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代谢整合生物学的研究发展态势

生命科学 2025年第1期 37-46页

作者：张学博朱成姝江源江洪波熊燕陈大明应浩中国科学院上海生命科学信息中心中国科学院上海营养与健康研究所中国科学院上海营养与健康研究所

代谢整合生物学作为整合生物学的重要分支，旨在从整体、系统及跨层级的视角，深入探究生物体内物质和能量代谢的客观规律及精细调控机制。本文总结了近年来，特别是2024年该领域的研究发展态势，从理论建构、研究项目、研究进展、研究... 详细信息

代谢整合生物学作为整合生物学的重要分支，旨在从整体、系统及跨层级的视角，深入探究生物体内物质和能量代谢的客观规律及精细调控机制。本文总结了近年来，特别是2024年该领域的研究发展态势，从理论建构、研究项目、研究进展、研究展望四个维度进行了系统剖析梳理。在理论建构方面，生物钟与能量代谢关系的研究成果丰硕，揭示了关键调控因子协同、生物钟信号传递、代谢物浓度变化等多种作用模式，而社会学思路的引入为解析代谢稳态调控机理提供了新的视角；在项目布局方面，多个研究项目不同程度地体现了整合生物学的特点，为相关领域提供了支撑；在研究进展方面，新陈代谢与神经调控之间存在复杂的双向互动网络，器官间通过代谢轴紧密相连共同维持整体代谢稳态，而代谢与衰老之间的相互作用复杂，涉及代谢重编程、生理系统失调、能量代谢变化等多个层面。展望未来，随着人工智能、大数据等技术的发展与广泛应用，代谢整合生物学研究将围绕理论深化、技术创新及应用拓展等全方位展开，有望为生命科学与健康产业带来全新的突破与变革。

关键词：整合生物学代谢稳态跨层级人工智能

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生命健康领域科技发展态势

生命科学 2025年第1期 3-15页

作者：王玥杨若南许丽施慧琳李祯祺李伟刘晓阮梅花靳晨琦徐萍中国科学院上海生命科学信息中心中国科学院上海营养与健康研究所

生命健康领域科技是全球重要的科技制高点和全球竞争的战略高地。本文从科技规划和科技进展两个维度全面分析了2024年生命健康领域科技发展态势，总结了全球生命健康领域的科技规划布局重点，并重点分析了使能技术和生物医药先进疗法的... 详细信息

生命健康领域科技是全球重要的科技制高点和全球竞争的战略高地。本文从科技规划和科技进展两个维度全面分析了2024年生命健康领域科技发展态势，总结了全球生命健康领域的科技规划布局重点，并重点分析了使能技术和生物医药先进疗法的发展重点和趋势。最后，本文也提出了生命健康科技发展面临的瓶颈，展望了生命健康科技领域未来发展态势。

关键词：生命健康政策布局科技趋势

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计算生物学前沿进展及其应用态势分析

生命科学 2025年第1期 26-36页

作者：江源袁银池李虹刘樱霞江洪波毛开云中国科学院上海生命科学信息中心中国科学院上海营养与健康研究所中国科学院上海营养与健康研究所中国科学院大学

计算思维与技术已成为生命科学研究的关键因素，促进了计算机科学与生物学间的融合。计算生物学推动科学家采用新方法建模、分析及解释，利用计算工具深化科学知识。计算生物学研究从基因调控解码到细胞信号转导理解，有望引领开创性发... 详细信息

计算思维与技术已成为生命科学研究的关键因素，促进了计算机科学与生物学间的融合。计算生物学推动科学家采用新方法建模、分析及解释，利用计算工具深化科学知识。计算生物学研究从基因调控解码到细胞信号转导理解，有望引领开创性发现。2024年，计算生物学在分子(基因组、RNA、蛋白质)模型、细胞图谱和空间组学等领域获得了很大突破。同时，研发投入的持续增加和个性化药物需求的不断攀升，共同推动了相关市场的蓬勃发展。然而，当前的计算生物学尚未构建起一个相对完备的研究体系。众多计算生物学的方法和理论尚待完善，面对更为复杂的生物学问题，科学家们仍在寻找合适的计算手段和方法以开展深入研究。

关键词：计算生物学人工智能分子模型细胞图谱空间组学

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新药研发进展与发展态势分析

生命科学 2025年第1期 86-96页

作者：李荣范月蕾赵晓勤李丹丹陈大明中国科学院上海生命科学信息中心中国科学院上海营养与健康研究所上海图书馆(上海科学技术情报研究所)

新药研发作为医药创新发展的核心关键环节，构成了新一轮生物技术革命与生物经济变革的核心领域。2024年以来，基因编辑、人工智能(artificial intelligence, AI)、量子计算等新技术的持续突破提升了新药产业化效率，小分子化药、抗体... 详细信息

新药研发作为医药创新发展的核心关键环节，构成了新一轮生物技术革命与生物经济变革的核心领域。2024年以来，基因编辑、人工智能(artificial intelligence, AI)、量子计算等新技术的持续突破提升了新药产业化效率，小分子化药、抗体药、细胞治疗药、核酸药物等新药赛道齐相发力驱动新药开发向“高能级”方向发展，一批重磅新药的上市给复杂疾病的诊治带来了新希望。本文系统梳理了2024年获批上市的新药情况，同时，从“靶点-技术-适应证”三要素出发，基于全球进入临床Ⅱ期后的药物靶点形成逻辑图谱，揭示临床研究中的热门靶点情况，并分析了靶点、新技术等要素对新药开发的影响，以期为后续研究提供参考。

关键词：新药靶点人工智能逻辑图谱

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免疫细胞治疗科技创新与产业发展态势

生命科学 2025年第1期 97-106页

作者：范月蕾李荣李斌张博文赵若春毛开云中国科学院上海生命科学信息中心中国科学院上海营养与健康研究所上海交通大学医学院上海市免疫学研究所

免疫细胞治疗是全球生物医药领域具有潜力的新赛道之一。随着技术的成熟与产品的研发和临床应用，免疫细胞治疗已从探索期进入到全面产业化阶段。本文从基础研究、临床研究转化和产业化的角度梳理和分析了2024年免疫细胞治疗领域的科技... 详细信息

免疫细胞治疗是全球生物医药领域具有潜力的新赛道之一。随着技术的成熟与产品的研发和临床应用，免疫细胞治疗已从探索期进入到全面产业化阶段。本文从基础研究、临床研究转化和产业化的角度梳理和分析了2024年免疫细胞治疗领域的科技创新与产业发展态势，并对免疫细胞治疗未来的发展前景进行了展望。

关键词：细胞治疗免疫细胞发展态势

多种代谢物调控蛋白质翻译后修饰的新机制研究和药物筛选策略

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中国科学:化学 2025年

作者：杨思园朱泽文陈滢旭杨丰瑞吴鑫源王江李文洋杨巍维宋晓玉陆晓杰柳红蒋维雷晓光赵世民上海市代谢重塑与健康重点实验室代谢与整合生物学研究院复旦大学上海医学院基础医学院生物化学与分子生物学系代谢分子医学教育部重点实验室浙江省系统健康科学重点实验室国科大杭州高等研究院生命与健康科学学院中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心原创新药研究全国重点实验室中国科学院上海药物研究所中国科学院大学北京分子科学国家研究中心生物有机与分子工程教育部重点实验室北京大学化学与分子工程学院

代谢物是生物大分子修饰最主要的供体来源,环境或细胞内应激导致的代谢物改变信号也被整合到生命信号网络中.蛋白质磷酸化、乙酰化和甲基化等经典翻译后修饰(post translational modification,PTM)以ATP、乙酰辅酶A和S-腺苷甲硫氨酸(SAM... 详细信息

代谢物是生物大分子修饰最主要的供体来源,环境或细胞内应激导致的代谢物改变信号也被整合到生命信号网络中.蛋白质磷酸化、乙酰化和甲基化等经典翻译后修饰(post translational modification,PTM)以ATP、乙酰辅酶A和S-腺苷甲硫氨酸(SAM)等能量或物质表征代谢物为底物,传递共性代谢物信号;我们的研究发现,代谢物可以通过不同机制调控其作为供体外的其他PTM:巴豆酰辅酶A能作为酰基供体促进细胞周期依赖的EB1蛋白的巴豆酰化修饰,通过调控微管骨架的动态性维系基因组的稳定性;α-KIV和α-KG能够分别调控蛋白质磷酸化修饰和羟基化修饰,介导与自身代谢无关的TCR信号通路和Hedgehog信号通路;此外,天然植物的次生代谢物也能够促进AD相关蛋白的泛素化降解.这些发现为代谢物调控细胞生理病理的研究打开了新的角度和视野.基于代谢物调控翻译后修饰的新机制,我们以病理过程中的关键蛋白为例,高通量筛选了瞬时受体电位香草酸通道3蛋白(TRPV3)和菌源二肽基肽酶4 (DPP4)的小分子抑制剂,为创新药的研发和疾病的干预提供了新的思路.

关键词：生物大分子翻译后修饰代谢物调控细胞信号干预

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合成生物学在未来食品领域的发展趋势与展望

生命科学 2025年第1期 77-85页

作者：刘晓毛开云熊霞张学博赵超熊燕中国科学院上海生命科学信息中心中国科学院上海营养与健康研究所上海昌进生物科技有限公司天津大学生物安全战略研究中心天津大学化工学院

合成生物学的快速发展正逐步改变传统工业生产模式，并为解决全球范围内的粮食、能源和环境挑战提供创新路径。在未来食品领域，基因组编辑技术可精准优化植物、动物和微生物遗传特性，提升食品原料的产量和质量；细胞培养技术实现了实... 详细信息

合成生物学的快速发展正逐步改变传统工业生产模式，并为解决全球范围内的粮食、能源和环境挑战提供创新路径。在未来食品领域，基因组编辑技术可精准优化植物、动物和微生物遗传特性，提升食品原料的产量和质量；细胞培养技术实现了实验室生产高品质肉类和乳制品，大幅减少环境负担；精准发酵技术推动了功能性食品和定制化营养产品的开发。与此同时，还提高了资源利用效率，降低了温室气体排放，展现出可持续发展的潜力。本文系统梳理了合成生物学在未来食品领域的规划布局、研发、产业发展和监管审批等方面的最新进展，并展望了该领域未来更广泛的应用前景。

关键词：合成生物学未来食品合成食品可持续性

2-羟丙基-β-环糊精降低BDE-47在紫贻贝中的蓄积并减缓其毒性作用

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环境化学 2025年第2期44卷 666-676页

作者：邹亮刘红郭萌萌李风铃谭志军耿倩倩上海海洋大学水产与生命学院上海201306 农业农村部水产品质量安全检测与评价重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所青岛266071 海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所青岛266071 广东省农产品质量安全风险评估重点实验室广州510640

四溴联苯醚(BDE-47)因其高蓄积性和多毒性特点,引发严重的生态和健康风险,是国际上重点关注和管控的新污染物.研究通过比较BDE-47单独暴露和BDE-47+2-羟丙基-β-环糊精(HPCD)联合暴露处理的紫贻贝消化盲囊、性腺和鳃等组织中BDE-47蓄积... 详细信息

四溴联苯醚(BDE-47)因其高蓄积性和多毒性特点,引发严重的生态和健康风险,是国际上重点关注和管控的新污染物.研究通过比较BDE-47单独暴露和BDE-47+2-羟丙基-β-环糊精(HPCD)联合暴露处理的紫贻贝消化盲囊、性腺和鳃等组织中BDE-47蓄积和消除动态差异,测定氧化应激指标和组织损伤,结合分子对接模拟,探讨HPCD对BDE-47蓄积、分布和毒性效应的影响.结果表明,BDE-47在紫贻贝中的蓄积具有组织特异性;HPCD可显著降低BDE-47在紫贻贝各组织中的蓄积浓度,同时加快BDE-47的消除.HPCD降低了BDE-47在贻贝中的残留风险.GST、SOD、CAT活性和GSH、MDA含量变化分析表明,HPCD减轻了BDE-47对紫贻贝消化盲囊和性腺的氧化胁迫.BDE-47+HPCD处理组的综合生物标志物响应值(IBR)低于BDE-47处理组,组织病理损伤也较轻.分子对接显示HPCD减轻BDE-47对紫贻贝的毒性,可能是基于HPCD对BDE-47的屏蔽作用.研究结果为HPCD在减少海洋生物污染物积累和消除方面的应用提供数据支持.

关键词：四溴联苯醚 (BDE-47) 羟丙基-β-环糊精 (HPCD) 紫贻贝蓄积毒性.

急性碳酸氢钠碱度胁迫对草鱼存活率及相关酶活性的影响

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广东海洋大学学报 2025年

作者：肖黄璇刘天奇鲁翠云孙志鹏那荣滨常玉梅郑先虎中国水产科学研究院黑龙江水产研究所/淡水鱼类育种国家地方联合工程实验室/农业农村部淡水水产生物技术与遗传育种重点实验室上海海洋大学水产与生命学院

【目的】探究草鱼（Ctenopharyngodon idella）对碳酸盐碱度的耐受程度，为开发培育草鱼的耐碱新种质提供支持。【方法】将（85.38±26.73）g草鱼置于0～120 mmol·L-1的碳酸盐水体中进行96 h急性碱胁迫实验，计算96 h半致死浓度(LC50)... 详细信息

【目的】探究草鱼（Ctenopharyngodon idella）对碳酸盐碱度的耐受程度，为开发培育草鱼的耐碱新种质提供支持。【方法】将（85.38±26.73）g草鱼置于0～120 mmol·L-1的碳酸盐水体中进行96 h急性碱胁迫实验，计算96 h半致死浓度(LC50)和安全浓度（Safe Concentration,SC），检测血清、鳃、肝、肠及肾中的氨质量分数和超氧化物岐化酶（SOD）、酸性磷酸酶（ACP）、碱性磷酸酶（AKP）、谷氨酰胺合成酶（GS）和Na+/K+-ATP酶（NKA）的活性变化。【结果】基于寇氏法、概率单位法和线性回归法计算草鱼96 h LC50为59.20～62.01 mmol·L-1,SC为18.32～22.41 mmol·L-1。不同碳酸盐碱度酶活性结果分析显示，碱度20 mmol·L-1时解毒器官肝和肾中抗氧化免疫相关酶类（SOD、ACP、AKP）及用于解氨毒的GS活性均未出现显著升高（P>0.05），血清中NKA活性变化不显著（P>0.05），表明20 mmol·L-1碳酸盐碱度不造成机体主要器官损伤；高碱度40 mmol·L-1时部分个体能存活，但相关酶活性受影响。【结论】草鱼能在20 mmol·L-1碳酸盐碱度水体中保持较健康的生理功能，40 mmol·L-1高碱度水体中肝脏等器官已出现一定程度损伤；鳃和肝在草鱼应对碱胁迫下的体内氨积聚、氧化损伤等不利影响中发挥重要作用。

关键词：草鱼碳酸盐碱度半致死浓度氨质量分数酶活性