北京大学生物医学前沿创新中心

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Nature|曹云龙课题组揭示新冠病毒免疫印记重塑机制

具有免疫逃逸能力的新冠病毒变异株持续出现,凸显了更新新冠疫苗组分的必要性。然而,原始株疫苗接种引起的免疫印记会削弱变异株感染或更新后疫苗接种所产生的抗体反应。因此,探索能够减轻或重塑新冠病毒原始株免疫印记的疫苗接种策略十分重要。2023年11月22日,北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)/昌平实验室曹云龙课题组在Nature杂志在线发表了题为Repeated
2023年11月23日
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“创造医学诊断范式转换” | 卢煜明教授北大“大学堂”顶尖学者讲座

应北京大学“大学堂”顶尖学者讲学计划的邀请,香港中文大学李嘉诚医学讲座教授、英国皇家学会院士、美国科学院外籍院士、2021年科学突破奖-生命科学奖和2022年拉斯克临床医学研究奖得主卢煜明教授于2023年6月访问我校,并于6月29日进行了题为“Creating
2023年6月30日
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Cell | 张泽民课题组受邀综述肿瘤基因组学的重要成果与发展方向

树突状细胞等,并阐述了它们与患者预后以及肿瘤免疫治疗响应的关联,为全面理解肿瘤生态系统的异质性奠定了基础。图1
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曹云龙/谢晓亮团队揭示新冠病毒突变特征与免疫逃逸机制研究入选2022年度中国科学十大进展

2023年3月17日,科学技术部高技术研究发展中心(基础研究管理中心)发布2022年度中国科学十大进展,BIOPIC曹云龙/谢晓亮团队的“揭示新冠病毒突变特征与免疫逃逸机制”研究成果入选。曹云龙研究员(左四)领取证书揭示新冠病毒突变特征与免疫逃逸机制介导免疫逃逸的新冠病毒受体结合域突变位点的预测新冠病毒奥密克戎突变株及其变体持续涌现,及时地解析新冠突变株如何逃逸疫苗接种所建立的免疫屏障和病毒感染所产生的人体免疫力对于未来疫苗设计与疫情防控至关重要。北京大学、北京昌平实验室曹云龙、谢晓亮团队联合中国科学院生物物理研究所王祥喜团队率先揭示了新冠奥密克戎突变株及其新型亚类的体液免疫逃逸机制与突变进化特征,揭示奥密克戎BA.1中和抗体逃逸机制,及其与病毒刺突蛋白结构特征的联系;发现奥密克戎BA.4/BA.5变异可逃逸人体感染BA.1后所产生的中和抗体,证明了难以通过奥密克戎感染实现群体免疫以阻断新冠传播;基于自主研发的高通量突变扫描技术,成功预测了新冠病毒受体结合域免疫逃逸突变位点,并前瞻性筛选出广谱新冠中和抗体。相关研究为广谱新冠疫苗和抗体药物研发提供了理论依据和设计指导,为全球新冠疫情防控提供了重要参考。据悉,“中国科学十大进展”遴选活动由科学技术部高技术研究发展中心(基础研究管理中心)牵头举办,旨在宣传我国重大基础研究科学进展,激励广大科技工作者的科学热情和奉献精神,开展基础研究科学普及,促进公众理解、关心和支持基础研究,在全社会营造良好的科学氛围。中国科学十大进展遴选程序分为推荐、初选和终选3个环节。2022年度,《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》和《科学通报》等5家编辑部共同推荐多项科学进展,所推荐的科学进展皆是在2021年12月1日至2022年11月30日期间正式发表或完成的研究成果。相关阅读2022年度中国科学十大进展发布北大/昌平实验室联合团队最新成果,将为抗新冠病毒添新药!预测新冠病毒变异趋势,北大曹云龙入选Nature
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北大/昌平实验室联合团队最新成果,将为抗新冠病毒添新药!

自新冠病毒奥密克戎变异株出现以来,其子代变异株井喷式涌现,并呈现出”趋同演化“的趋势,大量中和抗体药物和康复者血浆已经被逃逸,给新冠疫情的防控带来了十分严峻的考验。“趋同演化”现象形成机制以及演化终点亟需深入探究。北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)、北京昌平实验室曹云龙/谢晓亮课题组联合中国食品药品检定研究院王佑春课题组于2022年12月19日在《自然》杂志在线发表了题为“Imprinted
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预测新冠病毒变异趋势,北大曹云龙入选Nature 年度十大人物

Research等期刊上发表多篇相关研究文章。曾获评《麻省理工科技评论》中国区“35岁以下科技创新35人”、国家优秀青年科学基金、2022年度Nature十大人物。相关文章链接:1.
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NSR | 黄岩谊课题组与合作者通过对新发地疫情的研究揭示冷链运输食品可成为新冠病毒传播载体

新型冠状病毒肺炎的暴发,在世界范围内给人类生活带来了巨大的影响,而中国在抗疫策略上表现突出,积累了很多宝贵的经验:在严格的非药物干预措施下,迅速控制了疫情在国内的流行;随后,通过对入境人员的全面检测与隔离,有效控制了境外疫情的输入。然而,新冠病毒的感染和传播路径尚未被完全了解。例如2020年7月以来,我国多地从进口冷冻食品包装表面检测到新冠病毒的核酸,但其传播风险一直不很明确。认真评估食品冷链在病毒感染和传播路径中的作用和风险,是“外防输入”的重要措施,对于完善当前防控策略、避免疫情再发具有重要意义。
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黄岩谊课题组、谢晓亮课题组与合作单位联合开发灵敏简单新型冠状病毒测序手段

对新冠病毒基因组的深度分析,是下一步疫情防控和临床诊疗的关键。尽快进行大规模的新冠病毒全基因组测序,可以帮助我们了解病毒变异的特征,进一步解析这一新型病毒的流行病学特点和潜在的风险,也可以帮助我们更好地理解致病机理,改进治疗策略,研发疫苗等。然而,现有测序方法的样品前处理过程繁琐操作,对于已经超负荷运转的临床人员来说是巨大的障碍。因此,尽管中国的疫情已经放缓,针对新冠病毒的大规模基因组深度分析却迟迟未现。近日,北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)和北京未来基因诊断高精尖创新中心(ICG)黄岩谊课题组、谢晓亮课题组和清华大学王建斌课题组、首都医科大学附属北京地坛医院传染病研究所陈晨团队、曾辉团队,在预印本网站bioRxiv发表题为《MINERVA:
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PNAS 丨 一种新的基于Tn5转座酶的转录组测序快速建库方法

的方法对病毒的某一位置定点测量。而这两万九千碱基的病毒突变很多,且随时间变化,因而亟需测序。SHERRY应该比现有的RNA
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人物 | 黄岩谊教授:是才华横溢的“摄影家”,更是打破学科边界的帅气科学家!

编者按罗塞塔石碑用古埃及象形文、古埃及世俗文和古希腊文记载了同样的一段话,一千多年后出土时文字各有残缺,考古学家通过三种语言的对照解读出了这段话的内容。这是多角度观察记录一件事物,综合得到对它更准确认识的实例。通过数据的冗余来避免信息传递的错误,这种思维已经广泛应用到通信、数据存储等多个领域。而现在,黄岩谊及其团队把它运用到了DNA测序中。本期人物,让我们走近北京大学工学院教授,北京大学生物医学前沿创新中心研究员,北京未来基因诊断高精尖创新中心研究员、副主任黄岩谊教授。走进黄岩谊的办公室,白板上和学生们讨论的想法还未擦去,书架上仪器模型混杂着科学、社科等各类书籍,穿着文化衫的他从一张站立式办公桌上的电脑上移开了视线。为了更高效集中,黄岩谊坚持站立办公,他请学生根据他的身高设计组装了这张不能升降的办公桌,他坦率地说:“我特了解自己弱点,买来的升降桌能降下来,我就不会升上去了。”十年一剑,精准掌握生命密码DNA的功能着实令人着迷:存储生命遗传信息。要想掌握这些生命密码,测序是必不可少的,目前的测序手段普遍采用化学反应测定碱基的顺序,但化学反应的不完美性导致测序存在一定的误差,这令科学界头疼。黄岩谊和他的团队想到了多角度验证的方式,通过三个完全正交的维度对DNA序列进行观察,三次观察结果互相补充、验证,从而能够推导出正确的DNA序列。想法有了,真正的挑战则在于细节落实:从合成化合物、表面的化学修饰,到构建数学模型,实现算法,在分子量级的精细之物上做实验并非易事。并且,这是一个多学科交叉的课题,有时解决了一个小问题反而引发了另一个问题。这不仅需要多方面知识作为基础,更需要先前大量的测序与单细胞实验经验来支撑。研发的过程几次接近崩溃的边缘,实验室成员们甚至思考是否要终止课题。大家在开诚布公的探讨、严谨理性的辩论后一致认为:不断地迭代优化,测序法会有所突破。他们对了。简并测序:代表DNA四种碱基的抽象结构及投影这项纠错编码测序法(ECC),在原理样机上实现了单端测序超过200碱基读长无错误,纠正了之前其他高通量测序法无法纠正的错误,成果发表在Nature
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人物 | 哈佛讲席教授谢晓亮全职回北大!

1998年,他成为改革开放后哈佛大学聘任的第一位来自中国大陆的终身教授;2009年,还是他,作为来自中国大陆的学者,成为改革开放后第一位哈佛冠名讲席教授;他是美国国家科学院院士、美国国家医学院院士、美国艺术与科学院院士、美国物理化学和生物物理界最高奖获得者、是获得美国生命医学大奖——阿尔伯尼生物医学奖的第一位华人,他就是北京大学生物医学前沿创新中心、北京未来基因诊断高精尖创新中心主任——谢晓亮。2018年7月1日起,谢晓亮正式全职回到母校北大任教,担任北京大学李兆基讲席教授。今天新闻中心特推出谢晓亮教授为北大120周年校庆撰写的纪念文章:《梦想的启航与归程——我和北大的故事》。让我们通过这篇文章,走近这位北大人。光阴似箭,岁月如梭,历经百廿沧桑,母校北京大学今年迎来120周年华诞。我生于北大,长于北大,熟悉这里的一草一木,一山一水。从北大幼儿园、北大附小、北大附中到北京大学,我在北大度过了大部分的学生时光,与北大一起经历了中国的历史变迁,建立了无法割舍的联系。每次回到燕园,我总会感觉到一种温暖的气息,使我变得沉着和平静。对我而言,北大不仅仅是一个学校,更是一个家园;她不仅是学术的殿堂,更是我心灵的归属地。如今在美国留学工作三十余载后,我选择回到北大,与燕园再续前缘——这里既是我的人生启蒙之地,也是我的科研回归之地。1975年与父母和弟弟在新建北大图书馆前1962年,我出生在风景秀丽的北大朗润园,父亲谢有畅和母亲杨骏英都是北京大学化学系教师。我幼年时期家里书香满屋,生活宁静幸福。燕园堪称世界上最美的校园,原是美英教会学校燕京大学的校址,也曾是明清皇家园林的一部分。北京大学朗润园燕园是我儿时的乐园。春天,繁花似锦,春意满园。夏季,园子里郁郁葱葱,生机盎然,我总喜欢到未名湖畔捕捉蜻蜓,然后再将它们放归自然,观察湛蓝的天空中它们舞动的翅膀。童年时在未名湖边留影秋天是燕园最美的季节,银杏树叶慢慢被染黄,在红墙绿瓦前随风飞舞,绚美如画。冬天,未名湖则成为冰上乐园,孩子们可以尽情享受冰上飞驰的快乐。北大未名湖冰场然而,这样欢快的生活却在1966年戛然而止。那一年,“文化大革命”开始,学校教学活动全部停顿。作为大学老师的我父母被接二连三地卷入政治运动。我不能忘记,宁静的深夜里,朗润园邻居家的教授们被红卫兵抄家、辱骂、带走,年幼的我被恐惧逼到墙角。彼时的我尚在懵懂,只是隐隐约约感到一切都变了。后来我父亲被下放到江西五七干校参加“劳动锻炼”,完全脱离教学和科研。而母亲、弟弟和我则留在北京,不得不和父亲分离。虽然“文化大革命”在如火如荼地进行,孩子们的世界却是单纯的。记得1969年,我刚上小学那年,父亲回到北京,在江西学得一手泥瓦木匠手艺的他,亲手为我做了一个陀螺。这个不断旋转且做工精致的陀螺引发了我的好奇心。我用父亲的工具箱完成的第一个木工作品是杠秤——它是我人生中设计的第一个精准测量工具!此后便一发而不可收,我相继动手做出了飞机和轮船模型,甚至还做出一个音箱。就这样,我的动手能力不断提高。随着制作的项目越来越复杂,我对于科学技术的好奇心也越来越强烈。上中学时,我又开始动手制作各种电子仪器,先后做出了超外差收音机、遥控模型轮船,并完成了一套音响。我对实验科学的兴趣正是从这一个个电子仪器开始的。从那时起,我逐渐树立了自己的人生理想——做一名科学家。在我的高中时期,国家恢复了高考,回归正常的北大附中充满了浓厚而愉悦的学习氛围,除了学习课本上的知识和准备高考,我们还拥有丰富多彩的课外活动。我担任班长,是班上排球队的主攻手。我的同学许多是北大子弟,大家多才多艺,爱好广泛。记得当时我的同窗好友余廉,以其精湛的文笔,编写了一个展望未来的广播剧,颇受同学们的欢迎。那时的我也开始对西方古典音乐产生兴趣,不仅沉醉于艺术带给我的听觉享受,更痴迷于制造出更棒的音响。高中时我曾写过一篇题为《圆明园》的作文。我以当时圆明园中的景色比喻在经历文化大革命浩劫之后祖国百废待兴的状况,憧憬改革开放为我们的国家、为我们年轻一代带来的美好未来。基于其贴切的寓意和爱国情怀,这篇作文被语文老师选为范文在班上传阅。1978年与北大附中同学们在圆明园从学生时代开始,不管是写作,还是动手制作仪器,我都喜欢自己找课题和选项目。课题和项目的意义越大,难度越大,完成后就越能给我带来喜悦感。还记得那时,北大计算机所王选教授正在领导计算机汉字激光照排项目的研创,彼时就读北大附小的我与其他小朋友还曾一起帮助该项目一个一个字地人工输入数字化的字型。多年后当人们体验到世界首创激光汉字照排技术取代铅字排版的伟大时,曾作为其中一名小小参与者而产生的自豪感使我更加肯定:要做就要做这样的大事!做有意义的课题成为贯穿我之后科研生涯的习惯。在我的中学时代,我的父母终于重新回到他们心爱的教学科研岗位。记忆中父亲潜心完成了他的《结构化学》教科书,并时常沉醉于科研突破的喜悦中,而母亲则一心扑在教学上,深受学生们的爱戴。我耳濡目染,也对教学和科研产生了浓厚的兴趣。高中毕业时,我考上了北京大学,被第一志愿的化学系录取。1980年,我带着儿时的梦想、美好的憧憬和对知识的渴望,开启了北大本科的学习和生活。北京大学从五四运动起一直秉承民主、科学的理念,弘扬爱国精神。八十年代初的北大学子忧国忧民,追求民主与进步,各种思想流派在校园里百花齐放,“三角地”成为那个年代北大学子心目中永恒的记忆。北大更是治学之地,学术具有至高无上的地位。北大学子大都怀揣“科学救国”的理想。我中学时代就立志成为一名科学家,进入北大这样一片学术自由的沃土后,便开始如饥似渴地吸收专业知识。在北大求学时的谢晓亮北大使我可以在知识的海洋里尽情遨游。我主动旁听了许多其他院系开设的我感兴趣的课程,如物理系的四大力学:经典力学、量子力学、统计力学、电动力学以及无线电系的电子学课,数学系的概率统计课等等。这些知识的积累使我受益匪浅。我的高中同窗好友余廉和我一同考入北大化学系。我们经常在课余时间进行学术讨论,探索科学问题,彼此相互鼓励。他现在是威斯康星大学麦迪逊分校药学院的教授。1984年本科毕业照与余廉(右)在一起大学的第一个暑假,自学计算机编程的我在北阁上机。经过苦思冥想,我发现了离子晶体的能量是一个无穷级数,需要大的计算量,于是试着写Fortran程序来计算晶体结构的能量。这个课题在现在看来也许微不足道,但对于当时学化学的我来说,第一次能用计算机解决这样一个“跨学科”问题,我喜不自胜,无比满足。北京大学南北阁潜心专业之余,打排球是我喜爱的运动之一。作为一个排球迷,我喜欢的中国男排在我大二那年逆转制胜,进军世界杯预选赛。深受鼓舞的北大学子喊出了“团结起来,振兴中华”的口号。之后几年中国女排蝉联世界杯、世界锦标赛和奥运会“五连冠”,更加激励了北大学子奋发图强的爱国之情。这些在北大就读时的珍贵记忆一直都被我铭记在内心深处。位于北大校内的振兴中华石碑大四的时候,我有幸跟随化学系蔡生民教授在化学南楼做毕业论文。蔡生民教授是一个实验技术精湛的电化学家,他兴趣广泛,思维活跃,精力充沛,讲一口流利的英文,幽默感极强。他的为人和对我的学术指导对我以后的工作有很深的影响。蔡老师善于用生动而形象的语言解释复杂而抽象的概念,我当时的论文题目是用计算机来控制光电化学反应,其中用到锁相放大器,他对锁相放大器原理的解释,我仍记忆犹新。在做毕业论文的过程中我开始意识到,在仪器设备上的创新往往可以带来科学研究的突破,而我独立工作以后的科研经历也证明了这一点。赴美留学时的谢晓亮与北大导师蔡生民(左)团聚大学本科是积累专业知识的阶段,而科研不是积累知识而是创造新知识,难就难在创新。科研工作者最大的挑战就是如何发展和保持创新能力。我在北大的童年、少年和青年时期的经历,为我以后的科研生涯孕育了创新的萌芽,使得科研成为我毕生追求的目标。本科毕业后我在北大做了一年硕士研究生。当时国内的科研水平与世界先进水平毕竟有很大差距,我打算出国深造。我们比父辈们幸运得多,改革开放使我和许多同学得以出国留学。毕业那年,北大学子在国庆35周年天安门游行时打出了“小平您好”的横幅,那是我们发自内心的呼喊。1985
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人物 | 汤富酬教授的嘱托:努力,坚持,存善

汤富酬现已发表论文60多篇,被同行引用8000多次。其中40多篇论文是以通讯(或者共同通讯)作者身份发表在Cell,Nature,Science,Cell
2019年6月29日