人工进化暑期学校:科教融合型创新人才培养模式的探索

面对百年未有之大变局,创新人才的自主培养成为当前高等教育的紧迫任务。“授课-背书-考试”模式适于知识的快速传播,而对激发学生志趣以及引导创新思维范式作用有限。2022年7月,清华大学-北京大学生命科学联合中心举办人工进化暑期学校,营造了一个由好奇心驱动的科教融合型培训环境,开展原创性实验以解决暂时没有答案的科学问题。理论课程包括科学发现的历程和遗传学前沿,实践部分涵盖人工进化遗传学实验和生物信息学分析。暑期学校从多方面多层次帮助学员理解科学逻辑和掌握创新范式,为探索创新人才的自主培养提供了新思路。

新型细胞骨架分隔丝的结构和功能研究进展

细胞骨架是细胞内的蛋白纤维网状结构,包括人们熟知的微管、微丝和中间纤维.目前研究表明分隔丝(septin filaments)是一类在真核生物中广泛分布的蛋白纤维,逐渐被认为是一种新型细胞骨架结构.分隔丝由可结合GTP的分隔丝蛋白单体(Septin)聚合形成异源复合体,进一步组装成纤维丝.分隔丝可形成纤维束,环状或笼状等结构,并与细胞膜或其他细胞骨架成分发生相互作用.在细胞内,分隔丝参与胞质分裂、细胞迁移、神经元发育和免疫等重要生理及病理过程.分隔丝结构或功能的异常与多种人类疾病如肿瘤等密切相关.本文将从分隔丝的结构、组装调控、功能及与人类疾病的关系等方面综述近年的研究进展.

基于人工核酸酶的遗传修饰技术在线虫中的应用

近年来,基于人工核酸酶TALEN或CRISPR-Cas9的遗传编辑技术表现出高效、快捷和靶向性修饰等特点,已迅速成为生物学研究中的重要手段。在经典的遗传学模式动物线虫中,这两项技术的应用主要包括:生殖腺基因敲除、条件性基因敲除、定点突变以及单拷贝基因插入等。将介绍这方面研究进展,并展望这两项技术在线虫遗传学研究中的应用前景。

Kinesin-1调控线虫温度感受神经元接受终端的结构

对环境温度的感知和响应是生物个体的重要特征,多细胞动物进化形成特异的温度感受神经元及树突接受终端。相较于光、气体、味觉神经元而言,目前对温度感受神经元接受终端结构形成的分子调控机制知之甚少。AFD(amphid finger-like dendrite)神经元是秀丽隐杆线虫中重要的温度感受神经元。我们用聚焦离子束扫描电子显微镜成像技术观察比较AFD温度感受神经元树突接受终端在野生型和遗传突变体中的精细结构。结合对图像的三维重构,我们发现,相较于野生型或kinesin-3突变体而言, kinesin-1突变体线虫中的AFD树突接受终端基部显著膨大,并且发现大量囊泡在基部异常堆积。这些结果表明, kinesin-1介导的囊泡运输调控温度感受神经元接受终端的结构。

人工进化暑期学校和冬令营:有组织的创新人才早期培养模式

本文介绍了清华大学生命科学学院举办的人工进化暑期学校和冬令营项目.项目通过融合创新教育和科学实践,引导学生开展原创性实验,解决尚未解答的科学问题,培养他们的创新能力和探索精神.文章强调了科教融合、理论与实践结合的重要性,并探讨了人工进化与人工智能在生物医药研究中的应用前景,以及创新人才早期培养模式的可推广性.

清华大学生物系复系40周年重大科研成果回顾

清华大学生命科学学科有着深厚的历史积淀.1926年,清华大学成立生物系.1952年全国高校进行院系调整时清华大学生物系被并入兄弟院系.清华大学于1984年恢复生物系,并于2009年更名为生命科学学院.2024年清华生命科学迎来了生物系复系40周年.这40年间,清华大学生命科学学院在国家支持下,依托清华大学的办学优势,广泛吸纳海内外优秀人才,积极开展国际交流与合作,在师资建设、人才培养、学科发展、科研创新和平台搭建等方面取得了显著成就.如今,清华大学生命科学学院已经成为中国生命科学领域最具特色和影响力的人才培养和科研基地之一,取得了一系列的令人瞩目和具有国际影响力的科研成果.本文主要介绍复系40年以来清华大学生命科学领域在细胞、发育和遗传生物学、生理和分子医学、生物物理与结构生物学、交叉学科、神经生物学和植物生物学等方向最新的代表性科研成果.这些原创性基础研究与应用研究成果不仅使清华大学生命科学学科跻身国际领先行列,也为中国和全球生命科学和生物技术的发展与人类健康事业作出了重要贡献.