中國首個器官芯片國家標準

正式發布

近日，我國首個器官芯片領域的國家標準《皮膚芯片通用技術要求》（GB/T 44831-2024）正式發布。這標志著我國在器官芯片標準化領域邁出了重要一步，對于推動相關領域的科學研究和產業應用的規范化、標準化發展具有重大意義。

皮膚芯片是使用體外微流控芯片生成的能夠模擬皮膚的生化和生理特性、具有屏障結構和功能的微型細胞和組織培養器件。皮膚芯片能實現高通量和自動化的培養、檢測，有望成為有效的毒理檢測、藥物篩選、化妝品評估工具，有望補充及部分取代現有的簡單二維細胞培養實驗、動物實驗，乃至人工皮膚實驗的標準，成為與皮膚相關體外評價的前沿和有力的評價標準和實驗工具。

標準主要規定了皮膚芯片的相關術語定義、皮膚芯片的外觀、細胞來源、組件性能、生物性能的技術要求，適用于以微流控芯片為載體的皮膚芯片產品的設計、生產和檢測。標準的發布，將有效促進行業規范，賦能產業高質量發展。

皮膚芯片是人體器官芯片的一種。人體器官芯片是通過干細胞、生物材料、納米加工等前沿技術的交叉集成，在體外構建的器官微生理系統，可模擬人體不同組織器官的主要結構功能特征和復雜的器官間聯系，用以預測人體對藥物或外界不同刺激產生的反應。

合成細胞國際聯盟成立

10月23日至25日，首屆合成細胞國際會議在深圳舉辦。這次會議是針對全球合成細胞領域在科技發展與國際合作方面的戰略性研討。會議聯合了合成細胞歐洲聯盟、美國構建合成細胞聯盟、合成細胞亞洲聯盟、合成細胞非洲聯盟，邀請了來自包括2024年諾貝爾化學獎獲得者大衛·貝克（David Baker）等在內的五大洲15個國家的37所大學和科研機構的合成生物學領域科學家代表，分享合成細胞領域發展現狀、前沿科學問題、技術創新，探索潛在的國際合作機會。

會上宣布成立合成細胞國際聯盟組織委員會，由中國、美國、法國、荷蘭、德國、新加坡6國代表組成，這是對持續推動合成細胞領域全球合作做出的堅定承諾。

合成生物學是一門新興前沿交叉學科，旨在理性設計和合成構造具有新功能的生物系統，其中，合成細胞是目前合成生物學最具挑戰的命題之一。大衛·貝克在會上指出，人工設計蛋白是合成細胞的重要方向。經過億萬年的進化，生物大分子的結構極其復雜。而想要實現與真實生物大分子類似的生物學功能，一個思路是先理解它的工作原理，再借助人工智能簡化設計；另外一個思路是利用人工智能，根據目標功能進行從頭設計。目前，這兩個思路各有優勢，需要并行使用，雙向迭代，以突破具有特定生物功能的復雜生物大分子設計。

與會代表一致認為，圍繞自下而上“合成細胞”共同打造一個全球性的科學合作網絡，不僅是促進知識共享、技術交流和人才培養的新機遇，更是推動全球科技深度互動與可持續發展的里程碑。此次會議的召開加深了各國科學家在合成細胞領域的相互交流，打開了解決跨學科科研難題的新思路。更重要的是，會議期間，建立了合成細胞國際聯盟組織委員會，并達成共識。合成細胞國際會議將在各大洲輪流召開，將有力推動未來更多的國際合作項目和交流活動。

大科學裝置“先進阿秒激光

設施”（西安部分）啟動建設

面向基礎研究領域一系列重大科學問題的大科學裝置——國家重大科技基礎設施“先進阿秒激光設施”（西安部分），在2024年11月3日于西安舉行的2024硬科技創新大會光子產業峰會上正式啟動建設，建設周期5年。

“先進阿秒激光設施”（西安部分）將建設當前最先進的、應用終端覆蓋全面的、以阿秒時間分辨能力和高度時空相干性為主要特點的綜合性超快電子動力學研究設施。這一大科學裝置建成后將利用阿秒激光，結合其超短脈寬和高空間分辨率，通過時間分辨的光譜、電子能譜測量及成像等技術手段，面向基礎研究領域的一系列重大科學問題，對包括高速光電器件、超導材料、光伏發電、光合作用等過程中的深層次超快動力學過程展開探索。

據了解，“先進阿秒激光設施”（西安部分）項目得到國家發展和改革委員會、中國科學院和陜西省的大力支持，也被列為西安區域科技創新中心的核心建設內容。

作為光子科技前沿突破的“必要條件”和眾多戰略性新興產業持續發展的“動力源”，“先進阿秒激光設施”（西安部分）將發揮強大的虹吸、撬動和衍生作用，不斷探索“前沿基礎研究—應用基礎研究—產業技術研究—產業轉化”的全鏈條創新模式，加快培育新質生產力，更好地支撐國家和區域經濟社會高質量發展，為中國早日建成科技強國、實現高水平科技自立自強作出更大貢獻。

中外專家合作首次繪成第一代Ia型超新星演化圖譜

中外科學家協力，首次繪制出第一代恒星產生的Ia型超新星在宇宙學尺度的演化圖譜，為探索第一代恒星的物理性質提供了新的研究思路。相關研究成果近日在國際天文期刊《天體物理學雜志》上發表。

Ia型超新星作為宇宙學標準燭光，在測量宇宙距離和研究宇宙演化中扮演著重要角色。然而，關于第一代恒星是否能產生Ia型超新星的問題，一直存在爭議。中外科學家合作通過數值模擬和計算，發現第一代恒星中，有一部分中小質量恒星具備產生Ia型超新星的必要條件。

研究結果表明，第一代恒星產生的Ia型超新星的數目，與星族Ⅲ恒星的形成歷史及初始質量函數密切相關。這類恒星以幾乎沒有金屬污染的形式誕生，其主要成分為氫、氦和極少量的鋰。在研究模型中，星族Ⅲ恒星產生的Ia型超新星數目與星族Ⅰ、Ⅱ恒星在高紅移處產生的Ia型超新星數目相當，這意味著它們有望被性能強大的詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST）發現。

研究人員通過進一步計算可被JWST探測的星族ⅢIa型超新星的數目，認為在理想情況下，在紅移為4之內有望發現1顆第一代恒星產生的Ia型超新星。這一成果，不僅提出了探索第一代恒星的新思路，也為JWST空間望遠鏡的觀測計劃提供了理論預言和指導。這一研究成果的發表，也標志著第一代恒星和Ia型超新星研究領域取得重要進展。

首個靈長類腦發育多組學

數據庫出爐

中國科學家合作構建了一個人類和非人靈長類大腦多組學時空圖譜數據庫——MAPbrain，首次實現了聚焦于靈長類腦發育多組學數據的收錄和整合，揭示了基因表達調控隨腦發育成熟的時空動態變化。相關論文近日發表于《核酸研究》。

伴隨著對腦發育研究的深入，促進個體在不同生命階段實現健康的腦發育與認知發展，已成為全球科學家關注的重要問題。近年來，大量與腦發育相關的多組學數據層出不窮，但仍然缺乏一個綜合性的整合腦發育生物學多組學數據的專門數據資源庫，限制了研究人員從多維度全面揭示腦發育過程及其影響因素的能力。

MAPbrain整合了來自人類和5種非人靈長類動物的3類組學數據，涵蓋了6個物種，收集了2100多萬個細胞，并鑒定了161種細胞類型，覆蓋靈長類大腦的38個腦區和436個亞區，跨越了164個不同的發育時間點。用戶可以通過這個數據庫實現對所收錄數據的交互式訪問，并能夠在跨物種、跨腦區及跨發育階段進行數據比較。同時，MAPbrain支持用戶對轉錄組學和表觀遺傳組學數據的聯動搜索和比較。

此外，數據庫還提供了1 078 709個與不同發育階段相關的特異性基因表達集，幫助用戶更深入理解特定基因在發育生物學中的功能和作用。作為一個持續更新的開放數據共享平臺，MAPbrain為用戶提供了搜索和獲取現有數據的便利。