
来源于郑州大学
春潮涌动处,奋进正当时
当实验室的灯光点亮中原的晨曦
当笔尖的推导遇见真理的曙光
郑大人用一月三登Nature的斐然成绩
写下了属于中国科研的“加速度”
破解内质网膜脂层动态平衡调控原理、成功合成出六方金刚石块材、破解帕金森病核心致病环路……短短一个月内,郑州大学三项原创性科研成果接连登上国际顶刊Nature《自然》,在全球科研舞台上传递出中原科创的中原强音。
密集突破绝非偶然。从生命科学的微观探秘到材料科学的极限突破,一场静水流深、久久为功的原始创新,正在这片创新热土上加速奔跑,为河南科教强省建设注入源源不断的动能。
追问脂代谢本源
破解细胞生物学难题
2月25日,郑州大学李蓬院士团队联合北京大学、清华大学科研团队在Nature期刊上发表了题为"CLCC1 Governs ER Bilayer Equilibration to Maintain Lipid Homeostasis"的研究论文。这是代谢紊乱与食管癌防治全国重点实验室2026年在Nature发表的第2篇论文,也是郑州大学今年在Nature发表的第3篇论文。
脂质代谢紊乱是心血管疾病、神经退行性疾病的重要诱因,但脂质在内质网合成后“去向如何选择”,一直是细胞生物学领域悬而未决的根本性问题。
此次成果,精准从分子层面揭示了内质网膜脂层动态平衡的调控原理,一举攻克这一难题,是对脂代谢与细胞器生物学基础理论的重大原始创新。


郑州大学李蓬院士以通讯作者在Nature发表突破性成果
李蓬院士团队表示,此次成果实现三方面重大突破,每一项都具有里程碑意义。
从科学发现层面,首次鉴定出内质网膜稳态的关键感应因子——内质网膜蛋白CLCC1,系统阐明了其通过感知内质网膜脂层失衡,与磷脂翻转酶TMEM41B协同调控磷脂与中性脂跨膜分布与流向的分子机制。
从病理机制层面,首次在分子层面将“膜脂失衡”与“脂代谢疾病”直接关联,为阐明相关疾病的发病根源提供了全新的理论框架与明确的干预靶点。同时,它为动脉粥样硬化和脂肪肝等重大慢病防治提供了全新科学依据。
从研究范式层面,研究团队综合运用包括冷冻电子断层扫描(cryo-ET)、多模态光学与电镜成像、整合蛋白组学等多种前沿技术,为脂代谢、细胞器生物学与膜生物学研究提供了全新关键分子工具,并建立了以脂层平衡为核心的研究范式。
未来,该成果将为理解心血管疾病、神经退行性疾病等脂代谢紊乱相关重大疾病的发病机制提供全新视角,进一步提升疾病检测水平,引领原研药物研发。
团队透露,基于这一成果,人类CLCC1基因多态性与血脂水平相关联,提示其可作为评估血脂异常风险的潜在遗传标志物。同时,CLCC1及其通路可作为医药研发领域调节血脂、干预脂代谢疾病的新型药物靶点,有望催生新一代调脂、护肝及神经保护药物,引领生物医药产业创新。
破译帕金森病“密码”
开辟无创治疗全新路径
而另一项科研成果,则为帕金森病患者带来了精准诊疗的新希望。
2月5日,郑州大学人民医院副院长、代谢紊乱与食管癌防治全国重点实验室王梅云教授以共同通讯作者,在国际顶刊 Nature杂志发表题为"Parkinson’s disease as a somato-cognitive action network disorder"的重磅研究论著。这也是国内放射学领域在Nature杂志发表的第一篇论文。
该研究最核心的突破,是首次发现帕金森病的核心致病环路——由一个由大脑皮层功能区和脑深部核团共同构成的“躯体认知环路(SCAN)”。明确SCAN环路和运动规划、协调以及认知功能的改变密切关联,并基于该理论突破研发了无创神经调控治疗新方法,为帕金森病的精准诊断及无创治疗开辟了新路径。


郑州大学王梅云教授以通讯作者在Nature发表突破性成果
数据显示,中国帕金森病患者已超过500万,数量居全球首位,但临床治疗却面临着诸多挑战:药物治疗易产生耐药及并发症,脑深部电刺激虽是一项成熟有效的疗法,但因其成本高昂、需要手术植入电极等问题,在国内的普及率仅为1%。
为破解这一难题,王梅云与昌平实验室刘河生团队深度合作,历经十余年,对超过800例临床影像数据进行统计分析。他们发现,帕金森病并非简单的局部受损,而是一个大规模网络的功能失调,帕金森病患者大脑皮层的SCAN网络与基底节、丘脑等深部核团之间存在病态的“强连接”,这种过度连接干扰了运动规划与协调,导致了患者动作迟缓、震颤及认知功能受损。
研究进一步证实,无论是现有的药物治疗、脑深部电刺激治疗,还是磁波刀治疗、经颅磁刺激神经调控治疗,本质上都可以通过调控这一环路的病态连接来改善症状。
基于这一重要发现,研究团队创建了个体化SCAN靶点引导经颅磁刺激治疗帕金森病新方法,实现了新型治疗靶点的精准定位与无创治疗,与传统运动功能区靶点相比,治疗效果提升至原来的两倍以上。
研究团队表示,该研究不仅首次明确了帕金森病的核心致病脑网络机制,还构建了“神经机制—治疗靶点—疗效验证”的闭环,为帕金森病患者提供了更加精准、安全、有效的无创治疗手段,将为患者及家庭带来康复的希望。
锻造“最硬”材料
六方金刚石材料获突破
在生命科学领域捷报频传的同时,郑州大学金刚石材料与器件团队也在超硬材料领域取得重大突破——成功合成出六方金刚石块材,并精确解析其晶体结构。相关研究成果以"Bulk hexagonal diamond"为题,于3月5日在线发表在国际学术期刊Nature上。


郑州大学金刚石材料与器件团队在Nature发表突破性成果
团队带头人,郑州大学单崇新教授介绍,金刚石因具有最高硬度、优异热导率和超宽禁带等特性,被誉为“终极半导体”,在散热、极端环境光学以及未来半导体器件等领域具有广阔应用前景。我省是中国和世界金刚石超硬材料产业中心,产量占全国的80%以上,业界形成了“世界金刚石看中国,中国金刚石看河南”的说法。
传统金刚石都为立方晶系结构。1962年,研究者从理论上预测了六方晶系金刚石可能存在。随后,1967年科学家在陨石中发现了一种六方结构的碳同素异形体—六方金刚石,也称为“朗斯代尔石”或“陨石钻石”。理论进一步预言,这种独特的原子堆垛方式赋予其超越立方金刚石的硬度,因而引起了科研人员的广泛关注。
然而,天然六方相金刚石样本仅以纳米级颗粒嵌在陨石基体中,难以分离提纯;陨石撞击产生的极端条件转瞬即逝,导致其形成概率极低;更关键的是,实验上六方金刚石的形成能垒高于立方金刚石,高温高压的产物往往是热力学稳定的立方金刚石。这些挑战使六方金刚石能否作为独立物相长期存疑,而其本征物性也由于样品尺寸过小,难以通过实验精确测量。
郑州大学金刚石材料与器件团队近年来一直秉持产业链与创新链深度融合的理念,紧密围绕我省优势产业链培育创新链,并以创新链赋能产业链。历时5年潜心攻关,团队从设备研制入手,自主开发出大腔体单轴高压技术,并利用该技术合成出导电金刚石材料。在此基础上,以高定向热解石墨为前驱体,提出石墨层受限滑移的思路,在20 GPa,1300oC条件下成功制备出六方金刚石块体。
为验证成果科学性,团队通过同步辐射X射线衍射、球差校正透射电子显微镜及电子能量损失谱等表征手段,系统解析了其晶体结构与成键特征,获得了清晰的原子级分辨图像,证实了其为六方晶系金刚石。并结合基于机器学习的分子动力学模拟,揭示了该六方金刚石形成的物理机制和相变路径。
单崇新表示,该成果不仅为实现长久以来人们合成六方金刚石的夙愿提供了明确方案和关键证据,也为六方相金刚石的规模化制备及其未来应用打开了大门。
转自郑州大学,仅供分享。
