我国科研团队人工光酶研究取得新突破

9月22日,记者从华中科技大学获悉,该校化学与化工学院钟芳锐、吴钰周教授团队与西北大学陈希教授合作的研究论文,日前在《自然》刊发。该研究原创性提出了一种“三重态光酶”新概念,团队通过合成生物学前沿技术开发了一类全新人工酶生物催化剂,融合化学合成的非天然反应性和生物合成的精准高效性两方面优势,为医药、材料等领域重要功能化学品的绿色生物制造提供新的理论和技术。 这一研究成果将助力绿色生物制造,推动传统化学化工生产向生物化工生产演进。 酶作为自然界漫长演化形成的高效生物催化剂,往往仅适用于专一的底物和天然的生命化学反应,难以满足社会生产对多样性功能化学品合成需求。 近年来,随着合成生物学理论与技术发展,通过在蛋白中人为设计和引入非天然活性中心构建人工酶,能极大拓展酶的催化反应性,从而实现更多样化非天然有机化学品的生物催化合成。虽然自然进化形成的生物酶数量和种类繁多,功能多样,而绝大多数都是基于热化学驱动活化机制。 “能......阅读全文

我国科研团队人工光酶研究取得新突破

9月22日,记者从华中科技大学获悉,该校化学与化工学院钟芳锐、吴钰周教授团队与西北大学陈希教授合作的研究论文,日前在《自然》刊发。该研究原创性提出了一种“三重态光酶”新概念,团队通过合成生物学前沿技术开发了一类全新人工酶生物催化剂,融合化学合成的非天然反应性和生物合成的精准高效性两方面优势,为医药、

具有能量转移作用机制的手性催化人工光酶诞生

  近日,华中科技大学化学与化工学院教授钟芳锐、吴钰周团队与西北大学教授陈希合作,利用合成生物学前沿技术对蛋白进行化学改造,引入了自然界不存在的光催化剂,创造了世界上首个具有能量转移作用机制的手性催化人工光酶。  日前,相关研究成果在《自然》刊发。吴钰周、钟芳锐和陈希为本文的共同通讯作者,华科大化学

具有能量转移作用机制的手性催化人工光酶诞生

近日,华中科技大学化学与化工学院教授钟芳锐、吴钰周团队与西北大学教授陈希合作,利用合成生物学前沿技术对蛋白进行化学改造,引入了自然界不存在的光催化剂,创造了世界上首个具有能量转移作用机制的手性催化人工光酶。 日前,相关研究成果在《自然》刊发。吴钰周、钟芳锐和陈希为本文的共同通讯作者,华科大化学与

什么是人工酶?

人工酶是一种合成的,有机分子或离子的是重新创建的酶的一些功能。该区域有望以许多酶中观察到的速率和选择性进行催化。

“人工光细胞”为细菌装上“纳米光伏电机”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505630.shtm

可逆的人工金属酶组装——人工金属酶的回收利用

  人工金属酶的发展是一个迅速扩大的领域,其设计策略为从天然金属酶的改性到完全从头设计。其中,将合成催化剂附着在蛋白质支架上的锚定策略已引起广泛关注,因为它能够在生物相容和选择性蛋白质环境中发挥有机金属催化剂的活性。为使模块化设计的人工酶发挥最大应用潜力,需要强而可逆的锚定过程,该锚定过程能够控制组

华中科技大学成立人工智能研究院

   对标国家战略,引领智能研究。1月26日,华中科技大学人工智能与自动化学院、人工智能研究院正式成立。湖北省人民政府副省长陈安丽,华中科技大学党委书记邵新宇、校长李元元等领导为新学院揭牌。  据华中科技大学副校长许晓东介绍,华中大在1978年就成立了图像识别与人工智能研究所,伴随着改革开放的40年

人工进化酶首次打破硅碳键

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516722.shtm

人工进化酶首次打破硅碳键

  硅和碳都是地球上含量丰富的元素,但是自然界却从未发现硅碳键的存在。2016年,美国加州理工学院科学家首次找到诱使生物通过化学方式形成硅碳键的方法。现在,他们首次设计出一种酶,可打破硅和碳之间牢固的人造键。这种键存在于广泛使用的硅氧烷或有机硅化学品中,而这些化学物质可能残留在环境中。这一成果有望使

细胞人工纯化的酶消化法介绍

  酶消化法是比较常用的纯化方法,不仅对贴壁细胞可行,能利用上皮细胞和成纤维细胞对胰蛋白酶的耐受性不同,使两者分开,达到纯化的目的,对贴壁细胞与半贴壁及粘附细胞间的分离纯化也是十分有效的。  (1)上皮细胞与成纤维细胞的分离纯化  两者在胰蛋白酶的作用下,由于成纤维细胞先脱壁,而上皮细胞要消化相当长

华中科技大学PNAS文章:首个不需引物的DNA聚合酶

  长久以来公认DNA聚合酶不能仅以核苷酸底物从头合成DNA,必须要在一段特定长度的DNA或RNA引物末端开始聚合DNA。而来自华中科技大学,哈佛大学,日本地球海洋科技局的研究人员近期发现了自然界已知的第一个不需要引物的DNA聚合酶,这不仅在聚合酶进化研究中有重要意义,而且还蕴藏了在核酸合成和测序技

我国首次突破长鳍光唇鱼人工繁育技术

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500637.shtm14日,水利部中国科学院水工程生态研究所副研究员张志明介绍,我国首次实现长鳍光唇鱼的人工繁育。据了解,长鳍光唇鱼在国内仅分布于红水河干支流,因其体侧有5条橙红色垂直横带,色彩艳丽,在观

深圳先进院等设计新型“人工光细胞”构建方法

  将高效吸收光能的半导体材料与高选择性催化的活细胞集成,合成新的人工体系(“人工光细胞”),利用微生物的优异胞内催化能力将半导体吸收的光能转化为化学能,可潜在提高人工光合作用的效率和特异性生产复杂化合物的能力,为光驱生物制造技术提供新路径。然而,半导体材料吸收光能产生的是电子,细胞利用的能量为生物

完美随光而动-人工“向日葵”材料问世

  据英国《自然·纳米技术》杂志近日发表的论文,美国科学家报告了一种新问世的“向日葵”材料,可以完美地和光束方向保持一致。该材料呈圆柱体形状,具有“人工向光性”,能够随着光束而动——就像向日葵随太阳转动一样。  向光性在自然界非常普遍,指的是生物体为了觅食或繁衍的目的,随光源而动。譬如植物的向光性可

人工设计酶蛋白带来“更绿”制造

在化学反应中,催化剂能改变反应的速度和效率,而酶可谓现代生物催化反应的“芯片”。若用理想的生物酶为“媒”,生物催化可事半功倍。 “生物酶本质上是一种蛋白质,或称酶蛋白。”中科院微生物所研究员吴边解释说,“蛋白质的功能主要由它的结构,即蛋白折叠方式来决定,而其结构则由基本构成单位——氨基酸的

国内首个光伏高通量人工智能实验平台建立

近日,电子科技大学集成电路科学与工程学院电子薄膜与集成器件全国重点实验教授赵怡程团队在《信息材料》上发表研究论文,报道了国内首个光伏高通量人工智能实验平台。该平台集成了从薄膜制备到光电表征的完整流程,全程无人为因素干扰且氛围高度可控。通过对高通量实验平台制备的超1000个钙钛矿样品进行统计学分析,研

人工改造“红外线”,扩大光动力癌症疗法应用范围

  哥伦比亚大学和哈佛大学的研究人员最近开发的一项技术将允许无害的辐射穿透活组织和其他材料,从而避免受到高强度光照射造成的损害。研究人员合作成功地开发了一种可见光至红外线自由转换的化学过程,研究发表在1月17日的《Nature》杂志。  哥伦比亚大学化学教授、该研究的合著者Tomislav Rovi

人工智能预测光伏发电出力取得新进展

随着全球范围内光伏装机容量的持续快速增长,光伏发电易受多种气象因素影响所表现出的显著间歇性与高度随机性,对其并入电网从而影响电力系统稳定性的情况日益凸显,成为亟待解决的关键问题。因此,精确预测光伏发电的输出能力,不仅是电力生产高效规划与资源合理分配的前提,也是确保混合电力系统整体可靠性、优化电网调度

人工合成酶有了新方法

  近年来,人工智能技术迅猛发展,其应用延伸到生物制造领域。日前,借助人工智能技术,中国科学院微生物研究所研究员吴边团队制备出一系列的新型酶蛋白。研究团队还在世界上首次通过完全的计算指导,获得了工业级微生物工程菌株,为人工智能在生物制造的工业化应用层面突破提供了范例。  团队获取的是一种人工β—氨基

中国科大在基于人工维度全光器件设计方面取得进展

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在基于人工维度的全光器件的设计方面取得新进展。该实验室教授周正威小组在理论上提出通过调控简并光腔中的轨道角动量光子可以实现全光量子存储器和滤波器,这为光学人工维度的应用开创了一条新的道路。主要研究成果于7月14日发表在国际学

清华交叉团队发布中国人工智能光芯片“太极”

日前,清华大学电子工程系副教授方璐课题组、自动化系戴琼海院士课题组摒弃传统电子深度计算范式,首创出分布式广度智能光计算架构,并研制出全球首款大规模干涉衍射异构集成芯片太极(Taichi),实现了160 TOPS/W的通用智能计算。该研究成果于北京时间4月12日凌晨发表在最新一期《科学》上。作为人工智

在大肠杆菌中建人工隔室-人工金属酶有了“庇护所”

  一直以来,人类利用完整的微生物细胞作为催化体系来制备所需的产品,例如酿酒、酿醋和酸奶制作均已有了数千年的历史。  近年来,人工金属酶(ArM)技术的发展为全细胞催化剂赋予了更强大的催化能力。然而,ArM与全细胞催化剂的联用面临两大挑战,一是ArM对环境高度敏感,二是ArM本身在细胞内的组装(蛋白

纳米酶催化肿瘤光声成像研究获进展

  12月12日,Nano Letters 杂志在线发表了类外泌体纳米酶小体催化肿瘤光声成像的最新研究成果。研究人员首次利用纳米酶的酶学催化特性,实现了鼻咽癌移植瘤的光声成像。  光声成像结合了纯光学成像的高对比度和纯超声成像的高穿透深度优点,能够提供高对比度和高分辨率的组织成像,是目前非常有应用前

人工酶或许带来一场输血大变革

输血可以挽救生命,但病人必须首先匹配血型。科学家试图打破血型的限制已有几十年时间。目前,英属哥伦比亚大学的研究人员可能已经找到了解决方案:利用一种酶,让A型血和B型血变得类似于O型血。     与头发和瞳孔颜色一样,血型是由基因决定的。血型分为4种:A、B、O和AB,而每种血型还分为阳性和阴

不谈人工智能,光摩尔定律就能让人类活的更久

  在80后和90后的遥远记忆里,一定有一个名为“人类基因组计划”的宏大科学工程。   在初中和高中的生物课上,我们都曾被教导基因是一切生物生存、发展和进化的核心奥秘。人类一旦能够全部掌握基因的解读与控制,那么许多的疾病都将消失,甚至连寿命也可能无限延长。   历时15年,耗资37亿美元,曾经遥

科学家试图建立廉价易得的原料转化“细胞工厂”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498463.shtm《中国科学报》从华中科技大学获悉,该校钟芳锐教授团队和中科院生物物理所合作,实现了首例人工光酶催化的脱卤还原反应,将廉价易得的芳卤类化学原料一步转化为高附加值的氘代芳烃,并且通过基因重

华科大与唯你网成立人工智能联合实验室

   华中科技大学与知名智能财税服务商唯你网共建的人工智能联合实验室正式揭牌成立,该实验室是华中科技大学首次在人工智能财税领域与业界进行产学研合作,也是国内将高校理论研究优势与企业技术需求整合,具有示范性的人工智能+智能财税研究实验室。  2017年,国务院印发新一代人工智能发展规划的通知中指出,新

华中科技大学最新Cell文章

  来自华中科技大学,分子生物物理教育部重点实验室,美国密歇根大学的研究人员发现最新研究成果,发现味觉受体同源体 LITE-1,是动物王国中一类与众不同的光感受器。  这一研究成果公布在11月17日的Cell杂志上,文章的通讯作者是华中科技大学刘剑峰(Jianfeng Liu)教授,以及密歇根大学的

英首次用人工遗传物质-合成一种酶

  英国研究人员1日宣布,他们首次用自然界中并不存在的人工合成遗传物质制造出一种酶,这种合成酶能像天然酶那样,引发简单的化学反应。这一合成生物学领域的新成果对研究生命起源、研发新药等具有重要意义。   此前普遍认为,对于生命体来说,脱氧核糖核酸(DNA)及核糖核酸(RNA)是生命遗传密码的

华中科技大学发表最新PNAS文章

  在不依赖网格蛋白的内吞作用(CIE)中,蛋白是如何分选到胞内体并进行运输的呢?这个问题现在受到了越来越多的关注。人们已经在CIE通路中鉴定了许多调控蛋白,但是仍然不了解这些蛋白的确切功能和作用机制。  华中科技大学、中科院生物物理所的研究团队对CIE过程进行了深入研究。他们在十月九日的美国国家科