Hebei Normal University

学术成果1. AAVLINK技术：突破AAV包装限制的长基因递送新方法2. 感知出血、原位成胶的智能“活胶水”实现炎症性肠病精准治疗3. 具有连续垂直二维离子通道的柔性固态电解质的构建4. 突破标注依赖的强泛化医学病灶自动定位模型5. 抗体偶联间充质干细胞治疗自身免疫性疾病6. 揭示Resminostat靶向HDAC1凝聚体克服脑胶质瘤耐药的机制7. 拓扑声镊8.“AI科学家团队”，加速新材料创制9.仿酶催化剂“接力”实现高效绿氨合成10.表面化学主导的超越尺寸互补的纳米颗粒蛋白腔体精准靶向机制11.多模态融合学习实现癌症患者精准生存预测12.靶向CMKLR1信号重塑睾丸巨噬细胞代谢稳态延缓男性生殖衰老13.跨物种转录元件智能设计平台开发14.常规心脏电影成像实现4D心肌应变定量新方法15.生物老化微塑料的“特洛伊木马”效应16.基于注意力增强BT-YOLO框架的海岸蓝眼泪藻华实时监测向上滑动查看更01AAVLINK技术：突破AAV包装限制的长基因递送新方法点睛一句：开发AAVLINK技术，高效灵活递送长基因，突破基因治疗关键瓶颈。中国科学院深圳先进技术研究院医工所、医学成像科学与技术系统全国重点实验室路中华团队和北京大学第一医院姜玉武团队，合作开发了名为AAVLINK的基因递送技术，在Cell上发表了题为“AVLINK: A potent DNA-recombination method for large cargo delivery in gene therapy”的研究成果。该研究报道了名为AAV with translocation LINKage（AAVLINK）的全新技术策略，依托Cre/lox介导的分子间DNA重组机制，实现体内分段长基因的高效、精准重构，从技术层面解决了传统AAV递送长基因的核心难题。功能验证显示，该技术成功在体内重构并表达完整的孤独症致病基因Shank3、癫痫致病基因SCN1A，分别有效改善Shank3缺失小鼠的孤独症样行为表型，以及Scn1a突变小鼠的癫痫发作症状；同时，其还能高效递送碱基编辑器、转录调控器等CRISPR基因编辑工具，拓展了基因治疗的应用范围。为提升技术的临床转化可行性，研究团队进一步研发出AAVLINK2.0版本，通过引入易降解的Cre蛋白降低生物安全风险；同时，构建了通用型载体资源库，覆盖193个与孤独症、癫痫等疾病相关的长基因及5种CRISPR基因编辑工具。该研究建立的AAV长基因载荷递送新范式，为相关疾病基因治疗提供了全新技术策略，有望加速基因治疗技术的临床转化进程。路中华研究员、姜玉武教授、深圳先进院刘太安副研究员为论文的共同通讯作者，中国科学院大学博士研究生林剑邦、林韵萍，北京大学第一医院儿童医学中心刘娜娜博士为论文的共同第一作者。图1AAVLINK介导的基因大载荷高效递送技术技术Cell | 深圳先进院等攻克长基因递送难题 基因治疗有了新策略02感知出血、原位成胶的智能“活胶水”实现炎症性肠病精准治疗点睛一句：靶向病灶的“智能活胶水”：针对炎症性肠病的活体治疗新策略。中国科学院深圳先进技术研究院合成所、定量合成生物学全国重点实验室钟超团队联合深圳大学医学部黄鹏团队提出一种面向炎症性肠病治疗的“智能活胶水”新策略，在Nature Biotechnology上发表了题为“Engineered living glues secrete therapeutic proteins for treatment of inflammatory bowel disease”的研究成果。在生物医学快速发展的背景下，传统医用材料缺乏环境感知与自适应能力，难以应对复杂病理微环境（如炎症性肠病相关肠道出血）。合成生物学通过改造细胞并与材料体系耦合，催生出工程活材料，使材料具备动态响应与功能自调控潜力，但其在活体内诊疗应用仍处探索阶段。本研究开发了一种基因编程的“活胶水”，通过在益生菌中整合出血感知、定向黏附与修复治疗三大模块，使其具备疾病感知与治疗能力。在DSS及IL-10⁻/⁻ 炎症性肠病动物模型中，该“活胶水”实现了“感知—定位—持续治疗”一体化干预，显著改善炎症与屏障修复。研究工作为炎症性肠病精准长效治疗提供新策略，并为可编程智能治疗材料奠定基础。钟超研究员、深圳先进院安柏霖副研究员、黄鹏教授为论文的共同通讯作者，深圳先进院钟超课题组原科研助理葛昌浩与深圳大学江珊珊博士为共同第一作者。图2 智能活胶水用于精准靶向与治疗炎症性肠病Nature Biotechnology | 智能“活胶水”助力炎症性肠病精准治疗03具有连续垂直二维离子通道的柔性固态电解质的构建点睛一句：新结构设计，新离子通道，高离子传导、柔性复合固态电解质。中国科学院深圳先进技术研究院碳中和所成会明、彭晶团队联合华南理工大学胡仁宗团队，提出了一种新型复合固态电解质的结构设计，获得了高达10.2 mS cm-1的室温离子电导率，同时兼备良好柔韧性。在Nature Nanotechnology上发表了题为"Superionic composite electrolytes with continuously perpendicular-aligned pathways for pressure-less all-solid-state lithium batteries"的研究成果。为克服复合固态电解质面临的离子传导性能与机械柔性难以兼得的固有矛盾，研究团队提出了一种复合固态电解质的结构设计新思路，实现了离子传导与机械柔性的解耦。其复合结构由垂直排列的LixMyPS3纳米片层与聚氧化乙烯层交替堆叠而成：前者构建了垂直连续的二维离子传导通道，后者则确保了材料的柔韧性及界面相容性。该电解质不仅具有超高离子电导率，同时能与电极保持紧密的机械接触，使全固态电池即使在无外压条件下也能稳定工作，摆脱了传统高离子电导固态电解质对高外部堆叠压力的依赖。成会明院士、彭晶副研究员、胡仁宗教授为论文的共同通讯作者，深圳先进院博士后兰雪侠、深圳先进院-中国科学技术大学联合培养硕士生李圳为论文的共同第一作者。图3 具有垂直的连续二维离子通道的复合电解质的结构设计Nature Nanotechnology | 深圳先进院成会明院士团队基于垂直连续二维离子通道构建超离子电导柔性固态电解质04突破标注依赖的强泛化医学病灶自动定位模型点睛一句：基于影像与文本多层次语义对齐的自监督病灶定位新模型。中国科学院深圳先进技术研究院医工所、医学成像科学与技术系统全国重点实验室王珊珊团队联合清华大学、澳门科技大学等单位，提出了一种兼具强泛化能力且无需人工标注的自监督多模态视觉语言模型AFLoc（Annotation-Free Localization），在Nature Biomedical Engineering上发表了题为“A multimodal vision–language model for generalizable annotation-free pathology localization”的研究成果。该研究的核心创新在于提出了一种跨医学影像与临床文本的多层级语义对齐机制，构建了一个无需人工标注即可实现病灶自动定位的自监督学习框架。该方法充分利用临床实践中易于获取的影像报告作为诊断语义来源，有效规避了传统深度学习方法对人工标注数据的强依赖，显著提升了医学影像数据的利用效率与模型的泛化能力，实现了多应用场景下的病灶自动定位与精准诊断。结果显示，AFLoc在病灶定位与零样本诊断任务中优于现有方法，部分任务甚至超过人类专家水平。其自监督学习范式为医学影像人工智能从“标注依赖”迈向“自监督学习”提供了切实可行的技术路径，也为构建更加鲁棒、可推广的临床医学智能系统奠定了坚实基础。王珊珊研究员、澳门科技大学医学人工智能研究所张康教授为论文的共同通讯作者，深圳先进院博士生杨浩、清华大学助理教授周洪宇为论文的共同第一作者。研究工作同时得到了郑海荣院士的指导与支持。图4 AFLoc模型的预训练与推理流程图Nature Biomedical Engineering | 让 AI 自己找病灶 医学影像诊断或将告别“手工标注时代”05抗体偶联间充质干细胞治疗自身免疫性疾病点睛一句：用抗体“导航”、干细胞“送药”，实现自免疾病靶向治疗。中国科学院深圳先进技术研究院医工所王言团队与东南大学生命科学与技术学院陈磊团队合作，开发了一种面向自身免疫疾病的“抗体偶联MSC递药系统（AcM-DDS）”策略，在Nature Communications上发表了题为“Antibody-conjugated mesenchymal stromal cell drug delivery system for the treatment of autoimmune diseases in mice”的研究成果。针对间充质干细胞在体内归巢效率低、病灶滞留难的临床瓶颈，研究团队利用生物正交点击化学，将靶向抗体锚定于干细胞膜表面，同时让细胞装载治疗药物，将其改造为可主动识别并迁移至病灶的“活体载药体”。该研究在银屑病和关节炎两种小鼠模型中都验证了其显著疗效，能精准抑制致病性Th17细胞分化，有效缓解皮肤与关节的炎症及损伤。该方法构建简便、理论上可通过更换抗体快速切换靶点，为包括银屑病、类风湿关节炎在内的多种自身免疫性疾病提供了全新的精准治疗平台；该技术平台获得2025年江苏省“创青春”生物医药产业链大赛三等奖。王言副研究员、深圳先进院谢倩助理研究员、东南大学陈磊教授为论文的共同通讯作者，谢倩助理研究员、深圳先进院沈燕妮研究助理为论文的共同第一作者。图5 AcM-DDS的构建思路Nature Communications | 抗体偶联间充质干细胞治疗自身免疫性疾病06揭示Resminostat靶向HDAC1凝聚体克服脑胶质瘤耐药的机制点睛一句：超分辨成像揭示新机制，有望克服脑胶质瘤治疗耐药。中国科学院深圳先进技术研究院医工所、医学成像科学与技术系统全国重点实验室董鹏团队与中山大学中山医学院赵蔚团队合作，揭示了Resminostat靶向HDAC1凝聚体克服脑胶质瘤耐药的分子机制，在Nature Chemical Biology上发表了题为"Deacetylase-Independent HDAC1 Condensation Defines Temozolomide Response in Glioblastoma"的研究成果。研究团队基于3D-ATAC-STORM超分辨成像技术，发现替莫唑胺（TMZ）耐药的胶质母细胞瘤（GBM）细胞染色质可及性降低，其原因是TMZ诱导形成HDAC1-CTCF凝聚体，从而限制染色质开放。为逆转耐药，团队建立筛选体系并发现小分子Resminostat可特异性破坏该凝聚体。在耐药GBM的PDX模型中，Resminostat联合TMZ能显著抑制肿瘤进展。机制上，Resminostat并非通过抑制HDAC1经典酶活性，而是干扰其固有无序区域介导的相分离，破坏HDAC1-CTCF凝聚体的形成与稳定性，进而抑制DNA修复复合物在损伤位点的组装。这导致DNA修复效率下降、损伤积累增加，从而恢复肿瘤对TMZ的敏感性。该研究不仅揭示了HDAC1-CTCF凝聚体在TMZ耐药中的关键作用，也为靶向相分离克服耐药提供了新策略。赵蔚教授、董鹏研究员为论文的共同通讯作者，中山大学张钦凯博士、邱茹博士与南方医科大学鲁冰教授为论文的共同第一作者。图6 替莫唑胺治疗诱导胶质母细胞瘤产生耐药性以及Resminostat克服耐药性的分子机制Nat Chem Biol | 揭示Resminostat靶向HDAC1凝聚体克服肿瘤耐药的药理机制07拓扑声镊点睛一句：构建声学高速公路，操控颗粒智能避障波浪式前进。中国科学院深圳先进技术研究院医工所、医学成像科学与技术系统全国重点实验室郑海荣、李飞团队与华中科技大学祝雪丰团队等合作提出突破性方案：在拓扑波导中构建“声学高速公路”，实现精准、动态、稳定的颗粒输运。在Science Advances上发表了题为"Demonstration of topological acoustic tweezing for robust mass transport"的研究成果。同期还配发了特邀评论文章“Sound matters: Using acoustics to move material”。该系统采用谷-霍尔拓扑声子晶体，通过两组旋转方向相反的钢柱阵列相接形成界面，该界面诱导出拓扑保护的界面态，形成高效波导。声波沿此波导传播时，即使遇到尖角或缺陷也不会发生背向散射，实现了声能的低损耗稳定传输，如同声波的“专用高速公路”。通过编程调控两个声源的相对相位延迟，在拓扑界面上可形成高度局域化的驻波场，并实现压力反节点的连续位移。微粒可被捕获于这些移动的反节点中，沿可编程“声学传送带”稳定输运。该研究奠定了动态拓扑声场物质操控的基础，相关策略可扩展至声表面波、弹性波和光波等体系，并能与片上微流控技术结合，在生物医学领域具有广阔应用前景。郑海荣院士、李飞研究员、祝雪丰教授为论文的共同通讯作者，深圳先进院助理研究员黄来鑫、华中科技大学博士研究生向霄与深圳先进院博士后李宗霖为论文的共同第一作者。图7 拓扑声镊操控颗粒示意图Science Advances | 拓扑声镊操控粒子智能避障波浪前进08“AI科学家团队”，加速新材料创制点睛一句：多AI-多机器人协同智能体系统用于微胶囊等多种新材料的创制。中国科学院深圳先进技术研究院材料所喻学锋团队成功打造了一支“AI科学家团队”，即命名为“MARS”的“多AI-多机器人”协同智能体系统，并将其用于微胶囊（封装微球）等多种新材料的创制，在Matter上发表了题为"Knowledge-Driven Autonomous Materials Research via Collaborative Multi-Agent and Robotic System"的研究成果。该研究中，MARS创新性地构建了包含19个大模型智能体的层级化架构，并与包含移动机器人、导轨机器人等在内的“异构机器人集群”深度集成。受人类研发团队多角色分工启发，该系统构建了包含“PI”“设计师”“编程师”“实验师”“分析师”五大技术职能组，就像一支分工明确、配合默契的“AI科学家团队”。团队成员各司其职，通过自然语言交互实现任务规划、逻辑推理与决策制定，实现了从任务规划-实验设计-代码编程-实验执行-数据分析的全流程闭环的自主材料探索。在实验中，MARS展现了多AI与多机器人之间的高效协同，在极短时间内实现了微胶囊等功能性材料的快速创制与性能优化，将原本4个月的研发时间压缩至4小时。这种人机协同的科研新范式有望将科学家从重复性劳动中解放出来，为新材料等领域的突破提供高效的智能化解决方案。喻学锋研究员、深圳先进院高级工程师江国来为论文的共同通讯作者，深圳先进院博士后史桐雨、博士生李玉堂、副研究员王占龙为论文的共同第一作者。图8 MARS（多智能体与机器人系统）的整体架构Matter | 深圳先进院打造“AI科学家团队” 加速新材料创制09仿酶催化剂“接力”实现高效绿氨合成点睛一句：新型多活性位点仿酶催化剂，实现高效绿氨合成与发电双重功能。中国科学院深圳先进技术研究院碳中和所杨新春团队与北京理工大学化学化工学院孙建科团队和湖南大学材料学院杨建校团队合作，首次设计并构建了具有铁团簇-磷化铁镍纳米粒子双活性位点的仿酶催化剂，通过“接力式”协同催化机制实现高效绿氨合成与发电的双重功能，在Angewandte Chemie International Edition上发表了题为"Enzyme-mimicking Metal Phosphide Tandem Catalytic Centers for Efficient Electrochemical Nitrate-to-Ammonia Conversion and Zinc-Nitrate Battery"的研究成果。研究团队首次构建了具有多重活性位点的 Fe–FexNi2-xP/CeO2 仿酶催化剂模拟了酶催化级联过程：Fe团簇作为“硝酸盐还原酶”位点，凭借其对氧物种的强吸附能力，优先催化硝酸盐脱氧生成亚硝酸盐；邻近的 FexNi2-xP 纳米粒子则充当“亚硝酸盐还原酶”位点，利用其优异的加氢性能，将扩散而来的亚硝酸盐快速还原为氨。 CeO2纳米棒载体不仅稳定了双活性位点，还作为“质子池”调控局域反应微环境，抑制竞争性析氢反应，从而保障了氨合成反应的高效和高选择性。得益于空间耦合的多活性位点，该仿酶催化剂展现出优异的制氨性能，其峰值氨产率达到 43.5 mg h−1 cm−2，并能在800 mA cm⁻2的工业级电流密度下稳定运行超100小时，法拉第效率始终保持在90%以上。研究团队进一步将该催化剂集成至可充电锌-硝酸盐电池中，不仅能输出21.1 mW cm-2的高功率密度，还能在阴极同步实现高效氨合成，从而将“发电”与“合成氨”一体化。本研究为实现高效、可持续的绿氨合成提供了新策略，也为高性能锌-硝酸盐电池体系的开发奠定了重要的材料基础。杨新春副研究员、孙建科教授、杨建校副教授为论文的共同通讯作者，深圳先进院-湖南大学联合培养研究生谢欣楠、博士后钟义为论文的共同第一作者。图9 仿酶催化剂微结构与“接力”催化制氨机制示意图Angewandte Chemie | 仿酶催化剂“接力”实现高效绿氨合成10表面化学主导的超越尺寸互补的纳米颗粒蛋白腔体精准靶向机制点睛一句：提出残基微环境主导的蛋白腔体纳米靶向分子识别新机制。中国科学院深圳先进技术研究院医药所李洋团队提出由蛋白腔体残基微环境主导的纳米材料分子识别新机制。在Journal of the American Chemical Society上发表了题为"Amino Acid Residue-Driven Nanoparticle Targeting of Protein Cavities: Surface Chemistry Dictates Binding Specificity beyond Size Complementarity"的研究成果。部分蛋白表面腔体因其结构浅、尺度大，而难以被小分子稳定靶向，被视为“不可成药”区域。团队前期发现，尺寸匹配的氧化铈纳米颗粒可插入SARS-CoV-2刺突蛋白中央腔体，为纳米材料靶向蛋白腔体提供证据。本研究以刺突蛋白为模型，在控制尺寸前提下，对比表面化学不同的氧化铈和金纳米颗粒的腔体靶向行为。两类纳米颗粒均与刺突蛋白结合发挥抗病毒作用，但靶向腔体和分子机制不同。氧化铈颗粒靶向富含天冬氨酸残基的中央腔体，阻断宿主受体识别；金颗粒则靶向富含精氨酸残基的侧向腔体，干扰刺突蛋白的酶切激活过程。据此，团队提出：几何匹配前提下，纳米颗粒对蛋白腔体的选择性靶向由表面化学与局部氨基酸残基微环境共同决定，建立了纳米材料精准调控蛋白功能的通用设计原则。李洋研究员为论文的通讯作者，深圳先进院刘芳芳博士、张国芳副研究员和王晓峰工程师为论文的共同第一作者。图10 氨基酸残基主导的纳米颗粒对SARS-CoV-2刺突蛋白腔体的选择性靶向机制JACS | 揭示材料表面化学在蛋白腔体识别中的作用机制11多模态融合学习实现癌症患者精准生存预测点睛一句：激活低维稀疏临床信息语义价值，提升多模态诊断性能。中国科学院深圳先进技术研究院医工所、医学成像科学与技术系统全国重点实验室秦文健团队，提出一种将低维稀疏临床信息提示整合进多模态预后预测框架的方法，提升癌症生存预测精度。在npj Digital Medicine上发表了题为"Multimodal deep learning for cancer prognosis prediction with clinical information prompts integration"的研究成果。传统多模态研究多聚焦病理影像与基因组数据，而年龄、肿瘤分期等临床信息因离散、低维的特性常被忽略。受图像-文本对比学习研究的启发，研究团队设计“临床文本模板”，并借助视觉-语言基础模型编码为高维向量，激活临床数据的深层语义价值。病理图像和基因组数据分别通过基础大模型进行特征编码，随后与高维临床特征一同输入提出的SurvPGC模型。该模型采用双路径结构，每一路均基于跨模态双向注意力机制，将病理图像分别与临床信息或基因组数据进行融合，从而充分挖掘不同模态之间的互补信息。SurvPGC在三种癌症数据集上进行验证，在预测准确性和临床患者生存风险分层评估都有良好的表现。研究团队使用跨模态注意力可视化，进一步分析了临床信息与转录组数据关注的组织病理区域的异同。秦文健研究员为论文的通讯作者，深圳先进院博士生侯嘉馨为论文的第一作者。图11 本研究所提出的多模态生存预测工作流npj Digital Medicine | 多模态融合学习助力癌症精准预后12靶向CMKLR1信号重塑睾丸巨噬细胞代谢稳态延缓男性生殖衰老点睛一句：靶向CMKLR1重塑睾丸免疫代谢，干预男性生殖衰老。中国科学院深圳先进技术研究院医药所张键团队在Advanced Science上发表题为"Targeting the CMKLR1-Mediated Signaling Rebalances Immunometabolism State in Middle-Age Testicular Macrophages"的研究成果。研究团队整合单细胞转录组测序、人–鼠同源性数据库挖掘、以及基于受体拮抗肽和生活方式干预的多种动物模型，系统解析了中年期肥胖相关代谢信号与男性性腺衰老之间的内在联系。研究发现，脂肪因子Chemerin可通过其受体CMKLR1调控睾丸组织驻留巨噬细胞的免疫代谢命运。在中年阶段，CMKLR1信号异常激活，驱动睾丸巨噬细胞发生代谢与功能重编程，促炎反应增强，从而干扰精子发生。进一步研究表明，利用自主创新开发的多肽P12C5靶向抑制CMKLR1或采用高强度间歇运动干预，均可有效重塑睾丸免疫代谢稳态，为延缓男性生殖衰老提供新的干预思路。值得注意的是，这一变化在人与小鼠之间具有进化保守性。在高BMI的老年男性睾丸中，同样检测到 CMKLR1⁺CD206LoMHCIIHi巨噬细胞的促炎代谢重编程特征，提示肥胖相关代谢信号可能共同驱动人和小鼠的性腺免疫衰老。张键研究员、深圳先进院杨雅莉高级工程师、暨南大学医学院公共卫生与预防医学系唐佳教授为论文的共同通讯作者，深圳先进院博士研究生朱震东为论文的第一作者。图12 CMKLR1在睾丸巨噬细胞代谢重编程的关键作用及干预方法示意图Advanced Science | 研究揭示“脂肪组织–CMKLR1–睾丸巨噬细胞”轴调控男性生殖衰老机制13跨物种转录元件智能设计平台开发点睛一句：模块化、可扩展的原核生物转录调控定量设计方案。中国科学院深圳先进技术研究院合成所、定量合成生物学全国重点实验室陈业团队首次揭示调控函数在基因表达空间中的“等效家族”结构，为模型的泛化能力与参数可解释性提供了理论基础。在Nucleic Acids Research上发表题为"A unified computational framework for quantitative design and optimization of transcriptional regulation across bacterial species"的研究成果。基因线路的跨宿主稳定表达是合成生物学实现从“读”到“写”转变的核心挑战之一。传统定向进化方法成本高、周期长，而基于深度学习方式则普遍依赖大规模数据、可解释性较弱，新场景泛化能力有限等问题。为应对这一难题，研究团队开发了统一计算框架—T-Pro。该框架基于热力学原理，将转录调控过程解耦为独立的生物物理参数，具备“白箱”机制，能够辨识系统关键参数，展现出优异的兼容性与扩展性。实验表明，将该框架应用于大肠杆菌、枯草芽孢杆菌与谷氨酸棒状杆菌等细菌时，仅需三轮“设计‑构建‑测试‑学习”循环，即可显著提升其综合转录性能指标（Fmax∗FC）（最高可达20倍）。此外，多物种细菌通讯线路的设计案例，进一步验证了该框架的实用性和普适性。该研究为开发智能程度更高、跨底盘兼容性更强的合成生物系统提供方法论。陈业研究员为论文的通讯作者，深圳先进院博士生汪天泽、研究助理谢荣辉为论文的共同第一作者。图13 T-Pro平台优化过程示意图Nucleic Acids Research | 模型“领航”：开发跨物种转录元件智能设计平台14常规心脏电影成像实现4D心肌应变定量新方法点睛一句：精准心肌应变定量，支撑心肌病早筛分型的新思路。中国科学院深圳先进技术研究院医工所、医学成像科学与技术系统全国重点实验室胡战利团队联合中国医学科学院肿瘤医院深圳医院罗德红团队以及深圳市宝安区松岗人民医院梁久平团队，提出一种基于常规心脏磁共振成像序列的时空一致4D心肌应变定量新方法，在Medical Image Analysis上发表了题为"Unlocking 2D/3D+T myocardial mechanics from cine MRI: a mechanically regularized space-time finite element correlation framework"的研究成果。研究团队面向常规cine MRI条件下4D心肌应变难以精准测量这一关键问题，提出一种时空一致的4D心肌应变定量新方法。该方法融合长短轴信息重建一致的体图像序列，随后以时空有限元建模表征心肌随时间的运动，同时引入力学正则化约束组织变形合理性，从而在不依赖专用序列的前提下实现更可靠的4D心肌应变定量。研究团队在多个公开与临床数据集上对该方法进行了系统验证，并与传统特征跟踪/配准方法及深度学习基线模型对比。结果表明，该方法可更稳定地恢复全心范围的时空一致运动场与应变场，提升多视角几何一致性与应变定量可靠性，为心肌病早筛、分型评估与随访提供可推广的定量支撑。胡战利研究员、罗德红主任、梁久平主任为论文的共同通讯作者，深圳先进院-中国医学科学院肿瘤医院深圳医院联培博士后刘海洲、深圳市宝安区松岗人民医院医生覃雪玲、中国医学科学院肿瘤医院深圳医院副主任医师刘周为论文的共同第一作者。图14 面向磁共振电影成像的时空一体化4D心肌运动定量新方法Medical Image Analysis | 实现面向常规心脏磁共振电影成像的四维心肌应变定量新技术15生物老化微塑料的“特洛伊木马”效应点睛一句：系统解析了微塑料肠道长期暴露后的老化效应及其促炎新机制。中国科学院深圳先进技术研究院医药所李洋团队系统分析了微塑料在体内长期滞留过程中的“生物老化”理化表征变化及其所赋予的“特洛伊木马”效应，阐明了其通过激活非经典炎症信号通路加重炎症病理的关键机制。在Environmental Science & Technology上发表了题为"Trojan Horse Effect of Biologically Aged Microplastics-An Intracellular Carrier of LPS for Licensing Noncanonical Inflammasome Activation"的研究成果。研究首次系统揭示了微塑料在生理环境中的长期生物老化过程，及其对颗粒界面性质与炎症信号传递能力的重塑作用。生物老化改变了微塑料的表面特性，使其从相对“惰性颗粒”转变为能够“携带并递送促炎信号”的载体，产生“特洛伊木马效应”。载体被巨噬细胞摄取后，可将表面结合的促炎分子转移至细胞内部，从而在细胞内触发并放大免疫反应，最终加剧炎症并扩展组织损伤。研究成果从环境毒理学角度阐明：颗粒物的健康风险并非仅由其初始理化性质决定。李洋研究员，深圳先进院张国芳副研究员、河北科技大学王英泽教授、河北师范大学常彦忠教授为论文的共同通讯作者，巴塞罗那自治大学-深圳先进院联培博士生李奇、深圳先进院工程师王晓峰、河北师范大学-深圳先进院联培已毕业硕士徐雅晴为论文的共同第一作者。图15 生物老化微塑料携带脂多糖进入巨噬细胞并放大炎症反应的“特洛伊木马效应”机制ES&T | 微塑料的生物老化及促炎新机制16基于注意力增强BT-YOLO框架的海岸蓝眼泪藻华实时监测点睛一句：创新AI算法实时监测蓝眼泪藻华，保障生态与公共安全。中国科学院深圳先进技术研究院集成所李剑平团队提出基于注意力机制的BT-YOLO框架，构建首个真实场景蓝眼泪藻华数据集BT3.8k，实现藻华现象的实时检测与分割。在Ecological Informatics上发表了题为"BT-YOLO: An attention-enhanced framework for monitoring bioluminescent algal blooms in coastal tourism zones"的研究成果。蓝眼泪藻华（Bioluminescent Algal Blooms, BT）是海岸旅游区常见的生态现象，因其夜间发光特性吸引游客，但传统监测方法受限于夜间低光环境、缺乏实时数据及公开训练集。团队通过社交平台用户上传视频，构建了包含3827张图像的BT3.8k数据集，覆盖多种光照、海况和视角，解决了数据稀缺问题。研究结果显示，BT-YOLO框架在YOLOv11基础上集成卷积块注意力模块（CBAM），在BT3.8k数据集上达到Dice分数85%、IoU 77%、AP@50 80%的分割性能，检测mAP为64%，推理速度达90 FPS，优于YOLOv8、Mask R-CNN等模型。该模型能有效区分藻华发光与人工光源干扰，提升低光环境下的鲁棒性。研究意义在于为海岸生态监测提供可扩展的实时解决方案，支持蓝眼泪藻华的动态评估，促进生态旅游管理、公共安全预警和海洋保护政策制定，符合联合国可持续发展目标（SDG 14）。研究展望包括未来通过域适应技术优化监控摄像头部署，并整合环境数据实现藻华预测模型。李剑平正高级工程师为论文的通讯作者，深圳先进院硕士研究生Naseeb Abbas为论文的第一作者。图16 不同自然场景中算法模型对视频中蓝眼泪的检测分割结果监测“蓝眼泪”有新技术！深圳先进院研发视频分析新算法 赋能海岸生态智慧管理来源｜科研处责编｜余  融审校｜余  融、林一程、冯  春

Aogacillins A和B是由Shiomi等人于2013年从拟青霉属真菌（Simplicillium sp. FKI-5985）培养液中分离得到的一类天然产物。它们不仅可以克服抗生素阿贝卡星(ABK)对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的耐药性，还可以用来制备治疗肾癌、乳腺癌、阿尔茨海默病和二型糖尿病的药物。近日，河北师范大学张威团队实现了ent-aogacillin A和aogacillin B 的首次不对称全合成，为多官能化的螺环内酯天然产物及其类似物构效关系研究奠定了基础。 图1. Ent-aogacillin A和aogacillin B的全合成。图片来源：Chem. Sci. 在结构上，Aogacillins是一类含有螺环的β-羰基-δ-内酯，它们具有高度密集的官能团，特别是在δ-内酯环上具有连续的高氧化态，这都为其化学合成带来了挑战。其环外的不饱和末端双键也使得该类化合物更加不稳定。该工作探索了两种合成aogacillins天然产物的策略：基于Achmatowicz重排的策略和基于串联的羟醛缩合/δ-内酯化反应的策略。 在初始的逆合成分析中，作者提出aogacillins A和B可以由顺-2甲基-6-乙基环己酮III与呋喃的加成物II经Achmatowicz重排所得二氢吡喃酮中间体I的官能化来得到。 图2. 基于Achmatowicz重排策略对aogacillins A和B的逆合成分析。图片来源：Chem. Sci. 基于此策略，作者首先从2-甲基环己酮出发，经克莱森缩合、烯胺化、Benary反应、氢化还原四步合成了顺-2-甲基-6-乙基环己酮（5）。随后经呋喃加成、Achmatowicz重排、苄基保护成功得到了螺环中间体（7），该中间体可以30克的规模放大制备。在有了充足的螺环中间体来源之后，作者开始尝试对二氢吡喃酮的官能化以期得到目标天然产物。首先利用迈克尔加成引入甲基、苯硒基捕获、氧化消除得到了中间体（8）。然后CeCl3介导的1, 2-甲基加成并TMS保护得到两个非对映体（9a）和（9b）。在对双键双羟化、IBX氧化之后，作者对（11b）进行了氢化脱苄基、脱TMS保护、氧化得到内酯（12b）。遗憾的是最后消除成双键未能成功。另外，作者还尝试了将中间体（8）先双羟化、丙叉保护，再将C-5羰基转化为烯烃，但是由于空间位阻的影响也未能成功。 图3. 基于Achmatowicz重排策略对Aogacillins A和B的合成探索。图片来源：Chem. Sci. 基于Achmatowicz重排策略的失败均由于C-5位大位阻导致烯烃难以构建，由此作者意识到如果事先引入C-5位烯烃则可以避免该问题。新的合成策略如图4所示。Aogacillins A和B可以由醛VI与乳酸衍生物V的羟醛缩合随后内酯化关环来得到。而醛VI则可以由乙烯基金属试剂对顺-2-甲基-6-乙基环己酮III的加成来得到。基于此策略，作者首先利用异丙烯基格氏试剂对顺-2-甲基-6-乙基环己酮加成，再经烯丙位氧化得到醛（17）。之后再用Seebach-Fráter发展的手性合成子1, 3-二氧戊环-4-酮（18）与醛（17）发生一锅串联的aldol/内酯化反应得到一对非对映体（20a）和（20b）的混合物。最后将其用IBX氧化，再经制备HPLC分离便得到了aogacillin A的对映体和aogacillin B。此外，作者还利用DFT计算分析了aldol反应产物的立体化学。 由于HPLC的分离效率低导致ent-aogacillin A和aogacillin B的产率都很低。作者又从右旋香芹酮出发，经立体选择性乙基化、1, 4还原、臭氧脱异丙烯基得到手性纯的顺-2-甲基-6-乙基环己酮。再经过与前述相同的烯丙位C-H氧化、与Seebach-Fráter手性1, 3-二氧戊环-4-酮（18）进行aldol/内酯化便得到了手性纯的中间体（20a），并通过NOESY验证了其立体化学，是与DFT计算结果一致的。最后经IBX氧化，即以7步完成了ent-aogacillin A的不对称全合成。 图4. 基于羟醛缩合/内酯化策略对Aogacillins A和B的全合成。图片来源：Chem. Sci. 这一成果近期发表在Chemical Science 期刊上，河北师范大学的张威教授为论文的最后通讯作者。项目共同通讯作者包括河北师范大学的李晓艳教授和香港科技大学的童荣标教授。河北师范大学硕士研究生顾慧星和李紫祎为该论文的共同第一作者。该工作获得河北省春晖人才计划的资助。 Chem. Sci.2025, DOI: 10.1039/d5sc04554a

生物技术：探索生命密码的“未来产业”，河北如何抢占生物经济制高点？ 开篇导语基因编辑如何治愈疾病？合成生物学如何创造新材料？微生物如何变废为宝？生物技术，作为利用生命体或其组成部分来开发产品或改良工艺的技术，正在引领一场新的产业革命。它不仅是生命科学的前沿，更是医药健康、现代农业、绿色制造、环境保护等领域的核心驱动力。河北省的生物技术教育，依托多所高校的生命科学平台，积极布局这一战略性新兴专业。 #百家带货红人团#专业核心解读 生物技术是生物学与技术的交叉，侧重于将生命科学的发现转化为实际应用。核心课程包括细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程、生物分离工程、生物信息学等。它比生物工程更侧重上游的“技术原理”与“实验室研发”，比生物科学更侧重“应用导向”，培养的是能在生物医药、生物农业、生物制造等领域从事研发、生产、管理的专门人才。 河北院校实力纵览河北省的生物技术专业在综合性大学和具有行业背景的院校中均有开设，侧重点不同。 生命科学研究的传统力量河北大学 的生命科学学科是其优势学科之一，其生物技术专业可能更注重 “分子生物学技术”、“细胞生物学技术” 等基础研究与前沿探索，科研氛围浓厚，为学生继续深造（攻读研究生）进入顶尖研究机构或高校打下坚实理论基础。河北师范大学 的生物技术专业，则可能结合其师范特色，在 “中学生物学教育与现代生物技术普及” 方面有所侧重，或专注于某一特定生命科学领域的研究。 应用导向与产业结合河北科技大学 的生物技术专业，通常更偏向 “工业生物技术” ，与该校的生物工程、食品科学等专业形成协同，在发酵技术、酶制剂应用等方向有较好的实践平台。河北农业大学 的生物技术，则天然聚焦于 “农业生物技术” ，如作物分子育种、生物农药、兽用生物制品等，服务于现代农业发展，特色鲜明。 报考点睛与趋势展望有志于从事生命科学基础研究或前沿生物技术开发的考生，河北大学是理想起点。希望将生物技术应用于工业生产过程的考生，河北科技大学更具针对性。对农业生物技术有浓厚兴趣的考生，河北农业大学是省内最佳选择。需要明确，生物技术行业对学历要求较高，本科毕业多从事生产或技术支持，研发岗位通常需要硕士及以上学历。 合成生物学 是当前最具颠覆性的前沿，它使“设计生命”成为可能。基因与细胞治疗、微生物组工程、生物计算与AI驱动的药物发现、生物基化学品制造是核心增长点。选择院校时，关键考察其是否在合成生物学、生物信息学等前沿方向有实验室和课程，以及参与国家级、省级重大科研项目的情况。 互动结尾生物技术专家，是生命奥秘的“解码者”和“编程师”。你更想利用基因剪刀攻克遗传病难题，还是设计一个微生物细胞工厂来生产可持续的化工原料？面对生物技术“长周期、高投入、高回报”的行业特点，您认为从业者最重要的素质是什么？期待您的思考。