 2、不再被动防御！科学家用AI设计“未来版疫苗” 有效疫苗显著改变了新冠疫情的走向，通过预防感染、减轻症状挽救了数百万生命。然而五年后，新冠病毒仍在持续变异，迫使疫苗需要不断更新。传统疫苗研发周期长，难以应对快速变异的病毒，科学家开始探索如何为尚未出现的变种提前设计疫苗。 美国哈佛医学院与马萨诸塞州病原体应对联盟（MassCPR）等机构开发了名为“EVE-Vax”的AI预测模型。该模型通过分析病毒的进化规律、生物结构和功能数据，预测未来可能出现的变异蛋白，并提前设计对应的疫苗靶点。在针对新冠病毒的测试中，AI设计的刺突蛋白变体成功模拟了真实疫情中不同阶段的免疫反应，验证了模型的可行性。 这一突破源于早期开发的进化变异效应模型“EVE”，该模型曾用于预测人类基因变异的致病性。新冠疫情暴发后，团队升级出EVEscape模型，能准确预判病毒的关键突变。而EVE-Vax进一步实现了从预测到设计的跨越，可生成大量潜在变异蛋白，用于评估疫苗的长期保护效果。 实验证明，该模型设计的83种刺突蛋白变体在实验室环境中成功引发与真实病毒相似的免疫反应。研究还发现，若在奥密克戎疫苗研发阶段使用该技术，本可提前发现免疫逃逸风险并优化设计。 未来，这种“超前疫苗”设计策略有望成为应对快速变异病毒的重要工具，为全球公共卫生防御体系提供新范式。 《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com） 1、化学炼金术：突破性技术将CO₂废气变“合成气黄金” 中国科学院大连化学物理研究所的研究团队在《自然·化学》（Nature Chemistry）发表了一项创新成果，开发出名为“超级甲烷干重整”的技术，可直接将高二氧化碳（CO₂）含量的天然气高效转化为合成气（氢气和一氧化碳的混合气体），无需昂贵的CO₂分离步骤。 传统甲烷干重整（DRM）工艺要求CO₂与甲烷（CH₄）的投料比接近1:1，但未来天然气中CO₂含量可能大幅提升。研究团队利用固体氧化物电解池（SOEC），在600–850℃的高温下，通过串联电-热催化反应，实现了CO₂/CH₄比例≥2的直接转化。该技术整合了DRM、逆水煤气变换反应（RWGS）和水电解，显著提高了CO₂转化率和氢气选择性。 在电解池阴极，水副产物被原位还原为氢气和氧离子（O²⁻），后者迁移至阳极生成氧气，推动反应平衡正向移动，突破传统热力学限制。研究还通过构建富含氧空位的铑-氧化铈界面活性位点，使CO₂/CH₄比例为4时，甲烷和CO₂转化率分别达94.5%和95.0%，且合成气选择性接近100%。 该技术具有反应速率快、能效高、成本较低的优势，为高CO₂天然气和工业尾气的资源化利用提供了新方案，同时助力可再生能源存储和低碳制氢。 2、生命进化的关键一跃：科学家揭示真核细胞起源的关键机制 一个由德国美因茨大学、西班牙巴伦西亚大学、西班牙马德里大学和瑞士苏黎世大学资深科学家组成的国际团队，最近在《美国国家科学院院刊》（PNAS）发表一项突破性研究，揭示了真核细胞起源的进化机制。真核细胞的诞生是生命史上最重大的复杂性跃升之一，但其进化中间环节长期缺失，被称为“生物学核心的黑洞”。 研究团队分析了9913个蛋白质组和33627个基因组，发现基因和蛋白质长度遵循对数正态分布，表明进化过程具有乘法随机特性。从最后共同祖先（LUCA）开始，基因平均长度随时间呈指数增长，且基因长度方差与均值成比例，这一规律适用于所有生命形式，并可作为衡量生物复杂性的指标。 研究显示，在原核生物中，蛋白质与基因长度同步增长，因其基因几乎不含非编码序列。但当基因平均长度达到1500个核苷酸时，蛋白质长度稳定在约500个氨基酸，形成明确阈值，标志着真核细胞的出现。此后，非编码序列的引入使基因继续增长，而蛋白质长度保持稳定。 进一步分析表明，1500个核苷酸的临界长度触发了类似物理学中的相变现象，将生命进化分为编码阶段（原核生物）和非编码阶段（真核生物）。这一转变伴随临界减速效应，使系统在临界点附近陷入亚稳态，早期原生生物和真菌的进化模式印证了这一发现。 |
