• 机器学习模型取代数值天气预报流程：开启天气预报新篇章

  天气预报对交通、农业、工业等人类活动以及公众安全至关重要。机器学习正通过用神经网络取代数值求解器，变革数值天气预报（NWP），提升预报流程中预测组件的速度和精度1,2,3,4,5,6。然而，当前模型在初始化和生成本地预报时依赖数值系统，限制了其可实现的增益。研究表明，单一机器学习模型可取代整个 NWP 流程。土豚天气（Aardvark Weather）是一个端到端的数据驱动天气预报系统，它摄取观测数据，生成全球网格预报和本地站点预报。全球预报在多个变量和预报时效上优于业务 NWP 基线。本地站点预报在长达 10 天的预报时效内表现出色，可与经过后处理的全球 NWP 基线以及由人类预报员提供输入

  来源：Nature 50

  时间：2025-03-21

• 突破！非铜基氧化物实现近 40K 超导，开辟高温超导研究新方向

  在 30K 温度范围内的 Ba-La-Cu-O 体系（铜酸盐）中发现超导现象，这是一项重大突破，它激发了人们对基于氧化物的层状超导体展开广泛探索，旨在寻找具有更高临界温度（Tc）的电子配对。尽管最近在基于镍氧化物的化合物（镍酸盐）中观察到了超导现象，但在与铜酸盐同构、不含铜、常压且无晶格压缩的体系中，30K 以上的库珀对（Cooper pairing）证据仍难以捉摸。在此，研究人员报告了在d9-x空穴掺杂的晚稀土无限层镍氧化物（Sm-Eu-Ca-Sr）NiO2薄膜中，常压下实现了超导，其临界温度Tc接近 40K。在 31K 时观察到零电阻状态和迈斯纳效应（Meissner effect），证实

  来源：Nature 50

  时间：2025-03-21

• 综述：免疫检查点疗法（ICT）的临床进展、机制研究及克服耐药策略

  免疫检查点疗法（ICT）的临床进展、机制研究及克服耐药策略免疫检查点疗法（Immune Checkpoint Therapy，ICT）在癌症治疗领域掀起了一场革命，为众多癌症患者带来了新的希望。然而，现实情况是，大多数晚期癌症患者并不能从 ICT 中获得持久的治疗益处。如何解决这一困境，成为了当前癌症研究领域的关键课题。将机制研究与临床研究紧密结合，对攻克这一难题至关重要，具体体现在以下几个方面：理解 ICT 的治疗反应机制，明确患者特异性的耐药途径，开发用于患者筛选的生物标志物，以及设计能够克服耐药性的新型疗法。在这一背景下，将 “直接在患者中进行的研究” 纳入临床试验，对于弥合基础科学与临

  来源：Cancer Cell 48.8

  时间：2025-03-21

• Zotatifin：重塑前列腺癌转录组的新策略

  通过靶向RNA结构调节蛋白表达，利用小分子药物进行癌症治疗是一条尚未充分探索的途径。为了探究这一脆弱性是否可以在最具致命性的前列腺癌形式——去势抵抗性前列腺癌（castration-resistant prostate cancer, CRPC）中被靶向治疗，研究人员使用了一种临床小分子药物zotatifin，该药物靶向RNA解旋酶和翻译因子真核起始因子4A（eukaryotic initiation factor 4A, eIF4A）。研究发现，zotatifin能够在患者来源和异种移植模型中抑制肿瘤形成，并在体内与激素治疗联合使用时延长生存期。通过全基因组转录组、转录组和蛋白质组分析，研究

  来源：Cancer Cell 48.8

  时间：2025-03-21

• HIF2α 调控肾透明细胞癌新抗原生成，为免疫治疗带来新曙光

  发表于《Cell》的新证据为肾透明细胞癌（ccRCC）中缺氧诱导因子（HIF）活性与下游新抗原生成之间的相互作用提供了深入见解。Jiang 等人的研究表明，HIF2α 可调节具有免疫原性的人内源性逆转录元件的表达，这对 ccRCC 的抗肿瘤免疫和免疫治疗反应具有重要意义。

  来源：Cancer Cell 48.8

  时间：2025-03-21

• 小鼠组织蛋白质周转与磷酸化修饰的全景式研究

  理解不同哺乳动物组织中蛋白质的调控机制是生物学的核心问题。蛋白质的丰度、周转率以及翻译后修饰（如磷酸化）是决定组织特异性蛋白质组特性的重要因素。然而，这些特性在不同组织间的差异研究难度较大，目前仍不甚清楚。本研究呈现了 Turnover-PPT，这是一个全面的资源库，通过先进的蛋白质组学和稳定同位素标记技术，绘制了小鼠八种组织和多个脑区中 11000 种蛋白质和 40000 个磷酸化位点的丰度和寿命图谱。我们揭示了组织特异性的短寿命和长寿命蛋白质，相互作用蛋白质寿命之间的强相关性，以及磷酸化对蛋白质周转的独特影响。值得注意的是，我们发现过氧化物酶体蛋白在特定组织中存在显著的周转变化模式，并且磷

  来源：Cell 45.5

  时间：2025-03-21

• 《Nature》免疫系统速度和精度的悖论

  生发中心是高速进化的机器。在淋巴结中，生发中心通过突变和扩增来完善抗体，直到产生高亲和力的B细胞，以适应不同病原体的控制。然而，快速进化应该会付出代价。大多数突变是有害的，因此在每次细胞分裂中不断发生突变，加上不受控制的增殖，似乎是一场灾难的配方。B细胞如何在短时间内同时发生突变和改进，这一直是长期的谜团。现在，先进的成像技术揭示了生发中心的秘密武器：在快速增殖期间抑制突变的能力。这种内置的安全机制使得生发中心能够在不降低抗体质量的情况下大规模生产成功的克隆。这项发表在《Nature》上的研究结果，解决了免疫系统如何平衡速度和精确度的悖论。“生发中心采用了一种非常聪明的策略，同时做两件事——这

  来源：Nature

  时间：2025-03-21

• 《Nature》让B细胞“储存”成功突变，打造HIV等高效抗体疫苗

  疫苗产生持久、高亲和力抗体的能力取决于一种微妙的平衡。当接触到疫苗或病原体时，B细胞会竞相完善它们的防御机制，通过快速突变来生成最有效的抗体。但每一次突变过程都像是掷骰子——虽然每次突变都有可能提高抗体的亲和力，但更常见的情况是，突变会降低甚至破坏抗体的功能。那么，高亲和力的B细胞是如何战胜这种概率的呢？新的研究表明，B细胞通过战略性地“储存”成功的突变来避免冒险失去好的突变。正如《Nature》所描述的那样，成功的高亲和力B细胞可以在特殊的条件下增殖，从而降低突变的风险。在实验室中捕捉这一机制可能会导致临床中更有效的疫苗策略。“我们的研究表明，高亲和力B细胞可以通过克隆自身而不是继续突变来储

  来源：Nature

  时间：2025-03-21

• Cell发现自身免疫性疾病的缺失环节

  据估计，美国有超过1500万人患有自身免疫性疾病，当身体对免疫系统的错误警报做出反应时，就会发生这种疾病，并派出对抗感染的第一反应者来攻击不存在的威胁。长期以来，科学家们一直了解错误警报是如何被触发的，但调度免疫反应的第二步一直是个谜。现在，圣路易斯华盛顿大学医学院和宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的科学家们已经确定了启动免疫活动和过度活动的关键因素。研究人员在细胞中发现了一种蛋白质，这种蛋白质可以刺激抗感染分子的释放。这种蛋白质在免疫系统中的作用以前从未被怀疑过，它为预防过度反应性免疫反应的治疗提供了一个潜在的目标，过度反应性免疫反应是几种使人衰弱的疾病的根源。他们的论文发表在2月12日的《细胞

  来源：AAAS

  时间：2025-03-21

• Nature：一种化合物有大麻的止痛特性，但没有副作用！

  慢性疼痛的治疗仍然高度依赖阿片类药物。尽管这些药物有效，但它们极易上瘾，如果滥用可能会致命。为了开发一种安全有效的阿片类替代品，华盛顿大学圣路易斯医学院和斯坦福大学的研究人员开发了一种化合物，该化合物模仿大麻植物中的一种天然分子，利用其止痛特性，且不会在小鼠中引起成瘾或精神改变的副作用。尽管还需要进一步研究，但这种化合物显示出作为非成瘾性止痛药的潜力，可能有助于缓解美国约5000万名慢性疼痛患者的痛苦。该研究于3月5日发表在《自然》杂志上。“开发非成瘾性慢性疼痛治疗手段是当务之急，这也是我实验室过去15年的主要研究方向。”该研究的通讯作者、华盛顿大学医学院麻醉学教授苏苏塔·马朱姆达博士说，“我

  来源：AAAS

  时间：2025-03-21

• BTSP：解锁海马体记忆形成中突触可塑性奥秘的新钥匙

  突触可塑性被广泛认为支持大脑中的记忆存储，但在体内决定有影响的突触变化的规则尚不清楚。研究人员将海马体位置野（PF）在每次试验中的动态变化，视为记忆形成和熟悉化过程中持续进行的可塑性的指标。通过在发放动作电位的位置细胞计算模型中应用不同的可塑性规则，并将其与小鼠在熟悉和新环境中导航时实验测量得到的 PF 进行比较，研究人员发现，行为时间尺度突触可塑性（BTSP），而非赫布型的依赖于动作电位发放时间的可塑性（STDP），能最好地解释 PF 的动态变化。触发 BTSP 的事件很少见，但在新的经历中更频繁。在探索过程中，这些事件发生的概率是动态变化的 —— 在 PF 开始后衰减，但持续驱动群体水平的

  来源：Nature Neuroscience 21.3

  时间：2025-03-21

• 多囊卵巢综合征患者子宫内膜单细胞图谱研究：解锁疾病奥秘，开启精准治疗新篇

  多囊卵巢综合征（Polycystic Ovary Syndrome，PCOS），这一困扰着全球众多育龄女性的疾病，就像隐藏在身体里的 “捣乱分子”。它不仅影响女性的生育能力，还与多种代谢疾病以及子宫内膜癌风险的增加息息相关。想象一下，对于那些渴望成为母亲的女性来说，PCOS 带来的子宫内膜容受性降低，就如同在胚胎着床的道路上设置了重重障碍，导致 implantation failure（着床失败）和流产风险飙升；同时，它还悄无声息地提高了子宫内膜癌的患病几率，给女性健康带来巨大威胁。在过去，虽然知道 PCOS 对子宫内膜有不良影响，但对于其细胞和分子层面的异质性，科学界了解甚少。现有的治疗方法

  来源：Nature Medicine 58.7

  时间：2025-03-21

• gLike 框架：精准推断复杂种群历史的新利器

  种群的人口统计学历史是遗传变异模式的基础，并编码在抽样单倍型的基因谱系树中。在此，研究人员提出了一种名为谱系似然（gLike）的人口统计学推断框架。该方法使用基于图的结构，总结基因谱系树中所有谱系之间的关系，以及种群成员身份随时间变化的所有可能轨迹，并在参数化的人口统计学模型下推导跨树的完整似然性。通过模拟和实证应用表明，对于经历过多次混合的种群，gLike 能够准确估计数十个人口统计学参数，包括祖先种群大小、混合时间和混合比例等，并且优于使用位点频率谱（site frequency spectrum）的传统人口统计学推断方法。总之，gLike 框架利用了未被充分利用的谱系信息，在推断人类和其

  来源：Nature Genetics 31.8

  时间：2025-03-21

• AAV载体空间基因组学揭示转录串扰机制，助力靶向递送大基因载荷

  基因治疗领域一直面临着一个棘手的难题：如何将大基因载荷精准递送至特定细胞类型。AAV载体虽然具有诸多优势，但其包装容量有限，难以满足大基因载荷的递送需求。近期，加州理工学院的研究人员在《Nature Biotechnology》上发表了一项突破性成果，他们通过空间基因组学技术揭示了AAV基因组间的转录串扰机制，并巧妙地利用这一机制，实现了系统给药的细胞类型特异性基因编辑，为基因治疗领域带来了新的曙光。基因治疗作为一种有望根治多种遗传性疾病的前沿技术，近年来取得了显著进展。然而，AAV载体的包装容量限制了其在递送大基因载荷方面的应用。例如，一些用于基因编辑的工具，如CRISPR–Cas9系统，其

  来源：Nature Biotechnology 33.1

  时间：2025-03-21

• 综述：干扰素 -γ 在黑色素瘤患者对免疫检查点抑制剂免疫治疗反应中的双重作用

  ### 干扰素 -γ（IFN-γ）的生理作用及在黑色素瘤中的双重角色在生理条件下，IFN-γ 主要由 T 细胞、B 细胞、自然杀伤（NK）细胞和自然杀伤 T（NKT）细胞等免疫细胞产生，多种刺激如白细胞介素（IL）-12、IL-15、IL-18、I 型干扰素和病原体相关分子模式（PAMPs）等都能诱导其分泌。IFN-γ 通过与干扰素 -γ 受体（IFNGR）结合发挥作用，IFNGR 由 IFNGR1 和 IFNGR2 两个亚基组成。受体二聚化后，激活 Janus 激酶 1（JAK1）和 JAK2，进而使信号转导和转录激活因子 1（STAT1）和 STAT3 磷酸化并转位到细胞核，结合到 IFN

  来源：Molecular Cancer 27.7

  时间：2025-03-21

• Nature Biotechnology：新RNA条形码方法跟踪微生物群落中的基因转移

  在细菌的微观世界中，基因转移是一种强大的机制，它可以改变细胞功能、推动抗生素耐药性，甚至塑造整个生态系统。如今，莱斯大学（Rice University）的一个跨学科研究团队开发出一种创新的RNA“条形码”方法，用于追踪微生物群落中的这些基因交换，为基因如何在物种间移动提供了新的见解。该研究结果最近发表在《Nature Biotechnology》上。“我们早就知道细菌以影响人类健康、生物技术和环境稳定的方式交换基因。然而，绘制参与基因转移的微生物一直是一个挑战。这种新技术为我们提供了一种直接的方式，将这些信息记录在细胞内部。”生物科学与生物工程副教授James Chappell说。传统研究基

  来源：Nature Biotechnology

  时间：2025-03-21

• 《Nature》中外合作研究证实皮肤免疫细胞也有昼夜节律

  西班牙国家心血管研究中心（Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares, CNIC）Andrés Hidalgo领导的团队发现了一种特殊的中性粒细胞群体，这些细胞位于皮肤中，能够产生细胞外基质，从而帮助维持皮肤的抗性和完整性。这项发表在《Nature》上的研究结果表明，免疫系统不仅针对病原体，还能通过物理方式增强皮肤的强度，防止病原体进入体内。中性粒细胞是一种重要的循环免疫细胞。在新研究中描述的特殊中性粒细胞群体分布在皮肤中，它们产生胶原蛋白和其他基质蛋白，从而增强皮肤屏障。这一发现扩展了我们对免疫系统的理解，并可能为治疗皮肤病、炎症、

  来源：Nature

  时间：2025-03-21

• Science子刊：细胞器是如何进化的

  细胞中的细胞器最初往往是独立的细胞，被宿主细胞合并后，在进化过程中失去了独立性。由海涅大学（HHU）教授伊娃·诺瓦克博士领导的一组生物学家正在研究这种同化过程发生的方式和速度。真核细胞——即有核的细胞——含有大量的功能性亚单位，即所谓的细胞器。它们在细胞内执行重要的功能。有些细胞器曾经是独立的单细胞生物。然后它们被一个细胞吸收，并随着时间的推移与宿主细胞共生进化。在这个过程中，这些“内共生体”失去了自主运作的能力。这类细胞器的一个著名的例子是线粒体——“细胞的发电站”——它是从细菌进化而来的。由微生物细胞生物学研究所的Nowack教授领导的工作组正在研究细胞及其内共生体如何在数百万年的过程中相

  来源：AAAS

  时间：2025-03-21

• Science Translational Medicine：通过免疫反应对儿童脑癌进行分类可以改善诊断和治疗

  匹兹堡大学医学院和匹兹堡UPMC儿童医院的研究人员和儿科神经外科医生开发了一种分析儿童脑癌的新方法，为改进诊断和治疗铺平了道路。今天在《科学转化医学》杂志上，研究人员描述了一个诊断平台，可以根据人体抗癌免疫反应对脑肿瘤进行分类。这种方法是对传统的显微镜和基因癌细胞分析的补充，为根据每个患者独特的免疫反应定制癌症治疗提供了机会，并利用免疫疗法的成功彻底改变了儿童白血病的治疗。研究报告的主要作者、皮特大学神经外科研究助理教授Itay Raphael博士说：“了解免疫细胞如何适应脑癌类型的多样性，可以帮助我们在未来找到新的治疗方法。”脑癌是儿童中仅次于白血病的第二大常见癌症，也是最致命的癌症。这是由

  来源：AAAS

  时间：2025-03-21

• Nature：正常胃黏膜的突变图谱为胃癌起源提供线索

  人体细胞在一生中会不断获得体细胞突变，进而实现组织中的自然选择。通过这些突变景观，可以了解正常的衰老过程和癌症发展的最初阶段。近日，Wellcome Sanger研究所和香港大学等机构的研究人员首次系统分析了胃黏膜组织中的体细胞突变，以揭示突变过程，其中一些突变可能导致癌症。他们还发现了一种潜在的胃癌新诱因，但需要进一步研究。研究人员发现，尽管胃黏膜经常暴露在胃酸中，但它不会受到任何毒性影响。到60岁时，携带致癌基因“驱动”突变的细胞几乎占了胃黏膜的10%。此外，他们还发现了一种不寻常的现象，即有些人的某些染色体出现了三个拷贝，表明他们接触了一种未知的诱变剂。这项研究成果于3月19日发表在《N

  来源：AAAS

  时间：2025-03-21

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