2025年度中國生命科學十大進展

近日，中國科協生命科學學會聯合體開展年度“中國生命科學十大進展”評選，最終確定6個知識創新類和4個技術創新類項目成果為2025年度“中國生命科學十大進展”。

中國科協生命科學學會聯合體自2015年起開展年度“中國生命科學十大進展”評選工作，旨在推動生命科學研究和技術創新，充分展示和宣傳我國生命科學領域的重大科技成果。目前評選活動已連續開展11個年度。

本年度入選項目均面向生命科學前沿和人民生命健康，聚焦本領域的熱點和難題，創新性強、覆蓋面廣。一起來看看都有哪些吧→

01

鼻咽癌免疫治療增效減毒新策略

晚期鼻咽癌標準治療是放療聯合化療，然而仍有20%-30%的患者治療后發生復發轉移。鼻咽癌腫瘤中有大量免疫細胞浸潤，提示適合免疫治療。

中山大學腫瘤防治中心孫穎、馬駿團隊通過一系列國際公認的前瞻性、多中心、平行對照臨床試驗，在鼻咽癌增效方面，證實放療后使用PD-1單抗輔助免疫治療，將失敗風險降低了44%，生存率由77.3%提高到86.9%；在減毒方面，研制出在PD-1單抗免疫治療基礎上豁免同期順鉑化療，不降低療效的同時，將化療引起嘔吐率由59.8%降低到26.2%；并制定了“豁免化療后腫瘤縮退區域高劑量照射”，使放療嚴重后遺癥由33.2%降低到21.6%。由此，創立了鼻咽癌免疫治療“增效減毒”新策略。

該項研究被中國臨床腫瘤學會CSCO指南采納。馬駿、孫穎作為主席，牽頭中國-美國-歐洲的專業協會，制定了《國際鼻咽癌放療靶區勾畫指南及圖譜》，全球推廣應用，實現了中國鼻咽癌臨床研究從“跟跑”到“領跑”的跨越，推動鼻咽癌治療由“保生存”邁向“優生存”新時代。

鼻咽癌免疫治療增效減毒新策略系列研究

02

卡路里限制促進健康延壽的效應分子及其機制的發現

卡路里限制是一種節食方式，能促進機體健康和延長壽命，且是唯一能在多種動物模型中均表現出有益健康的飲食干預手段。

廈門大學生命科學學院林圣彩、張宸崧團隊研究發現，卡路里限制后的小鼠血清中數十倍地升高了一種名為石膽酸的成分。石膽酸的投喂能模擬節食效果，在常態飽食的小鼠、線蟲、果蠅多種動物中產生促進健康和延緩衰老的作用。該團隊還發現了石膽酸的受體，即TULP3，其結合石膽酸之后激活去乙酰化酶Sirtuins，去除質子泵的V1E1亞基上的乙酰基，鏈接到本實驗室發現的溶酶體AMPK通路，并由此起到促健康和抗衰老的作用。該系列研究揭示了人類長期欲尋獲的具有延壽的效應分子及其作用機制，為開發能模擬節食效應的干預策略提供了理論基礎與新靶點。

示意圖顯示卡路里限制誘發石膽酸的積累及其信號通路

1.卡路里限制(CR)升高的石膽酸與TULP3結合，激活sirtuins，進而去乙酰化溶酶體膜里的質子泵v-ATPase的V1E1亞基(作用于K52、K99和K191殘基)，由此抑制了v-ATPase。該過程促使AXIN/LKB1轉位至溶酶體表面，由LKB1這一上游的激酶磷酸化并激活AMPK(右軸)。

2.石膽酸“借用”林圣彩和張宸菘實驗室早前發現的低葡萄糖(左上軸)和二甲雙胍(左下方)在溶酶體上激活AMPK的通路。其中，v-ATPase是三種信號的共同匯入點，和此時的Ragulator一道作為鉚釘點，讓AXIN/LKB1轉運到溶酶體膜上，從而磷酸化和激活AMPK。

03

開創大腦新生神經元治療中樞神經系統疾病的新途徑

腦卒中是成年人生命健康的“頭號殺手”。傳統療法僅為保護受損神經和血管，難以修復已壞死的腦組織與喪失的功能。

首都醫科大學/北京航空航天大學李曉光團隊聯合上海華山醫院毛穎、陳亮團隊、北京協和醫院包新杰及暨南大學蘇國輝院士等，突破性地開創了“大腦新生神經元”治療新策略。團隊自主研發的“腦修復凝膠”可在注射入卒中腔后改善局部微環境(促進血管再生、抑制炎癥反應和瘢痕浸潤)，激活內源性神經干細胞，募集其遷移至卒中腔并分化和發育為成熟的神經元。這些神經元能與宿主腦建立功能性連接，最終導致感覺運動功能的恢復。世界卒中組織候任主席Craig S. Anderson教授評價該技術“為中樞神經損傷修復提供了新思路”。

此項研究實現了從“被動保護”到“主動再生”的卒中治療范式轉變，為中樞神經再生提供了原創性中國方案。目前該技術已在多家權威醫院開展臨床試驗研究，初步驗證了安全性和有效性，不僅為卒中患者帶來希望，也對帕金森病、阿爾茨海默病等腦重大疾病的治療具有深遠影響。

“腦修復凝膠”可促進卒中腔內產生新生神經元及功能性神經網絡，從而改善卒中后的感覺運動功能，現已進入臨床試驗研究階段

04

新型菌源代謝物對宿主穩態與失衡的調控及防治新策略

代謝物多樣性與動態轉化是維持人體代謝穩態的核心，也是理解與干預疾病進程的重要分子基礎，但其種類不清，生物合成酶及生理與病理生理功能尚待解析。

北京大學姜長濤、喬杰、孫金鵬、來魯華、汪鍇等團隊合作，發現調控代謝性疾病的新型腸道菌源代謝物、作用機制與干預策略：構建基于AI的菌源特異合成酶挖掘體系，發現并命名新骨架膽酸雙尾素、色氨酸膽酸等新型菌源代謝物，揭示孤兒受體MRGPRE等新型膽汁酸受體，是代謝性疾病的新靶點；發現FF-C1等腸道共生真菌新型次級代謝產物，解析其通過調控宿主神經酰胺改善代謝性疾病的作用，并發現神經酰胺新受體，開發靶向干預策略。

發現用于代謝性疾病干預的新型腸道微生物代謝物和靶點

05

蝗蟲群聚信息素的生物合成解碼與行為操控

群聚信息素是蝗蟲群聚成災的核心驅動因素之一。繼發現4-乙烯基苯甲醚(4VA)為飛蝗群聚信息素之后，2025年中國科學院動物研究所康樂團隊與北京大學雷曉光團隊合作，完整解析4VA生物合成途徑，鑒定出所有的前體化合物與關鍵合成酶，開發出構效關系特異性小分子抑制劑4-硝基苯酚。通過施用4-硝基苯酚可以明顯降低合成酶的活性，阻斷4VA的合成，實現了對蝗蟲聚集行為的精準調控。迄今鑒定的昆蟲信息素有三千多種，但這是國際上第一次全面解析昆蟲信息素生物合成的成功范例，該研究在理論與技術層面為研發信息素調控的精準防控策略奠定了科學基礎，為害蟲綠色防控開辟了全新路徑。Nature專門配發評述文章，多位國際國內知名專家對該項工作給予高度評價。

蝗蟲群聚信息素4VA的生物合成解碼與行為操控

06

AI驅動蛋白質工程實現染色體精準操縱技術突破

利用遺傳操作工具改寫基因組密碼，對遺傳疾病治療，未來作物創制乃至人工合成生命尤為關鍵。盡管當前已可實現單堿基至小片段DNA的精準編輯，然而大尺度DNA精準編輯一直是領域的研究焦點與難點。

中國科學院遺傳與發育生物學研究所高彩霞團隊創造性地發展了“人工智能引導的約束進化”新模式，建立了基于AI的蛋白質工程新方法AiCE，可高效模擬并定向加速蛋白功能的自然進化過程。通過AiCE系統優化Cre位點特異性重組酶的活性，首次實現了在動植物中染色體級別的大尺度精準編輯，為作物精準育種與遺傳疾病治療提供了前所未有的可能。該成果不僅是AI驅動生命科學研究的經典范例，更是基因工程研究范式與核心技術的重大突破。Cell評述該成果展示了“深度學習落地應用到生物學問題的深度融合”。

AI驅動蛋白質工程實現Cre重組酶的人工進化

07

從分子解碼到細胞編程的衰老新干預

衰老是多種慢性疾病的最主要危險因素。系統解析衰老的驅動機制、建立精準評估體系并開發安全有效的干預策略，是衰老研究領域長期以來的核心挑戰。

中國科學院動物研究所劉光慧、首都醫科大學宣武醫院王思、國家生物信息中心張維綺、中國科學院動物研究所曲靜等團隊，構建了可量化人體器官衰老的“蛋白標尺”，并揭示轉錄與翻譯解偶聯伴隨淀粉樣蛋白積聚和相關炎癥應激，進而驅動器官衰老的關鍵機制。進一步研究發現，腎源性小分子物質甜菜堿可作為“運動模擬物”，結合并抑制促炎激酶TBK1，減緩多器官衰老。同時，研究團隊成功構建了長壽基因增強的工程化抗衰祖細胞，證實其經靜脈輸注后能夠抵抗炎性環境，發揮全身性衰老保護作用。該研究系統揭示了衰老的內在驅動機制，構建了涵蓋小分子藥物、基因調控與細胞移植的多層次干預體系，助力衰老研究向精準醫學的邁進。

從分子解碼到細胞編程的衰老干預

08

表觀遺傳變異驅動植物逆境適應

物種環境適應性進化是生命科學的核心命題。拉馬克的“獲得性遺傳”學說認為生物能夠主動響應環境變化，并將獲得的有利性狀傳給后代。但缺乏分子證據，該理論備受爭議。

中國科學院遺傳與發育生物學研究所曹曉風團隊研究發現，連續多代冷脅迫能誘導水稻基因組特定位點發生DNA甲基化變異，不僅直接參與水稻耐冷性狀的形成，還可穩定遺傳，并在高緯度低溫環境適應過程中發揮關鍵作用。該研究首次為延續兩百余年的“獲得性遺傳”之爭提供了關鍵分子證據，拓展了現代進化理論框架。研究同時開創了定向環境脅迫的抗逆育種新思路，為應對全球氣候變化下的農業挑戰提供了新方案。研究獲Nature、Trends in Plant Science、Molecular Plant及JIPB期刊專評。

低溫誘導表觀變異驅動水稻在高緯度地區的冷適應

09

隱形眼鏡實現人類近紅外時空色彩視覺

人類肉眼不能看到紅外光，而環境中富含大量紅外信息從而無法被直接感知。

中國科學技術大學薛天、馬玉乾團隊與中國科學技術大學龔興龍團隊和復旦大學張凡團隊合作，創新性地將可轉換紅外光至可見光的納米材料與隱形眼鏡聚合物結合，研制出高透明度、高轉換效率的上轉換隱形眼鏡。該隱形眼鏡無需電源與復雜設備，實現了人類對近紅外光的時間、空間與色彩(光譜)多維度信息的裸眼感知，并模擬人體三色視覺機制，實現多紅外光譜轉換為三原色可見光的近紅外色彩視覺。該技術突破人類視覺固有可見光譜段的極限，拓展人類視覺邊界，為類腦感知和可穿戴視覺材料提供技術新范式。未來將在夜視、色盲治療、信息加密及物性紅外波譜裸眼探測等方向具有廣闊開發前景，為構筑類腦多光譜智能感知體系提供重要支撐。哈佛大學Michael H. Do在Cell Biomaterials雜志上撰文評價：“巧妙地繞過了自然界對人體視覺功能的限制”，Nature報道該成果“為理解我們周圍的世界提供了新的可能性”。

通過上轉換隱形眼鏡實現人類近紅外時空色彩視覺

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生物多樣性新邊界探索：解碼深淵動物演化過程和適應的遺傳機制

深淵海溝代表著地球生命適應能力的極端邊界，也是當前生物多樣性研究最具挑戰性的前沿區域之一。但長期以來，學界對生物在這一極端高壓、能量匱乏環境下演化與維系的機制知之甚少。

中科院水生生物研究所何舜平、中科院深海科學與工程研究所張海濱、徐涵，聯合西北工業大學王堃和青島華大基因研究院范廣益等團隊，利用珍稀樣本與多組學數據，從宏觀到微觀多維度解碼了深淵動物的“生命密碼”。研究首次系統重構了脊椎動物多次獨立進入深淵的演化路線圖，揭示深海并非生命演化的“終點”，而是孕育多次創新的關鍵高地。在此基礎上，團隊發現深海魚類在分子層面通過rtf1基因發生趨同突變，從而精妙地應對極端環境；同時揭示端足類動物通過構建高效的“宿主–微生物”共生體系，有效彌補能量輸入不足，形成獨特的生存策略。該系列成果系統回答了“生命如何在極端環境中演化與適應”的重大科學問題，為認識地球生命極限、開發與利用深海生物資源以及服務國家重大海洋戰略提供了關鍵科學認知和重要理論支撐。

生物多樣性新邊界探索：解碼深淵動物演化過程和適應的遺傳機制

（以上排名不分先后）

來源：中國科協之聲

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