国科大科研，新突破！

近期

国科大师生团队

显著提高光刻成像质量

探讨古代人类“多元一体”的生存方式

阐明癫痫患者智力障碍的潜在机制

......

电子、生物、化学、生态

各领域齐头并进

成果纷至沓来

和国晓薇一起来看看吧！

目录（向上滑动查看）

01 在面向高数值孔径极紫外光刻的光源-掩模联合优化算法方面取得进展

02 在春秋时期陕北农牧人群儿童哺乳断奶模式研究方面取得进展

03 发表“基因组靶向修饰工具及其在作物育种中的前沿应用”综述文章

04 揭示吡哆醇依赖性癫痫中嘧啶从头合成的破坏影响海马成体神经发生和认知能力

05 在解析中药复方改善糖尿病菌群机制方面取得进展

06 在生物膜增强微塑料和抗生素对斑马鱼肠道的相互作用研究中取得进展

07 在燕辽裂陷带中元古代沥青中13α-三环萜烷来源的分子和碳同位素证据取得进展

08 揭示稳定锶同位素在锰氧化物吸附过程中的分馏机制

09 在牦牛远缘杂交后代雄性不育机理解析方面取得进展

10 合作发表衰老疫苗进展综述

11 在揭示影响腾格里沙漠种子二次扩散过程研究取得进展

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国科大集成电路学院教授韦亚一团队与相关团队合作，提出一种适用于High NA EUV光刻系统的SMO算法，有效提升了光刻系统的成像质量。该工作建立了一种快速光刻成像模型，模型考虑了High NA EUV光刻系统中的掩模三维效应、变形放大效应、及杂散光效应对光刻成像过程的影响；通过基于最速下降方法的掩模优化技术和基于压缩感知的光源优化技术的有效结合，提出了SMO算法；该算法在GPU环境下可以实现10倍以上的计算效率提升。仿真结果表明，该算法可以降低光刻图形误差约70%，显著提高光刻成像质量，并在约150秒内快速完成优化。

相关成果以“Fast source mask co-optimization method for high-NA EUV lithography”为题发表于Opto-Electronic Advances。国科大博士生李梓棋为第一作者，国科大硕士生导师、中国科学院微电子研究所副研究员董立松和北京理工大学教授马旭为第二、三作者，韦亚一为通讯作者。

国科大人文学院考古学与人类学系副教授尚雪团队联合中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、陕西省考古研究院科研人员，对陕北地区春秋时期虫坪塬遗址儿童断奶模式进行研究。团队通过分析墓葬中出土的成人牙本质序列碳氮稳定同位素数据，揭示了陕北延安地区春秋时期农牧民儿童断奶实践中的组内差异，为研究古代农牧人群“多元一体”的生存方式、探讨古代人类生计策略、食物结构和健康状况提供新视角。

相关成果以“Breatfeeding and weaning patterns among agro-pastoralists: New evidence of dentine isotopes in Northwest China during Bronze Age”为题发于Journal of Archaeological Science: Reports。国科大博士生崔梦洁为第一作者，尚雪为通讯作者。

Nature Reviews Genetics发表了题为“Targeted genome-modification tools and their advanced applications in crop breeding”的综述文章。该综述总结了各类基因组编辑技术的基本原理和优化策略，并着重阐述了碱基编辑、引导编辑和大片段DNA精准操纵工具等精准基因组编辑技术的前沿研究进展；系统介绍了植物基因组编辑中使用的递送方法，尤其强调了无需组织培养和无需外源DNA整合的递送技术的应用前景；继而从“创造全新优良等位基因”和“创新作物育种技术”两个方面全面展示了以基因组编辑技术为代表的基因组靶向修饰工具在现代作物育种中的变革性作用；最后讨论了基因组编辑技术未来的研究方向，展望了对植物基因组进行精准靶向修饰的多样化场景，并探讨了基因组编辑作物在应用中可能面临的问题。

国科大博士研究生李帛树和孙超为共同第一作者，国科大博士生导师、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员高彩霞为通讯作者。国科大博士生导师、崖州湾种子实验室李家洋院士指导和参与了文章的撰写。

探究赖氨酸及其代谢产物对海马成体神经发生的调控机制可能对吡哆醇依赖性癫痫（pyridoxine-dependent epilepsy, PDE）如何损害大脑稳态提供思路。国科大博士生导师、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员郭伟翔团队通过研究，阐明了癫痫患者存在智力障碍的潜在机制，而且为治疗癫痫患者的智力障碍提供潜在策略。

相关成果以“Disrupted de novo pyrimidine biosynthesis impairs adult hippocampal neurogenesis and cognition in pyridoxine-dependent epilepsy”为题发表于Science Advances。国科大博士生闫健菲和吴俊杰为共同第一作者，郭伟翔为通讯作者。

国科大博士生导师、中国科学院微生物研究所研究员刘宏伟团队通过分子网络技术表征了首荟通便胶囊（SHTB）中的标志性成分，继而证实SHTB通过调节肠道菌群及其介导的支链氨基酸（BCAAs）代谢改善2型糖尿病（T2DM），为T2DM的防治提供新的菌群治疗策略。

相关成果以“Antidiabetic action of the Chinese formula Shouhuitongbian ａｎｄ the underlying mechanism associated with alteration of gut microbiota”为题发表于Phytomedicine。中国科学院微生物研究所特别研究助理王涛、国科大硕士生廖欢和博士生林靖涵为共同第一作者，刘宏伟为通讯作者。

国科大博士生导师、中国科学院城市环境研究所研究员颜昌宙团队以生物膜附着后的聚苯乙烯微塑料与土霉素（OTC）为研究对象，通过测定斑马鱼肠道组织病理学损伤、肠道中生物标志物，以及肠道微生物组和抗生素抗性基因（ARGs）变化特征，探究了生物膜对微塑料单独暴露及其与土霉素联合暴露的生物毒性效应的影响。研究强调了生物膜在微塑料毒理效应研究中的独特作用，为揭示微塑料与抗生素对水生生物的联合毒性效应提供新的线索。

相关成果以“ Biofilm enhances the interactive effects of microplastics and oxytetracycline on zebrafish intestine”为题发表于Aquatic Toxicology。国科大博士生于子悦为第一作者，颜昌宙为通讯作者。

国科大博士生导师、中国科学院广州地球化学研究所研究员彭平安院士和国科大博士生张涛针采用分子筛络合的方法富集了13α（正烷基）三环萜烷系列（13αNATT），并对其稳定碳同位素进行测定，初步探索其可能的来源及地质意义本项研究成果在揭示13αNATT来源方面提供关键信息，在理解该类化合物的生成机制和指示意义方面迈出了重要一步。

相关成果以“Molecular and carbon isotopic evidence for the possible origin of 13α(n-alkyl)-tricyclic terpanes in Mesoproterozoic bitumens from the Yanliao Rift, North China”为题发表于Organic Geochemistry。

国科大博士生导师、中国科学院广州地球化学研究所研究员韦刚健和国科大博士生刘贲等开展系列铁锰氧化物吸附实验，通过合成铁锰氧化物沉积中的主要矿物，将其与含锶溶液混合，观察不同反应时间、pH、锶浓度和离子强度下稳定锶同位素分馏行为。研究表明铁锰氧化物沉积具有重建海水中稳定锶同位素历史的潜力，对深入研究海洋锶循环演变、大陆风化历史和全球碳循环具有重要意义。

相关成果以“Equilibrium Fractionation of Stable Strontium Isotopes During Adsorption to Mn Oxides”为题发表于Geochemistry,  Geophysics, Geosystems。

中国科学院西北高原生物研究所动物生态与资源保护研究团队在前期对牦牛、普通牛和犏牛不同发育时期生精细胞形态学分析的基础上，对12月龄牦牛和犏牛的睾丸组织进行了单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析，结合已知生殖细胞标记基因的表达情况，获得了两种动物生殖细胞发育轨迹和基因表达谱。本研究描绘了牦牛生殖细胞基因表达图谱，以此为基础，发现犏牛精原细胞命运决定和减数分裂启动异常，研究结果为鉴定犏牛雄性不育因果基因提供了数据。

相关成果以“Single-cell analysis identifies critical regulators of spermatogonial development and differentiation in cattle-yak bulls”为题发表于Journal of Dairy Science。国科大博士生张译文为第一作者，国科大博士生导师、中国科学院中国科学院西北高原生物研究所研究员杨其恩为通讯作者。

Nature Aging发表了由国科大博士生导师、中国科学院动物研究所研究员刘光慧，国科大博士生导师、中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）研究员任捷和张维绮联合撰写的题为“Targeting aging and age-related diseases with vaccines”的综述文章。该综述总结了利用疫苗干预衰老及其相关疾病的最新进展，并对靶向清除衰老细胞的疫苗研究的未来方向进行了展望。

国科大博士生吴若晨、杜克大学学者孙菲为共同第一作者。刘光慧、任捷和张维绮为共同通讯作者。

国科大博士生导师、中国科学院西北生态环境资源研究院研究员屈建军团队选取11种植物种子作为对象，结合野外风洞试验对固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘中的种子二次传播过程进行探索性研究。线性混合模型的分析结果表明，控制传播距离后，较小且性状更圆的种子传播距离更远。种子的形状指数和风速是影响种子埋藏的两个显著影响因素。风速、下垫面属性和种子形态特征对未移动和短距离传播种子分布的解释力远大于对被埋藏和长距离传播的种子，这暗示了埋藏和长距离传播的过程和机制可能更为复杂。

相关成果以“Effects of wind speed,underlying surface, and seed morphological traits on the secondary seed dispersal in the Tengger Desert, China”为题发表于Journal of Arid Land。国科大博士生曲文杰为第一作者，屈建军为通讯作者。

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出品/国科大融媒体编辑部

来源/国科大新闻网“科研动态”栏目

整理/国晓薇

制图/国晓薇

美编/何邦彦 陆紫琪

责编/张雪雅

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