撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
自2018年成立以来，西湖大学吸引了许多国内外优秀的青年学者及知名科学家的加入，经过短短几年的发展，西湖大学建立了理学院、工学院、生命科学学院和医学院四大院系，并取得了一系列重要学术突破。
据《生物世界》统计，在即将过去的2024年里，西湖大学在三大顶刊 Cell、Nature 和 Science 发表的 篇论文，其中 Cell 5 篇、Nature 9 篇、Science 6 篇（只计算西湖大学作为通讯作者单位的论文）。其中，施一公、柴继杰、闫浈各发表3篇。
5 篇 Cell 论文
按论文上线时间排序
2024年9月5日，西湖大学解明岐研究员等人作为通讯作者，在 Cell 期刊发表了题为：Multi-layered computational gene networks by engineered tristate logics 的研究论文【1】。详情：Cell：西湖大学解明岐等设计用于细胞智能计算的三态门基因表达调控系统
该研究首次提出了利用“三态门”电路/逻辑来设计基因线路的策略（TriLoS），为人体细胞编写“代码”，使其能够开展智能生物计算和细胞疗法。这项工作对现代智能生物计算的发展及其在精准医疗领域的应用具有重要意义。
2024年8月27日，西湖大学闫浈研究员作为通讯作者，在 Cell 期刊同期发表了两篇研究论文【2、3】，题目分别为：Structural insights into the chloroplast protein import in land plants 和 Conservation and specialization of the Ycf2-FtsHi chloroplast protein import motor in green algae。详情：两篇Cell：西湖大学闫浈团队揭示叶绿体蛋白转运动力机制与进化多样性
这两项研究深入揭示了叶绿体蛋白转运的动力机制及其进化多样性，为该领域的研究开辟了新的视野。掌握了叶绿体蛋白转运系统与动力系统的结构与运作机理，如同获得了开启叶绿体门控的密钥。这一突破意味着我们可能调控叶绿体大门的效率，使其加速通行，或调整其结构，仅允许特定蛋白通过，从而优化光合作用效率。若能运用这把密钥精细调控叶绿体门控，粮食作物的单位面积产量有望显著提升，同时植物的固碳能力也将大大增强。这一进展或许能助力解决粮食短缺难题，加速碳中和目标的实现，为地球的可持续未来铺平道路。2024年11月25日，西湖大学邹贻龙研究员、王曦研究员作为通讯作者，在 Cell 期刊发表了题为：ACSL4 and polyunsaturated lipids support metastatic extravasation and colonization 的研究论文【4】。详情：国内首篇铁死亡Cell论文：西湖大学邹贻龙/王曦团队揭示癌症转移与铁死亡易感性的关联，并提出治疗新策略该研究揭示了多种癌症的转移潜能和铁死亡易感性之间的相关性，转移的癌细胞具有更高的铁死亡敏感性和多不饱和脂肪酸脂质（PUFA-Lipid）含量。该研究发现ACSL4是一种促血行转移因子，通过增强膜流动性和细胞侵袭性促进转移性外渗。而ACSL4还通过促进多不饱和脂肪酸（PUFA）向酰基辅酶A（acyl-CoA）的酯化发挥促进铁死亡的作用。该研究还发现，多不饱和脂肪酸脂质在促转移的同时，依赖ECH1等限速酶，因此，共抑制ACSL4和ECH1，可有效抑制肿瘤转移。这项研究发现了多不饱和脂肪酸脂质在肿瘤进展和转移中的双重功能，为开发靶向肿瘤转移的新型药物奠定了基础。2024年12月13日，西湖大学张兵研究员作为通讯作者，在 Cell 期刊发表了题为：Intermittent fasting triggers interorgan communication to suppress hair follicle regeneration 的研究论文【5】。详情：禁食虽好，头发不保！西湖大学张兵团队发表Cell论文，证实间歇性禁食抑制毛囊再生该研究揭示了间歇性禁食对组织再生的抑制作用：在间歇性禁食期间，不稳定的营养供应会触发器官间通讯，并抑制毛囊干细胞（HFSC）的再生活性，从而抑制毛发生长。该研究证明了间歇性禁食深刻影响体细胞干细胞和组织生物学的原理和机制。鉴于当下间歇性禁食在全球的广泛应用，在未来，彻底评估各种禁食方案对不同干细胞系统的影响显然非常重要。2024年3月13日，西湖大学柴继杰教授等人作为通讯作者，在 Nature 期刊发表了题为：Substrate-induced condensation activates plant TIR domain proteins 的研究论文【6】。该项研究揭示了植物非典型TIR结构域抗病蛋白通过底物NAD+/ATP诱导形成凝聚体激活的新机制。其具有的病原菌效应因子非依赖的自主激活特征，赋予了非典型TIR结构域抗病蛋白广泛的参与ETI、PTI所介导的免疫反应，甚至参与非生物胁迫响应的能力。该项研究为培育水稻、小麦、玉米的新型广谱抗病品种提供了重要线索。 2024年4月24日，西湖大学周强研究员、宿强助理研究员作为通讯作者，在 Nature 期刊发表了题为：Structures of human γδ T cell receptor–CD3 complex 的研究论文【7】。详情：Nature：西湖大学周强/宿强团队首次揭示T细胞“特种兵”γδ T细胞受体CD3复合物结构该研究首次报道了两种经典的γδ TCR–CD3复合物的全长冷冻电镜结构，首次揭示了Vγ依赖的组装模式，为γδ TCR在配体识别和T细胞激活的独特性提供了重要见解。2024年5月1日，西湖大学郑小睿研究员作为共同通讯作者，在 Nature 期刊发表了题为：Bevel-edge epitaxy of ferroelectric rhombohedral boron nitride single crystal 的研究论文【8】。该研究提出了一种倾斜台阶面调控二维晶体相结构的新机制。通过在单晶镍衬底表面构造平行排列的高台阶，同时设计台阶倾斜面和平台面之间的精确夹角，实现了对于单个氮化硼晶畴的逐层同向排列、一致滑移的堆垛锁定和对于所有氮化硼晶畴取向协同的生长控制，首次获得了二维菱方相单晶氮化硼晶体。2024年5月15日，西湖大学林效研究员作为通讯作者，在 Nature 期刊发表了题为：Superconducting diode effect and interference patterns in kagome CsV3Sb5 的研究论文【9】。该研究首次在笼目晶格超导材料CsV3Sb5中观察到了零磁场超导二极管效应和超导干涉条纹，在一定程度上证明了CsV3Sb5中的超导态具有时间反演对称性破缺的特征。2024年6月12日，西湖大学柴继杰教授作为通讯作者，在 Nature 期刊发表了题为：Oligomerization-mediated autoinhibition and cofactor binding of a plant NLR 的研究论文【10】。详情：Nature：西湖大学柴继杰团队等发现植物免疫调控新机制该研究揭示了植物中NLR蛋白的寡聚促进自抑制机制及六磷酸肌醇/五磷酸肌醇在植物免疫信号中的新角色——简单来说，该研究发现了此前未曾被发现的一类NLR介导植物免疫的独特机制。这项研究为理解植物NLR免疫系统的复杂性提供了新视角，也为应对植物病害引起的粮食减产、粮食安全问题提供了新思路。2024年7月24日，西湖大学王睿研究员作为共同通讯作者，在 Nature 期刊发表了题为：peri-Fused polyaromatic molecular contacts for perovskite solar cells 的研究论文【11】。该研究开发了一种基于芘的共轭母核新分子（Py3）的新型空穴选择接触结构，用作倒置钙钛矿太阳能电池的空穴传输层，在不牺牲器件效率的前提下，能够大幅度提升钙钛矿电池器件的稳定性。也就是说，该研究合成了一个新的分子，这个分子与钙钛矿电池器件的其中一层的设计有关，基于该分子制备出的钙钛矿电池，能够更稳定、更持久。2024年10月23日，西湖大学施一公院士作为通讯作者，在 Nature 期刊发表了题为：Molecular mechanism of IgE-mediated FcεRI activation 的研究论文【12】。该研究首次报道了人源IgE高亲和力受体（FcεRI）的二聚化结构，并通过多种生化、细胞和流式实验，证明了IgE结合能诱导受体从二聚体转变为单体，同时揭示了这种构象变化对受体激活的影响。这一发现不仅为理解IgE-FcεRI在过敏反应中的关键机制提供了重要见解，也为开发新型抗过敏疗法开辟了新方向。2024年11月6日，西湖大学姜汉卿研究员作为共同通讯作者，在 Nature 期刊发表了题为：Bioelastic state recovery for haptic sensory substitution 的研究论文【13】。该研究发明了一种基于生物弹性状态恢复的无线、低功耗、多刺激模式触觉皮肤电子器件，通过力-电-磁控制的双稳态及压扭耦合结构力学设计，可实现对皮肤不同深度触觉机械感受器的动态和静态、法向力和剪切力的多模式激励。该可编程多模式触觉激励的皮肤电子器件在视觉、平衡感和触觉感官替代中存在广阔的应用前景。2024年12月12日，西湖大学吴建平研究员、闫浈研究员作为通讯作者，在 Nature 期刊发表了题为：Structure and assembly of the dystrophin glycoprotein complex 的研究论文【14】。详情：Nature：西湖大学吴建平/闫浈团队揭示肌营养不良症的结构基础该研究首次报道了肌营养不良症的核心关联蛋白——肌营养不良蛋白糖蛋白复合体（Dystrophin Glycoprotein Complex，简称DGC）的高分辨结构，为这一重要复合体的组装、机械传导功能以及与肌营养不良症相关突变的发病机制提供了全新见解。2024年2月15日，西湖大学柴继杰教授作为通讯作者，在 Science 期刊发表了题为：A plant mechanism of hijacking pathogen virulence factors to trigger innate immunity 的研究论文【15】。该研究揭示了植物通过劫持病原体细胞壁降解酶的活性来促进植物免疫的全新分子机制——PGIP-PG介导植物免疫。该研究为植物与病原体互作领域提供了一个全新的研究范式，也为植物抗病育种提供了新的策略。同时，该项研究也为研究动物与病原体互作提供了思路。2024年3月15日，西湖大学万蕊雪研究员、施一公院士作为通讯作者，在 Science 期刊发表了题为：Structural basis of U12-type intron engagement by the fully assembled human minor spliceosome 的研究论文【16】。该研究首次报道了完全组装的次要剪接体的高分辨率三维结构，展示了在U12型内含子上组装过程的关键构象——预催化剪接体前体（precursor pre-catalytic spliceosome，定义为“pre-B复合物”），解析并鉴定了56个蛋白和6种RNA（pre-mRNA和5种snRNA），整体分辨率高达3.3埃。2024年6月6日，西湖大学施一公院士作为通讯作者，在 Science 期刊发表了题为：Molecular mechanism of substrate recognition and cleavage by human γ-secretase 的研究论文【17】。该研究确定了人γ-分泌酶分别与APP-C99、Aβ49、Aβ46和Aβ43结合的原子分辨率的冷冻电镜（cryo-EM）结构，描述了人γ-分泌酶在淀粉样前体蛋白（APP）切割过程中如何与不同的Aβ肽底物相互作用，阐明了γ-分泌酶如何产生不同长度的Aβ肽，这些发现将加深我们对淀粉样蛋白生物学的理解，并有助于开发治疗阿尔茨海默病的策略。2024年10月31日，西湖大学王睿研究员作为共同通讯作者，在 Science 期刊发表了题为：Cation reactivity inhibits perovskite degradation in efficient and stable solar modules 的研究论文【18】。
该研究将N,N-二甲基亚甲基氯化物掺入钙钛矿前驱体溶液中形成二甲基铵阳离子，并且先前未观察到的甲基四氢三嗪（[MTTZ]+）阳离子，有效地改善了钙钛矿薄膜的光热稳定性。2024年12月5日，西湖大学俞晓春研究员作为通讯作者，在 Science 期刊发表了题为：The complete telomere-to-telomere sequence of a mouse genome 的研究论文该研究报道了俞晓春团队在解析小鼠参考基因组方面取得的重要突破。这意味着人类历史上第一次看清小鼠基因组DNA全貌。2024年12月12日，西湖大学陈子博研究员作为共同通讯作者，在 Science 期刊发表了题为：A synthetic protein-level neural network in mammalian cells 的研究论文。该研究在活细胞中设计了一个完全基于蛋白质的系统，由从头设计的蛋白质异二聚体及工程化病毒蛋白酶构建决策回路，可以处理多种信号并根据这些信号做出决策。研究团队将该系统命名为——Perceptein（感知蛋白），该名称是由感知机（Perceptron）和蛋白质（Protein）组合而来，感知机是一个基本的人工神经网络概念，通过将输入特征映射到输出决策，以有效解决二元分类问题。注：本文仅统计西湖大学作为通讯作者单位发表于 Cell、Nature 和 Science 的论文，并不意味着只有这些论文重要，抑或是发表于其他期刊的论文不重要。1. https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00716-52. https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)00894-83. https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)00893-64. https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)01270-45. https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)01311-46. https://www.nature.com/articles/s41586-024-07183-97. https://www.nature.com/articles/s41586-024-07439-48. https://www.nature.com/articles/s41586-024-07286-39. https://www.nature.com/articles/s41586-024-07431-y10. https://www.nature.com/articles/s41586-024-07668-711. https://www.nature.com/articles/s41586-024-07712-612. https://www.nature.com/articles/s41586-024-08229-813. https://www.nature.com/articles/s41586-024-08155-9