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　　李立家课题组揭示生长素-BR信号交叉调控种子发育新模式

　　近日，国际植物学期刊The Plant Cell在线发表了武汉大学生命科学学院杂交水稻国家重点实验室教授李立家课题组最新研究成果。该研究首次发现并阐明了生长素信号通路Aux/IAA类蛋白以非经典的方式参与油菜素内酯激素(BR)信号转导，从而调控水稻种子大小(粒型)。论文题目为“Brassinosteroid signaling mediated by the OsIAA7-OsGSK2-OsBZR1 module regulates seed size in rice”。

　　研究发现，生长素信号通路核定位基因OsIAA7负调控水稻粒型的发育，OsIAA7通过与OsGSK2产生物理相互作用，共同调控水稻粒长的发育。OsIAA7通过增强OsGSK2和OsBZR1之间的物理相互作用强度，进而增加OsGSK2对OsBZR1的磷酸化修饰水平和降解水平，从而调控种子大小。相较于野生型WT，突变体osiaa7植株中OsBZR1活性蛋白的积累量增加，Aux/IAA基因家族成员OsIAA7是BR信号通路传导的负调控因子，其通过非经典方式调控BR信号转导介导种子发育。

　　课题组解析了OsIAA7-OsGSK2-OsBZR1模块精细调控水稻种子大小的分子机理，开辟了理解生长素与油菜素内酯两大核心激素信号通路交叉调控植物发育(尤其是种子发育)的新视角，为水稻产量性状的理论研究和生产实践提供了新的研究视角和育种策略。

　　文章链接：

　　https://doi.org/10.1093/plcell/koaf165

　　宋恒课题组在化学酶平台高效合成杀鱼菌素家族化合物领域取得新进展

　　近日，《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)发表了武汉大学化学与分子科学学院宋恒课题组关于化学酶平台合成杀鱼菌素家族的最新研究论文，题为“Chemoenzymatic Synthesis and Protein Engineering Enable Efficient, Scalable Production of Teleocidin Derivatives”(化学酶合成与蛋白质工程实现高效、可扩展的杀鱼菌素衍生物制备)。

　　宋恒课题组建立了一个可扩展的化学酶平台，将模块化酶工程与快速化学合成相结合，能够实现高效合成13种结构不同的杀鱼菌素同系物和衍生物。这一策略的核心是通过化学合成快速、大规模地获得NMVT底物后通过生物催化实现关键步骤的高选择性转化。将模块化化学酶策略与可扩展的微生物底盘相结合，为高价值天然产物的从头生物合成建立了一个范式，还为复杂单萜吲哚生物碱的可持续工业规模生产勾勒了蓝图。

　　文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202509083

　　吴莹课题组发现寨卡病毒阻碍睾酮合成新机制

　　近日，武汉大学泰康医学院(基础医学院)、高致病性病毒与生物安全全国重点实验室、武汉大学泰康医学院(基础医学院)吴莹教授团队在Nature Communications上发表了题为“Zika virus disrupts steroidogenesis and impairs spermatogenesis by stalling the translation of CYP17A1 mRNA”的研究论文。

　　该研究发现，寨卡病毒(Zika virus，ZIKV)的非结构蛋白NS2A通过直接结合睾酮合成关键酶细胞色素P45017A1(17α-hydroxylase/17,20-lyase，P450c17/CYP17A1)的mRNA，抑制其翻译，干扰睾酮生成。这一发现揭示了ZIKV损害男性生殖健康的新机制，为相关治疗策略提供了潜在靶点。

　　文章链接：

　　https://www.nature.com/articles/s41467-025-62044-x

　　蔡强课题组揭示水稻纹枯病菌一种新型侵染机制

　　近日，武汉大学生命科学学院杂交水稻全国重点实验室蔡强教授课题组在Molecular Plant发表题为“Fungal extracellular vesicles mediate cross-kingdom trafficking of virulence effectors into plant cells to promote infection”的研究论文。

　　该研究发现，病原真菌能够将其毒力相关的效应蛋白包裹在EVs内，并利用宿主植物细胞的网格蛋白介导的内吞途径(CME)进入植物细胞。通过这一机制，EVs递送的效应蛋白直接靶向并操纵植物叶绿体免疫通路，从而促进侵染。该研究为开发基于干扰EV功能或效应蛋白活性的新型病害绿色防控靶点提供了重要理论基础。

　　该研究在真菌EVs生物学功能与致病机制研究领域取得重要突破：一方面，揭示了真菌EVs作为毒力效应蛋白跨界转运载体的新功能，拓展了EVs在生物跨界互作中的功能认知;另一方面，阐明了“EVs分泌效应蛋白-宿主CME途径内化-免疫通路靶向抑制”的全新致病机制，系统解析了真菌效应蛋白从分泌、转运到发挥毒力功能的完整分子路径。这些发现构建了病原-宿主互作的理论新框架，为发展基于EVs防控植物病害新策略提供了重要的依据。

　　文章链接：

　　https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(25)00238-2

　　王春江/董秀琴在Cu/Ru接力催化合成手性非天然α-氨基酸取得新进展

　　近日，《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc.)刊发了武汉大学化学与分子科学学院王春江/董秀琴团队关于双金属Cu/Ru接力催化合成手性δ羟基α-氨基酸衍生物的最新研究论文，题为“Asymmetric Access to δ?Hydroxy α?Amino Acids Bearing Two Adjacent Stereocenters from Inert Allylic Alcohols Via Cu/Ru Relay Catalysis”(通过铜/钌接力催化从惰性烯丙醇出发合成含有两个相邻手性中心的δ-羟基α-氨基酸衍生物)。

　　接力催化策略为复杂分子结构的快速构建提供了高效的解决方案。该策略通过将多步分离过程整合为"一锅法"串联反应，不仅避免了繁琐的中间体纯化步骤，显著提高了合成效率，同时大幅减少了有机溶剂消耗和废弃物产生，完美契合步骤经济性和绿色化学原则。

　　基于δ-羟基α-氨基酸衍生物的合成重要性，王春江/董秀琴团队通过高效的双金属Cu/Ru接力催化体系实现惰性烯丙醇与二苯甲酮衍生的酮亚胺酯之间的借氢/不对称迈克尔加成/氢化还原的不对称串联反应，成功实现了具有两个相邻叔碳手性中心δ-羟基α-氨基酸衍生物的高效合成，获得良好到高的产率、优异的非对映体选择性和对映体选择性。值得注意的是，该策略具有操作简单、优异的原子经济性和步骤经济性、广泛的底物耐受性和氧化还原中性等优点，同时避免了中间产物的纯化。在合成应用方面，该方法不仅成功实现了克级规模制备，还能通过简单的衍生化反应高效构建多种重要骨架结构，其中包括脯氨酸和L-吡咯赖氨酸的关键中间体，为这类重要生物分子的合成提供了更为简洁高效的途径。

　　文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c07896

　　雷爱文/李武/张海波在电化学氘标记领域取得研究成果

　　近日，武汉大学化学与分子科学学院雷爱文教授、李武教授、张海波副教授在学术期刊Nature Catalysis在线发表题为“Boron clusters as efficient shuttles for electrocatalytic deuterium labelling via radical H/D exchange”的研究论文。

　　该研究开发了一种新型高效的电化学氘代方法，硼簇作为有效穿梭工具实现电化学自由基H/D交换反应。利用该方法成功合成了多个氘标记的药物分子，充分展示了其在药物开发和实际应用中的巨大潜力与广阔前景。

　　文章链接：https://www.nature.com/articles/s41929-025-01379-6

　　宋恒课题组与刘文博课题组在酶促季碳手性中心构建领域取得新进展

　　近日，国际权威杂志《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc.)刊发了武汉大学化学与分子科学学院宋恒课题组与刘文博课题组关于酶促季碳丙二腈去对称化的最新研究论文，题为“Enantiodivergent Access to Acyclic Quaternary Stereocenters by Nitrilase-Catalyzed Desymmetrizing Hydrolysis of Malononitriles”(通过腈水解酶催化的丙二腈去对称化水解反应实现无环季碳立体中心的对映发散性合成)。

　　宋恒课题组和刘文博课题组合作，围绕来自集胞藻的腈水解酶SsNIT进行酶工程化改造，结合酶的结构分析与聚焦理性迭代定点突变策略，成功实现了腈水解酶立体选择性的双向工程化调控，获得了一对立体选择性优异且互补的腈水解酶突变体(M1和M3)。基于工程化的腈水解酶，成功实现季碳丙二腈底物的立体发散性去对称化水解，发展了一种高效、普适且易于放大的非环全碳季碳α-氰基羧酸的合成方法，产物覆盖R和S两种立体构型，ee值与产率均高达99%。产物可化学衍生化为一系列含有季碳手性中心的非天然氨基酸衍生物，如α-叔氨基酸、β-季-γ-氨基醇、α-季-β-氨基酸和α-季-β-内酰胺等。该工作为酶法构筑全碳季碳手性中心提供了新的解决方案，为季碳手性化合物的绿色高效合成提供了新的选择。

　　文章链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c09258

　　郭存兰课题组报道卟啉超分子笼光响应电荷传递新进展

　　武汉大学化学与分子科学学院郭存兰课题组在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)，发表了题为“Supramolecular Structure Enabled Photo-responsive Charge Transport in Porphyrin-based Junctions”的研究论文。

　　郭存兰教授和王明教授合作，以刚性配体和卟啉衍生物TPyP为单元，设计合成卟啉金属配位超分子笼，并进一步构建基于该超分子笼的自组装单层膜。通过超分子笼中的刚性配体，调控卟啉基团间相互作用，实现卟啉基分子结的光响应电荷传输。

　　该工作不仅建立了一种提高卟啉中电子-空穴对分离效率的超分子策略，还阐明了其与光响应电荷传递的关系，深化了超分子笼的功能化设计。此外，研究结果还展示了金属配位超分子笼在分子电子学领域，特别是在设计具有可调功能光电分子器件方面的潜在应用。

　　文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202508443

　　孟小亮教授课题组在城市收缩研究方面取得重要成果

　　近日，武汉大学遥感信息工程学院孟小亮教授联合美国东密歇根大学YichunXie教授等，在Nature旗下期刊npj Urban Sustainability发表了题为“Examining Spatial Expansion and Stemming Strategies of Urban Shrinkage: Evidence from Detroit, USA”的研究成果。该研究提出一种新的基于引力网络空间交互作用区的面板数据模型(GSIZs-Spanel)，可用于系统性量化城市收缩的时空传播机制与核心驱动因子。

　　该研究综合考虑社会经济与不平等驱动因素、时空演变、网络化城市系统及多尺度空间结构，为理解城市收缩提供了新视角;创新提出了基于城市网络连接性的多尺度空间结构构建方法，并将空间面板模型与该结构融合，系统解析了驱动因素在时空维度上对城市收缩的影响机制。这一建模方法不仅能揭示城市收缩的历史空间过程与范围，更为遏制收缩的区域空间协作提供了科学依据，为面临收缩挑战的城市提供重要方法支持。

　　文章链接：

　　https://rdcu.be/evkgs

　　陆庆全课题组在电还原对映选择性炔醛偶联领域取得最新研究成果

　　近日，《自然?通讯》(Nature Communications)在线发表高等研究院教授陆庆全课题组在有机电化学领域的最新研究成果，论文题目为“Enantioselective Electroreductive Alkyne-Aldehyde Coupling”(《电还原对映选择性炔醛偶联》)。

　　陆庆全课题组提出和发展了不对称电还原催化策略，使用质子和电子作为更绿色安全的氢源和还原剂，丰产金属钴和空气稳定的(S,S)-2,3-双(叔丁基甲基膦基)喹喔啉用作催化剂和配体，实现了两个π-组分的不对称还原偶联反应。该策略具有优异的区域-(>19:1)、立体- (>19:1 E:Z)和对映选择性(高达98% ee)，高效合成了多种手性烯丙醇类化合物。

　　文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-60230-5

　　陈香嵩课题组在植物高温响应基因的转录调控研究中取得新进展

　　近日，武汉大学生命科学学院、杂交水稻全国重点实验室教授陈香嵩课题组在Nature Plants上发表了题为“Bromodomain-containing proteins interact with a noncanonical RNA polymerase Ⅱ kinase to maintain gene expression upon heat stress”的研究论文。该研究首次鉴定了植物中特有的、非典型的Pol Ⅱ CTD的激酶CDKL9，并且解析了其调控植物高温响应基因表达的机制。

　　该研究鉴定了一个植物里Pol Ⅱ的新激酶及其调控复合体CDKL9-GTE2/7，且该复合体的磷酸化功能依赖于组蛋白乙酰化(图1)。CDKL9通过自身的激酶活性来感知高温的模式，进一步丰富了植物在转录层面应答高温胁迫的机制研究。鉴于CDKL蛋白在植物里还存在众多功能未知的其他成员，这些成果不但丰富了基因表达调控的基础理论研究，也为解析植物感知和响应环境信号的机制提供了新的思路。

　　文章链接：https://www.nature.com/articles/s41477-025-02044-3

　　李典庆团队聚焦岩土工程难题，推进风险评估方法创新应用

　　近日，《岩土工程学报》2025年第7期首篇论文发表了水资源工程与调度全国重点实验室、水利水电学院李典庆教授团队论文“岩土工程协同式风险评估方法”。

　　该论文在随机有限元法的框架下，提出了大型复杂岩土工程协同式风险评估方法。创建了初步分析和精细分析中失效概率及风险分析的统一形式计算表达式。该方法包含两步：①基于简单模型的初步分析，②基于复杂模型的精细分析。该方法通过样本空间建立简单模型和复杂模型的内在联系，既能灵活处理复杂的岩土体空间变异性，又能避免建立简单模型和复杂模型之间复杂的映射关系。

　　该研究的科学价值在于协同式风险评估方法突破了传统风险评估的计算模型依赖性，奠定了多模型协同的理论基础，为解决复杂工程风险评估难题提供了兼顾精度和效率的有效工具。多模型协同策略可以进一步推广应用于贝叶斯更新、最优化等诸多目标明确的随机问题。

　　文章链接： https://doi.org/10.11779/CJGE20240581

　　唐国强课题组在大尺度水文模拟方面取得新进展

　　近日，水资源工程与调度全国重点实验室、水利水电学院教授唐国强在水文领域期刊Water Resources Research发表了有关大尺度水文模拟的研究论文“On Using AI-Based Large-Sample Emulators for Land/Hydrology Model Calibration and Regionalization”。

　　该研究提出了一种大样本模拟器(Large-Sample Emulator, LSE) 方法。通过机器学习构建水文/陆面模型的代理模型，并引入大量流域地理和气候属性作为特征，LSE不仅显著提升了率定流域的径流模拟精度，还实现了对未观测流域的合理参数推演，大幅增强了模型的区域化能力。

　　基于CTSM (Community Terrestrial Systems Model) 的验证表明，LSE在各流域的径流预测精度均优于传统的单点模拟器 (SSE) ，在区域化预测中也显著提升了相对于默认参数的模拟效果。进一步基于 NSGA-II 算法的扩展研究表明，LSE在多目标优化任务中同样表现出良好的适应性。研究还将LSE应用于基于过程的水文模型 SUMMA 和概率性水文模型 HBV，在两者中均取得了比CTSM更突出的率定改进效果，且相较于SSE方法提升幅度更为显著。

　　文章链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024WR039525

　　陈朝吉课题组在生物质基功能材料领域取得系列研究成果

　　7月，武汉大学资源与环境科学学院陈朝吉教授课题组在生物质基功能材料研究方面取得系列成果，相继在ScienceAdvances(《科学进展》)、NatureCommunications(《自然·通讯》)(2篇)、ACS Nano(《美国化学会·纳米》)发表。

　　研究成果“A Superstrong, Decarbonizing Structural Material Enabled by Microbe-Assisted Cell Wall Engineering Via a Bio-Mechanochemical Process”发表在Science Advances上。团队创新性提出一种生物辅助细胞壁工程策略，通过“生物-机械化学处理”两步工艺，把天然木材直接转化为生物强化木材(Bio-Strong-Wood)，该生物强化木材具有类似阴沉木的致密化结构、深色的质地、高强度及良好固碳效果，但其形成过程仅需几天，与阴沉木天然形成过程相比快了近十万倍。本工作创新性解决了传统木材强化技术的高污染与性能折损矛盾：通过微生物辅助机械化学工艺，在5天内实现天然木材向超强结构材料的绿色转化，其强度超越普通钢材的同时达成负碳排放，为碳中和目标下的生物质高值化利用提供工业级解决方案。

　　文章链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ady0183

　　研究成果“Rapidly making biodegradable and recyclable paper plastic based on microwave radiation driven dynamic carbamate chemistry”发表于Nature Communications。研究团队通过动态氨基甲酸酯化学键与纤维素纸中羟基的相互作用，在微波辐射引发反应后快速且大规模地制备得到纸塑材料，显著提升纤维素纸基产品力学性能、耐水耐溶剂性的同时，保留材料的降解回收性与生物相容性。该项工作阐明了动态聚合物网络与纤维素纸之间的相互作用机理，进而明晰了结构对力学强度增强的机制，为“以纸代塑”的发展方向提供了切实可行的解决方案。

　　文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-61722-0

　　研究成果“Natural nanoparticle complexes at water-water interfaces”为题发表于综合性期刊Nature Communications。研究团队提出了一种全水相天然纳米粒子界面组装策略，在结构化双水相体系(Aqueous Two-Phase Systems, ATPSs)中实现了ChNF/CNC纳米粒子的界面组装，构建出同时具备结构稳定性、刚性、可形变性与渗透性的界面络合物。通过渗透压驱动实现膜层厚度调控，并借助密度差调节微囊在水下的自适应运动。该工作拓展了ATPS在类细胞物质传输、微反应器及液态微型机器人等领域的应用潜力。

　　文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-60587-7

　　研究成果“A Bioinspired Gradient Hydrogel Electrolyte Network with Optimized Interfacial Chemistry toward Robust Aqueous Zinc-Ion Batteries”发表于ACS Nano。研究团队受到关节软骨启发，开发了一种由聚乙烯醇(PVA)、纤维素纳米纤维(CNF)和氧化石墨烯(GO)组成的梯度网络水凝胶电解质，用于水系锌离子电池。该水凝胶电解质具有独特的梯度结构：在正极侧为低网络密度的PVA/CNF (PC)水凝胶层，凭借其丰富的通道和高含水量实现离子的快速传输;在负极侧为高网络密度的PVA/CNF/GO (PCG)水凝胶层，其中致密的网络结构、丰富的极性基团作用可促进Zn2+通量均匀化，同时GO的极性含氧基团能有效提升Zn2+迁移数和离子电导率。基于此电解质的锌对称电池在1 mA cm–2电流密度下展现出优异的循环稳定性(超过2200小时)和高库伦效率(99.72%)。这些性能的提升得益于梯度网络结构及优化的界面化学性质，可有效抑制锌负极的枝晶生长和副反应。此外，采用该电解质的Zn–MnO2电池在遭受多种外部破坏时，仍表现出优异的电化学性能和安全特性。综上所述，该工作为高性能水系锌离子电池的开发提供了一种有效的仿生设计策略。

　　文章链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.5c06914