News on China's scientific and technological development.

Trans-scale biomedical imaging study is used to observe and analyze biological structures and processes at multiple levels, from the molecular level to the organ level simultaneously. China started the construction of the National Multimode Trans-Scale Biomedical Imaging Center in 2019.

The National Multimode Trans-Scale Biomedical Imaging Center, one of China's key scientific infrastructure projects, passed national acceptance on Friday, bringing it one step closer to further supporting life sciences research and the diagnosis and treatment of major diseases, said the Institute of Biophysics under the Chinese Academy of Sciences.

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One of the uses of micro and nano LED is ultra-high resolution display.

World’s smallest LEDs from a new semiconductor​

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A trial of AI assisted early detection of pancreatic cancer:

A breakthrough in brain-machine interface is helping a Chinese ALS patient recover her ability to communicate.

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS), also known as motor neuron disease or Lou Gehrig's disease, is a rare, terminal neurodegenerative disorder that results in the progressive loss of both upper and lower motor neurons that normally control voluntary muscle contraction.

The BMI can decode neural signals with a low latency of less than 100ms per Chinese character. In just 9 days after the implantation, the 67 years old patient has already learned to express her feelings like "I want to drink water", "l want to eat", "I feel great today and want to have a walk outside with my family".


微信公众号“首都医科大学宣武医院”消息，3月20日，北京市科委、中关村管委会组织召开“北脑一号”完成国际首批柔性高通量半侵入式无线全植入脑机系统的人体植入媒体通气会。

会上，国家神经疾病医学中心主任、首都医科大学宣武医院院长、主任医师赵国光团队与北京脑科学与类脑研究所所长罗敏敏教授团队、北京芯智达科技有限公司联合发布了全球首例无线植入式中文语言脑机接口成功帮助因渐冻症导致失语的患者重建交流能力的突破性成果。这一创新性成果标志着脑机接口在语言功能恢复领域迈出关键一步，为因渐冻症（肌萎缩侧索硬化症，ALS）、卒中等众多原因导致失语的患者提供了全新的治疗方式。

肌萎缩侧索硬化症，俗称渐冻症，是一种目前无法治愈的神经退行性疾病，患者随着病程进展，神经功能逐步丧失，最终完全丧失语言及肢体功能。本次临床试验的首位参与者是一名67岁的渐冻症患者。她于2023年起病，并在首都医科大学宣武医院确诊，随着疾病进展，出现了极重度构音障碍，与外界的语言沟通极为受限。术前，赵国光团队综合应用功能性磁共振成像和高密度脑电图等多模态神经解码技术，对患者的大脑语言相关区域进行功能映射，结合患者语言能力评估及疾病进展情况，精确定位了语言运动功能区。

3月5日，赵国光团队为患者实施了全球首例无线植入式中文语言脑机接口手术，在神经外科手术机器人辅助下，将“北脑一号”智能脑机系统精准植入患者左侧大脑控制语言运动的关键区域。手术采取半侵入脑机技术路径，将128通道柔性高密度电极置于硬脑膜外，在最小创伤前提下实现高质量神经信号采集；将硬币大小的主控与信号传输装置嵌入颅骨表面，通过无线近场通讯实现神经信号的高效传输与无线供电。术中测试及术后开机均显示信号采集质量良好。

3月14日，患者开始接受语言解码训练，信号采集良好，仅经过3小时的训练，62个常用字词实时解码准确率已达34%。目前，实时解码准确率达52%。已能解码出“我要喝水”“我要吃饭”“今天心情很好，我想和家人散步”这样的语言。结合基于语言大模型的自适应纠错算法实时优化，已具备简单的语言交流能力，展现出显著的语言恢复潜力。

“北脑一号” 集成了自主研发的柔性高密度脑皮层电极，以及高采样率、大通量、低功耗的脑电数据采集、处理和无线传输技术，128通道同时采集的信号通量位居国际同类产品之首。它采用卷积神经网络（CNN）与Transformer架构相结合的神经编解码技术，具备高效的语言信号处理能力，临床实践数据显示，其单字解码时延小于100毫秒，为当前国际最高水平。

目前，随着训练时间的增加，解码准确率正稳步提升，响应速度持续优化。未来，除进一步提升解码能力，团队将从解码有限字集扩展至开放字集，预计将实现上万汉字的实时解码，从而实现更自然、更流畅的语言交流。

脑机接口作为未来新赛道，是前瞻性、颠覆性、战略性新兴产业和新质生产力的典型代表。赵国光团队长期深耕脑机接口技术临床诊疗与转化应用，引进、研发和完善了针对多种神经疾病的脑机接口疗法，已取得一系列全球、全国“首次”突破。

团队持续推进难治性癫痫、脊髓损伤、脑卒中、渐冻症及失语症等疾病的脑机接口临床实践探索。本次突破是北京市科技创新体系重点推动的“智能脑机系统增强计划”的重要成果。该临床实验的成功意味着脑机接口技术有望为更多失语患者提供全新的、长期的、稳定的语言恢复解决方案，进一步拓宽脑机接口在神经疾病诊疗领域的边界。

Chinese scientists identified a gene that can slow down ageing of skeletal muscle. Based on this discovery, a genetic treatment has been developed.


Ageing-induced skeletal muscle deterioration contributes to sarcopenia and frailty, adversely impacting the quality of life in the elderly. However, the molecular mechanisms behind primate skeletal muscle ageing remain largely unexplored. Here, we show that SIRT5 expression is reduced in aged primate skeletal muscles from both genders. SIRT5 deficiency in human myotubes hastens cellular senescence and intensifies inflammation. Mechanistically, we demonstrate that TBK1 is a natural substrate for SIRT5. SIRT5 desuccinylates TBK1 at lysine 137, which leads to TBK1 dephosphorylation and the suppression of the downstream inflammatory pathway. Using SIRT5 lentiviral vectors for skeletal muscle gene therapy in male mice enhances physical performance and alleviates age-related muscle dysfunction. This study sheds light on the molecular underpinnings of skeletal muscle ageing and presents the SIRT5–TBK1 pathway as a promising target for combating age-related skeletal muscle degeneration.


中国科学院动物研究所刘光慧团队、曲静团队及首都医科大学宣武医院王思团队合作，在 Nature Metabolism 期刊发表了题为：SIRT5 safeguards against primate skeletal muscle ageing via desuccinylation of TBK1 的研究论文。

该研究利用灵长类骨骼肌衰老模型，首次揭示了“长寿蛋白” SIRT5 通过促进蛋白激酶 TBK1 的去琥珀酰化修饰，抑制其下游促炎信号通路的激活，从而延缓骨骼肌衰老的新机制。

此外，研究团队还开发了基于慢性毒载体的 SIRT5 基因疗法，在体内实现了衰老骨骼肌的“年轻化”。这一成果不仅为揭示人类骨骼肌衰老的分子机制提供了重要线索，还提示了 SIRT5-TBK1 信号轴有望成为延缓骨骼肌衰老及治疗相关退行性疾病的潜在干预靶标。

衰老导致的骨骼肌退化会引发肌少症和身体虚弱，严重影响老年人的。然而，灵长类动物骨骼肌衰老背后的分子机制仍鲜为人知。

在这项最新研究中，研究团队的发现，老年灵长类动物骨骼肌中 SIRT5 的表达水平在两性中均有所降低。在人类肌管细胞中，SIRT5 缺乏会加速细胞衰老并加剧炎症。

从机制上来说，研究团队证明了 TBK1 是 SIRT5 的天然底物。SIRT5 会在 TBK1 的第 137 位赖氨酸（Lys137）位点去琥珀酰化修饰，从而导致 TBK1 去磷酸化，并抑制下游的炎症通路。

研究团队进一步开发了基于慢性毒载体的 SIRT5 基因疗法，成功增强了在雄性小鼠的身体机能，并缓解年龄相关肌肉。 总的来说，该研究揭示了骨骼肌衰老的分子基础，并将 SIRT5-TBK1 通路作为对抗年龄相关骨骼肌退化的有前景的靶点。 值得一提的是，Nature Metabolism 期刊同期发表了来自洛克菲勒大学的 News & Views 文章：SIRT5 slows skeletal muscle ageing by alleviating inflammation，该文章指出，肌少症是导致老年人丧失独立生活能力的主要因素之一。这项针对灵长类动物的研究表明，SIRT5 介导的 TBK1 在第 137 位赖氨酸位点的去琥珀酰化作用，会抑制 TBK1 的激活及其下游的促炎反应，从而保护骨骼肌免受衰老的影响。

Chinese scientists discovered a compound that can potentially become a wide spectrum killer for multidrug-resistant pathogenic fungi.


The global spread of multidrug-resistant pathogenic fungi presents a serious threat to human health, necessitating the discovery of antifungals with unique modes of action. However, conventional activity-based screening for previously undescribed antibiotics has been hampered by the high-frequency rediscovery of known compounds and the lack of new antifungal targets. Here we report the discovery of a polyene antifungal antibiotic, mandimycin, using a phylogeny-guided natural-product discovery platform. Mandimycin is biosynthesized by the mand gene cluster, has evolved in a distinct manner from known polyene macrolide antibiotics and is modified with three deoxy sugars. It has demonstrated potent and broad-spectrum fungicidal activity against a wide range of multidrug-resistant fungal pathogens in both in vitro and in vivo settings. In contrast to known polyene macrolide antibiotics that target ergosterol, mandimycin has a unique mode of action that involves targeting various phospholipids in fungal cell membranes, resulting in the release of essential ions from fungal cells. This unique ability to bind multiple targets gives it robust fungicidal activity as well as the capability to evade resistance. The identification of mandimycin using the phylogeny-guided natural-product discovery strategy represents an important advancement in uncovering antimicrobial compounds with distinct modes of action, which could be developed to combat multidrug-resistant fungal pathogens.


由多重耐药真菌病原体引发的传染病正对人类健康构成严重威胁。20日，记者从中国药科大学获悉，该校联合山东大学团队的一项研究，或为“防御”耐药真菌病原体感染提供新“武器”。研究团队从微生物基因组中挖掘并生物合成具有全新作用机制的抗真菌化合物“Mandimycin”，对多种多重耐药真菌病原体表现出强效广谱的杀菌活性。相关研究成果刊发在《自然》上。

“当前，全球每年约有170万人死于侵袭性真菌感染。而传统抗真菌药物因靶点单一、毒性且易诱导耐药性，逐渐陷入治疗瓶颈。”论文的共同通讯作者、中国药科大学教授王宗强介绍，基于这些挑战，2024年，世界卫生组织首次发布全球优先真菌病原体清单，呼吁加快新型抗真菌药物研发。

“通过基因组挖掘优势生物合成基因簇，有望突破基于活性筛选的传统抗生素研发瓶颈，发现具有新机制、新结构的抗耐药分子。”王宗强说。

在这项最新研究中，研究团队提出了一种天然产物发现策略，重点关注多烯大环内酯类抗生素家族。该家族因其结构多样、抗真菌活性强、具有广谱性，以及产生耐药性的可能性低而被选中。

为此，团队构建起一个包含31.6万株微生物基因组的庞大数据库，收集170多万条生物合成基因簇序列信息，并利用生物信息技术锁定了关键的生物合成基因簇。

通过复杂的生物合成过程，团队成功制备出抗真菌化合物“Mandimycin”。“研究表明，Mandimycin能够靶向多种磷脂分子，导致重要离子外排，有效破坏真菌细胞膜。”王宗强表示，这一新机制不仅能杀灭耐药真菌，还显著降低了传统多烯类抗真菌药物靶向甾醇所带来的潜在副作用。

论文的第一作者、中国药科大学多靶标天然药物全国重点实验室博士研究生邓启森介绍，团队进一步研究发现，Mandimycin对几乎所有真菌，均表现出显著的杀菌活性。而在动物实验中，在相同的杀菌条件下，Mandimycin的肾毒性和溶血性较低，同时其水溶性较高，这为克服传统药物的毒副作用开辟了新路径。

王宗强认为，Mandimycin具有极大的开发潜力，有望成为应对临床耐药真菌感染的新一代抗生素。但其靶向磷脂的机制也可能带来潜在的安全性问题。“我们将继续探索其选择性靶向机制，并全面评估其临床安全性与有效性。”王宗强说。

Another progress made by Chinese scientists in the field of brain-machine interface, a non-intrusive BMI deeply integrated with mixed reality for more reliable and precise control of quadruple robots in complicated environments.


据华东理工大学17日发布的消息，该校金晶教授领衔的脑机接口及控制团队有了一项最新研发成果——“面向四足控制的混合现实增强脑-机接口系统”。

在团队开展的相关成果测试中，测试者戴着“智能头环”，通过指令，可以让一只约40厘米高的机器狗进行原地踏步、直行、转弯等动作。

“这项研究为机器人控制提供了一种全新的交互范式，它通过混合现实技术与脑机接口的深度集成，能够实现对机器狗的高效、稳定控制，并且能适应多种复杂场景。”华东理工大学教授金晶说。

根据研究者介绍，传统的BCI(脑机接口)系统进入现实场景后，容易受环境光干扰，便携性也差。

为克服光干扰，研究团队引入混合现实技术(MR)，将视觉刺激直接嵌入用户的现实视野中，通过MR设备，有效克服了环境光干扰的影响，同时显著提高了信号的识别准确率。

除了抗干扰之外，该系统的便携性和场景适应性也大有提升，为复杂环境下的机器人控制提供了更加可靠和灵活的解决方案。

通过模块化设计和灵活的算法配置，新系统同时还具备强大的场景适应能力，可以快速适应不同场景的需求。以医疗康复领域为例，系统可以用于帮助行动障碍患者进行康复训练。

新系统将显著提升四足机器人的应用潜力。例如，在灾害救援中，救援人员就可以通过脑电信号控制四足机器人进入危险区域执行搜救任务。

“强环境光干扰下的高性能表现，轻量化的便携设计，以及广泛的应用场景适应性，这些都标志着脑机接口技术从理论研究走向实际应用的突破。”金晶教授说。

This is how much China is leading the world in clean energy R&D, according to the most recent Nature Index published on Mar 20.

63 Chinese institutions are in the top 100. The top 20 are all from China.




3月20日发布的《自然》增刊“2025自然指数-能源”显示，中国进一步巩固了清洁能源研究上的领先地位，2019至2024年在自然指数中的相关科研产出大幅领先。同期，中国有63家机构名列能源研究产出百强机构，且前20强机构全部来自中国。

“2025自然指数-能源”具体显示，2019至2024年，中国清洁能源研究的份额约达16000分，中国对清洁能源这一话题的关注度也持续上升，2023年清洁能源研究已占其自然指数总产出的16%以上。

中国在清洁能源领域的主导地位还体现在2019至2024年能源研究产出百强机构排名中，中国有63家机构上榜，排名前20的机构全部来自中国，其中前10依次为中国科学院、中国科学技术大学、清华大学、中国科学院大学、南京大学、北京大学、苏州大学、南开大学、浙江大学和吉林大学。

此外，在清洁能源研究前10组主要的双边合作中，有7组都涉及中国，包括前5组由中国主导的双边科研合作。中国最主要的合作伙伴是美国，其后为澳大利亚、新加坡、德国和英国。

自然指数主编西蒙·贝克认为，由于中国在清洁能源领域的巨大投资，中国在自然指数中的清洁能源研究产出不断快速增长。中国在该领域的影响力和主导地位也体现在国际科研合作中，中国在其中建立许多领先的合作伙伴关系。

根据国际能源署数据，2024年全球能源投资有三分之二投向了清洁能源技术和基础设施。科研产出反映能源转型，过去几年，自然指数中与经济适用的清洁能源相关的研究产出有显著增加，不过，这并不是一个发生在每个地区的均衡增长。例如，亚太地区在2019年至2023年期间的份额翻了一番，但在世界其他地区，产出并无变化，因此其尚未成为全球趋势。

数据显示，2015年到2023年，自然指数中与经济适用的清洁能源相关的全球科研产出增长了200%以上。2023年，自然指数追踪的全部文章中有近9%与此相关，2015年则约为4%。在规模更大的Dimensions数据库中也可看到同样趋势，2010年至2023年，相关科研产出增长了近470%。

"Star scientist Pan Linfeng picks cutting-edge China post over fading Oxbridge
Scarce jobs and low pay no match for the opportunities offered by Beijing’s aggressive investment in scientific talent [...]"

SanWenYu said:

Chinese scientists identified a gene that can slow down ageing of skeletal muscle. Based on this discovery, a genetic treatment has been developed.

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Ageing-induced skeletal muscle deterioration contributes to sarcopenia and frailty, adversely impacting the quality of life in the elderly. However, the molecular mechanisms behind primate skeletal muscle ageing remain largely unexplored. Here, we show that SIRT5 expression is reduced in aged primate skeletal muscles from both genders. SIRT5 deficiency in human myotubes hastens cellular senescence and intensifies inflammation. Mechanistically, we demonstrate that TBK1 is a natural substrate for SIRT5. SIRT5 desuccinylates TBK1 at lysine 137, which leads to TBK1 dephosphorylation and the suppression of the downstream inflammatory pathway. Using SIRT5 lentiviral vectors for skeletal muscle gene therapy in male mice enhances physical performance and alleviates age-related muscle dysfunction. This study sheds light on the molecular underpinnings of skeletal muscle ageing and presents the SIRT5–TBK1 pathway as a promising target for combating age-related skeletal muscle degeneration.

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中国科学院动物研究所刘光慧团队、曲静团队及首都医科大学宣武医院王思团队合作，在 Nature Metabolism 期刊发表了题为：SIRT5 safeguards against primate skeletal muscle ageing via desuccinylation of TBK1 的研究论文。

该研究利用灵长类骨骼肌衰老模型，首次揭示了“长寿蛋白” SIRT5 通过促进蛋白激酶 TBK1 的去琥珀酰化修饰，抑制其下游促炎信号通路的激活，从而延缓骨骼肌衰老的新机制。

此外，研究团队还开发了基于慢性毒载体的 SIRT5 基因疗法，在体内实现了衰老骨骼肌的“年轻化”。这一成果不仅为揭示人类骨骼肌衰老的分子机制提供了重要线索，还提示了 SIRT5-TBK1 信号轴有望成为延缓骨骼肌衰老及治疗相关退行性疾病的潜在干预靶标。

衰老导致的骨骼肌退化会引发肌少症和身体虚弱，严重影响老年人的

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。然而，灵长类动物骨骼肌衰老背后的分子机制仍鲜为人知。

在这项最新研究中，研究团队的发现，老年灵长类动物骨骼肌中 SIRT5 的表达水平在两性中均有所降低。在人类肌管细胞中，SIRT5 缺乏会加速细胞衰老并加剧炎症。

从机制上来说，研究团队证明了 TBK1 是 SIRT5 的天然底物。SIRT5 会在 TBK1 的第 137 位赖氨酸（Lys137）位点去琥珀酰化修饰，从而导致 TBK1 去磷酸化，并抑制下游的炎症通路。

研究团队进一步开发了基于慢性毒载体的 SIRT5 基因疗法，成功增强了在雄性小鼠的身体机能，并缓解年龄相关肌肉

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。 总的来说，该研究揭示了骨骼肌衰老的分子基础，并将 SIRT5-TBK1 通路作为对抗年龄相关骨骼肌退化的有前景的靶点。 值得一提的是，Nature Metabolism 期刊同期发表了来自洛克菲勒大学的 News & Views 文章：SIRT5 slows skeletal muscle ageing by alleviating inflammation，该文章指出，肌少症是导致老年人丧失独立生活能力的主要因素之一。这项针对灵长类动物的研究表明，SIRT5 介导的 TBK1 在第 137 位赖氨酸位点的去琥珀酰化作用，会抑制 TBK1 的激活及其下游的促炎反应，从而保护骨骼肌免受衰老的影响。

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Sirtuins! These proteins have been of interest to aging researchers for a while, since they're responsible for a host of related functions (inflammation, oxidative stress, metabolism, apoptosis etc.).

The world's largest shielded tunnel excavation machine. It can detect geological conditions 10-40 metres n front of it in real time.

measuredingabens said:

Sirtuins! These proteins have been of interest to aging researchers for a while, since they're responsible for a host of related functions (inflammation, oxidative stress, metabolism, apoptosis etc.).

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Do they have the potential to slow down the aging of organs?