最新研究成果-清华大学生命科学学院

生命学院王宏伟团队与合作者开发基于石墨烯限域结构的冷冻电镜样品冰层控制方法

在冷冻电镜样品制备过程中，生物大分子需包埋于玻璃态薄冰层中。样品的冰层厚度直接决定了背景噪音与生物大分子颗粒的空间分布，最终影响可达到的结构解析分辨率。尽管经过数十年的努力，冷冻电镜样品制备的冰层厚度控制始终难以实现；现有技术所制备的样品重复性差、冰层厚度不均，厚度控制仍然主要依赖试错。针对这一难题，2026年9月25日，清华大学生命科学学院王宏伟团队、北京大学化学与分子工程学院彭海琳团队、香港大学生...

01 Oct

生命学院时松海团队与合作者揭示NFI转录因子调控大脑新皮层发育时程的新机制

大脑新皮层（Neocortex）由数量庞大、类型多样的神经元和胶质细胞组成，这些细胞主要来源于放射状胶质前体细胞（Radial Glial Progenitor，RGP）。在大脑新皮层发育过程中，RGP依次经历增殖、神经发生和胶质发生，随后逐渐耗竭。RGP谱系发育的速度和持续时间直接影响其子代细胞的数量和组成。因此，阐明神经前体细胞如何控制“发育时间”，对于理解大脑新皮层的发育规律具有重要意义。核因子I（Nuclear Factor I，NFI）家族转录...

29 Sep

生命学院李栋课题组开发新型超分辨光片显微镜

当今生命科学研究中，以高时空分辨率捕捉活细胞精细结构的三维动态，是解析复杂生命过程的重要基础。光片显微镜兼具高速、低光毒和三维成像优势，但空间分辨率仍受衍射极限制约。如何进一步突破光片显微成像的空间分辨率瓶颈，实现亚细胞尺度的三维动态观测，是深入揭示生命活动规律的关键。9月28日，清华大学生命科学学院李栋教授课题组在《自然·光子学》（Nature Photonics）上发表题为“晶格光片激活结构光照明超分辨显微镜...

22 Sep

生命学院李雪明课题组与电子系沈渊课题组发现并揭示叠层成像的采样失配机制及其限制…

叠层成像 (Ptychography) 是一种基于衍射数据和相位恢复算法的计算成像技术，具有突破传统电子显微成像分辨率限制的潜力。近年来，将叠层计算成像引入冷冻电镜领域，可能是解决当前冷冻电镜技术面临的诸多瓶颈问题的极具潜力的解决方案。然而，受生物样品低剂量、大视野成像条件的限制，目前基于叠层成像的单颗粒三维重构分辨率仍停留在亚纳米水平，其分辨率制约因素尚不清楚。在生物样品叠层成像实验中，通常需要在微米级视野...

20 Aug

生命学院魏迪明团队与合作者开发下一代高通量基因从头合成技术

合成生物学是“十五五”发展的重点领域之一，而合成生物学最根本的底层技术是基因和基因组的合成。在这个最底层的技术迭代中，我国长期都在追赶最先进的技术方案，虽然取得了一系列长足的进步，但原始创新比较罕见，几乎没有定义新技术浪潮的中国方案出现。在关键的寡核苷酸到基因和基因组的组装过程中，国内学界和业界都长期依赖经典的DNA聚合酶延伸反应。8月19日，清华大学魏迪明MADlab团队、中国农业科学院农业基因研究所/中...

17 Aug

生命学院王佳伟课题组解析F型pyocin的结构

细菌素是一类由细菌产生的具有杀菌活性的蛋白质，通常能杀死近缘竞争菌株。这一特性使得其具有工程化改造为杀菌剂的潜力。其中，噬菌体尾样细菌素（PTLBs）的结构与噬菌体尾部相似，因而备受关注。PTLBs可分为刚性、可收缩的R型，以及柔性、不可收缩的F型。针对铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）产生的R型pyocin的研究已经相对深入，而F型pyocin的组装机制、杀菌机制等仍旧不明。清华大学王佳伟课题组长期关注新型抗菌疗...

17 Aug

生命学院薛毅课题组开发PlanarFold，实现RNA折叠动力学高效模拟

RNA的生物学功能与其结构和动态变化密切相关。RNA分子在折叠过程中往往经历复杂的构象变化，并形成多种短暂或稳定的中间状态。现有实验手段在解析RNA动态时存在多种局限，而现有RNA的计算模型则侧重于静态结构预测或特定类型的折叠问题，并且通常依赖明确的二级结构约束。此外，全原子分子动力学（Molecular Dynamics, MD）模拟能够描述RNA的动态细节，却受到计算成本和采样效率的限制，难以研究大尺度的构象变化。因此，如何高...

11 Aug

生命学院方晓峰团队联合国际专家发布植物凝聚体研究指南，推动建立领域方法学标准

与动物等真核生物类似，植物细胞依赖高度动态的空间组织方式维持生命活动。近年来，生物分子凝聚体（biomolecular condensates）作为一种由相分离驱动形成的无膜细胞结构，被认为是细胞实现时空调控的重要机制之一，广泛参与基因表达调控、信号转导、代谢稳态以及环境胁迫响应等关键过程。植物长期处于复杂多变的环境中，其凝聚体形成与调控机制对于理解适应性进化、提升作物环境适应能力具有重要意义。然而，由于植物细胞具有...

04 Aug

FlyTomo发布｜生命学院李赛团队发布cryo-ET数据一体化实时处理软件

冷冻电子断层成像技术（cryo-ET）结合子断层平均（STA）技术，是原位结构生物学的关键技术。然而，根据EMDB统计，cryo-ET每年仅贡献约10%的电镜结构。现代化高分辨cryo-ET数据处理流程含多个步骤，每个步骤均有多个软件和参数需要筛选和反复试错，导致每个实验室都需要搭建自己的数据处理方案，且目前主流软件生态体系由欧美团队主导。2026年7月28日，清华大学生命学院李赛团队在《自然·通讯》（Nature Communications）发表题...