油菜、白菜、甘蓝、萝卜是大众最熟悉的十字花科作物，也是食用油和蔬菜的主要来源，然而它们都受到同一种毁灭性病害——根肿病的威胁。根肿病在全球超过80个国家和地区的蔬菜产业中流行，病菌可在土壤中存活10年以上，苗期发病甚至可造成绝收。令人意想不到的是，根肿菌非常独特，它既不是真菌、卵菌，也不是细菌，而是一种具有动物行为的低等单细胞真核生物。从发现根肿菌至今的140年来，如何高效持久防控十字花科根肿病，是困扰全球科学家的一道难题。9月1日，中国农业科学院油料作物研究所研究员刘胜毅、刘立江团队在《自然-遗传学》发表重要成果，首次报道了由感病基因GSL5介导的根肿病隐性广谱抗性，并创制出广谱高抗（免疫）根肿病的油菜、白菜、甘蓝新种质，揭示了其作用机制，为植物与病原间互作提供了新的理论认识。油菜根肿病危害情况。受访者供图神秘而独特的根肿菌论文通讯作者刘胜毅告诉《中国科学报》，根肿病是十字花科作物共性、重大、毁灭性土传病害。自2010年以来，油菜根肿病在我国长江流域冬油菜主产区扩散迅速，目前已大范围流行，每年发病面积超2000万亩，经济损失达数百亿元。“发掘和利用抗根肿病种质和基因资源进行抗病育种，是控制油菜根肿病最经济有效的措施。尽管我国油菜抗根肿病育种已取得显著成效，但存在抗病位点/基因抗谱窄、育种周期长等问题，生产上由于根肿菌生理小种变异而导致抗病品种抗性丧失快。因此根肿病高效持久防控是世界难题。”刘胜毅说。“最难的是人们对根肿病病原太陌生。”论文共同通讯作者刘立江说。与其他已知病原菌不同，根肿菌可以寄生在植物细胞内，但它和植物之间相互作用的分子机制尚不清楚。2015年，刘立江接手根肿病研究时对根肿菌一无所知，翻阅资料后才知道，根肿菌属于有孔虫界。在查找资料的过程中，1972年英国爱丁堡大学终身荣誉教授David S. Ingram发表的一篇关于根肿菌生活史的论文引起刘立江的注意。“这篇论文以实验数据为基础，而其他文献大多是一些猜想。”这给了他很大启发，决定先搞清楚根肿菌独特的生活习性。利用先进技术手段，2020年，刘立江在《植物病理学》发表基于实验和显微照片的根肿菌生活史研究成果。“了解根肿菌的生活史，是我们攻克十字花科根肿病的基础。”刘立江说。原来，根肿菌能进入植物细胞中，是唯一 一类能够在植物细胞内进行寄生的真核病原物。根肿菌的生活史非常复杂。它在土壤里以休眠孢子的形...

9月3日，孙蒙祥教授领导的武汉大学赴贵州师范大学帮扶团专家团队与湖北大学罗盼合作在Cell上发表了题为：“Reprogramming of microspore fate via BBM-BAR1 for highly efficient in vivo haploid induction”的研究成果。该研究揭示了小孢子命运重编程的关键分子机制，并基于该机制，进而建立了一个无需胁迫处理即可在体内高效诱导单倍体的新技术。值得一提的是，这是贵州师范大学首次以第一完成单位在CNS上发表重大研究成果，取得了历史性突破，恭喜！武汉大学赴贵州师范大学帮扶团孙蒙祥教授、湖北大学生命科学学院罗盼副教授为该论文共同通讯作者，贵州师范大学特聘研究员，武汉大学博士后史册博士为论文的第一作者。研究背景及成果自20世纪60年代以来，育种学家致力于利用胁迫处理（如高温、营养饥饿等）诱导植物小孢子（未成熟花粉）转变发育命运，从配子体途径重编程为胚胎发生通路，从而获得单倍体植株。然而，小孢子命运转变为雄核发育的分子机制仍知之甚少。基于此，研究团队证明在烟草和水稻中，小孢子特异性表达 BABY BOOM（BBM）足以诱导小孢子细胞命运转变以及体内雄核发育，有效地绕过了对胁迫处理的需求，说明 BBM 是胁迫诱导重编程中的关键调控因子。研究人员进一步鉴定出一个新的BBM下游作用因子BAR1（BBM-activated Androgenesis Regulator 1），其表达同样可独立启动小孢子的胚胎化进程，发挥与 BBM 类似的细胞命运重编程激活功能。这项研究提出并验证了一个保守的BBM-BAR1调控模块，不仅拓展了对植物细胞命运可塑性的基础认知，也为构建高效率、低依赖性、跨物种通用的单倍体诱导技术体系提供了理论支撑和实践路径。孙蒙祥个人简介2024年，贵州省制定《省外高水平大学“组团式”帮扶我省相关学科建设工作方案》，启动实施北京大学、武汉大学等省外高水平大学“组团式”帮扶贵州省相关学科建设工作。2025年初，签订《武汉大学“组团式”帮扶贵州师范大学生物学学科合作协议（2025—2030）》，孙蒙祥教授团队对贵州师范大学生物学学科进行“组团式”帮扶。孙蒙祥，植物发育生物学领域的权威专家，教授，博士生导师，任中国细胞生物学会资深理事，中国植物学会植物结构与生殖生物学专业委员会副主任。曾获得国家“杰出青...

日前，自然指数官网更新了最新的自然指数排名（统计时间节点为2024.6.1-2025.5.31）。最新自然指数排名中，哈佛大学位居全球高校第1，浙江大学位居全球高校第2。Nature Index由Springer Nature发布，追踪各机构研究者在145本独立评选的高质量自然科学和卫生科学期刊上的研究论文的贡献。中国内地高校前10名分别是浙江大学、中国科学技术大学、北京大学、中国科学院大学、清华大学、上海交通大学、南京大学、复旦大学、中山大学和四川大学。浙江大学荣登中国高校榜首。中国内地共有16所高校进入全球前20。26所高校进入前50名。非“双一流”高校中，深圳大学、西湖大学、扬州大学、南京工业大学等11所高校表现优异，进入全球高校前200。最新自然指数排名中国内地高校Top200名单如下：转载自《高绩、自然指数官网》

进化如何构建基因，这些基因如何获得增强的表达，以及它们如何整合到现有的调控网络中以推动表型多样化，这些都是令人着迷的问题。2025年9月2日，华中农业大学宁国贵团队在Cell 在线发表题为“A de novo-originated gene drives rose scent diversification”的研究论文，该研究揭示了自然界中一个全新基因“从零诞生”的多步骤过程，以及该基因对植物表型的影响机制。该研究为两个蔷薇亚种生成了染色体水平的基因组组装，并对另外40个玫瑰种质进行了重新测序。对100多个月季种质的基因组分析揭示了多个进化步骤，导致月季谱系特有的分类群限制性基因SCREP的重新起源。广泛的转录组学、代谢组学和功能分析表明，在基因启动子中招募微型倒置重复转座因子（MITE）转座子导致表达升高，基因SCREP协调丁香酚的生物合成，SCREP的进化动力学解释了不同物种和品种之间玫瑰香味的变化。该研究为从头基因起源的机制、转座因子在基因表达中的作用以及分类群限制基因在表型多样化中的进化后果提供了见解。基因的出现被归因于各种过程，包括基因复制分化、转座因子驯化、侧向基因转移、基因融合和裂变，以及非编码序列的从头起源。尽管从头起源曾经被认为是一种罕见的现象，但新的证据表明它发生的频率相当高。然而，只有少数研究报告了通过多个进化步骤从头开始构建基因。此外，对这些新形成的基因如何实现增强表达并整合到现有的基因调控网络中，从而影响表型进化的理解仍然有限。蔷薇属（蔷薇科）包括分布在世界各地的200多种玫瑰。迄今为止，已经从大约10种野生祖先物种中培育出35000多种杂交玫瑰，其中大多数在气味特征方面处于劣势。主要由苯类/苯丙烷类和萜烯化合物组成的香料在阻止食草动物、吸引害虫天敌和促进植物成功适应不同环境方面发挥着至关重要的作用。在植物中，包括丁香酚在内的苯丙烯的花朵排放有助于吸引传粉者并抵抗真菌和细菌。据报道，感染寄生虫的蜜蜂更喜欢不含丁香酚的饮食，而不是含有丁香酚，这种偏好会影响传粉者介导的花性状选择。许多玫瑰的香味主要由芳香物质（苯烯类/苯丙烷类）。然而，玫瑰香味多样化的遗传基础仍然知之甚少。机理模式图（图源自Cell）全基因组测序技术极大地促进了系统基因组学分析和基因发现。在这里，研究人员组装了两个蔷薇亚种的高质量染色体水平参考基因组，并通过比较分析这两个参考基...

长期以来，科学界普遍认为，新基因是通过错误复制、融合或拆分已存在的基因而产生的。然而，我国科学家经过研究发现，自然界中一个全新功能基因可以“从零诞生”。北京时间9月2日深夜，国际学术期刊《细胞》发表了华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室宁国贵教授团队题为“A de novo originated gene drives rose scent diversification”（一个从头起源基因驱动玫瑰香气多样化）的研究成果。该成果揭示了一个全新基因诞生的多步骤过程，以及该基因对植物表型的影响机制。该研究不仅为重新审视植物基因的起源机制提供了新视角，更为植物学领域从头设计新基因、改良生物性状开辟了新思路。月季资源品类丰富，拥有数百个自然种和上万个栽培种，具有重要的园艺价值，适合作为生物多样性研究的模式植物。团队以月季为模式资源，研究发现了一个全新的基因，并命名为SCREP。研究证实该基因可以显著抑制月季花的关键芳香物质——丁香酚的合成。而这一新基因的诞生，是通过千百万年多步骤“拼装”而来。大约6300万年前，同为蔷薇亚科物种的树莓里骤然出现了一段无功能的“非编码DNA”。直至1600万年前，随着蔷薇属物种植物的演化，这些零散片段逐步演变为可编码蛋白质的完整基因框架。而一个名为MITE的“跳跃基因”插入其启动区，如同安装“能量电池”，促使SCREP增强表达，最终影响了蔷薇属植物花香。团队对38种涵盖野生种、古老栽培种及现代栽培种的蔷薇植物进行基因测序与香气成分分析发现：SCREP基因普遍存在于进化程度较高或经人工选育的蔷薇品种中。缺少该基因或其启动区域未插入MITE“跳跃基因”（无“能量电池”）的植株，往往能释放更浓郁的丁香酚香气。这表明，SCREP基因的有无及表达强度，是塑造蔷薇属植物多样花香“性格”的核心因素之一。该发现不仅为月季花香性状的定向调控提供了理论依据，更具备广阔的合成生物学应用潜力：未来，有望突破传统依赖已有基因进行改良组装的技术局限，通过从头创造新基因的方式，精准改良植物性状。（总台记者 鄢艳 高重）转载自《中国科学报社》

从深邃太空到微观生命从智能育种到量子未来近日，中国科学院大学科研团队在多个前沿领域取得突破性进展这些研究揭示了太阳系演化的奥秘拓展基因组编辑技术的边界开辟智能生物育种的新范式不仅深化了人类对自然规律的理解还在病毒防控、气候变化和能源存储等关乎人类未来的重大课题方面提供了理论支撑与解决方案通过嫦娥六号月壤揭示月球阿波罗盆地形成于约41.6亿年前，定位太阳系撞击历史关键锚点近期，国科大博士生导师、中国科学院广州地球化学研究所徐义刚院士团队，联合粤港澳大湾区科研力量及国际合作学者，通过对嫦娥六号返回样品中撞击熔融岩屑的系统分析，成功确定了嫦娥六号采样点所在的阿波罗盆地形成于距今约41.6亿年前，为揭示太阳系早期撞击历史提供了关键的时间锚点。相关成果以“KREEP-like lithologies in the South Pole-Aitken basin reworked by the Apollo basin impact at 4.16 Ga”为题发表于Nature Astronomy。中国科学院广州地球化学研究所博士后陈景有，国科大博士毕业生、中国科学院广州地球化学研究所高级工程师张乐为共同第一作者，徐义刚院士为通讯作者。开发超大片段DNA精准无痕编辑新方法近期，国科大博士生导师、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员高彩霞团队系统报道了一种新型可编程的染色体水平大片段DNA精准操纵技术PCE（Programmable Chromosome Engineering）。该技术在动植物中实现了从千碱基到兆碱基级别DNA的多种类型且精准无痕的编辑，显著提升了真核生物基因组的操纵尺度和能力。相关成果以“Iterative recombinase technologies for efficient and precise genome engineering across kilobase to megabase scales”为题发表于Cell。国科大博士毕业生孙超、中国科学院遗传与发育生物学研究所助理研究员李洪超和国科大博士毕业生刘怡静为共同第一作者，高彩霞为通讯作者。发布机器人育种家“吉儿”系统近期，国科大博士生导师、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员许操带领的智能育种攻关团队将BT（生物技术）+AI（人工智能）深度融合，首次提出作物-机器人协同设计（Crop-...

段伟文自2017年《新一代人工智能发展规划》颁布实施以来，我国人工智能发展已实现从技术突破向全要素赋能的关键跃升，形成了数据资源丰富、产业体系完备、应用场景广阔等整体优势，在人工智能发展、治理和全球合作方面已构筑起先发优势。基于这一背景，面对人工智能加速迭代和国际竞合态势的复杂骤变， 国务院近日印发《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》（以下简称《意见》），在总结多年来中国信息化、数字化和智能化发展经验的基础上，提出了未来10年我国以人工智能技术创新与应用发展加速推进智能经济和智能社会建设的路线图。“人工智能+”行动的制胜之道从战略意图上看，《意见》不仅是继“互联网+”之后又一项具有战略意义的部署，更是我国应对全球智能化竞争新格局的重要举措，从中可以解读出我国人工智能未来发展的制胜之道。第一，我国独有的“+”这一战略框架思想背后的系统思维和整体思想在其中得到进一步凸显。不论是围绕科学技术、产业发展、消费提质、民生福祉、治理能力、全球合作开展重点行动，还是从模型、数据、算力、应用、开源、人才、政策法规、安全等方面强化基础支撑，无不体现了统筹国内和国际、兼顾发展与治理的全局观念与总体智慧。立足系统思维和整体思想，我国人工智能国家战略不仅高度关注技术层面的加速创新和剧烈竞争，而且将科技与社会、政治、经济、文化等视为一个整体，以加快智能经济和智能社会新形态的构建为整体目标。一方面，立足人工智能技术创新与应用发展双向赋能这一基本思路，“人工智能+”行动被寄予厚望，成为推动产业重构、释放经济潜能、塑造新质生产力乃至为中国式现代化提供坚实智能基座的总体战略行动；另一方面，“人工智能+”行动还将致力于促进生产与生活范式变迁、生产力革命与生产关系变革、全球智能化竞争新格局、人机关系等社会价值体系的全面重构。更进一步而言，“人工智能+”行动中蕴含的系统思维和整体思想在很大程度上体现了中国科技、经济和社会制度下集中力量办大事和“全国一盘棋”的优势。这使得我国能更加冷静地面对创新瓶颈、发展短板和关键技术“卡脖子”等严峻挑战，在人工智能的发展和治理中越来越有战略定力、发展韧性和应变智慧。第二，这一行动方案充分体现了中国式现代化建设和我国科技创新发展所独有的试验探索精神。在“加快科学大模型建设应用”“加快农业数智化转型升级”“深入开展人工智能社会实验”“持续加强人工智能高质量数据集建设”等表...

“患者术前由于脑肿瘤压迫，出现癫痫频发的症状。术后，患者癫痫未见发作，语言表达清晰流畅，生活质量得到提高；同时，手术避免了新的神经功能受损，为接下来的康复和后续治疗打下了坚实基础。”哈尔滨医科大学附属第一医院（以下简称哈医大一院）神经外科主任史怀璋介绍。史怀璋在手术现场这是全球范围内首次报道的脑机接口应用于脑深部肿瘤术中边界精准定位的临床试验。而让这场“精准手术”成为可能的，是一枚厚度仅一根头发丝粗的国产植入式微电极。自主研发的NeuroDepth临床微电极近日，中国科学院空天信息创新研究院（以下简称空天院）传感器技术全国重点实验室与哈医大一院神经外科联合，成功完成“基于植入式微电极阵列的脑深部肿瘤边界精准定位”临床试验，为神经外科提供实时、高精度的“病灶导航”，有望在精准切除肿瘤的同时最大程度保护健康脑组织，提升患者术后神经功能保留率和生活质量，具有重要的临床推广价值。实现脑肿瘤边界精准识别神经胶质瘤、脑转移瘤等脑肿瘤具有发病率高、致死率高、复发率高的特点，浸润性生长特性导致肿瘤组织与正常脑组织边界模糊难辨。因此，精准定位病灶边界对手术切除、放疗规划和预后评估至关重要。史怀璋介绍，临床常用的磁共振成像（MRI）、计算机断层扫描（CT）等术前检查，虽能大致定位肿瘤位置，帮助定位病变及避开功能区，但无法反映手术中诸如脑组织移位等动态变化，误差可达5 ~ 20毫米，在肿瘤切除后期误差更为明显。术中超声、黄荧光导航等技术也难以实时、精准区分正常脑组织功能区与肿瘤组织。“此外，术中皮层脑电图（ECoG）电生理监测技术虽然分辨率为毫米级，但检测的是场电位信号，无法实现单细胞水平精准识别，同时存在检测的滞后性。因此，医学界急需一种能在术中实时判读、精准识别的技术。”史怀璋说。为脑肿瘤手术装上“精准导航”破解临床难题的关键力量，来自在航空航天领域发挥重要作用的空天信息技术，尤其是应用于传感器领域的微机电系统技术。脑机接口器件工艺制作现场“空天信息技术并非局限于传统航空航天领域，在与微系统、医工交叉融合的过程中，展现出强大的创新潜力，如高性能传感器、智能感知与神经接口等关键技术的协同发展，正加速推进脑机接口等前沿技术的工程转化与临床落地。本次临床试验的成功落地是脑机接口技术走向临床转化与产业化发展的关键一步。”中国科学院院士、空天院学术院长吴一戎表示。空天院是国内最早从事植入式脑...

王建荣近年来，高校在我国整体科研体系中的作用受到越来越多关注，国家层面的相关科研投入也日益增多。但一个不容忽视的现象是，与巨额投入相比，高校在颠覆性理论和技术成果方面的产出效率并不高，其专利成果转化率不及欧美发达国家的1/10，甚至与国内某些以市场需求和实际价值为导向的领先企业相比，高校的成果转化效率也差距悬殊。在笔者看来，出现该现状的重要原因在于，我国的科研评价体系受到“投入不透明”与“唯产出论”的叠加影响，导致科研探索容易偏离本真方向。在这方面，我们需要以“投入、产出双披露”为核心，重新构建效率导向型指标体系的路径，推动公共科研资源更有效服务于国家战略需求和原始创新突破。困局剖析：评价体系的功能失调及其多重挑战科研评价体系本应是科技创新的“指挥棒”，但长久以来，我国的科研评价体系却面临多重挑战。比如，现阶段的评价体系过度聚焦论文数量、影响因子等显性“产出”，普遍缺乏对科研活动全成本的系统性核算与披露，这部分包括直接经费、人员薪酬、设备折旧及间接管理成本等。这导致“重立项、轻结题”“重发表、轻实效”的激励扭曲，导致科研资源配置效率不高。多项实证研究与管理实践表明，我国高校的整体科研创新效率、成果转化率普遍大幅度低于华为等头部企业。这些企业的核心优势在于建立了以投入产出效率为核心的评价与决策机制，其目标明确指向市场需求满足、技术壁垒突破与商业价值创造。相比之下，高校在缺乏成本约束与效率标尺的评价体系下，容易出现科研投入规模大但有效转化率偏低、颠覆性理论和技术突破相对不足的情况。再比如，当前高校遵循的核心学术评价标准往往被国外商业机构制定的指标所主导。这类指标的设计初衷是服务相关机构的商业逻辑，在引入我国之初，虽然起过一定积极作用，但由于未必能全面、准确反映科研活动的国家战略价值、社会贡献或长期创新潜力，其负面效应日益凸显。近年来，国内一些高校和民间机构模仿国外做法，也推出了一些评价指标，但这些指标往往并不披露科研投入成本，容易诱导研究者追逐“热点”，而非研究真正重要的科研命题。据相关分析，我国科研力量在易发“高影响力”论文领域相对集中，而在光刻机核心光学系统等关键核心技术领域的论文产出占比偏低。这种由外部指标驱动的“热点偏好”，进一步拉大了科研方向与国家重大战略需求、产业核心瓶颈之间的差距。此外，评价权的过度外移也导致科研方向与国情需求的匹配度不高。大量资源涌入易于...

自2022年OpenAI的文本生成聊天机器人ChatGPT问世以来，许多学术期刊都不希望出现大量完全或部分由计算机程序撰写论文，因此争先恐后地制定限制使用生成式人工智能（AI）的举措。然而，许多明显是在大型语言模型（LLM）帮助下编写的论文还是出现了。科学家们使用AI撰写论文手稿的频率稳步上升，甚至在某些领域，使用这种生成式AI已经是常态。比如，一项近日发表于《自然-人类行为》的研究就发现，多达22%的计算机科学论文存在使用大型语言模型（LLM）应用程序的痕迹。研究人员分析了2020年至2024年间发表的100多万篇科学论文和预印本，主要着眼于这些文章的摘要和介绍，以了解在AI生成的文本中频繁出现的指示性词在论文中出现频率的变化。结果分析显示，在2022年11月ChatGPT发布几个月后，经过LLM加工的内容急剧增加。“写一篇论文需要几个月，甚至几年。上述趋势出现得如此之快，意味着人们从一开始就使用了ChatGPT。”上述研究论文合著者、美国斯坦福大学计算生物学家James Zou说。Zou还指出，某些学科论文使用AI的增速比其他学科快，可能是因为不同学科对AI技术的熟悉程度不同。该研究显示，截至2024年9月，22.5%的计算机科学论文摘要存在使用LLM修改的痕迹，电气系统与工程领域紧随其后。而数学领域论文摘要的这一比例仅为7.7%，生物医学和物理学等学科这一比例也相对较小。“无论好坏，LLM确实正在成为科学研究过程不可或缺的一部分。”Zou说。相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41562-025-02273-8转载自《中国科学报社》