新发现的始祖鸟标本揭示恐龙向鸟类演化新线索

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员胡晗与美国菲尔德自然历史博物馆副教授Jingmai O’Connor共同带领的中美科研团队，联合报道了最新问世的第14件始祖鸟标本——芝加哥始祖鸟（Chicago Archaeopteryx）。该标本保存极为完整和精美，因而团队得以运用高精度CT扫描重建等手段，揭示了始祖鸟这一明星物种的骨骼、软组织及羽毛等此前未知的细节，为恐龙到鸟类演化关键期的头骨演化和飞行适应等提供了关键证据。 始祖鸟是全世界最有名的化石物种之一，它的横空出世紧随着达尔文《物种起源》的发表，为当时饱受争议的演化论提供了强有力的支持。在此后的160多年间，人们始终对这种神秘鸟类保持着极大的研究热情，而受限于保存情况和技术条件，这种已知最古老鸟类的许多秘密仍一直尘封在索伦霍芬的石板中。 此次报道的芝加哥标本由菲尔德自然历史博物馆于2022年收藏，是目前发现体型最小的始祖鸟标本，只有近鸽子大小。这件标本极为完整，大部分骨骼保存较为立体，同时保存有罕见的软组织如皮肤、趾垫和羽毛等重要信息，为探讨其形态信息与生态适应提供了关键证据。 基于芝加哥标本极其完美的保存状态，科研团队成功对其进行高精度CT扫描和三维重建。重建结果显示，该标本几乎完整保存了整个头骨，尤其罕见地保存了完整的腭区结构。这一结构表明，始祖鸟的头骨形态介于伤齿龙类和其他白垩纪鸟类之间，代表着从非鸟恐龙缺乏灵活性的头骨向更轻便灵活的鸟类型头骨过渡的关键阶段。此次重建的结果不仅为理解始祖鸟自身特征提供了重要线索，而且为今后开展化石鸟类头骨的三维功能形态分析奠定了基础。 除骨骼信息外，该团队还发现多处清晰的软组织痕迹，尤其是足部保存的趾垫形态与现生地栖鸟类相似，说明始祖鸟可能具备良好的地面行走能力，提示始祖鸟的生活方式较以往的认知更为多样。 同时，芝加哥标本是首件发现三级飞羽的始祖鸟标本。这种附着在肱骨和尺骨上的羽毛位于翅膀和身体之间，可能在飞行过程中协助维持连续的空气动力学平面，从而提高飞行效率。这一结构在非鸟类恐龙中从未出现，显示这些羽毛可能是为了适应主动飞行而演化出的创新特征。 芝加哥始祖鸟的研究标志着相关技术手段在古生物特别是古鸟类研究中的进一步应用，在三维重建、软组织识别和生态功能推测方面展现出巨大潜力。 5月14日，相关研究成果发表在《自然》（Nature）上。《自然》同行评审专家认为，这是目前保存最为完好的始祖鸟标本，尤其是头骨部分，具有极大的研究价值。研究工作得到国家自然科学基金委员会的支持。 论文链接 芝加哥始祖鸟生态复原图 芝加哥始祖鸟标本照片及线图 芝加哥始祖鸟的头骨三维模型及副鸟类腭区演化示意图 芝加哥始祖鸟的羽毛分布图

东南亚人群基因组计划首期成果发表

东南亚是全球最重要的人类演化区域之一。该地区人群拥有极高的遗传多样性， 但基因组学研究长期缺失，制约了人类环境适应性进化与疾病遗传机制的深度解析，因而被称为全球人类基因组研究“最后一块拼图”。 中国科学院昆明动物研究所联合东南亚多国科研机构，组织发起了中国西南与东南亚人类学联合研究联盟（CASEAC），建立跨学科协同攻关团队。研究团队深入东南亚大陆雨林腹地，历经10余年，采集了涵盖5大语系、6个国家、30多个族群的东南亚人群样本，并完成了3023例全基因组深度测序，包含40例高精度长读长测序数据，构建了目前最完整的东南亚人群基因组变异数据集——SEA3K。 该团队通过开展系统的基因组学、群体遗传学和分子进化研究，首次全面描绘了东南亚人群的遗传变异图谱和基因组结构，揭示了该区域基因组格局如何受到古代族群分化、混合、适应、人口规模变迁及古人类（如丹尼索瓦人）基因渗入的综合影响。同时，团队发现了众多与热带环境适应相关的关键基因，揭示了深肤色、矮身高和疟疾抗性等热带雨林适应关联表型特征形成的遗传机制，为理解自然选择如何塑造现代人类表型多样性提供了重要证据。值得注意的是，团队首次在东南亚土著人群中发现了丹尼索瓦人多次基因渗入的遗迹，提示这一古人类可能曾广泛分布于从西伯利亚至东南亚的辽阔地区，重新定义了人类史前演化的地理边界。 这一成果标志着全球人类基因组多样性研究的重要突破，填补了全球基因组“南方盲区”，重新定义了人类多样性研究的全球图景，为解析人类表型与环境互作机制、热带疾病遗传基础提供了关键支撑，对推动区域精准医学、跨境民族健康治理具有重要科学意义与社会意义。5月14日，相关研究成果在线发表在《自然》（Nature）上。 在首期聚焦东南亚大陆取得成果的基础上，目前昆明动物所已联合国际合作伙伴正式启动“东南亚基因组计划”二期工程，致力于构建覆盖东南亚全域的万人级高分辨率基因组图谱，解析东南亚大陆人群与东南亚岛屿人群的遗传多样性关联，为在东盟地区推进疾病联防联控、加强科技合作交流提供数据基石，并推动“一带一路”健康科学合作迈向新高度。 论文链接 东南亚人群基因组计划一期SEA3K的主要发现

研究揭示嫦娥六号着陆区厘米尺度地质特征

5月7日，《自然-通讯》（Nature Communications）在线发表了我国月球探测领域的一项重要成果。中国科学院国家天文台研究员李春来领导的科研团队利用嫦娥六号任务的高分辨率影像数据，成功构建了毫米至厘米级分辨率的高精度地形数据集，不仅精确定位了嫦娥六号的着陆点，还深入分析了着陆区的厘米尺度地质特征，如表面粗糙度、环形坑形态、月壤厚度、石块丰度等，揭示了该区域的表面暴露历史和物质来源等新认识。 嫦娥六号于2024年6月2日6时24分成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地(SPA)内的东北部，位于阿波罗盆地的南缘，并成功采回了1935.3克月球样品。这是人类历史上首次从月球背面进行样品采集和返回，受到全球月球科学界的高度关注。这些月球样品的研究成果，有望为月球地质演化和月球背面物质成分的研究提供关键证据，而通过遥感数据获取着陆区的精细地质背景和可能的物质来源等关键信息，对于月球样品的实验室研究至关重要。 国家天文台科研团队利用嫦娥六号降落相机序列图像、全景相机近景立体图像等数据，构建了一套高精度的着陆区地形数据集。通过该数据集，研究人员精准定位了嫦娥六号的着陆点，坐标为（153.9776°W,41.6251°S,-5273 m）。同时，团队还开展了厘米尺度的地质特征分析，发现嫦娥六号着陆点位于直径约51米的C1环形坑西南缘，该区域属于月海玄武岩区域。通过对比，发现该区域的表面粗糙度、环形坑的深径比、月壤的厚度及石块丰度等地质特征处于嫦娥四号和嫦娥五号着陆区之间，表明该区域经历的表面暴露时间大致介于这两者之间，且这一结论与三者的地质年龄相吻合。 在物质来源方面，研究发现，嫦娥六号着陆区不仅存在明显的二次溅射痕迹，遥感影像中还可清晰看到多条溅射辐射纹。这些发现表明，着陆区的物质主要由本地月海物质和外来溅射物混合而成。通过数学模型分析，研究人员指出，嫦娥六号着陆区的物质主要来自附近的C1坑，代表了着陆点月壤中的本地月海物质，厚度为35cm，约占着陆点处物质体积的30%-35%。此外，Chaffee S坑也可能贡献了部分的溅射物，厚度为~5-16cm，代表了着陆点月壤中的外来物质，其挖掘的可能源自月球深部的富含镁元素的溅射物应该包含在CE-6返回样品中。 这项研究为嫦娥六号月球样品的物质来源提供了关键的科学依据，为未来的月球样品实验室研究和精细解析奠定了基础。 嫦娥六号着陆区厘米尺度地质特征

研究发现早白垩世地球季节性温差与冰川周期性消融现象

中国科学院青藏高原研究所丁林院士团队联合德国森肯贝格生物多样性和气候研究中心、英国布里斯托大学和马达加斯加塔那那利佛大学等，首次重构了1.4亿年前温室地球时期海洋表层温度的季节性波动历史，发现了早白垩世瓦兰今期（Valanginian，约139.8-132.9 百万年前）显著的季节性温差以及冰川周期性消融现象。 研究团队通过精准识别大型耙牡蛎化石壳体生长纹层，进行高分辨率微区采样；利用岩相学（扫描电镜和阴极发光显微镜）和地球化学（锶同位素，成岩识别元素锰和铁含量测定）的方法确定化石并未受到后期成岩作用的改造，从中提取了气候季节性变化的高分辨信号。结合全球气候模型（HadCM3），研究人员模拟了不同二氧化碳浓度下的海表温度、海水氧同位素（δ18O）值和盐度分布，验证了基于生物碳酸盐岩团簇同位素温度计所获取数据的可靠性。结果显示，在Weissert事件全球降温时期，牡蛎化石记录的南半球中纬度地区冬季海水温度比夏季低10-15℃，这一数据与现今同纬度地区季节性海水温度变化幅度相似；海水δ18O值的波动表明，部分淡水可能以季节性冰川融水的形式注入海洋，类似现代格陵兰冰盖夏季消融的情景。 当前全球变暖常被简化为“温度持续上升”，但这一研究提醒我们，气候系统具有高度非线性特征。温室气体浓度升高可能加剧季节差异，导致极端天气频发，而非均匀升温。研究推测，早白垩世的短暂冰川活动可能由巴拉那-伊藤德卡（Paraná-Etendeka）火山活动的负反馈与地球轨道周期变化等因素共同驱动。 该研究突破了以往“温室地球时期季节变化微弱、冰川活动罕见”的传统认知，揭示了温室地球气候的复杂性与多变性，为深刻理解地球气候演化提供了全新的视角和依据。   5月2日，相关研究以Back to an ice-free future: Early Cretaceous seasonal cycles of sea surface temperatureglacier ice为题，发表在《科学进展》（Science Advances）上。研究工作得到青藏高原地球系统卓越研究群体项目、特提斯重大研究计划以及国家自然科学基金等的支持。 双壳（牡蛎）化石与全球气候变化 Rastellum的碳氧同位素结果显示了牡蛎在生长阶段的季节性规律 团簇同位素和模型重建的海表温度和δ18Osw 值的季节变化以及与现今海水观测特征

研究发现海洋含氧量控制三叶虫大小演化

体型是最直观、最基础的生物演化特征之一，很大程度上决定了生物与生活环境之间的相互关系。因此，生物体型的演化模式和驱动机制一直是生态学和生物宏演化研究中的热点问题。但已有研究大多针对脊椎动物展开，目前学界对古生代早期海洋无脊椎动物类群的体型演化历史了解有限。 三叶虫是繁盛于古生代早期海洋中的代表性动物，具有演化快、物种多样性高以及体型变化大等特点，是探索动物体型演化的理想对象。近日，中国科学院南京地质古生物研究所研究员赵方臣、朱茂炎团队联合美国国家自然历史博物馆科研人员，以三叶虫为研究古生代早期动物体型演化模式和驱动力的切入点，对其体型演化开展了综合研究，并提出海洋的含氧量控制三叶虫大小演变的新观点。 该团队测量了全球1091个三叶虫属的4732个成年背壳的体型值，创建了目前数据量最大、时间分辨率最高的全球寒武纪和奥陶纪三叶虫的体型数据库。在此基础上，研究结合定量分析方法，在平均约3个百万年的时间尺度上重建了古生代早期三叶虫的体型演化历史，探讨了内外诱因在塑造三叶虫体型演化中发挥的作用，揭示了出古生代早期三叶虫体型的幕式演化特征。研究表明，三叶虫的体型演化不符合假设体型持续增大的柯普法则与强调温度控制的伯格曼法则，而是受到海水含氧量的调控。这一结论强调了氧气在塑造后生动物早期演化中的重要作用。 相关研究成果发表在《科学进展》（Science Advances）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部等的支持。                                                    古生代早期寒武纪与奥陶纪全球三叶虫体型的演化模式

肿瘤“作弊器”持续存在的关键机制获揭示

在癌细胞的生存竞赛中，有一种特殊的“作弊器”——染色体外DNA（ecDNA）。ecDNA犹如一个游离在细胞内的“外挂程序”，以环状小圈的形式携带关键致癌基因，帮助癌细胞“开挂升级”。临床数据显示，ecDNA存在于30%至50%的恶性肿瘤中，它的存在加剧了肿瘤侵袭性、治疗耐药性和患者死亡率。1965年，研究人员在神经母细胞瘤中观察到当时被称为“双微体”的ecDNA。但是，受限于技术手段，这个与癌细胞密切相关的潜在靶点的生物学意义长期未被阐明。 中国科学院深圳先进技术研究院甘海云团队首次揭示了ecDNA在肿瘤细胞中维持生存的关键机制，为理解ecDNA对肿瘤发生发展的作用机制提供了新视角，并为开发靶向ecDNA的抗肿瘤治疗策略提供了重要理论依据。 为破解ecDNA这个癌细胞“作弊器”的谜题，科研人员设计了一套研究方案，采用高科技手段在实验室“复刻”ecDNA：通过CRISPR基因编辑技术，精准剪下染色体上的特定DNA片段，让细胞自身以“一条直线首尾粘成圆圈”的形式将其修复成环状；进而在试管内合成大小接近天然ecDNA的DNA环，再通过特殊方法把它送进细胞内，相当于给细胞安装了“外挂程序”。 在构建合适的细胞系后，该研究建立了正常细胞与携带ecDNA的细胞、正常染色体DNA与被剪切成ecDNA的同款DNA、肿瘤细胞与携带ecDNA的肿瘤细胞3个对照组。进一步，研究通过对ecDNA这个“作弊器”进行“犯罪现场调查”，使用两种实验方法观察并锁定ecDNA复制的相关蛋白质发现，携带ecDNA的细胞对DNA损伤应答关键因子的抑制剂更加敏感，这些抑制剂能够降低细胞内ecDNA的含量并有效杀伤携带ecDNA的细胞。 该研究在鉴定出的蛋白质中发现有很多DNA损伤应答相关的因子，这是否意味着ecDNA更易出现DNA损伤？ecDNA是通过哪种途径去修复这些损伤？带着这些疑问，研究揭示了ecDNA在癌细胞中持续存在的关键机制。研究发现，ecDNA高复制和高转录水平导致DNA结构异常，使得ecDNA比染色体DNA更易发生断裂。ecDNA利用细胞中较少使用的“应急修复工具箱”来维持生存。这是快速但易出错的“自我修复”方式，在正常细胞中只是作为备用方案。正是这种“将错就错”的修复方式，让ecDNA既能保持环状结构继续“作恶”，又在修复过程中不断积累新的突变，使肿瘤变得越来越恶性。这就像给癌细胞装了“变异加速器”，让它们能更快地进化出耐药性等危险特性。这解释了ecDNA阳性的肿瘤往往更具侵袭性的原因，为开发针对ecDNA修复机制的新型抗癌药物提供了线索。 基于上述特性，该研究探讨了治疗ecDNA阳性肿瘤的可行性方法。通过使用不同靶标蛋白的抑制剂进行处理，研究证实此类干预策略能够显著降低ecDNA阳性肿瘤细胞内的ecDNA水平。 这一研究阐明了肿瘤细胞中ecDNA的独特生物学特性，揭示了ecDNA通过平衡态调控参与肿瘤发生发展的分子机制，为临床转化提供了新靶点。 4月28日，相关研究成果发表在《细胞》（Cell）上。 ecDNA维持的分子机制示意图

中法天文卫星SVOM捕捉到130亿年前的伽马暴信号

在第十个中国航天日到来之际，2025年4月24日，中法天文卫星（空间多波段变源监视器，SVOM）正式发布首批科学成果。 中法天文卫星于2024年6月22日在我国西昌卫星发射中心成功发射，预计将在轨工作至少3年。目前卫星已顺利完成各项在轨测试任务，2025年4月23日，卫星交付使用仪式在上海张江举行，正式交付给中国科学院国家天文台使用。 伽马暴是宇宙中最剧烈的恒星爆发现象，持续时间从毫秒到数分钟不等，其短时间内瞬时辐射能量可超过太阳一生释放能量的总和。 迄今，SVOM已探测到了超过100例伽马暴，发现了多例特殊类型伽马射线暴，刷新了短时标伽马暴的最远观测纪录。通过星地联合观测，有22例伽马暴成功获取了光谱红移。 在这些成果中，最引人注目的是一例来自130亿年前的伽马暴GRB 250314A，红移高达7.3，来自宇宙诞生仅7.3亿年的极早期，其光线在宇宙中传播了约130亿年后，被SVOM成功捕获。据分析，它可能源自宇宙最早期恒星塌缩形成的黑洞或中子星，这让人类得以窥见宇宙婴儿时期的模样。 此外，SVOM还探测到富X射线伽马暴与超新星关联的观测证据，有助于科学家揭示此类伽马暴起源；捕捉到伽马暴的长时间持续爆发活动，为探索伽马暴前身星类型，及中心引擎活动提供了重要观测数据；捕捉到伽马暴延迟的光学辐射，为理解X射线余辉缓慢衰减成分的物理起源，提供了直接线索；发现可能是被厚物质层包裹的伽马暴，弥补了该参数空间下长期稀缺的优质观测样本，进一步完善了伽马暴余辉的理论模型。 同时SVOM还成功探测到编号为GRB 241105A的伽马暴，其红移值达2.681，刷新了最远短暴探测纪录。观测数据分析表明，该伽马暴可能源于中子星或黑洞参与的并合事件。 SVOM搭载了我国研制的伽马射线监视器（GRM）、光学望远镜（VT），和法国研制的硬X射线相机（Eclairs）、软X射线望远镜（MXT），具备大视场伽马暴探测和高精度X射线、可见光后随观测能力。 卫星系统在轨运行10个月表现优异，展现出多波段覆盖、自主快速响应、精准高稳观测、全球天地协同等四大核心能力。 伽马暴探测就像一场接力赛，需要全球空间、地面观测设备的参与，环环相扣，链路中的任何一个节点造成了信息延迟，后续的观测设备很难发挥作用。 在轨测试阶段，SVOM与“天关”卫星开展了多次联合观测。SVOM所携带的光学望远镜凭借其卓越的观测性能，对“天关”卫星发现的20个X射线暂现源进行了快速后随观测，确认了14例对应体，这些观测结果及时向国际科学界共享。 协同观测结果充分验证了SVOM的快速响应能力和光学对应体探测优势，为未来与其他空间探测器的深度协同观测奠定了重要基础。 SVOM是中国和法国政府间重要航天合作项目，由中国国家航天局和法国国家空间研究中心联合立项，中国科学院与法国国家空间研究中心联合开展工程实施。 SVOM是迄今为止，全球对伽马暴开展多波段综合观测能力最强的卫星系统，它的交付使用以及首批科学成果联合发布，不仅是该项目的里程碑，更是中法两个航天大国高水平深度国际航天合作的独特典范，将推动全球时域天文学观测研究进入新阶段。 中法天文卫星

神舟二十号载人飞船成功发射 三项太空实验助力破解生命密码

4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约10分钟后，神舟二十号载人飞船进入预定轨道，发射取得圆满成功。 中国科学院牵头负责的空间应用系统通过神舟二十号载人飞船上行了“失重性骨丢失及心肌重塑的蛋白稳态调控机制研究”、“空间微重力和辐射环境对涡虫再生的影响及作用机制探索”以及“空间微重力对微生物的效应机制研究”等3项空间生命科学实验，上行样品及装置总重量约28公斤，涡虫、斑马鱼、链霉菌等实验对象将开展太空实验。 空间失重环境会导致人类心血管系统出现心律失常、心肌重塑，也会导致骨骼系统出现持续性骨丢失，大大增加骨折风险，这些问题制约着人类的长期太空生存。 “失重性骨丢失及心肌重塑的蛋白稳态调控机制研究”利用生命生态实验柜 “小型受控生命生态实验模块”将开展为期约30天的在轨实验。通过开展空间斑马鱼成鱼实验，研究微重力对高等脊椎动物蛋白稳态的影响，明确蛋白稳态对失重造成的骨量下降和心血管功能紊乱的调控作用，探寻未来人类长期宇宙航行中对抗骨量下降和心血管功能紊乱的防护方法。 2024年4月，神舟十八号载人飞船携带4条斑马鱼和4克金鱼藻进入“天宫”，在轨成功实现小型二元水生生态系统的稳定运行，实现了我国在空间站培养斑马鱼及在轨产卵的突破。 涡虫是一种拥有强大再生能力的扁形动物，其生命历程已经超过5.2亿年，是生物学研究中常用的动物实验材料之一。涡虫的组织修复能力十分惊人，即使断成两截后，两边仍可再生出新的肌肉、皮肤、肠道，甚至完整的大脑。研究涡虫对研究人类细胞克服老化、延缓衰老等具有重要意义。 “空间微重力和辐射环境对涡虫再生的影响及作用机制探索”是国内首次开展的涡虫空间再生实验。将利用生命生态实验柜的“小型通用生物培养模块”，研究空间环境对涡虫再生形态发生、生理行为的具体影响，从个体水平进一步认识再生基本机制，研究结果有助于解决人类空间损伤及地面衰老等健康问题。 链霉菌广泛分布于自然环境，在土壤改良、植物促生抗逆、生态系统构建和维持中发挥重要作用，也能产生丰富多样的次级代谢产物，如抗生素等。 “空间微重力对微生物的效应机制研究”项目将开展空间微重力环境下链霉菌的生长、发育分化、生物活性物质合成、种群传代演替的变化和机制研究，研究具有重要应用价值的微生物活性物质和酶在空间环境下的表达规律，为利用空间环境资源开发微生物应用技术和产品奠定基础。 自2024年底发布《中国空间站科学研究与应用进展报告》以来，我国空间站科学实验成果持续涌现。 “空间亚磁生物效应和机制”项目完成了代际清晰的太空果蝇繁育，获得了太空“果蝇家族”第三代后代，首次实现我国空间站内果蝇传代培养。“极端环境微生物对空间暴露环境的耐受性及其机制研究”项目在返回的样品中发现耐辐射微生物、石生微生物等，为开展微生物辐射损伤防护剂研究提供了新的菌株资源；在返回的地衣样品中获得了大量菌藻培养物，为进一步开展地外环境先锋生物研究提供了材料。“静电悬浮高温和难熔合金的热物理性质及其生长动力学”项目，在空间站微重力条件下，通过表面形核调控获得了具有独特多点形核特征的表面组织，为太空环境下共晶合金的制备提供了重要依据。“沸腾换热与强化机理研究”项目发现新型的传热表面散热能力较传统光滑表面增幅超50%，为未来空间热管理系统提供了技术基础。

研究开发出增强成人视觉能力新方法

人类视觉功能依赖并行视觉通路高效的信息处理能力。其中，大细胞通路加工运动和粗糙的视觉信息，而小细胞通路加工颜色和空间细节。 中国科学院生物物理研究所张朋课题组和与复旦大学附属眼耳鼻喉医院文雯团队合作，开发出新型增强现实（AR）训练方法。这一方法能够在日常生活场景中实施视觉通路选择性干预，显著而持久的增强健康成人和弱视患者的视觉能力。 AR系统通过高清摄像头采集、GPU实时处理，使OLED头戴显示屏呈现修改后的自然场景视频。为了特异性增强小细胞通路的功能，系统将低空间频率信息的相位打乱为快速闪烁噪声，同时保留高空间频率细节信息；进一步，通过降低优势眼高频信息的信噪比，增强非优势眼在小细胞通路的眼优势。研究发现，短期AR训练能够提升健康受试者的视力与高空间频率敏感度，恢复双眼平衡并长期维持；弱视患者使用轻量化AR眼镜进行为期一周的居家训练后，弱视眼的视力、眼优势和立体视功能均取得进步，并表现出较高的训练依从性。 这一AR训练技术为弱视、青光眼和发展性阅读障碍等视觉功能障碍的康复提供了新的解决方案，对健康人群的视觉功能增强同样具有应用价值。 近期，相关研究成果以Improving Adult Vision Through Pathway-Specific Training in Augmented Reality为题，发表在《先进科学》（Advanced Science）上。研究工作得到科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目、国家自然科学基金及上海市科技创新行动计划专项资金等的支持。 AR视觉训练提升成人的视力、立体视觉和小细胞通路敏感性

迄今最高分辨率“野生稻-栽培稻泛基因组图谱”问世

亚洲栽培稻驯化历史可追溯至一万年前的普通野生稻。 面对全球人口增长和气候变化加剧的双重压力，如何将野生稻历经万年锤炼的“生存智慧”注入现代品种，培育出兼具高产潜力与抗病抗逆特性的“超级水稻”已成为重要研究课题。然而，传统依赖单一参考基因组的研究模式譬如以管窥天，仅能捕捉水稻遗传多样性的冰山一角。因此，亟需构建高质量、大规模的野生稻泛基因组，剖析其广泛的多样性，挖掘其耐逆、抗病等优良性状的遗传变异宝库。 中国科学院院士、分子植物科学卓越创新中心研究员韩斌团队首次完成了145份亚洲栽培稻及普通野生稻的高精度基因组组装，绘制了迄今为止分辨率最高的野生稻-栽培稻泛基因组图谱，挖掘了普通野生稻广泛的遗传多样性，解析了亚洲栽培稻各类群的进化及驯化路线。该研究为水稻基因组辅助育种提供了关键的遗传资源，为培育抗病耐逆、适应气候变化的优质水稻品种奠定了科学基础。 该团队整合具有代表性的129份普通野生稻和16份亚洲栽培稻资源，进行高质量基因组测序和从头组装，构建出可覆盖野生稻和栽培稻全面遗传景观的泛基因组图谱。这是该团队继解析水稻驯化路线和构建首个栽培稻-野生稻泛基因组草图后，在水稻基因组研究和进化领域取得的又一突破。 这一参考基因组级别的栽培稻-野生稻泛基因组为原有公认的单个参考基因组新增了38.7亿个碱基对，包含69,531个基因，其中近20%为野生稻所特有。同时，这些基因被证实与抗病防御和环境适应性等性状相关。研究发现，野生稻中的抗病基因丰度和多样性均高于栽培稻，已精准定位到1,184个野生稻中拷贝数高于栽培稻的抗病基因位点，其中包括2个已验证的抗稻瘟病基因。这证实野生稻堪称作物改良的“战略资源库”，可为培育抗病耐逆的水稻品种提供直接的基因来源。 该研究基于高质量的基因组序列，对亚洲栽培稻各类群中的早期关键驯化基因进行单倍型分析，证明所有亚洲栽培稻的驯化位点均来源于粳稻祖先Or-IIIa，证实亚洲栽培稻单起源假说，为持续数十年的学术争议提供证据。同时，研究还发现，南亚各栽培稻类群之间存在广泛的基因交流，并由此定义了新的栽培稻亚群intro-indica，绘制出一幅更全面的水稻进化和驯化路线图。 上述研究构建了近饱和的野生稻泛基因组数据库，实现了野生稻遗传资源的系统性整合，弥合了野生稻和栽培稻基因组学研究的差距。科学家可据此精准挖掘野生稻优势等位基因，追溯重要基因的起源，解析水稻环境适应与表型可塑性机制。同时，这一研究为实现水稻快速从头驯化、精准培育抗逆性强、资源利用率高、产量突破的新品种提供了关键的基因资源。 4月16日，相关研究成果以《野生和栽培稻精细泛基因组图谱》（A pangenome reference of wildcultivated rice）为题，在线发表在《自然》（Nature）上。《自然》同期发布了题为Unlocking the diversity of wilddomesticated rice的研究简报。研究工作得到国家自然科学基金、农业农村部重点研发项目、中国科学院战略性先导科技专项的支持。 野生稻和栽培稻泛基因组图谱 亚洲栽培稻进化路线图