腫瘤。其中多數AML,如具有t(8;21)(q22;q22)染色體易位的M2型AML患者不能獲得長期無病生存。利用天然化合物特異地誘導白血病細胞分化和凋亡是腫瘤研究的重要熱點之一。在誘導AML細胞凋亡方麵,上海交通大學醫學院陳竺和陳賽娟研究組與合作者的研究顯示,冬淩草甲素可與穀胱甘肽和硫氧還蛋白/硫氧還蛋白還原酶相互作用,增加細胞內的活性氧,進而活化t(8;21)細胞中促凋亡的半胱氨酸蛋白酶-3,促進腫瘤細胞凋亡。而且,冬淩草甲素還可通過半胱氨酸蛋白酶-3使腫瘤融合蛋白AML1-ETO發生酶裂解,生成截短形式的AML1-ETO(ΔAML1-ETO)。而ΔAML1-ETO可與AML1-ETO相互作用,幹擾AML1-ETO的反式調節功能,作為腫瘤抑製劑介導了冬淩草甲素的抗白血病效應。在誘導AML細胞分化方麵,上海交通大學醫學院陳國強研究組與合作者的研究發現,一種植物中分離出來的雙萜化合物——腺花素可誘導多種類型AML細胞分化。腺花素可直接靶向過氧化還原酶Prx I和Prx Ⅱ的保守的半胱氨酸,抑製其過氧化物酶活性,使細胞內H2O2增加,進而導致細胞外信號調控激酶的活化和CCAAT/增強子結合蛋白β轉錄的增加,這將促進腺花素誘導的分化。腺花素是目前已知的第一個可用於研發Prx I和Prx Ⅱ靶向治療藥物的先導天然化合物,靶向Prx I和Prx Ⅱ可能成為白血病誘導分化治療的新途徑。相關研究結果分別發表在《科學•轉化醫學》(Science Translational Medicine)和《自然•化學生物學》(Nature Chemical Biology)雜誌上。
專家點評
中國科學院院士、上海中醫藥大學教授陳凱先:AML是shi一yi組zu異yi質zhi性xing血xue液ye腫zhong瘤liu,目mu前qian多duo數shu患huan者zhe尚shang不bu能neng獲huo得de長chang期qi無wu病bing生sheng存cun。利li用yong天tian然ran化hua合he物wu特te異yi地di誘you導dao白bai血xue病bing細xi胞bao分fen化hua和he凋diao亡wang是shi腫zhong瘤liu研yan究jiu的de重zhong要yao熱re點dian之zhi一yi。陳chen竺zhu與yu陳chen賽sai娟juan研yan究jiu組zu和he陳chen國guo強qiang研yan究jiu組zu在zai這zhe方fang麵mian取qu得de了le具ju有you開kai拓tuo性xing的de進jin展zhan。他ta們men的de研yan究jiu不bu僅jin為weiAML治療提供了天然來源的先導化合物,而且為治療白血病新藥研究開辟了方向,提供了新的靶點和新的方法,具有重要科學意義。
6.證實單倍體孤雄幹細胞具有可替代精子和快速傳遞基因修飾的能力
danbeitixibaojiqifayuchengdegetishiyanjiuyinxingyichuandelixiangmoxing。ziranzhuangtaixiaburudongwudedanbeitixibaojinjuxianyuluanzihejingzizheleijiegouhegongnengjunyitehuadexibao,danluanzihejingzibunengzaitiwaijinxingpeiyang,yenanyijinxingyichuancaozuo。runengzaitiwaijianliburudongwudedanbeitixibaoxi,jiangjidadicujinburudongwujiyingongnengjiyichuanxuedengfangmiandeyanjiu。zhenduidanbeitiguxiongpeitaiganxibaonenggoutidaijingzidetexing,duidanbeitiganxibaojinxingjiyincaozuokeyijiangjiyinxiushizhijieyichuangeihoudai,bimianleqitazhuanjiyinfangfazaizhongxiqianhedengfangmiandekekeyaoqiu,congerkejidaditigaojiyinxiushixiaolvjiqiyingyongfanwei。zhongguokexueyuanshanghaishengwuhuaxueyuxibaoshengwuxueyanjiusuolijinsongyuxuguolianghezuotuanduiyijizhongguokexueyuandongwuyanjiusuozhouqiyuzhaoxiaoyanghezuotuandui,fenbiechenggongdiliyongheyizhiheganxibaojishujianlilexiaoshuguxiongdanbeitiganxibaoxi,zhexiedanbeitiganxibaojuyoudianxingdexiaoshupeitaiganxibaotezhenghefayuqianneng,bingnenggouxingchengqianhetixiaoshu;當把這些細胞注入卵母細胞後能夠代替精子完成授精並產生健康小鼠;對(dui)這(zhe)些(xie)細(xi)胞(bao)進(jin)行(xing)基(ji)因(yin)修(xiu)飾(shi)後(hou)可(ke)以(yi)快(kuai)速(su)便(bian)捷(jie)地(di)獲(huo)得(de)健(jian)康(kang)存(cun)活(huo)的(de)轉(zhuan)基(ji)因(yin)和(he)基(ji)因(yin)敲(qiao)除(chu)小(xiao)鼠(shu),大(da)大(da)縮(suo)短(duan)了(le)基(ji)因(yin)修(xiu)飾(shi)的(de)流(liu)程(cheng),提(ti)高(gao)了(le)基(ji)因(yin)修(xiu)飾(shi)效(xiao)率(lv)。這(zhe)一(yi)成(cheng)果(guo)為(wei)遺(yi)傳(chuan)與(yu)發(fa)育(yu)調(tiao)控(kong)機(ji)理(li)研(yan)究(jiu)提(ti)供(gong)了(le)新(xin)的(de)體(ti)係(xi),並(bing)為(wei)獲(huo)得(de)遺(yi)傳(chuan)操(cao)作(zuo)動(dong)物(wu)模(mo)型(xing)提(ti)供(gong)了(le)重(zhong)要(yao)手(shou)段(duan)。相(xiang)關(guan)研(yan)究(jiu)結(jie)果(guo)分(fen)別(bie)發(fa)表(biao)在(zai)《細胞》(Cell)和《自然》(Nature)雜誌上。
專家點評
中國科學院院士、同濟大學教授裴鋼:生殖細胞是單倍體細胞,不能在體外培養和增殖,成為生殖發育研究和輔助生殖技術發展的重要障礙和瓶頸。2012nian,liangzuzhongguokexuejiafenbiechenggongdiliyongheyizhiheganxibaojishujianlilexiaoshuguxiongpeitaiganxibaoxi,zhexiedanbeitiganxibaonenggougongnengxingtidaijingzibingchanshengjiankangxiaoshu。zheyichengguoweijieshiyouxingfanzhideaomi,shenrujinxingshengzhifayudezhuanhuayanjiu,zaofurenleishengzhijiankangtigonglezhongyaodegongju。
7.生態學試驗證實Bt轉基因棉花種植可促進對害蟲的生物控製
過去10多年中,多種Btzhuanjiyinzuowuzaishijiefanweineideshangyehuashengchan,youxiaokongzhilejizhongzhongyaodebabiaohaichong,bingjianshaoleshachongjideshiyongliang。youyuguangpuxingshachongjikeyishasiyouhaikunchongdejiezhidongwutiandi,yincijianshaoshiyongshachongjiyouliyuduifeibabiaohaichongdeshengwukongzhi。raner,kexuejiebingmeiyoucongjingguanshengtaixuechiduchanmingtiandikunchongyufeibabiaohaichongdezhongqunchangqiyantijizhi。zhongguonongyekexueyuanzhiwubaohuyanjiusuowukongmingyanjiutuanduiyuhezuozhe,jiyuchangqidetianjianxitongshengtaixueshiyanyanjiuheguanceshujufenxi,faxianbansuiBt棉花的廣泛種植和殺蟲劑的減少使用,三類主要捕食性節肢動物(瓢蟲、草蛉和蜘蛛)的種群數量顯著上升,並通過它們的捕食作用顯著降低了棉花伏蚜的自然種群數量。同時,這些天敵還從Bt棉田進入鄰近的田地,對多種蚜蟲發揮了自然控製作用。上述研究拓展了對抗蟲轉基因作物生態效應的認識。相關研究結果發表在《自然》(Nature)雜誌上。
專家點評
中國科學院院士、中國農業科學院研究員李家洋:轉Bt基(ji)因(yin)抗(kang)蟲(chong)作(zuo)物(wu)在(zai)世(shi)界(jie)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)廣(guang)泛(fan)種(zhong)植(zhi),引(yin)起(qi)了(le)科(ke)學(xue)界(jie)和(he)公(gong)眾(zhong)對(dui)其(qi)長(chang)期(qi)大(da)規(gui)模(mo)種(zhong)植(zhi)生(sheng)態(tai)影(ying)響(xiang)的(de)高(gao)度(du)關(guan)注(zhu)和(he)爭(zheng)議(yi)。該(gai)項(xiang)成(cheng)果(guo)通(tong)過(guo)長(chang)期(qi)的(de)生(sheng)態(tai)學(xue)研(yan)究(jiu),在(zai)國(guo)際(ji)上(shang)首(shou)次(ci)明(ming)確(que)了(le)Bt作zuo物wu可ke增zeng強qiang農nong業ye生sheng態tai係xi統tong害hai蟲chong自zi然ran控kong製zhi的de能neng力li,深shen化hua和he豐feng富fu了le對dui轉zhuan基ji因yin作zuo物wu環huan境jing影ying響xiang的de認ren知zhi,對dui發fa展zhan利li用yong轉zhuan基ji因yin技ji術shu促cu進jin農nong業ye生sheng產chan力li的de提ti高gao和he生sheng物wu多duo樣yang性xing保bao護hu有you重zhong要yao科ke學xue意yi義yi。
8.解析出TAL效應蛋白特異性識別DNA的結構基礎
TAL效應蛋白是植物致病菌注入到植物細胞內的一類蛋白質因子,其奇特之處在於它的DNA結合結構域是由不同數量的重複單元組成,每個重複單元中第12和13位的氨基酸殘基變化較大被命名為RVD,且與識別的核苷酸種類有特殊的一一對應關係。TAL效應蛋白獨特的DNAxulieshibietexingyijilinghuodekezuzhuangxingjidadifangbianletamenzaifenzishengwuxuezhongdeyingyong。duiyujiyinzutebieshigaodengshengwujiyinzudedingdiangaizaoyizhiyilaishishengwuxueyanjiuzhongdeyigenanti。jinnianlaiyiTALEN(TAL效應蛋白核酸酶)為代表的技術突破使得基因組改造便捷有效,利用TALEN已經成功地實現了對斑馬魚、爪蟾、家畜豬甚至人類細胞的定向改造。清華大學顏寧研究組、施一公研究組與合作者選擇了一個經過改造的TAL效應蛋白dHax3,進行結構生物學和生物化學研究。最終獲得了未結合DNA 的dHax3和與DNA結合的複合物的兩個高分辨率晶體結構。他們的研究清晰揭示了TAL效應蛋白特異識別DNA的機理。結構還顯示RVD這兩個殘基中隻有第二位的氨基酸才與堿基特異識別,從而使得設計新型TAL效應蛋白序列更加簡便。結構比較還展示了TAL效應蛋白的類似
於彈簧的伸展性。這些結構信息提供了TAL效應蛋白的改造基礎,極大地拓寬了TAL效應蛋白在生物技術應用上的前景。相關研究結果發表在《科學》(Science)雜誌上。
專家點評
北京大學工學院教授席建忠:致病菌能利用其TAL效應蛋白調控植物細胞基因的表達,這一現象為科學家研發定點基因修飾技術提供了新的思路。然而,之前我們對TAL效應蛋白是如何特異識別DNA的分子機理並不清楚。清華大學顏寧、施一公等小組通過解析TAL效應蛋白與DNA複合物的晶體結構,為我們揭開了其中的奧秘。該工作的重要性還體現在,它為人工優化改造TAL效應蛋白提供了堅實的理論指導,為日後TAL效應蛋白的臨床應用奠定了基礎。
9.揭示營養匱乏引發細胞自噬的分子機製
細(xi)胞(bao)自(zi)噬(shi)是(shi)指(zhi)細(xi)胞(bao)降(jiang)解(jie)胞(bao)內(nei)自(zi)身(shen)細(xi)胞(bao)結(jie)構(gou)或(huo)變(bian)性(xing)蛋(dan)白(bai)質(zhi)的(de)一(yi)種(zhong)重(zhong)要(yao)生(sheng)物(wu)學(xue)過(guo)程(cheng)。在(zai)受(shou)到(dao)如(ru)饑(ji)餓(e)等(deng)外(wai)界(jie)壓(ya)力(li)時(shi),細(xi)胞(bao)會(hui)將(jiang)細(xi)胞(bao)質(zhi)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)包(bao)裹(guo)並(bing)運(yun)輸(shu)到(dao)溶(rong)酶(mei)體(ti)或(huo)液(ye)泡(pao)中(zhong),對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)降(jiang)解(jie),從(cong)而(er)達(da)到(dao)物(wu)質(zhi)重(zhong)新(xin)利(li)用(yong)的(de)目(mu)的(de)。細(xi)胞(bao)自(zi)噬(shi)功(gong)能(neng)的(de)異(yi)常(chang)會(hui)導(dao)致(zhi)包(bao)括(kuo)癌(ai)症(zheng)、神經退行性疾病等眾多疾病的發生。廈門大學林聖彩研究小組與合作者研究發現,乙酰轉移酶TIP60的激活是生長因子缺乏誘發細胞自噬所必需的。在多細胞動物中,細胞的能量平衡依賴於細胞外生長因子。當糖原合成酶激酶3(GSK3)因細胞失去生長因子而去抑製時,它會通過磷酸化乙酰基轉移酶(TIP60)而激活TIP60。活化的TIP60會直接乙酰化並激活自噬啟動過程中的關鍵蛋白激酶ULK1。他(ta)們(men)的(de)研(yan)究(jiu)揭(jie)示(shi)了(le)一(yi)個(ge)整(zheng)合(he)了(le)蛋(dan)白(bai)質(zhi)磷(lin)酸(suan)化(hua)和(he)乙(yi)酰(xian)化(hua)的(de)信(xin)號(hao)通(tong)路(lu),將(jiang)生(sheng)長(chang)因(yin)子(zi)缺(que)乏(fa)同(tong)自(zi)噬(shi)聯(lian)係(xi)起(qi)來(lai),闡(chan)明(ming)了(le)細(xi)胞(bao)能(neng)量(liang)平(ping)衡(heng)的(de)維(wei)持(chi)依(yi)賴(lai)於(yu)生(sheng)長(chang)因(yin)子(zi)這(zhe)一(yi)重(zhong)要(yao)生(sheng)物(wu)學(xue)現(xian)象(xiang)的(de)分(fen)子(zi)機(ji)製(zhi)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi),清(qing)華(hua)大(da)學(xue)俞(yu)立(li)研(yan)究(jiu)組(zu)與(yu)合(he)作(zuo)者(zhe),利(li)用(yong)釀(niang)酒(jiu)酵(jiao)母(mu)作(zuo)為(wei)研(yan)究(jiu)材(cai)料(liao),研(yan)究(jiu)確(que)認(ren)乙(yi)酰(xian)轉(zhuan)移(yi)酶(mei)Esa1和去乙酰化酶Rpd3是細胞自噬水平的重要調控元件,並確認細胞自噬信號的核心組件Atg3是Esa1/Rpd3的作用底物。Atg3通過其第19和第48位的賴氨酸乙酰化來控製Atg3和Atg8的相互作用以及Atg8的脂化,從而調控細胞自噬的發生。在饑餓誘導下,Esa1和Rpd3通過在自噬體前體結構(PASs)上的定位以及與Atg3的相互作用,調控Atg3蛋(dan)白(bai)的(de)乙(yi)酰(xian)化(hua)水(shui)平(ping),進(jin)而(er)影(ying)響(xiang)細(xi)胞(bao)自(zi)噬(shi)的(de)發(fa)生(sheng)。這(zhe)些(xie)研(yan)究(jiu)結(jie)果(guo)揭(jie)示(shi)了(le)乙(yi)酰(xian)化(hua)如(ru)何(he)通(tong)過(guo)修(xiu)飾(shi)細(xi)胞(bao)自(zi)噬(shi)的(de)核(he)心(xin)元(yuan)件(jian)從(cong)而(er)調(tiao)控(kong)細(xi)胞(bao)自(zi)噬(shi)發(fa)生(sheng)這(zhe)一(yi)重(zhong)要(yao)生(sheng)物(wu)學(xue)現(xian)象(xiang)的(de)分(fen)子(zi)機(ji)製(zhi)。相(xiang)關(guan)研(yan)究(jiu)結(jie)果(guo)發(fa)表(biao)在(zai)《科學》(Science)雜誌上。
專家點評
中國科學院院士、清華大學教授孟安明:zishishixibaozaiyingyangquefaqingkuangxiahuishouliyongzishenwuzhideyizhongxingwei。linshengcaijiaoshouheyulijiaoshoudeliangxiangyanjiuchengguochanminglexibaoruhechuandiyingyangquefaxinxidaozhixingzishihexinyuanjiandexinhaotonglu。tamendegongzuoduidanxibaoshengwuhegaodengdongwuyinyingyangwuzhiquefayoudaoxibaozishizheyizhongyaoshengwuxuexianxiangdefenzijizhizuochulechanming。tamendegongzuotongshiyezhengmingledanbaizhideyixianhuaxiushishiyizhonggaodubaoshoudetiaokongxibaozishidejizhi,bingweikaifayongyulinchuangzhiliaodezishiyizhijihejihuojitigonglexindeqierudian。
10.發現利用倒置結構可提高聚合物太陽能電池的能量轉換效率
聚合物-富勒烯異質結太陽能電池(PSC)是一種基於共軛有機小分子/聚合物和富勒烯衍生物的新型的光伏器件,可大麵積、低成本、rouxinghuazhibei,shidangjinkejijiedeyigeyanjiuredianheshijiegeguojingxiangyanfadexinnengyuanqijian。jinqideyanjiubaodaobiaoming,zhezhongtaiyangdianchidenengliangzhuanhuaxiaolvkechaoguo8%。但是這種光伏技術要能得到大規模生產和應用,還需要進一步提高其能量轉換效率達到10%左右。華南理工大學曹鏞和吳宏濱研究組,利用一種倒置結構實現了能量轉換效率達到9.2%的de聚ju合he物wu太tai陽yang電dian池chi,刷shua新xin了le文wen獻xian報bao道dao中zhong此ci類lei器qi件jian能neng量liang轉zhuan換huan效xiao率lv的de世shi界jie紀ji錄lu。他ta們men研yan製zhi的de裝zhuang置zhi可ke以yi同tong時shi提ti供gong實shi現xian高gao效xiao光guang生sheng載zai流liu子zi收shou集ji的de歐ou姆mu接jie觸chu以yi及ji最zui優you的de太tai陽yang光guang子zi利li用yong。由you於yu他ta們men提ti出chu的de器qi件jian結jie構gou可ke方fang便bian利li用yong並bing能neng大da幅fu度du提ti高gao能neng量liang轉zhuan化hua效xiao率lv,所suo以yi這zhe一yi發fa現xian還hai可ke為wei其qi他ta材cai料liao體ti係xi所suo借jie鑒jian,並bing為wei實shi現xian能neng量liang轉zhuan換huan效xiao率lv達da到dao10%的聚合物太陽電池提供了新的希望。相關研究結果發表在《自然•光子學》(Nature Photonics)雜誌上。
專家點評
中國科學院院士、中國科學院上海技術物理研究所研究員褚君浩:聚合物太陽電池是一種新型光伏器件,具有製備成本低、重量輕、可製備成柔性器件等優點,與無機半導體太陽電池有非常強的互補性。華南理工大學曹鏞院士團隊利用一種倒置結構實現了效率達到9%以yi上shang的de聚ju合he物wu太tai陽yang電dian池chi。他ta們men的de研yan究jiu表biao明ming,小xiao麵mian積ji聚ju合he物wu太tai陽yang電dian池chi的de實shi驗yan室shi效xiao率lv已yi經jing十shi分fen接jie近jin非fei晶jing矽gui太tai陽yang電dian池chi的de水shui平ping,通tong過guo進jin一yi步bu進jin行xing大da麵mian積ji電dian池chi均jun勻yun性xing研yan究jiu和he提ti高gao能neng量liang轉zhuan換huan效xiao率lv以yi及ji加jia強qiang長chang期qi室shi外wai穩wen定ding性xing的de研yan究jiu,有you可ke能neng具ju有you規gui模mo化hua生sheng產chan和he應ying用yong的de前qian景jing,是shi一yi類lei值zhi得de大da力li支zhi持chi發fa展zhan的de薄bo膜mo太tai陽yang電dian池chi。