都说“天下武功唯快不破”，操作不卡、网络稳定成为大家对视频直播、云游戏等为代表的交互式应用的一种期待，中国科学院计算技术研究所的国际合作团队一直在进行低时延网络传输相关研究，他们改写了网络传输机制并取得了一系列成果。“甜药”脂阿拉伯甘露聚糖（LAM）是治疗结核病药物、疫苗和诊断的重要物质，近日，中科院昆明植物研究所通过自主研发的反应策略，模块化高效合成结核分枝杆菌甘露糖帽脂阿拉伯甘露聚糖101糖。
基于国际科技创新中心网络服务平台科创热榜每日榜单形成的一周科技记忆，我们推出《一周前沿科技盘点》专栏。今天，为大家带来第七十八期。
1、《J. Am. Chem. Soc》丨101个单糖“手拉手”组成“糖衣炮弹”治结核病
结核病是由结核分枝杆菌感染引起的慢性传染病，这种疾病古老却始终威胁着人类健康。结核分枝杆菌表面覆盖着一层厚厚的蜡状细胞壁，给治疗药物的进入制造了巨大而复杂的屏障。对此，目前一些成功的一线药物主要作用机制就是通过抑制细胞壁的生物合成。
脂阿拉伯甘露聚糖（LAM）是结核分枝杆菌细胞壁的主要成分之一，是发展治疗结核病药物、疫苗和诊断的重要分子。高效化学合成大于100个单糖的脂阿拉伯甘露聚糖尚未被报道，也是糖化学合成领域一直存在的一个挑战性科学难题。近日，中国科学院昆明植物研究所肖国志课题组通过自主研发的基于糖基邻（1-苯基烯基）苯甲酸脂（PVB）的一锅糖苷化反应策略，模块化高效合成结核分枝杆菌甘露糖帽脂阿拉伯甘露聚糖101糖。同时，子结构多糖序列18糖、19糖和27糖也被合成用于构效关系研究。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c12815
2、《Nature Photonics》丨固态量子光学研究有了新进展
动态共振荧光的光谱边带非对称性和时序性
二能级辐射子的共振荧光是量子光学理论与实验研究中的重要课题，在现代光量子信息技术发展过程中扮演着关键的角色。经多年研究，学界对二能级辐射子在连续激光驱动下共振荧光的光子统计特性与光谱形成机制已获得较为清晰的认识。
中山大学物理学院、光电材料与技术国家重点实验室王雪华、刘进研究团队瞄准超快脉冲作用下光场与二能级辐射子如何动态相互作用这一悬而未决的国际前沿问题，首次基于半导体量子点与微柱腔的耦合实现了超快脉冲激光驱动下二能级辐射子动态共振荧光光谱的实验测量，并观测到了边带非对称性、边带时序性等新颖量子效应。该研究对进一步提升量子光源性能、构建光子数叠加态、光子数纠缠态等新型光量子态以及实现量子态的超快操控具有重要意义。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41566-023-01359-x
3、《Nature Communications》丨材料合成加速背后，是机器学习“含量”升高
材料可合成性的机器学习评估框架：（a）高通量合成实验、（b）机器学习、（c）预测候选材料、（d）实验验证。
先进功能材料的研发是工业创新的基石。然而，材料合成是一个典型的复杂、多维的化学反应空间挑战，需要科学家评估各种反应条件，如前体、添加剂、溶剂、浓度和温度等。科学家在实验室中对合成条件的探索则容易受限于有限的文献和个人经验。
近日，东南大学物理学院王金兰、巨明刚团队与浙江师范大学张毅实验团队合作，提出了一个加速材料合成的机器学习通用框架。该框架将高通量实验、专家知识和机器学习技术相结合，可以快速筛选具有高合成可能性的二维钙钛矿材料。该研究的材料数据集通过高通量实验获得，包含80种材料的合成结果，其中合成成功实验14次，合成失败实验66次。借助机器学习技术，研究团队得到一个定量评估二维钙钛矿材料实验可合成性的描述符，并且从8406种候选材料中筛选出了344种具有高合成可能性的二维钙钛矿材料。进一步验证表明，13种预测的二维银铋碘钙钛矿中有8种被成功合成。也就是说，合成成功率提升了四倍。该研究为典型实验室在实验资源有限的情况下，利用小数据集解决多维化学优化问题提供了一条实用途径。
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-44236-5
4、网络疏堵，这项研究让网游、直播在云上尽显“丝滑”
都说“天下武功唯快不破”，操作不卡、网络稳定成为大家对视频直播、云游戏等为代表的交互式应用的一种期待。由于移动网络的高动态性和异构性，沉浸式交互情景更是对传输时延提出了极高要求。
中国科学院计算技术研究所李振宇带领的国际合作团队一直在进行低时延网络传输相关研究。移动终端通常可连接Wi-Fi、蜂窝网络等多种网络，存在多条传输路径。多路径传输的一大挑战在于路径传输质量存在差异，导致传输时延受限于慢路径。因此，研究团队提出了QoE感知的多路径传输调度机制，根据应用QoE需求，动态调整数据包分配和发送策略，以极少的冗余传输实现高吞吐、低时延传输。同时，研究人员设计了基于机器学习的多路径传输拥塞控制机制，实时感知瓶颈链路，选择最优的拥塞控制算法，进一步降低传输时延。
移动互联网传输的瓶颈链路往往在“最后一公里”，即整个端到端传输受限于靠近客户端的移动网络侧。传统面向端到端连接的传输机制，面临网络拥塞反馈周期长、丢包恢复慢等问题，导致较大的网络传输时延。所以，研究团队提出端-边-云协同传输机制，把拥塞控制从服务器侧卸载到靠近客户端的边缘节点，大幅缩短了拥塞反馈周期，并加快了丢包恢复。这一机制使云端服务器端在没有拥塞控制算法的情况下，仍然能准确计算拥塞窗口。相关研究工作已用于互联网企业，服务上亿用户，显著降低了传输时延，满足视频直播等需求。
原文链接：https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/10355608
5、《Trends in Biochemical Sciences》丨曾被误解是“绊脚石”的+1核小体到底有多重要，看这篇论文就明白了
+1核小体在转录起始调控中的作用
原核细胞中，主要靠基因调控基因表达。而真核细胞中情况正相反，基因组被核小体所占据，基因则处于沉默状态。具体来说，真核转录的起始调控受核心启动子及其周围染色质结构包括DNA序列、转录因子（TFs）、表观遗传等多种因素的影响。表观遗传对转录的调控主要集中在启动子下游的第一个核小体上（+1核小体）。与其他核小体不同，+1核小体包含组蛋白变体并含有丰富的表观遗传修饰。这些特征的形成受修饰酶和染色质重塑复合物动态调节，影响所在基因的表达水平，是表观遗传调控的核心。
长期以来，人们认为，起始阶段+1核小体与转录起始复合物之间是相互分离的，转录机器在进入到延伸阶段才会碰到核小体。作为是延伸过程中的“障碍物”，+1核小体抑制了转录的延伸。然而，复旦大学生物医学研究院徐彦辉研究员发表了一篇题为《Interplay between the transcription preinitiation complex and the +1 nucleosome》的论文给+1核小体“正名”。该论文总结了近年来关于+1核小体与转录起始复合物PIC的结构和功能研究，讨论了+1核小体在转录起始调控中发挥的重要作用。他还建议，未来围绕转录起始的研究，要基于更接近生理状态的染色质环境，将结构研究与功能研究整合起来，才能更全面地理解复杂染色质环境对转录起始过程的调控。（专栏作者 李潇潇）
原文链接：https://www.cell.com/trends/bioc ... fulltext/S0968-0004(23)00296-7
/1 
eetop公众号
创芯大讲堂
创芯人才网
发表于 2024-1-31 10:29:01
楼主