近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗室（LTO）經(jīng)志友團隊，在南海次表層渦旋的形成過(guò)程與動(dòng)力機制研究方面取得新進(jìn)展。相關(guān)研究成果發(fā)表在Journal of Physical Oceanography上，博士研究生劉余億為第一作者，研究員經(jīng)志友為通訊作者。中尺度渦旋蘊含海洋超過(guò)90%的動(dòng)能，是海洋物質(zhì)能量循環(huán)的主要動(dòng)力載體，同時(shí)也是貢獻海-氣相互作用、海洋生態(tài)環(huán)境變化的關(guān)鍵動(dòng)力過(guò)程。不同于表層強化的中尺度渦旋，海洋內部次表層渦旋是一類(lèi)透鏡狀、低位渦、生命周期較長(cháng)的特殊渦旋，能夠攜帶源地異常性質(zhì)水體輸送至數千公里以外的海區，且難以被衛星遙感觀(guān)測所識別，關(guān)于其形成、演變過(guò)程及動(dòng)力學(xué)機制，目前尚缺乏深入系統的科學(xué)認識，更無(wú)法直接預報。本研究基于高分辨率現場(chǎng)觀(guān)測并結合再分析資料和位渦動(dòng)力學(xué)分析，從邊界層位渦通量收支新視角，揭示了南海典型次表層透鏡狀渦旋的形成過(guò)程與動(dòng)力機制。研究結果表明，秋冬季大氣非絕熱強迫驅動(dòng)的海面浮力損失是次表層渦旋形成的關(guān)鍵條件。秋冬季增強的海面浮力損失產(chǎn)生向上的位渦通量，減小反氣旋渦的混合層位渦；次年春季大氣熱強迫驅動(dòng)的海表升溫，減弱海面浮力損失，逐漸向海表注入位渦，并抬升混合層，從而通過(guò)層化封存低位渦水至渦旋內部，最終在地轉調整作用下形成海洋內部的透鏡狀中尺度渦旋。進(jìn)一步分析表明，南海北部至少20%的反氣旋渦在次年春夏季演變成為次表層透鏡狀渦旋。更重要的是，這些低位渦、透鏡狀次表層渦旋的形成，主要是由秋冬季海面降溫（surface cooling）引起的海表浮力損失和地轉調整所驅動(dòng)，而非風(fēng)場(chǎng)強迫（down-front wind forcing）。本研究基于觀(guān)測證據揭示了南海次表層透鏡狀渦旋形成的大氣非絕熱強迫新機制，對進(jìn)一步深入認識和理解衛星遙感難以直接觀(guān)測的全球海洋次表層渦旋及其形成機制具有重要科學(xué)意義。該研究主要由國家自然科學(xué)基金共享航次計劃、國家自然科學(xué)基金項目資助完成。圖1 （a）渦旋移動(dòng)軌跡；（b）航次觀(guān)測期間（2021年春季）SST和CTD溫度剖面圖2 南海次表層透鏡狀渦旋形成的非絕熱強迫機制相關(guān)論文信息：Yuyi Liu,and Zhiyou Jing* (2024). Intrathermocline eddy with lens-shaped low potential vorticity and diabatic forcing mechanism in the South China Sea. Journal of Physical Oceanography,54(3),929-948.原文鏈接：https://doi.org/10.1175/JPO-D-23-0149.1
近期，中國科學(xué)院南海海洋研究所張帆研究員團隊，聯(lián)合林間院士、中國科學(xué)院海洋研究所研究員高翔、中山大學(xué)副教授蔡晨和南方科技大學(xué)副教授周志遠，在俯沖板塊地幔蛇紋石化程度控制因素的研究上取得了重要進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表于國際地學(xué)期刊《地球與行星科學(xué)通訊》（Earth and Planetary Science Letters），副研究員張江陽(yáng)為第一作者，研究員張帆為通訊作者。俯沖作用是水向地球深處輸送的主要機制，這個(gè)過(guò)程對板塊構造、俯沖地震活動(dòng)、弧巖漿作用以及氣候變化等都具有重要影響。大洋巖石圈在海溝附近發(fā)生彎曲變形，并形成撓曲正斷層。水沿著(zhù)正斷層進(jìn)入板塊深部，引起地幔蛇紋石化。因此，俯沖板塊的地幔蛇紋石化與俯沖作用的水通量有密切的關(guān)系。然而目前對俯沖板塊地幔含水量（或地幔蛇紋石化程度）的具體控制因素和機制尚不清楚。科研人員利用過(guò)去二十年全球海溝地區的地震數據，深入探討了板塊年齡、撓曲曲率和沉積物厚度等因素對上地幔頂部地震波速的影響。研究發(fā)現，隨著(zhù)板塊的年齡增長(cháng)，其撓曲變形區域的應力屈服深度受到限制，而板塊曲率則直接決定這一深度的實(shí)際表現。這兩個(gè)因素共同決定了俯沖板塊淺部的水平伸展應變量，進(jìn)而顯著(zhù)影響了地幔上層的蛇紋石化程度。有趣的是，沉積物厚度較大的地區，地幔的地震波速下降趨勢相對較小，顯示出沉積覆蓋對于地幔蛇紋石化的抑制作用。通過(guò)對全球各地海溝的地震波速結構進(jìn)行詳盡分析，研究結果揭示：俯沖板塊的變形與地幔蛇紋石化程度之間存在著(zhù)明確的線(xiàn)性相關(guān)性。這一發(fā)現不僅有助于我們更好地理解板塊構造過(guò)程中的水循環(huán)動(dòng)態(tài)，也為估算俯沖板塊的含水量提供了新的理論依據。這項研究從板殼力學(xué)的基本原理出發(fā)，闡明了板塊年齡和曲率對地幔蛇紋石化的控制機理，并揭示了沉積覆蓋作用對地幔蛇紋石化的阻礙效應，對估算俯沖板塊含水量、地幔蛇紋石化程度以及理解俯沖帶水循環(huán)過(guò)程具有重要意義，為深入研究地球內部環(huán)境和氣候變化提供了重要支撐。上述研究工作得到了國家自然科學(xué)基金項目、廣東省人才項目和廣州市科學(xué)基金項目等支持。文章信息：Zhang,J.,Zhang F*.,Lin,J.,Gao,X.,Cai,C.,Zhou,Z. (2024). Mantle serpentinization of subducting plate are controlled by combined effect of plate age and bending curvature. Earth and Planetary Science Letters. 640: 118799.原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X24002322圖1. （a）本研究中所用的Vp結構剖面的位置；（b）水平伸展應變與Vp降低之間的相關(guān)性圖2. 示意圖顯示板齡（厚度）和彎曲曲率對板水化作用的影響機制
近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院姜青山研究員、黃小羅高級工程師、中國農業(yè)科學(xué)院深圳農業(yè)基因組研究所戴俊彪研究員等聯(lián)合設計了一種名為"EDS"的DNA存儲方法，通過(guò)改進(jìn)編碼模型、引入冗余核苷酸和設計索引技術(shù)，實(shí)現了醫學(xué)MRI數據的可靠歸檔和檢索。近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院姜青山研究員、黃小羅高級工程師、中國農業(yè)科學(xué)院深圳農業(yè)基因組研究所戴俊彪研究員等聯(lián)合在國際學(xué)術(shù)期刊Small Methods (IF=12.4)上發(fā)表了題為An Effective DNA-Based File Storage System for Practical Archiving and Retrieval of Medical MRI Data的研究文章（圖1）。文章中設計了一種名為"EDS"的DNA存儲方法，通過(guò)改進(jìn)編碼模型、引入冗余核苷酸和設計索引技術(shù)，實(shí)現了醫學(xué)MRI數據的可靠歸檔和檢索。圖1. 文章上線(xiàn)截圖文章鏈接：https://doi.org/10.1002/smtd.202301585醫學(xué)MRI數據是診斷、治療規劃和疾病監測等多種領(lǐng)域的重要工具。利用DNA存儲技術(shù)保存醫學(xué)MRI數據將有助于人類(lèi)健康管理。通過(guò)DNA存儲，可以確保這些重要數據在數千年內安全保存并精確恢復，從而保證了這些重要數據的長(cháng)期存儲。此外，DNA存儲還使得過(guò)去的健康數據更容易被未來(lái)的研究人員獲取，這對于縱向研究非常重要，因為它允許研究人員研究疾病的進(jìn)展和治療效果。該工作提出了一種名為“EDS”的方法（圖2），通過(guò)三個(gè)關(guān)鍵組成部分實(shí)現了醫學(xué)MRI數據的歸檔。首先，研究團隊設計了一種新穎的分塊策略，解決了旋轉編碼導致的數據丟失問(wèn)題。其次，提出了一種基于規則的四進(jìn)制轉碼方法，滿(mǎn)足生化約束條件并確保可靠的數據映射。最后，設計了一種索引技術(shù)，簡(jiǎn)化了隨機搜索和訪(fǎng)問(wèn)過(guò)程。圖2. EDS方法流程圖研究團隊提出了一種名為“DFS”的索引技術(shù)，克服了DNA文件存儲中高額外開(kāi)銷(xiāo)的挑戰，旨在簡(jiǎn)化DNA文件存儲的組織結構，實(shí)現靈活的隨機搜索、訪(fǎng)問(wèn)和文件管理。圖3中展示的正則標簽（RT，一個(gè)堿基對）有效地幫助搜索特定的分塊（子圖像），將其與其他分塊區分開(kāi)來(lái)。圖像被分割為16個(gè)分塊，每個(gè)分塊被分配了不同的基因標簽，序列索引中設計了唯一的地址（4個(gè)堿基對），以精確定位和檢索所需的序列；此外，在隨機有效負載（平均長(cháng)度為107個(gè)堿基對）之前添加了不同的標簽（DT，四個(gè)堿基對），用于區分每個(gè)分塊的解碼二進(jìn)制數據，進(jìn)而簡(jiǎn)化了存儲數據的組織。圖3. DFS技術(shù)示意圖該工作在計算時(shí)間上也提出了新的方法，通過(guò)利用多進(jìn)程技術(shù)優(yōu)化DNA存儲編碼流程，將編碼任務(wù)分解成多個(gè)子任務(wù)，并分配多個(gè)CPU進(jìn)行并行計算，提高編碼速率，實(shí)驗共測試了72GB的人體MRI數據，完成編碼僅需9個(gè)小時(shí)，編碼時(shí)間效率提升明顯，同時(shí)基于數據進(jìn)行了預測，1TB量級的數據在120 h能完成。通過(guò)計算機模擬和生物合成實(shí)驗證實(shí)，EDS方法在醫學(xué)MRI數據存儲方面表現出色，并且具有更好的生化約束控制和較短的計算時(shí)間。為醫學(xué)MRI數據的DNA存儲開(kāi)辟了新的途徑。圖4. 體內合成驗證EDS 性能測試這項研究成果為醫學(xué)領(lǐng)域的數據存儲和檢索提供了新的可能性，具有重要的實(shí)際應用前景。隨著(zhù)進(jìn)一步的研究和發(fā)展，DNA存儲技術(shù)有望成為醫學(xué)數據管理的重要工具，為醫學(xué)健康領(lǐng)域帶來(lái)更多的創(chuàng )新和進(jìn)步。中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院姜青山研究員、黃小羅研究員高級工程師，中國農業(yè)科學(xué)院深圳農業(yè)基因組研究所戴俊彪研究員為該文章的通訊作者，博士生Abdur Rasool、碩士生洪經(jīng)緯為論文的共同第一作者。該研究獲得國家重點(diǎn)研發(fā)項目、深圳市科技項目等多個(gè)基金的資助。<!--!doctype-->
近日，中國科學(xué)院廣州生物醫藥與健康研究院許永團隊以“Discovery of a Promising CBP/p300 Degrader XYD129 for the Treatment of Acute Myeloid Leukemia”為題在美國化學(xué)會(huì )（ACS）期刊Journal of Medicinal Chemistry上報道了一系列新型的、高效的靶向CBP/p300的PROTAC降解劑，可用于A(yíng)ML的治療。急性髓系白血病（Acute myeloid leukemia，AML）是成人發(fā)病率最高的一類(lèi)白血病。目前，AML的治療并不理想。因此，臨床上亟需開(kāi)發(fā)出新的藥物用于A(yíng)ML的治療。近日，中國科學(xué)院廣州生物醫藥與健康研究院許永團隊以“Discovery of a Promising CBP/p300 Degrader XYD129 for the Treatment of Acute Myeloid Leukemia”為題在美國化學(xué)會(huì )（ACS）期刊Journal of Medicinal Chemistry上報道了一系列新型的、高效的靶向CBP/p300的PROTAC降解劑，可用于A(yíng)ML的治療。此研究是該團隊在之前報道的CBP/p300的PROTAC降解劑XYD190/XYD198（J. Med. Chem. 2024）基礎上的又一突破進(jìn)展。近年來(lái)，蛋白降解靶向嵌合體（PROteolysis TArgeting Chimeras，PROTAC）技術(shù)得到了快速發(fā)展，目前已有大量PROTAC分子進(jìn)入臨床研究。相比于傳統小分子僅作用于單一結構而言，PROTAC分子可使靶蛋白降解，完全失去致癌活性。環(huán)磷酸腺苷反應元件結合蛋白（CREB）結合蛋白（CREBBP，CBP）及其高度同源的腺病毒EA1結合蛋白（EP300，p300）是包含組蛋白乙酰轉移酶（Histone Acetyltransferase，HAT）結構域和溴結構域的多功能結構域蛋白，并與包含AML在內的多種癌癥的發(fā)生發(fā)展相關(guān)。目前，所報道的小分子抑制劑僅單獨作用于CBP/p300的HAT結構域或溴結構域，無(wú)法完全消除其致癌功能。許永團隊長(cháng)期致力于CBP/p300的研究，并獲得了系統性成果（Eur. J. Med. Chem. 2018；Acta Pharmacol. Sin. 2019；J. Med. Chem. 2022；J. Med. Chem. 2018；Bioorg. Chem. 2024）。本研究將課題組前期開(kāi)發(fā)的高活性、高選擇性的CBP/p300小分子抑制劑Y08207作為靶蛋白配體，沙利度胺作為E3連接酶CRBN配體，設計并合成了一系列具有新穎結構的CBP/p300 PROTAC分子（圖1），可用于A(yíng)ML的治療。通過(guò)系統的構效關(guān)系研究和生物活性評價(jià)，最終發(fā)現高活性的CBP/p300降解劑XYD129（圖2）。該降解劑能有效結合CBP/p300和CRBN，并形成穩定的三元復合物。XYD129可抑制AML細胞系MV4-11和MOLM-16的增殖（IC50分別為49 nM和7.4?nM），并通過(guò)蛋白酶體途徑降解CBP和p300蛋白（圖2）。在MOLM-16小鼠異種移植瘤模型中，XYD129可顯著(zhù)抑制小鼠體內腫瘤的生長(cháng)（TGI = 60%）（圖2）。本研究為AML的治療提供了新的候選藥物。廣州健康院許永研究員、吳錫山副研究員和國科寧波生命與健康產(chǎn)業(yè)研究院向秋萍副研究員為本論文的共同通訊作者。沈陽(yáng)藥科大學(xué)聯(lián)合培養博士研究生吳天幫，廣州健康院博士研究生胡建康以及廣州醫科大學(xué)聯(lián)合培養碩士研究生趙肖凡為本論文的共同第一作者。該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃，國家自然科學(xué)基金，廣東省基礎與應用基礎研究項目，廣州市科技計劃項目，呼吸疾病國家重點(diǎn)實(shí)驗室項目，中國科學(xué)院青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )、廣東省“一帶一路”聯(lián)合實(shí)驗室基金的支持。論文鏈接圖1. 靶向CBP/p300的PROTAC降解劑的設計策略圖2. XYD129的結構及活性數據
