摘要：多能干细胞具有无限自我更新和分化为生物体所有功能细胞类型的能力，是再生医学领域最关键的“种子细胞”。如何在体外诱导获得人多能干细胞一直是生命科学领域的重要问题。近日，北京大学、昌平实验室邓宏魁课题组与北京大学关景洋课题组合作，实现最短10天即可将人成体细胞诱导
多能干细胞具有无限自我更新和分化为生物体所有功能细胞类型的能力，是再生医学领域最关键的“种子细胞”。如何在体外诱导获得人多能干细胞一直是生命科学领域的重要问题。近日，北京大学、昌平实验室邓宏魁课题组与北京大学关景洋课题组合作，实现最短10天即可将人成体细胞诱导为多能干细胞。
复旦大学附属华山医院郁金泰、毛颖团队与类脑智能科学与技术研究院程炜、冯建峰团队联合攻关，绘制出一张全面的蛋白质组图谱，纳入了1706种人类疾病与表型，并借助机器学习模型，挖掘出极具潜力的疾病预测诊断生物标志物和治疗靶点。
基于国际科技创新中心网络服务平台科创热榜每日榜单形成的一周科技记忆，我们推出《一周前沿科技盘点》专栏。今天，为大家带来第126期。
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《Nature Chemical Biology》再生医学关键“种子细胞”，体外培育缩短至10天
快速化学重编程体系加速表观遗传修饰的变化
多能干细胞具有无限自我更新和分化为生物体所有功能细胞类型的能力，是再生医学领域最关键的“种子细胞”。如何在体外诱导获得人多能干细胞一直是生命科学领域的重要问题。化学重编程技术利用化学小分子组合有效调控细胞命运，可以逆转已分化的体细胞为多能干细胞，为人多能干细胞的制备提供了全新的策略。化学小分子可以通过直接靶向信号通路和表观遗传因子，以更简单、灵活、可控的方式调控细胞命运，化学小分子还有易于大规模合成和标准化生产等优点。
近日，北京大学、昌平实验室邓宏魁课题组与北京大学关景洋课题组合作，研究发现了化学重编程体系的关键表观遗传障碍，进一步升级了快速化学重编程体系，实现最短10天即可将人成体细胞诱导为多能干细胞。其研究为后续应用于再生医学领域提供了更加快速高效稳定的底层技术体系。这一快速化学重编程体系将极大促进人多能干细胞在再生医学领域的广泛应用，为临床治疗和个性化医疗提供更多可能性。
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《Cell》丨给人类蛋白质绘制地图，采血或能预测数百种疾病
该成果登上《细胞》杂志2025年开年封面，展现了一个由蛋白质分子构成的人体可以利用基于芯片的人工智能算法，通过对蛋白质组大数据的深度分析，构建人类健康表型并监测自身健康和疾病状况。
近日，复旦大学附属华山医院郁金泰、毛颖团队与类脑智能科学与技术研究院程炜、冯建峰团队联合攻关，在不到一年的时间里，研究团队深入分析53026名个体的血浆蛋白质组数据，跨越了14.8年的中位随访期，绘制出一张全面的蛋白质组图谱，纳入了1706种人类疾病与表型，并借助机器学习模型，挖掘出极具潜力的疾病预测诊断生物标志物和治疗靶点，为精准医学实施奠定了基础。
基于上述研究成果，他们还建立了可开放访问的蛋白质组-表型组资源数据库Proteome-Phenome Atlas（https://proteome-phenome-atlas.com/）。数据库覆盖约三千种蛋白、上千种疾病与近千种表型，几乎与生物医药的所有领域都密切相关。这相当于给人类的生命健康领域绘制了一张地图，不同研究领域的人都可以在这张地图里寻找对自己有价值的信息，检索某个蛋白具体和哪些人类健康表型和疾病有关系，是否可用于疾病的预测、诊断和治疗，人类某个疾病潜在的发病机制等。
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《Science Partner Journal ADI》丨操控飞行量子比特，量子网络蓝图徐徐展开
固态量子比特芯片以及节点间互联的实现形式。
近日，北京量子信息科学研究院量子计算云平台李铁夫、刘玉龙团队和清华大学吴热冰团队合作，从理论和实验两方面总结飞行量子比特控制领域的最新研究进展。
飞行量子比特（Flying Qubit）是量子网络中节点与节点之间线路里量子信息传输的重要载体。普适量子网络的构筑所需关键技术往往包括（但不限于）分布式多比特位计算节点、量子计算节点间的相干互联以及量子通信网络的建设等。量子信息的传递过程，通常以光子（Photon）或声子（Phonon）等量子化的行波场为载体，将节点处静止量子比特（Standing Qubit）的量子信息，从一个节点传递到其它节点。此外，高保真信息传输，仍然需要精确控制被编码的飞行量子比特的产生、接收和转换过程。
以当下固态量子计算处理器的实现方式之一的超导量子计算技术路线为例，受到制冷功率、测控布线等诸多技术限制，单个量子计算单元内部可高保真度操控的量子比特数目在几百个比特数量子。基于当下量子比特门的保真度，朝着实用化量子计算方向发展，突破盈亏点后实现具备纠错能力的逻辑计算芯片所需物理比特的数量甚至达到几十万量级。可扩展、分布式量子计算的架构成为当下研究的热点。在原理验证阶段，苏黎世联邦理工学院率先展示了两台低温稀释制冷机器的协同合作，内部芯片互联距离超过5米，最近该课题组又将传输距离提升到几十米量级。普适量子网络具备多节点间量子信息互联的能力，这里信息的传递可以基于微波或者光频段的飞行光子。
飞行量子比特控制系统可以看作是耦合了多个量子通道耦合的开放量子系统。根据量子输入场和量子输出场的特点，飞行量子比特控制问题可分为3类：产生、接收和转换。研究团队从理论角度分析并比较了飞行量子比特控制的不同建模方法，包括主方程方法、量子轨迹方法、散射矩阵方法等；从设计方案出发，对各种控制目的和策略进行了深入的探讨；最后从实验角度出发，讨论了飞行量子比特控制可能的应用。飞行量子比特精确控制的实现在量子相干互连、构建具有多比特量子芯片、量子计算机互联和量子通信网络等应用场景中起着至关重要的作用。
研究团队总结了关于飞行量子比特控制理论、实验的研究基础和进展，不仅对于实现上述讨论的三类量子网络系统的应用场景具有重要意义，其研究结论对其它类型的量子系统的研究也具有潜在的参考价值，如量子中继器、量子测量、量子传感器和量子反馈系统等。
研究团队认为，目前关于简单的量子系统和控制目的，飞行量子比特控制的理论研究已取得了一定的研究进展，但对于复杂的量子系统和控制目的，则需要进一步深入研究，不断系统地拓展飞行量子比特控制理论的研究对象和控制目的。同时，环境噪声的影响也需要考虑，如温度变化和其它器件的耦合干扰；与静止量子比特控制实验相比，飞行量子比特控制实验的研究相对滞后，研究人员呼吁这方面需加快研究步伐。
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针对上述问题，北京理工大学光电学院付时尧、高春清团队提出了一种紧凑型光子角动量谱智能感知方法，采用自主研发的周期渐变超表面提取待测光束的角动量特征，并经设计搭建的SADT-Net神经网络智能分析，最终实现了对光束总角动量谱的快速高精度测量，提供了紧凑、快速、稳定、准确的光子态谱测量方案。其工作将有力促进大容量激光通信、新型激光探测、高维量子信息等基于光子角动量的新质应用发展。
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《Advanced Science》丨刚柔并济的凝胶，为具身智能机器人提供技术栈基石
a）通过一种协同双模预测策略高精度模拟机器人手抓取状态，该策略将对不同磷光颜色区域变形的视觉观察与抓取动作期间相应的电信号波动相结合；b）在关闭紫外灯后，多色余辉显示对键盘进行编码，结合打字时电信号变化，构建了一个高度安全的信息加密和传输系统。
近日，电子科技大学电子学院张林博与医学院贾若男合作，聚焦医工交叉领域，在多模态传感-视觉融合应用材料领域取得重要进展。研究团队提出了一种借助盐析诱导离子凝胶微相分离的策略，合成了一种同步增强力学性能、室温磷光寿命与离子电导率的离子凝胶，为具身智能机器人的发展提供技术栈基石。
其设计的凝胶具备富含离子液体（IL）的相（软相），该相有利于实现拉伸及离子传导功能；同时还形成了富含聚合物的相（硬相），此相能够实现能量耗散并触发聚集态磷光。所制得的离子凝胶展现出高拉伸性能（400%）、良好的韧性（约 20 MJ/m³）、较高的离子电导率（8.4 mS/cm）及超长的余辉寿命（112.4 ms）。该成果制备的亲肤电子传感器，则有望应用于人工智能、假肢、人机交互、虚拟现实和健康监测等领域，为下一代具身智能提供研究基础。
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《Geophysical Research Letters》丨浪奔浪流，解析深海涌动的滚滚能量
不同中深层暖涡条件下近惯性能量下传速度示意图（左：强中深层暖涡条件下近惯性能量下传速度较快；右：弱中深层暖涡条件下近惯性能量下传速度较慢）
近惯性内波是深海混合的重要能量来源，然而大洋中深层近惯性内波的能量来源机制在很大程度上仍然是未知的。团队利用位于130°E/15°N全水深锚系潜标连续三年数据，发现热带气旋激发的近惯性内波可以向深层传递至3000米水深，其对大洋中深层近惯性能量贡献占比50%以上，与此同时内潮通过参数次谐波不稳定机制也可以在大洋中深层产生近惯性能量，但其贡献占比小于30%。
中国科学院海洋研究所王凡团队研究发现在潜标观测时间段内，有四次热带气旋事件经过了潜标观测点海域，并引发了不同的近惯性内波垂向传播特征。通过对比发现在更强的中深层暖涡调控下，风生近惯性内波拥有更快的向下传播速度并且下传过程中的能量损耗率更低。
研究人员还发现，中深层暖涡的存在有助于提高参数次谐波不稳定机制的能量转化效率，从而在临界纬度以北也可出现从全日潮内波向近惯性内波的能量传递。其研究强调了准确模拟中深层涡旋活动以及热带气旋风应力强度有助于提高对中深层近惯性能量的模拟精度。
来源：京津冀消息通