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  • 基于图像的可解释人工智能突破传统 dysplasia 识别局限,精准诊断骨髓增生异常肿瘤

    在血液肿瘤的诊断领域,骨髓增生异常肿瘤(MDS)一直是一个挑战。这种克隆性髓系恶性肿瘤以无效造血、血细胞减少、骨髓增生异常(dysplasia)和 recurrent 遗传事件为特征。准确评估骨髓细胞形态对于MDS的初始诊断、疗效评估以及向急性髓系白血病(AML)转化的监测至关重要。然而,与相对容易计数的原始细胞不同,dysplasia 的迹象更为细微,其准确识别高度依赖于经验丰富的血液学专家。即便如此,这种识别过程也常常充满挑战:它既费时费力,又容易受到观察者间变异的影响——即使是资深形态学家之间也可能得出不同结论。此外,本地诊断与中心实验室复核结果之间也常存在差异。这种诊断上的不确定性,直

    来源:npj Precision Oncology

    时间:2025-12-12

  • 肿瘤内皮细胞与淋巴细胞密度在晚期肝细胞癌免疫治疗中的差异意义:AI驱动的肿瘤微环境分析

    在肝癌治疗领域,晚期肝细胞癌(HCC)的治疗曾长期局限于索拉非尼等酪氨酸激酶抑制剂,患者获益有限。近年来,以atezolizumab联合bevacizumab(Atezo-Bev)为代表的免疫联合治疗方案显著改善了部分患者的生存,成为一线治疗新标准。然而,并非所有患者都能从这种联合治疗中同等获益,疗效存在显著异质性。因此,临床迫切需要一个可靠的生物标志物,能够像“指南针”一样,精准指引不同生物学特征的HCC患者选择最适合的治疗方案,避免无效治疗和资源浪费。传统的预测标志物,如PD-L1表达或肿瘤突变负荷(TMB),在HCC中的预测价值有限。这使得研究人员将目光投向了肿瘤内部更为复杂的“生态系统

    来源:npj Precision Oncology

    时间:2025-12-12

  • 应变调控的边缘转角双层石墨烯:结构重构与电子态签名

    当两层石墨烯以微妙的角度重叠时,会形成令人着迷的摩尔图案,从而衍生出奇特的物理性质。近年来,魔角转角双层石墨烯(TBG)因其强关联和拓扑态而备受关注,然而,对于远小于1°的极小转角( marginally twisted bilayer graphene, m-TBG)体系,其独特的结构和电子性质却鲜有实验探索。在如此小的转角下,强烈的晶格弛豫会显著重构局部原子几何结构:AA堆叠区域(原子垂直对齐)收缩,AB/BA区域(伯纳尔堆叠)扩展为三角形畴,并形成畴壁(Domain Wall, DW)网络。这些独特的结构为探索相关性和拓扑现象提供了新机遇,例如,畴壁处可形成手性一维拓扑通道,甚至在量子霍

    来源:National Science Review

    时间:2025-12-12

  • 基于石笋钙同位素的定量古水文重建揭示4.2千年事件对长江中游新石器社会的影响

    在人类文明发展史上,适宜且稳定的降雨是支撑社会繁荣的基石。然而,当降雨模式发生剧烈波动,尤其是出现极端降水事件时,往往会给古代社会带来毁灭性打击。大约在4200年前(4.2 kyr BP),全球多个地区,包括中东、南亚和东亚,都经历了显著的气候变化,这一时期被称为“4.2千年事件”。在中国,与之相对应的是长江中游地区高度发达的石家河文化的衰落。石家河文化以其宏大的城址(如面积达1.8平方公里的石家河古城)、先进的玉器与陶器制作技术以及复杂的水利管理系统而闻名,是新石器时代晚期技术最先进的文明之一。然而,从约4300年前开始,该文化走向衰落,并在约3900年前崩溃。关于其崩溃原因,学术界长期存在

    来源:National Science Review

    时间:2025-12-12

  • m6A RNA甲基化在早期胚胎谱系中维持X染色体失活和X-常染色体剂量补偿的作用

    在哺乳动物中,雌性个体通过一条X染色体的失活来平衡两性间X连锁基因的剂量,这被称为X染色体失活。然而,这又带来了新的问题:仅剩一条有活性的X染色体,其上的基因表达量如何与拥有两个拷贝的常染色体基因相匹配?这就是著名的X-常染色体剂量补偿问题。数十年来,关于哺乳动物是否通过上调活性X染色体的表达来实现剂量补偿的争论一直存在。近年来,随着单细胞等位基因分辨转录组分析技术的发展,证据表明在早期胚胎发生过程中,伴随着失活X染色体上基因的沉默,活性X染色体确实发生了协调性的上调。但维持这种精妙平衡的分子机制,尤其是新兴的表观转录组调控因子——N6-甲基腺嘌呤(m6A)RNA甲基化在其中扮演的角色,仍是一

    来源:Stem Cell Reports

    时间:2025-12-12

  • SUMO特异性蛋白酶SPF1与SPF2通过介导WRI1去SUMO化负调控种子油脂合成

    种子是植物繁衍后代的重要器官,也是人类获取食用油和工业用油的主要来源。提高种子含油量一直是作物遗传改良的重要目标。在模式植物拟南芥中,WRINKLED1(WRI1)作为APETALA2/EREBP转录因子家族的成员,是调控种子油脂合成的关键主效因子,直接控制脂肪酸合成途径多个关键基因的表达。然而,科学家们对WRI1蛋白自身的转录后调控机制,特别是蛋白质翻译后修饰如何影响其稳定性和活性的认识仍不完善。SUMO化是一种重要的蛋白质翻译后修饰过程,类似于泛素化,但功能迥异。它通过E1(激活酶)、E2(结合酶)、E3(连接酶)级联反应将SUMO(小泛素样修饰物)共价连接到靶蛋白的特定赖氨酸残基上,从而

    来源:Plant Communications

    时间:2025-12-12

  • OsWRKY47-OsMYB30/OsWRKY39模块通过协调物理和化学防御增强水稻稻瘟病抗性

    水稻作为全球主要粮食作物,其生产安全一直受到稻瘟病的严重威胁。由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的这种毁灭性病害,每年导致水稻产量大幅损失,堪称水稻的"癌症"。稻瘟病菌的侵染过程颇具策略性:首先通过附着孢产生巨大膨压穿透植物表皮细胞壁,完成初期入侵;随后在植物组织内扩展蔓延,最终形成典型病斑。面对这一多阶段侵染过程,植物进化出了相应的防御机制——早期通过强化细胞壁等物理屏障阻止病原菌入侵,后期则激活化学防御物质抑制病原菌扩展。然而,科学家们一直困惑的是:是否存在一个"总指挥"基因,能够协调这两道防线的有序激活?这种协同防御机制背后的分子调控网络又是怎样的?针对这一科学难题,

    来源:Plant Communications

    时间:2025-12-12

  • 算法平台管理的双刃剑效应:基于认知评价与持久认知理论的外卖骑手风险行为机制研究

    在数字经济的浪潮中,外卖骑手已成为城市生活中不可或缺的风景线。然而,这群"与时间赛跑"的劳动者却面临着令人担忧的安全隐患——闯红灯、逆行、超速等风险行为屡见不鲜。数据显示,近96.21%的骑手认为自己面临严重的意外伤害风险,外卖行业已成为工伤高发区。这背后隐藏着一个深刻的社会问题:在算法平台高效管理的表象下,骑手们为何会陷入"沉默顺从"式的风险行为?以往研究对算法平台管理的影响存在明显分歧。部分学者强调算法的"赋能"作用,认为路线规划、订单匹配等决策支持工具提升了骑手的自主性;另一些研究则聚焦算法的"控制"本质,指出实时监控和严格奖惩规则削弱了骑手自主权,使其陷入"订单竞赛"。这种学术争议恰恰

    来源:iScience

    时间:2025-12-12

  • 内侧颞叶中嗅内皮层与嗅周皮层在情景记忆提取中的互补作用:整合与分化的平衡机制

    当我们回忆过去时,大脑不仅能提取出特定事件的独特细节(比如上周三午餐吃了什么),还能将共享同一背景的多个事件整合成一个连贯的整体(比如记住那家餐厅里所有见过的装饰)。这种既保持特异性又实现泛化的能力,是情景记忆系统的核心特征,其神经基础主要依赖于内侧颞叶(Medial Temporal Lobe, MTL)的协同工作。然而,MTL内的不同亚区——如海马体(Hippocampus, HP)、嗅内皮层(Entorhinal Cortex, EC)、嗅周皮层(Perirhinal Cortex, PrC)和海马旁皮层(Parahippocampal Cortex, PhC)——是如何通过互补的计算机

    来源:iScience

    时间:2025-12-12

  • 古老肽酶被"征用"调控多细胞蓝细菌发育模式的新机制

    在生命演化的长河中,多细胞生物如何从简单的细胞聚集发展出精确的空间模式,一直是发育生物学领域的核心谜题。20世纪50年代,数学家艾伦·图灵提出的反应-扩散模型为这一现象提供了理论框架,认为生物模式的形成源于具有不同扩散速率的组分之间的相互作用。然而,这一理论中的关键环节——扩散性抑制因子的成熟机制——长期以来仍笼罩在神秘面纱之下。蓝细菌作为地球上最早进行产氧光合作用的生物类群,为研究多细胞模式形成提供了独特模型。在多变氮源的环境中,某些丝状蓝细菌如Nostoc PCC 7120演化出了惊人的生存策略:当环境中缺乏结合氮时,约10%的细胞会分化为专门固氮的异形胞,这些特化细胞能够创造低氧微环境,

    来源:iScience

    时间:2025-12-12

  • 人类激酶组内在无序区域功能热点图谱:LSTM深度学习框架的精准预测与功能解析

    在细胞信号传导的精密网络中,蛋白质磷酸化如同分子世界的语言,而激酶就是这种语言的主要书写者。人类基因组编码的500多种激酶构成了复杂的信号调控网络,然而令人惊讶的是,其中三分之一的激酶功能仍属未知领域。更棘手的是,现有结构生物学研究主要聚焦于激酶的结构域,而对那些缺乏固定结构的"柔性区域"——内在无序区域(IDR)的关注远远不足。这些区域虽然看似无序,却在激酶-底物识别、构象转换和磷酸化事件中扮演着关键角色,如同交响乐中即兴发挥的华彩乐章。传统的IDR预测工具在面对整个蛋白质组时往往力不从心,就像用渔网捕捉溪流中的小鱼,难免会有遗漏。特别是对于激酶中那些短小但功能关键的线性模体(SLiM),如

    来源:Briefings in Bioinformatics

    时间:2025-12-12

  • 花生基因组资源(PGR):一个面向栽培花生的功能基因组学平台

    花生作为全球重要的油料作物,其产量在2025年已达到约5178万公吨,占全球油料作物的第四位。尽管野生和栽培花生的全基因组测序已完成,且PeanutBase等数据库提供了丰富的基因组资源,但栽培花生中绝大多数基因的功能仍未被阐明。这一研究空白严重限制了花生分子育种和农艺性状改良的进程。为了突破这一瓶颈,研究人员开发了一个功能强大的综合性基因组学平台——花生基因组资源(Peanut Genome Resource, PGR),专注于为中国主栽花生品种“石头奇”(Arachis hypogaea var. Shitouqi)提供全面的基因组、注释和表型数据。这项发表在《Plant and Cell

    来源:Plant and Cell Physiology

    时间:2025-12-12

  • PLiCat:基于大语言模型的蛋白质-脂质相互作用解码工具及其在脂质结合特异性预测中的应用

    在细胞的生命活动中,蛋白质与脂质的相互作用如同精密的分子舞蹈,调控着信号传导、免疫稳态和表观遗传等关键过程。然而,传统生物化学方法耗时费力,而现有计算工具难以区分不同脂质类别,使得我们对脂质结合特异性的认知存在巨大空白。随着蛋白质语言模型(Protein Language Models, PLMs)的突破性进展,直接从氨基酸序列中解读功能密码成为可能。为解决这一挑战,南方科技大学的董飞彤与吴婧柔开发了PLiCat(Protein-Lipid interaction Categorization tool),这是首个仅凭序列即可预测八大脂类结合类别的计算工具。该研究发表于《Briefings i

    来源:Briefings in Bioinformatics

    时间:2025-12-12

  • DREB2C.L-IAGLU模块通过糖代谢调控黄瓜长期耐热性的分子机制

    随着全球气候变暖加剧,热胁迫已成为制约农作物安全生产的重要环境因子。黄瓜作为世界范围内重要的蔬菜作物,虽然起源于热带,却意外地表现出热敏感性,其适宜生长温度仅为18-30°C。在中国夏季设施栽培中,气温常超过35°C,导致黄瓜出现下胚轴徒长、叶片灼伤、移栽成活率降低等问题,最终造成产量和品质的显著下降。尽管前期研究已鉴定出若干与耐热性相关的数量性状位点(QTL),但针对幼苗期长期热胁迫的评价体系和分子调控机制仍不清楚,这严重制约了黄瓜耐热品种的选育进程。为解决这一难题,中国农业大学三亚研究院赵健宇、张小兰团队与东北农业大学辛明团队合作,在《Horticulture Research》上发表了题

    来源:Horticulture Research

    时间:2025-12-12

  • 基于大语言模型智能体的纳什均衡解析表征框架PrimeNash:实现碳市场博弈首例闭式解与机器可验证证明

    在经济学、计算机科学和社会科学等多个领域,博弈论为分析战略互动提供了基础框架。其中,纳什均衡(Nash equilibrium)作为最核心的解概念,描述了一种稳定的策略组合,使得任何参与者都无法通过单方面改变策略来增加自身收益。然而,在面对高维策略空间、递归的跨期依赖以及不连续的非凸收益函数时,传统的手工推导闭式纳什均衡(即策略能明确表示为游戏参数的解析函数)变得异常困难,这限制了其在复杂现实场景(如气候政策、金融市场)中的深入应用。现有的求解方法主要分为解析法、数值法和基于机器学习的方法。解析法虽然精确但缺乏可扩展性;数值法(如遗传算法、蒙特卡洛模拟)灵活但收敛性保证不足且结果难以解释;机器

    来源:Nexus

    时间:2025-12-12

  • 仿生软微阀:面向床旁检测设备的可集成流体二极管

    在个性化医疗快速发展的今天,微流控技术凭借其微型化、低样本消耗和高度集成化的优势,成为床旁检测(Point-of-Care, POC)设备的核心技术。然而,作为微流控系统“交通枢纽”的微阀,却长期面临响应速度慢、流体阻力高、难以与现有芯片集成等瓶颈。传统微阀多依赖复杂的光刻工艺或外部驱动设备,限制了其在便携式医疗设备中的广泛应用。能否设计一种既快速响应又易于集成的微阀,成为推动微流控技术走向实际应用的关键挑战。受人体心脏瓣膜高效启闭机制的启发,香港城市大学与北京航空航天大学联合团队在《Cell Reports Physical Science》发表了一项突破性研究,提出了一种仿生软微阀(HiV

    来源:Cell Reports Physical Science

    时间:2025-12-12

  • 器官仿形电子器件:面向长期检测与局部治疗的人机融合新范式

    在医疗技术飞速发展的今天,传统刚性电子设备与人体柔软组织之间的机械性能失配,如同试图将钢板贴合在绸缎表面,不仅造成患者不适,更严重限制了长期监测与精准治疗的实现。医院内庞大的监护设备能否转化为贴合皮肤的柔性贴片?植入体内的电子器件能否像器官组织一样柔软可延展?这些挑战催生了“赛博格电子器件”(Cyborg electronics)这一前沿领域的诞生。发表于《Cell Reports Physical Science》的这篇前瞻性论文,由广州医科大学的齐杰、张凌敏与南方科技大学的蒋兴宇共同撰写,系统阐述了如何通过材料创新与结构设计,使电子设备与人体组织实现“人机融合”。研究指出,理想的可植入设备

    来源:Cell Reports Physical Science

    时间:2025-12-12

  • 印刷电路板集成静电传感器:实现宽频振动检测与无线频谱分析的新突破

    在智能交通维护、精密机械预测性保养以及海洋水声传感等领域,低频振动检测具有至关重要的意义。然而,传统压电振动传感器因材料固有局限和高共振频率,在低频检测中灵敏度不足;光纤传感器虽具宽带特性,但机械强度差、成本高,难以大规模生产。近年来,摩擦纳米发电机(TENG)技术为机械信号至电信号的转换提供了新范式,其具备卓越的适应性、便携性和易制造性。但现有TENG传感器多采用滑块、磁质量或弹簧质量结构,需克服振动组件自重,导致工作带宽窄、振动加速度阈值高,且接触式工作易引起材料磨损、寿命短,非接触式方案则信号响应不佳且依赖复杂外部信号调理仪器,制约了其在实际场景中的集成与智能化应用。针对上述挑战,上海交

    来源:Cell Reports Physical Science

    时间:2025-12-12

  • 液态镓介导低温烧结合成可按需定制的高熵合金:组分性能协同调控新策略

    在材料科学领域,高熵合金(HEAs)因其独特的化学协同效应和晶格应变现象,被誉为打破传统合金设计理念的革命性材料。这类由五种及以上主元元素以等摩尔或近等摩尔比例构成的固溶体合金,在电催化、航空航天部件和电子器件等领域展现出巨大应用潜力。然而,其发展却面临着一个看似矛盾的困境:为了实现熵稳定化,传统合成方法需要将材料加热至1800°C以上的极端温度,但这样的高温环境又会导致低熔点元素的挥发流失,使得精确控制合金组成成为难题。现有技术如机械合金化和电弧熔炼各有局限:前者需要长达48小时的球磨过程,容易引入氧、氮杂质;后者对难熔HEAs的加热温度甚至超过其理论熔点。虽然磁控溅射和脉冲激光沉积等新兴技

    来源:Cell Reports Physical Science

    时间:2025-12-12

  • 基于热镜与定向导热的低发射率(0.34)表面用于光热储能研究

    随着能源危机和碳中和目标的推进,高效利用太阳能成为全球研究热点。太阳能热利用是最直接、高效的太阳能转换方式之一,但地表太阳能存在昼夜波动、季节变化和区域差异等固有挑战。相变储热材料(PCMs)能够以近似等温的方式大规模储存热能,而光热转换相变材料(PCPCMs)通过集成光热转换材料(如碳材料、金属、半导体等)与PCMs,实现了太阳能吸收与储存的一体化。然而,传统PCPCMs面临一个突出矛盾:为提高光热转换效率而增加碳材料负载量,往往会牺牲材料的热存储密度(即相变焓),并因界面热阻、颗粒聚集等问题限制传热增强。更棘手的是,碳基PCPCMs在运行中易出现表面过热(比各向同性材料高2-11°C),在

    来源:Cell Reports Physical Science

    时间:2025-12-12


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