對標一流 | 2020西北大學自然科學研究亮點論文盤點

2020年,西北大學科技工作者開拓創新,產出了一批高質量學術成果,其中8項成果分別發表在Nature子刊、Science子刊及PNAS上。

西北大學地質學系張志飛教授團隊的Timothy P. Topper等將我國宜昌地區寒武系巖家河組發現的化石—雙腕小巖家河蟲(Yanjiahella biscarpa),重新解釋為最早干群棘皮動物,該研究將棘皮動物的化石記錄前推1千萬年。化石形態研究顯示小巖家河蟲為兩側對稱動物,兼具有棘皮動物骨板狀結構和半索動物的特征,通過頂部一對柔軟的觸手營濾食 生活。該化石的分支系統學研究表明棘皮動物在起源上根植于兩側對稱的后口動物,其五輻射對稱的軀體構型為獲得性狀,在演化上要晚于鈣質骨板。

該成果于2020年3月9日以Reply to“Re-evaluating the phylogenetic position of the enigmatic early Cambrian deuterostome Yanjiahella”為題發表在Nature Communications上。

西北大學生命科學與醫學部孟遜教授團隊聯合上海交通大學陶生策教授團隊研究開發出蛋白質組表位標簽抗體庫(PETAL)及其陣列,PETAL由針對不同蛋白質組的15,199種肽的62,208種單克隆抗體(mAbs)組成,由于抗體的多特異性(一種內在的抗體特征),PETAL在自然界中具有大量蛋白質的結合劑。該研究有望為批量抗體開發提供解決方案。

該成果于2020年3月11日以An Array of 60,000 Antibodies for Proteome-Scale Antibody Generation and Target Discovery為題發表在Science Advances上。

西北大學地質學系張志飛教授團隊通過對滇東地區烏龍箐組發現的大量原位生活的舌形貝型腕足動物(團隊將其命名為烏龍箐新圓貨貝)進行研究,發現許多烏龍箐新圓貨貝的殼外覆有一種管居生物,而覆有管居生物的烏龍箐新圓貨貝體型明顯較小,而且這些管狀構造與腕足動物自身的攝食水流方向一致。因此,張志飛等人認為這種管居生物通過偷竊宿主的食物,削弱宿主的健康(偷竊寄生現象)。這是迄今在化石記錄中發現的最古老的寄生關系,同時發現該種寄生現象屬于在當今自然界已經消失的專性寄生現象。

該成果于2020年6月2日以An encrusting kleptoparasite-host interaction from the early Cambrian為題發表在Nature Communications上。

西北大學嚴健教授、香港城市大學張亮教授、陳居明教授帶領的西北大學與香港城市大學聯合研究團隊成功開發了一種檢測活細胞內RNA與蛋白質相互作用的新技術,并取名為CARPID (全稱CRISPR-Assisted RNA-Protein Interaction Detection Method),助力非編碼RNA研究。該技術具有廣泛的應用前景,包括尋找在腫瘤發生過程中具有重要作用的RNA結合蛋白,以及用于發現新冠病毒RNA基因組侵入人體細胞后的重要結合蛋白,這些蛋白分子或許可以作為治療相關疾病的藥物靶點等。

該成果于2020年6月22日以CRISPR-Assisted Detection of RNA-Protein Interactions in Living Cells為題發表在Nature Methods。

西北大學物理學院經光銀教授與巴黎物理化學學院(ESPCI)Eric Clément, Anke Lindner教授、維也納技術大學Andreas Z?ttl博士圍繞微游泳體與流場的相互作用,從實驗、模擬、理論三方面給出了手性引起的細菌偏航的全景圖像。該成果闡明了細菌驅流的穩態,理論上重構了手性粒子在流場中運動的全景圖。同時首次定義了一個新的無量綱數,即“手性”數(Chirality number),獲得了驅流運動的普適標度律。解決了在此之前,因實驗上難以明確,理論上又由于無法解析地給出手性作用項而一直困擾科學家們如何剪切流場對手性粒子產生的橫向合力的問題。

西北大學醫學院嚴健教授、鄧新教授帶領的西北大學與香港城市大學聯合研究團隊通過HT-SELEX技術,解析丁香假單胞菌基因組內上百個轉錄因子的DNA序列結合特異性,并進一步構建該植物病原體全基因組轉錄調控網絡,以此為基礎發現了幾種未知的III型分泌系統(T3SS)調控蛋白,為相關研究提供了寶貴的數據支持和理論基礎。

該成果于2020年10月2日以A compendium of DNA-binding specificities of transcription factors in Pseudomonas syringae為題發表在Nature Communications上。

西北大學化學與材料科學學院于游教授課題組在高性能聚合物凝膠材料合成與應用方面實現突破。該研究從基本化學合成反應入手,提出以秒級正交化學反應為手段實現多重聚合物網絡凝膠快速制備策略,并展示了材料在柔性電子制造方面的潛在應用,解決了長期存在于該領域內凝膠合成與結構設計/調控不能有效結合的問題。該研究得到了信息科學與技術學院鄧周虎教授、西安交通大學前沿科學技術研究院郭保林教授和香港理工大學鄭子劍教授的大力支持。

該成果于2020年10月5日以 Visible-light-assisted Multimechanism Design for One-step Engineering Tough Hydrogels in Seconds為題發表在Nature Communications上。

西北大學文化遺產學院李悅博士、馬健教授、陳靚副教授等人與哈佛大學張成睿博士研究生、科羅拉多大學William Taylor助理教授合作對新疆巴里坤石人子溝遺址和西溝遺址早期鐵器時代墓葬和祭祀坑出土的馬匹骨骼進行了全面研究。通過骨骼形態觀察、古病理分析等手段,發現馬匹脊椎、牙齒、頭骨等部位的異常與人類長期的騎乘行為有直接關系,揭示了該地區在騎馬技術從阿爾泰山地區向中原地區文明中心地帶的傳播過程中的關鍵作用。

該成果于2020年11月24日以Early evidence for mounted horseback riding in northwest China為題發表在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America(PNAS)上。

2020,西北大學自然科學研究完美收官。2021,西北大學科研將再創輝煌。


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