上海
撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
本周（7 月 7 日-7 月 14 日），国际顶尖学术期刊Cell共上线了 11 篇研究论文，其中 8 篇来自华人学者，这些研究分别在结构生物学、AI 蛋白质进化和设计、AI 基因组模型、脑科学、光遗传学和合成生物学领域取得了新突破。
麻疹病毒聚合酶复合物与非核苷抑制剂的结构及抑制机制
2025 年 7 月 7 日，上海科技大学张贺桥/RogerKornberg团队在Cell期刊发表了题为：Structures of the measles virus polymerase complex with non-nucleoside inhibitors and mechanism of inhibition 的研究论文【1】。
该研究解析了麻疹病毒（MeV）聚合酶复合物及其与非核苷抑制剂结合后的结构，并揭示了抑制机制，为抗病毒药物的理性设计奠定了基础。
AI 蛋白质工程计算模拟方法，实现蛋白质高效进化模拟和功能设计
2025 年 7 月 7 日，中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞团队在国际顶尖学术期刊Cell期刊发表了题为：Advancing protein evolution with inverse folding models integrating structural and evolutionary constraints 的研究论文【2】。
该研究基于整合了结构与进化约束的通用逆折叠模型，开发了一种新型人工智能蛋白质工程计算模拟方法——AiCE（AI-informedConstraints for proteinEngineering）。该方法无需训练专属 AI 模型，即可实现蛋白质高效进化模拟和功能设计。研究团队利用 AiCE 对多种基因编辑工具进行进化优化，成功实现了其效率和精度的快速提升。
AI 基因组模型——女娲CE，破译脊椎动物基因组调控语言
2025 年 7 月 8 日，浙江大学医学院/良渚实验室郭国骥教授团队在Cell期刊发表了题为：Modeling the vertebrate regulatory sequence landscape by UUATAC-seq and deep learning 的研究论文【3】。
该研究建立了超高通量、超灵敏的单核 ATAC 测序技术——UUATAC-seq，可在一天内高效率高质量的完成一个物种的染色质可及性图谱。基于该技术，研究团队为五大代表性脊椎动物中绘制候选顺式调控元件图谱，开发了多任务深度学习模型——女娲CE（Nvwa
cis-regulatory element ） ，并实现了从基因组序列到单细胞水平调控元件图谱的直接预测。研究团队发现，脊椎动物调控语法的保守性明显强于核苷酸序列本身，且该语法将脊椎动物调控原件序列在高维分类为不同的功能模块，由此揭示细胞类型特异性基因表达的序列基础。另外，女娲CE 模型在多项指标上，超越现有的基因组 AI 模型，并能精准预测合成突变对谱系特异性调控元件功能的影响。最后，团队利用基因编辑实验，首次验证了完全由人工智能（AI）设计的人类疾病治愈性位点。这项研究为全面解读基因组语言和建立数字生命模型奠定了坚实基础。
猕猴大脑细胞类型特异性增强子的鉴定与应用
2025 年 7 月 10 日，中国科学院脑智卓越创新中心/上海脑科学与类脑研究中心刘真研究组、脑智卓越中心孙怡迪研究组、临港实验室李昊研究组合作，在Cell期刊发表了题为：Identification and Application of Cell Type-Specific Enhancers for the Macaque Brain 的研究论文【4】。
该研究通过非人灵长类动物猕猴的大脑单细胞 RNA 和 ATAC 测序，结合体内筛选，成功鉴定出了一大批能够在特定细胞类型中驱动靶向基因表达的增强子。该研究率先建立了灵长类动物大脑神经细胞类型特异性标记、神经活性调控及观测的工具集，为深入理解灵长类动物的脑结构、脑认知及脑疾病提供了关键技术。
以亚细胞分辨率对整个小鼠的外周神经进行高速成像
2025 年 7 月 10 日，中国科学技术大学毕国强教授、徐程特任副研究员、刘北明教授和祝清源高级工程师作为共同通讯作者，在Cell期刊发表了题为：High-speed mapping of whole-mouse peripheral nerves at subcellular resolution 的研究论文【5】。
该研究首创了一套超高速小鼠全身亚细胞分辨率三维成像技术——blockface-VISoR，成功实现了对全身神经系统的高分辨率三维重建，并绘制了前所未有的精细外周神经图谱，将连接组学成功拓展至大脑之外，为解析周围神经调控网络及疾病机理研究提供了全新工具。
猕猴前额叶单神经元投射谱揭示灵长类大脑特有的连接规律
2025 年 7 月 10 日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心严军研究员、徐春研究员、沈志明研究员及华中科技大学苏州脑空间信息研究院杨孝全教授作为共同通讯作者，在Cell期刊发表了题为：Single-neuron projectomes of macaque prefrontal cortex reveal refined axon targeting and arborization 的研究论文【6】。
该研究首次在单神经元水平上系统重构了猕猴前额叶的全脑连接网络，揭示了猕猴前额叶神经元在大脑中的连接规律。同时，该研究通过将猕猴与小鼠的前额叶单神经元投射图谱进行比较，发现灵长类神经元具有高度精细化的结构特点，为深入解析灵长类复杂认知功能的神经机制提供了理论基础，对于启发新一代人工智能具有重要意义。
光遗传学助力发现整合应激反应调节剂
2025 年 7 月 11 日，Integrated Biosciences 公司联合创始人Felix Wong博士作为第一作者兼共同通讯作者，在Cell期刊发表了题为：Optogenetics-enabled discovery of integrated stress response modulators 的研究论文【7】。
该研究开发了一种用于发现选择性调节整合应激反应（ISR）化合物的光遗传学平台，370830 种化合物中高通量筛选出了能够增强细胞死亡而不具细胞毒性的化合物，这些化合物适用于多种细胞类型和应激源。机制研究表明，这些化合物可上调激活转录因子 4（ATF4），使细胞对应激和细胞凋亡更敏感，并确定了 GCN2 为分子靶点。此外，这些化合物还具有抗病毒活性，其中一种化合物在单纯疱疹病毒小鼠感染模型中降低了病毒滴度。这项研究展示了光遗传学在药物发现中的应用，并引入了具有治疗潜力的 ISR 增强剂。
通过合成黏附和接触信号来操控酵母的多细胞行为
2025 年 7 月 11 日，帝国理工学院孟凡康博士作为第一作者，在Cell期刊发表了题为：Engineering yeast multicellular behaviors via synthetic adhesion and contact signaling 的研究论文【8】。
对细胞间的特异性通讯与物理接触进行精确的工程化调控，目前仍缺乏系统性的关键工具。该研究该开发了两个功能强大且高度模块化的合成生物学工具包——MARS和SATURN，以及基于二者的JUPITER，成功地为酿酒酵母建立了一套系统的工程化原则，从而赋予了该模式生物前所未有的、可编程的多细胞行为能力，将酵母这一模式生物从“单细胞工厂”提升为可编程的“多细胞系统底盘”。
论文链接：
1. https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00683-X
2. https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00680-4
3. https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00686-5
4. https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00742-1
5. https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00673-7
6. https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00639-7
7. https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00690-7
8. https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00691-9
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