最近几年，国内高校基础科学研究方面进步明显，其中一个突出标志就是在以Nature、Science和Cell为代表的国际顶尖期刊上发文数持续增加。

2019年2月底，国内学者甚至一次性连发6篇Nature研究论文，创造了前所未有的新纪录。进入3月份，这种势头依然不减。

仅从本周来看，国内高校就在三大期刊上发文8篇，其中包括4篇Nature、1篇Science和2篇Cell，这些研究成果主要由国内高校完成，包括清华大学、南京大学、山东大学、南昌大学、西湖大学以及中山大学等。

值得一提的是，施一公教授在最新Cell文章中，报道了2.9–3.8 Å酵母剪接体的B*复合物Cryo-EM结构，完成了剪接催化过程中几个主要步骤的最后一块拼图。至此，施一公研究组成为世界上首个、也是唯一一个成功捕获并解析了RNA剪接过程中所有完全组装剪接体高分辨率三维结构系列成果的团队。

南昌大学国际有序物质科学研究院和东南大学江苏省分子铁电科学与应用重点实验室科研人员熊仁根教授等在分子压电领域取得重要进展，通过固溶体准同型相界的概念，将分子晶体d33压电系数提升至前所未有的1500pC/N，一举超越业界广泛应用的无机压电陶瓷PZT，文章在线发表在最新的Science。

此外，山东大学、西湖大学、中山大学等其他学者发表的研究成果也都在科学上具有重要意义，值得关注。

Cell：施一公研究组在《细胞》发文报道酵母B*剪接体电镜结构

2019年3月15日，中国科学院院士、西湖大学校长、清华大学教授施一公团队就剪接体的机理与结构研究，于《细胞》（Cell）杂志发表题为《催化激活状态的酵母剪接体结构揭示RNA剪接分支反应的机理》（Structures of the Catalytically Activated Yeast Spliceosome Reveal the Mechanism of Branching）的科研论文，揭示了剪接体第一步剪接反应前的瞬变状态——催化激活剪接体（catalytically activated spliceosome，定义为“B*复合物”）4个不同构象的高分辨率三维结构，这是目前RNA剪接循环中最后一个未被解析的基本状态。

至此，施一公研究组成为世界上首个、也是唯一一个成功捕获并解析了RNA剪接过程中所有完全组装剪接体高分辨率三维结构系列成果的团队。该文报道的这4个同一状态却不同构象的剪接体结构，整体分辨率为2.9埃-3.8埃，核心区域的分辨率高达2.7埃，是目前报道的最高分辨率剪接体结构，该结构首次揭示了第一步剪接反应发生过程中的动态变化，展现了剪接因子对于剪接反应发生的重要作用，第一次从结构信息中回答了剪接体对不同pre-mRNA底物识别的特异性等重要科学问题。

清华大学结构生物学高精尖创新中心主任施一公教授为本文的通讯作者；清华大学医学院博士后、高精尖创新中心卓越学者万蕊雪、生命学院四年级博士研究生白蕊为该文的共同第一作者，清华大学生命学院博士后、高精尖创新中心卓越学者闫创业为结构模型的搭建提供了帮助；清华大学冷冻电镜平台主管雷建林博士为冷冻电镜数据收集提供了帮助。电镜数据采集于清华大学冷冻电镜平台，计算工作得到清华大学高性能计算平台、国家蛋白质设施实验技术中心（北京）的支持。本工作获得了北京结构生物学高精尖创新中心（清华）及国家自然科学基金委的经费支持。

清华大学陈柱成、李雪明课题组在Nature发表文章

2019年3月13日，清华大学陈柱成、李雪明课题组在《自然》（Nature）杂志上在线发表题为 《Snf2介导的染色质重塑中DNA滑移机理的研究》（Mechanism of DNA translocation underlying chromatin remodeling by Snf2）的研究论文。该工作解析了不同核苷酸状态下Snf2-核小体复合物的冷冻电镜结构，揭示了染色质重塑的机理。

SWI/SNF家族蛋白利用ATP水解产生的能量移动核小体在基因组DNA的位置，重塑染色质。这对于控制遗传物质的开放性，调节基因转录等方面发挥重要作用。陈柱成实验室近期报道了Snf2与核小体结合的结构 (Liu, Nature 2017)。但这个早期的工作并没有明确检测到DNA移位。 染色质重塑蛋白如何利用ATP水解的能量推动核小体滑移依然是一个让人困扰的难题。

在这个研究基础上，陈柱成继续与李雪明实验室合作，利用冷冻电镜技术，进一步确定了在不同核苷酸（ADP和ADP-BeFx）状态下Snf2-核小体复合物的高分辨结构（图1）。他们发现在一个ATPase循环过程中，Snf2存在打开-闭合的构象变化。在打开状态下，Snf2在核小体结合点(SHL2)引起1bp DNA的凸起，这个形变沿DNA链向入口端传递，使得 1bp DNA被拉入核小体。而且DNA前导链比后随链有更明显的移动，显示DNA的“扭曲－滑移”运动。ADP-BeFx的结合导致酶构象闭合，核小体恢复到自然状态，没有明显的扭曲。Snf2介导的这种DNA运动模式超出一般想象。为了确认这些实验结果，陈柱成与中科院物理所李明实验室合作，利用单分子荧光技术(smFRET)确认了溶液状态的DNA运动与冷冻电镜结构一致。最后，研究者提出了染色质重塑的两步走”DNA波”模型：第一步，ATP水解，Snf2张开，把DNA从入口端拉进，并在SHL2处储存1bp DNA形变（“DNA波”）；第二步，ATP结合，Snf2关闭，使得DNA形变向出口端传递，就像水波沿湖面传递一样,最终实现DNA对组蛋白的相对移动。这个模型表明Snf2水解一个ATP，移动1bp DNA。同时也解释了DNA移动的方向性机制。总之，本论文解答了染色质重塑过程中DNA移位的基本原理，相信此研究结果在染色质领域会有非常广泛的影响。

清华大学结构生物学高精尖创新中心陈柱成研究员、李雪明研究员以及中科院物理所李明研究员为本文共同通讯作者 （图2）。清华大学生博士生李美静，夏显，田元元和刘晓玉，以及中科院物理所博士生贾棋为本文共同第一作者。本课题由中国科技部，自然科学基金委提供经费支持，并得到清华-北大生命科学联合中心，北京结构生物学高精尖创新中心的资助。

山东大学王顺心课题组研究成果在Cell发表

3月15日，山东大学生殖医学研究中心在减数分裂领域取得重大突破，研究成果“Per-nucleus crossover covariation and implications for evolution”发表于国际权威学术杂志Cell。该研究发现并解析了交叉重组频率在同一减数分裂细胞的不同染色体之间协同变化这一重组调控新机制，揭示其在生物进化适应中的重要作用，并且为深入研究染色体结构与重组之间的关系及重组对生物进化适应的影响，提供了新思路。生殖医学研究中心王顺心教授为该文章的第一兼共同通讯作者，张亮然教授为共同通讯作者，山东大学为第一作者单位和通讯作者单位。

减数分裂是有性生殖的必经过程。精子和卵细胞必须经过减数分裂才能产生。减数分裂过程要发生同源染色体配对、联会和重组等复杂的事件。交叉重组（crossover）是减数分裂的核心事件。交叉重组建立同源染色体之间的物理连接，保证染色体正确分离；同时会引起双亲遗传物质相互交换，增加物种的遗传多样性。如果交叉重组不能形成或者其数目/分布异常，则会导致配子无法形成或产生异常配子。但是，人们对减数分裂交叉重组调控的分子机制，及其在生物进化适应中的意义，还缺乏深入了解。

王顺心教授与张亮然教授等，对人及多种真核生物减数分裂交叉重组进行研究发现，同一细胞内各条染色体之间在重组频率上存在协同变化。即同一细胞内如果一条染色体具有较高（低）的重组频率，那么该细胞内其余每条染色体都倾向于具有较高（低）的重组频率，最终导致该细胞具有较高（低）的重组频率。进而揭示，不同染色体之间交叉重组频率的协同变化，源于染色体轴长度的协同变化。交叉重组频率的协同变化增加了不同减数分裂细胞之间及由其产生的不同配子之间重组频率的差异。具有较高重组频率的配子含有较多新的基因组合，由其产生的个体将获得更多新的性状，在环境改变时具有更好的适应能力；具有较低重组频率的配子能保持亲本的有益性状，由其产生的个体在环境稳定时能更好地生存繁衍。

这是王顺心教授和张亮然教授在Cell杂志联合发表的第2篇减数分裂研究论文。2017年3月，两位教授在Cell杂志发表了题为“Inefficient crossover maturation underlies elevated aneuploidy in human female meiosis”的原创论文，发现女性减数分裂存在特异的“交叉重组成熟缺陷”，并阐明该“缺陷”是造成女性高频率的染色体分离错误，进而导致高频率的非整倍体卵细胞和胚胎的根本原因，被F1000评为女性减数分裂染色体错误分离机制研究的重大突破（a major breakthrough）。两位教授的研究成果再次发表于Cell，标志着他们在减数分裂领域的研究走在国际前列。

王顺心，山东大学生殖医学研究中心教授，山东大学“齐鲁青年学者”，山东省“泰山学者”青年专家。主要从事减数分裂分子机制，以及减数分裂异常导致的不孕不育分子机理的研究。

张亮然，山东大学生殖医学中心教授。主要从事减数分裂同源重组的分子机制、染色体不稳定性的分子机制等研究。