導(dǎo)讀

3月19日，中國藥科大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、浙江大學(xué)、西湖大學(xué)均在頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature上發(fā)文，其中浙江大學(xué)、西湖大學(xué)均發(fā)兩篇文章！

1、中國藥科大學(xué)王宗強教授團隊發(fā)現(xiàn)耐藥真菌感染“克星”

3月20日，中國藥科大學(xué)多靶標天然藥物全國重點實驗室王宗強教授團隊聯(lián)合山東大學(xué)藥學(xué)院尚卓教授，在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature以全文Article形式在線發(fā)表題為A Polyene Macrolide Targeting Phospholipids in the Fungal Cell Membrane的研究論文，并在Nature官網(wǎng)專題報道。該研究從微生物基因組中挖掘并生物合成出具有全新作用機制的抗真菌候選藥物Mandimycin，突破了該類藥物作用機制的固有理解。中國藥科大學(xué)多靶標天然藥物全國重點實驗室博士研究生鄧啟森、李銀川為該論文共同第一作者，王宗強教授和尚卓教授為共同通訊作者，王宗強教授為最后通訊作者，中國藥科大學(xué)為論文第一完成單位。

抗生素耐藥菌株在自然界中廣泛存在。王宗強教授團隊發(fā)現(xiàn)，為了在自然環(huán)境中保持競爭優(yōu)勢，抗生素產(chǎn)生菌已經(jīng)進化出一套策略：通過分子修飾不斷優(yōu)化抗生素結(jié)構(gòu)，以對抗耐藥菌。通過基因組挖掘優(yōu)勢生物合成基因簇，有望突破基于活性篩選的傳統(tǒng)抗生素研發(fā)瓶頸，發(fā)現(xiàn)具有新機制、新結(jié)構(gòu)的抗耐藥分子。基于這一“細菌逆向進化理論”，王宗強教授團隊構(gòu)建了一個包含31.6萬株微生物基因組的龐大數(shù)據(jù)庫，收集170多萬條生物合成基因簇，并利用生物信息技術(shù)鎖定了關(guān)鍵的生物合成基因簇。通過復(fù)雜的生物合成過程，成功制備出Mandimycin。Mandimycin分子展示了廣譜強效、機制創(chuàng)新、安全性提升等三大“超能力”，由于其獨特的結(jié)構(gòu)特征和新穎的作用靶點，Mandimycin 具有極大的開發(fā)潛力，有望成為應(yīng)對臨床耐藥真菌感染的新一代抗生素。

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08678-9

2、中國科大首次實現(xiàn)量子微納衛(wèi)星與可移動地面站間的實時星地量子密鑰分發(fā)

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、彭承志、廖勝凱等，聯(lián)合濟南量子技術(shù)研究院、中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所、微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院等單位組成的研究團隊，在國際上首次實現(xiàn)量子微納衛(wèi)星與小型化、可移動地面站之間的實時星地量子密鑰分發(fā)，在單次衛(wèi)星通過期間實現(xiàn)了多達1百萬比特的安全密鑰共享。在此基礎(chǔ)上，聯(lián)合團隊和南非斯坦陵布什（Stellenbosch）大學(xué)科研團隊合作，在中國和南非之間相隔12900多公里的距離上建立了量子密鑰，完成對圖像數(shù)據(jù)“一次一密”加密和傳輸。該工作為實用化衛(wèi)星量子通信組網(wǎng)鋪平了道路。相關(guān)研究成果于2025年3月20日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上。

量子微納衛(wèi)星“濟南一號”星地量子密鑰分發(fā)實驗示意圖

該研究工作為未來發(fā)射多顆微納衛(wèi)星構(gòu)建“量子星座”奠定了堅實基礎(chǔ)，不僅為大規(guī)模實用化量子通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，更為量子互聯(lián)網(wǎng)的全球部署開辟了新的發(fā)展路徑。《自然》雜志審稿人稱贊該成果是 “技術(shù)上令人欽佩的成就”，代表了“基于可信節(jié)點量子星座提供廣域衛(wèi)星量子密鑰分發(fā)服務(wù)的長足進步”，并“展示了衛(wèi)星量子密鑰分發(fā)技術(shù)的成熟，代表了實現(xiàn)量子和經(jīng)典通信衛(wèi)星星座的里程碑”。《自然》雜志還以“向長距離安全量子通信的現(xiàn)實飛躍”為題配發(fā)研究簡報（Research Briefing）進行報道，《自然》播客（Nature Podcast）、著名科學(xué)雜志英國《新科學(xué)家》（New Scientist）等也對該工作進行了專題報道。

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08739-z

3、浙大Nature：新型半導(dǎo)體技術(shù)造就世界最小LED

浙江大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院/海寧國際聯(lián)合學(xué)院狄大衛(wèi)教授和趙保丹研究員團隊研發(fā)的微米和納米鈣鈦礦LED（micro-PeLED和nano-PeLED）達到了傳統(tǒng)LED難以觸及的——90nm尺寸新極限，同時降尺度過程僅造成微弱的性能損耗。相關(guān)研究成果以“Downscaling micro- and nano-perovskite LEDs”為題發(fā)表在《自然》上。論文第一作者為浙江大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院博士生連亞霄、王亞馨、袁瑜才、任智翔，論文通訊作者為狄大衛(wèi)和趙保丹，浙江大學(xué)是唯一通訊單位。

Micro/nano-PeLED 與其他 LED 技術(shù)的比較

研究團隊設(shè)計了一套局域接觸工藝，其能夠在附加絕緣層中引入由光刻制作的圖案化窗口，以確保像素區(qū)域遠離電極邊緣，這一工藝有效保證了LED的發(fā)光效率，使團隊能夠制造像素尺寸從數(shù)百微米到90納米的鈣鈦礦LED。研究團隊開發(fā)的micro和nano-PeLED相較于基于III-V族半導(dǎo)體的micro-LED具有優(yōu)勢，大約在180納米的極小尺寸才開始顯現(xiàn)降尺寸效應(yīng)，此時的效率降低至最高值的50%。而傳統(tǒng)micro-LED在尺寸低于10微米時效率就已經(jīng)顯著下降。狄大衛(wèi)教授表示，論文中所展示的nano-PeLED最小可達到90納米，是迄今為止報道的最小LED像素。基于此，團隊創(chuàng)建的具有127000 PPI超高分辨率的LED像素陣列也摘得所有類型LED陣列最高分辨率的紀錄。

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08685-w

4、浙大Nature：溶瘤病毒療法打開晚期肝癌治療新局面

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院肝膽胰外科梁廷波教授團隊基于前期在肝癌免疫耐藥機制方面的研究積累，與合作團隊成功研發(fā)出全球首個第三代溶瘤病毒VG161，突破耐藥瓶頸，在復(fù)發(fā)難治性肝癌治療中取得了突破性的療效。相關(guān)研究成果以“Oncolytic virus VG161 in refractory hepatocellular carcinoma”為題發(fā)表在《自然》上，標志著團隊在該領(lǐng)域的研究達到了國際領(lǐng)先水平。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院沈藝南、白雪莉、章琦和梁興梅為共同第一作者，梁廷波為唯一通訊作者，浙江大學(xué)是唯一通訊單位。

溶瘤病毒的作用機制

溶瘤病毒是一類用于免疫療法的“抗癌特工”。作為抗癌屆的“新星”，經(jīng)過基因修飾安裝上癌細胞“定向GPS”，再接入一些外源性“助手”，它就可以選擇性地感染并殺死腫瘤細胞而不損傷正常細胞，同時激活機體免疫系統(tǒng)，使得這些病毒產(chǎn)生全身性的抗腫瘤效應(yīng)。經(jīng)過近十年的研究，針對復(fù)發(fā)難治性肝癌，研究團隊首次將溶瘤病毒療法應(yīng)用于三線肝癌患者的治療，設(shè)計開發(fā)了一種攜帶多免疫刺激因子的新型溶瘤病毒VG161，并取得了極佳的療效。該病毒通過表達IL-12和IL-15，有效激活機體的獲得性免疫和固有免疫反應(yīng)，同時表達免疫檢查點阻斷肽，不僅激活了系統(tǒng)性抗腫瘤免疫，還逆轉(zhuǎn)了腫瘤的免疫逃逸機制，并被國家藥監(jiān)局認定為“突破性療法”。這項研究為克服腫瘤耐藥性開辟了全新的路徑，展現(xiàn)了溶瘤病毒在腫瘤免疫治療中的巨大潛力，未來有望為更多晚期癌癥患者帶去希望。

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08717-5

5、抓住，看清，解密！Nature報道西湖大學(xué)丙酮酸載體研究新成果

3月19日，西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院馬丹課題組與吳旭冬課題組、盧培龍課題組合作，在Nature雜志在線發(fā)表了最新研究成果（Structures and mechanism of human mitochondrial pyruvate carrier），他們首次揭示了人體細胞線粒體內(nèi)膜上的“搬運工”丙酮酸載體MPC運輸“燃料”丙酮酸的全過程，并找到抑制“搬運工”MPC活性的通用方式，對以MPC為對象開發(fā)特定代謝依賴性癌癥、糖尿病等代謝紊亂相關(guān)疾病的靶向藥物具有重大指導(dǎo)意義。馬丹實驗室的博士生梁嘉明、史珺輝，吳旭冬實驗室的博士生宋愛龍是該文章的共同第一作者，馬丹和吳旭冬為共同通訊作者。

丙酮酸代謝與運輸簡圖

研究團隊，通過單顆粒冷凍電鏡技術(shù)解析了MPC處于朝向線粒體外開放、閉合及朝向線粒體內(nèi)開放三種構(gòu)象狀態(tài)的高分辨率三維結(jié)構(gòu)，完整揭示了MPC介導(dǎo)丙酮酸跨膜運輸?shù)骄€粒體內(nèi)部的“交替開放”模型。他們還破解了經(jīng)典抑制劑UK5099與MPC的識別與結(jié)合模式，并由此模擬和推斷出不同抑制劑分子抑制MPC活性的通用方式，對以MPC為對象開發(fā)特定代謝依賴性癌癥、糖尿病等代謝紊亂相關(guān)疾病的靶向藥物具有重大指導(dǎo)意義。

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08873-8

6、Nature報道，他們定位了抑郁癥的“藏身之處”

3月20日，西湖大學(xué)、西湖實驗室、未來產(chǎn)業(yè)研究中心楊劍課題組在Nature上發(fā)表了題為Spatially resolved mapping of cells associated with human complex traits的研究論文，向全球科學(xué)家開放了一項名叫g(shù)sMap（genetically informed spatial mapping of cells for complex traits）的新方法。通過整合全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS）與空間轉(zhuǎn)錄組（ST）技術(shù)，繪制出一張從疾病到細胞空間分布的“導(dǎo)航圖”，定位到了精神分裂癥、抑郁癥等復(fù)雜疾病（性狀）的相關(guān)細胞及其空間分布。gsMap不受物種的限制，可以將人類的GWAS數(shù)據(jù)映射到模式動物的ST數(shù)據(jù)，從而幫助我們在模式動物中找到與人類疾病相關(guān)的細胞，為建立更好的疾病模型提供了可能。

基于公共數(shù)據(jù)庫中的大腦ST數(shù)據(jù)（涵蓋小鼠、食蟹猴和人類三個物種，共174張切片），由gsMap“導(dǎo)航”，研究團隊可以很快聚焦到“谷氨酸能神經(jīng)元”身上。不論是精神分裂癥還是抑郁癥，都與這種神經(jīng)細胞有顯著關(guān)聯(lián)。而同樣是谷氨酸能神經(jīng)元，對應(yīng)不同疾病時，它的分布位置是不同的。與精神分裂癥關(guān)聯(lián)的谷氨酸能神經(jīng)元，集中分布于大腦皮層和海馬區(qū)域，這些位置與智商相關(guān)的細胞位置非常接近，甚至有重疊。更奇妙的是，分析結(jié)果顯示，在狹長形狀的海馬CA1區(qū)域，越接近背側(cè)方向的谷氨酸能神經(jīng)元，與精神分裂癥的相關(guān)性越高，呈線性上升。

團隊進一步追蹤分析，gsMap的妙棋在于“基因”，具體是哪一些基因在海馬CA1背側(cè)方向的神經(jīng)元中更為活躍呢？他們最終發(fā)現(xiàn)，與精神分裂癥相關(guān)性越高的細胞，其鈣離子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及調(diào)控基因表達越活躍。這個結(jié)果加深了我們對精神分裂癥的理解，也有助于打開未來用藥和治療的思路。

與抑郁癥相關(guān)神經(jīng)細胞在食蟹猴內(nèi)側(cè)前額葉皮層（14r）深部的分布

與抑郁癥關(guān)聯(lián)的谷氨酸能神經(jīng)元，集中分布在另一個地方——中腦和內(nèi)側(cè)前額葉皮層深部。分析顯示，這些神經(jīng)元表現(xiàn)出顯著的可塑性特征。這種“可塑性”與神經(jīng)元的突觸緊密相關(guān)，健康狀態(tài)下，這些神經(jīng)元突觸在受到特定刺激后，會表現(xiàn)出較為靈活的變化，可以互相連接，也可以互相斷開。結(jié)合現(xiàn)有藥物數(shù)據(jù)庫，他們發(fā)現(xiàn)活躍在這個位置的基因，與精神類藥物靶向基因的重合度較高，是其他大腦皮層區(qū)域的16倍，突顯了該腦區(qū)在抑郁癥干預(yù)和靶向治療中的潛在作用。

來源：中國藥科大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、浙江大學(xué)、西湖大學(xué)