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撰文 | 知识分子

中科院李家洋团队：植物蛋白相变介导新型光保护，解作水稻增产显著

图片来源：中国科学院遗传与发育生物学研究所/崖州湾国家实验室

中国科学院遗传与发育生物学研究所/崖州湾国家实验室李家洋院士团队与合作者，物百望于今年6月在《细胞》（Cell）杂志在线发表论文，年谜揭示了植物蛋白相变介导的题水新型光保护及增强光合作用机制。研究团队以主栽稻花香品种为对象，稻增开展了多年多点田间规模测产试验，午睡证实该技术能显著提升水稻等农作物产量，解作增幅可达10%至40%。物百望

据该所官网介绍，年谜田间环境中作物常面临强光、题水高温、稻增干旱等多重逆境叠加。午睡正午过量光照会导致叶绿体积累大量单线态氧，解作进而损伤类囊体与光合复合体，物百望引发光抑制和“光合午休”，造成光合速率下降及产量损失。这一生理现象是植物生理学领域延续百年的经典难题，且在气候变暖背景下影响日益严峻。

研究团队发现了一种名为MBS1的超小蛋白。在强光胁迫下，MBS1在叶绿体外膜形成动态凝聚体，通过光学遮蔽作用削弱强光透射，从源头减少单线态氧积累，为叶绿体构筑起天然的动态防晒屏障。

该所副研究员邵宁是论文的共同第一作者及共同通讯作者，她于2016年加入李家洋位于遗传发育所的实验室。据《中国科学报》报道，在推进作物“午睡”机制研究过程中，李家洋和邵宁坚持“10年零发表”，致力于“讲一个完整的故事”。李家洋表示：“基础研究不是拍拍脑袋就能做出来。如果路线不对，20年也没用。现在回看，每一步艰难都值得。”

► 相关论文：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.05.042

气温升高如何培育耐热水稻？新机制揭示膜流动性稳定策略

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2026年7月1日，四川农业大学水稻研究所钦鹏、李仕贵团队联合中国科学技术大学生命科学与医学部向成斌、孙林峰团队，在《自然》（Nature）发表论文，揭示了水稻通过磷脂翻转快速稳定细胞质膜流动性的新机制，为作物耐热分子设计育种提供了新的理论依据和优异基因资源。

据四川农大官网介绍，该研究将基础机制与水稻耐热育种紧密结合。团队从2236份亚洲栽培稻资源中挖掘出OsALA5稀有优异单倍型Hap7。其近等基因系在2024和2025年成都、重庆、长沙三地的田间试验中，表现出优异的高温稳产能力。特别是在高温胁迫最严峻的长沙，其结实率分别提高了47.19%和61.59%，显示出巨大的育种利用潜力。

该研究提出了植物高温适应的新视角：植物细胞不仅可通过较慢的膜脂组成重塑来适应高温，还可通过调控脂质在质膜双层中的空间分布，实现快速、局部的质膜保护。这一发现拓展了人们对质膜脂质不对称性动态调控功能的认识，为培育耐热稳产作物提供了新的理论依据、分子靶标和优异等位基因。

► 相关论文：
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10726-x

马拉松“撞墙”现象：男选手遭遇概率约为女选手两倍

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随着马拉松赛事日益普及，2026年7月2日发表于《Scientific Reports》的一项研究指出，男选手在马拉松比赛中突然减速（即遭遇“撞墙”）的可能性，大约是女选手的两倍。

瑞士苏黎世大学Beat Knechtle等人分析了1999—2025年间柏林马拉松87万多名完赛选手的数据，这是迄今为止单一赛事规模最大的相关研究。研究证实，男女选手在配速崩盘现象上存在显著的性别差异：男性选手整体出现严重降速的概率约为女性的两倍；在3小时完赛的精英组别中，男性发生灾难性掉速的概率更是女性的六倍。

这种差异在所有成绩层级（包括最高竞技水平的选手）中均稳定存在，表明仅靠参赛经验与生理能力无法消除这一性别鸿沟。研究结果支持以下假说：马拉松成绩的性别差异，除生理因素外，行为习惯与比赛策略同样起到关键作用。该研究也为后续深入挖掘背后作用机制提供了量化数据支撑。

► 相关论文：
https://doi.org/10.1038/s41598-026-56334-7

睡眠不仅是“充电”：新综述提出睡眠是系统层面的“韧性”机制

图源：作者团队

2026年6月30日发表于《Brain Medicine》的一篇综述文章对睡眠机制提出了全新诠释，认为睡眠是一种系统层面的韧性机制，并希望能给人工智能研究带来启示。

作者指出，关于睡眠的诸多困惑，源于将三个概念混为一谈。研究团队将其逐一拆解：稳定性，指在微小波动下维持功能状态的能力；鲁棒性，指在噪声、漂移或局部损伤下仍能运作的能力；韧性，则是更宏大且奇异的属性，指吸收冲击并恢复适应性表现的能力。作者主张，睡眠真正守护的正是这种韧性。

论文通讯作者之一、中国科学院长春应用化学研究所药物化学生物学课题组王晓辉教授表示，希望跳出“睡眠只是大脑夜间充电”的固有认知。如果将大脑视作一套复杂动态网络，睡眠更像是严谨工程师精心设计的定时运维窗口，专供系统完成自我修复与结构重组。

另一位通讯作者、浙江大学医学院李浩洪教授指出，从记忆重放、参数重归一化、冗余信息修剪到噪声注入，无论是生物学的大脑还是人工智能系统，都演化出了几套相似的调控方案。研究团队并非主张服务器集群会像人类一样睡眠，而是提出一个观点：任何在动态环境中持续学习的系统，都需要一段结构化的离线运行阶段，以此维持自身稳定且鲁棒的学习能力。

第一作者杨龙威总结道：“一个只知优化的网络，可能把自己逼入死角，而睡眠所守护的，似乎正是重新走出来的能力。”

► 文章链接：
https://doi.org/10.61373/bm026p.0045