科學(xué)家發(fā)現(xiàn)植物用來(lái)控制“嘴巴”的機(jī)制
大氣中二氧化碳（CO2）濃度上升會(huì)導(dǎo)致植物氣孔關(guān)閉，從而嚴(yán)重影響蒸騰失水、光合作用和植物生長(zhǎng)。但目前為止，仍然不清楚植物如何感知環(huán)境中CO2濃度的變化，而發(fā)出氣孔打開(kāi)和關(guān)閉的信號(hào)。近期，美國(guó)、愛(ài)沙尼亞和芬蘭的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種植物用來(lái)指導(dǎo)自身“呼吸”CO2的分子途徑。
我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大豆能量感受器通過(guò)調(diào)控碳源分配控制共生固氮的分子機(jī)制
豆科植物與根瘤菌的結(jié)瘤共生固氮體系是自然界中固氮效率最高、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用最為廣泛的生物固氮系統(tǒng)，對(duì)保持農(nóng)業(yè)以及自然生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)生產(chǎn)和碳匯有重要意義。共生固氮消耗的能量主要來(lái)源于光合作用所固定的碳水化合物，然而，豆科植物如何依據(jù)光合產(chǎn)物供應(yīng)情況調(diào)整根瘤固氮反應(yīng)速率的分子機(jī)制尚待揭示。
我國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)監(jiān)測(cè)細(xì)胞間直接接觸通訊的技術(shù)
監(jiān)測(cè)多細(xì)胞生物中的細(xì)胞間通訊對(duì)于理解胚胎發(fā)生和腫瘤發(fā)生等多種生物學(xué)過(guò)程至關(guān)重要。中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心開(kāi)發(fā)了一種用于監(jiān)測(cè)小鼠細(xì)胞-細(xì)胞動(dòng)態(tài)接觸的技術(shù)，并通過(guò)永久性標(biāo)記細(xì)胞間的接觸來(lái)追蹤細(xì)胞接觸過(guò)程。
近紅外二區(qū)比率熒光探針用于轉(zhuǎn)移前哨淋巴結(jié)的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)和精確導(dǎo)航手術(shù)
前哨淋巴結(jié)（Sentinel Lymph Node, SLN）活檢是確定腫瘤轉(zhuǎn)移情況和治療方案的關(guān)鍵診斷程序。然而，目前的SLN活檢需要通過(guò)手術(shù)導(dǎo)航切除SLN，然后進(jìn)行耗時(shí)的病理檢查判斷其良惡性，不僅耽誤癌癥患者治療進(jìn)程，而且給淋巴結(jié)陰性患者帶來(lái)不必要的醫(yī)源性損傷。
科學(xué)家開(kāi)發(fā)出診斷幼兒孤獨(dú)癥譜系障礙的新方法
近些年來(lái)，全球范圍內(nèi)孤獨(dú)癥譜系障礙（Autism Spectrum Disorder，ASD）患病率均有上升趨勢(shì)。孤獨(dú)癥已成為嚴(yán)重影響兒童健康的全球公共衛(wèi)生問(wèn)題，世界衛(wèi)生組織將其列為兒童精神疾病第一位。
我國(guó)科學(xué)家利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)頜骨關(guān)鍵特征點(diǎn)自動(dòng)還原實(shí)現(xiàn)復(fù)雜頜骨缺損精準(zhǔn)重建
頜骨分上頜骨及下頜骨，是面部中、下部的主要骨骼結(jié)構(gòu)，對(duì)面形、語(yǔ)言和吞咽等生理功能都非常重要。腫瘤、外傷、感染等因素均可造成上、下頜骨的缺損，繼而造成毀容，甚至危及生命。然而，對(duì)于跨過(guò)中線(xiàn)的大范圍頜骨缺損病例，無(wú)法參照健側(cè)進(jìn)行重建，僅依靠醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)往往難以達(dá)到理想效果。
科學(xué)家使用鐵磁機(jī)器人實(shí)現(xiàn)靈活高效的自動(dòng)化病毒檢測(cè)
在全球范圍內(nèi)提高病毒診斷和監(jiān)測(cè)檢測(cè)能力是流行病預(yù)防的關(guān)鍵。核酸擴(kuò)增檢測(cè)（NAATs）相比抗原抗體檢測(cè)具有更優(yōu)的靈敏度、特異性和快速部署能力。然而，當(dāng)前基于 NAAT 的自動(dòng)化檢測(cè)平臺(tái)無(wú)法靈活實(shí)現(xiàn)集成的液體處理、分析和自動(dòng)反饋流程，并且它們的設(shè)備笨重、昂貴、試劑損耗大，需要繁瑣的安裝和維護(hù)要求，因此限制了其檢測(cè)能力。
使用葉酸受體α靶向雙模態(tài)納米探針對(duì)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤進(jìn)行PET/NIR-II熒光成像和術(shù)中導(dǎo)航成像
膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（Glioblastoma Multiforme, GBM）是最常見(jiàn)、最致命的腦腫瘤之一。目前，治療腦膠質(zhì)瘤最常用的方法是手術(shù)切除，并輔以術(shù)后放療和化療。然而，GBM浸潤(rùn)性生長(zhǎng)的特性使神經(jīng)外科醫(yī)生難以準(zhǔn)確識(shí)別腫瘤邊緣進(jìn)行最大程度切除。
熒光分子成像可改善口腔鱗狀細(xì)胞癌術(shù)中前哨邊緣檢測(cè)
為在術(shù)中完全清除腫瘤組織，最大限度保留正常組織，以保護(hù)患者正常呼吸、說(shuō)話(huà)、吞咽等功能。需要對(duì)頭頸部鱗狀細(xì)胞癌進(jìn)行精準(zhǔn)的切緣判斷。而頭頸部鱗狀細(xì)胞癌術(shù)中切緣的判斷主要依賴(lài)外科醫(yī)生的視診、觸診以及術(shù)中冰凍切片，易受標(biāo)本采樣誤差的影響。
我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)血液中的嵌合常染色體變異有望作為一類(lèi)新型標(biāo)志物預(yù)測(cè)肺癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)
肺癌是全球癌癥死亡的主要原因。人群風(fēng)險(xiǎn)篩查可有效降低肺癌發(fā)病率和死亡率。遺傳和非遺傳因素都會(huì)影響肺癌的發(fā)生和發(fā)展。全基因組關(guān)聯(lián)研究已經(jīng)確定了肺癌的許多遺傳基因易感位點(diǎn)。通過(guò)結(jié)合這些易感位點(diǎn)構(gòu)建的多基因風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分(PRS)已被證明可有效地量化肺癌的個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)。然而，由于非遺傳因素的影響，PRS的預(yù)測(cè)性能在個(gè)體之間差異較大。
我國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)全新癡呆癥預(yù)測(cè)模型可提前預(yù)測(cè)發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)
作為進(jìn)行性發(fā)展的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，癡呆癥由于病程緩慢，臨床診斷缺乏有效的早診手段，患者往往錯(cuò)過(guò)最佳治療時(shí)間。因此迫切需要針對(duì)癡呆癥早期診斷、早期預(yù)測(cè)、早期干預(yù)的研究。
科學(xué)家提出APOE4通過(guò)膽固醇失調(diào)損害少突膠質(zhì)細(xì)胞的髓鞘形成
載脂蛋白E4（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“APOE4”）是阿爾茨海默病關(guān)聯(lián)性最強(qiáng)的遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素。但APOE4表達(dá)水平及功能對(duì)人腦的影響尚不明確，這限制了對(duì)攜帶APOE4阿爾茨海默病風(fēng)險(xiǎn)因素個(gè)體開(kāi)發(fā)靶向治療的方向。美國(guó)麻省理工學(xué)院等研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，APOE4通過(guò)少突膠質(zhì)細(xì)胞中膽固醇失調(diào)從而損害髓鞘。
科學(xué)家利用多區(qū)域轉(zhuǎn)錄組揭示靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物衰老與社會(huì)環(huán)境的特征
衰老往往伴隨著大量社會(huì)行為與生物變化，包括認(rèn)知能力、健康和壽命的下降。此外，隨著年齡的增長(zhǎng)，患神經(jīng)退行性疾病（如帕金森病和阿爾茨海默病）的風(fēng)險(xiǎn)增加，這表明大腦中與年齡相關(guān)的變化可能是這些疾病發(fā)病機(jī)制的因素。美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物大腦的多區(qū)域轉(zhuǎn)錄組分析，揭示了靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物衰老和社會(huì)環(huán)境的特征。
我國(guó)科學(xué)家揭示青春期啟動(dòng)的發(fā)育編程機(jī)制
下丘腦神經(jīng)元類(lèi)型復(fù)雜，且部分神經(jīng)元是啟動(dòng)青春期開(kāi)始不可或缺類(lèi)型。盡管下丘腦神經(jīng)發(fā)生與生理功能密切相關(guān)，但其發(fā)育過(guò)程與生理缺陷之間關(guān)系尚不明確。中國(guó)科學(xué)院遺傳發(fā)育所與清華大學(xué)等研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了青春期啟動(dòng)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，并提出調(diào)控神經(jīng)發(fā)生的新機(jī)制。
我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)原始生殖細(xì)胞增殖新機(jī)制
了解人類(lèi)原始生殖細(xì)胞（hPGCs）的分子和細(xì)胞機(jī)制對(duì)于研究不孕癥和生殖細(xì)胞腫瘤發(fā)生至關(guān)重要。許多RNA結(jié)合蛋白（RBP）和非編碼RNA在hPGC發(fā)育過(guò)程中特異性表達(dá)功能。然而，這些RBP和非編碼RNA在hPGC中的作用和調(diào)控機(jī)制仍不清楚。
我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)線(xiàn)粒體DNA釋放的新機(jī)制
線(xiàn)粒體DNA（mtDNA）釋放在多種炎癥相關(guān)疾病進(jìn)展中起到了至關(guān)重要的作用，但mtDNA穿過(guò)線(xiàn)粒體內(nèi)膜的機(jī)制尚不清楚。