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基于AI的药物小分子设计是近期药物研发领域的重要研究方向。虽然领域内各种AI模型层出不穷，但尚缺乏普适的计算框架，可以将小分子的生成、优化、属性预测等各种单独任务进行统一建模。近日，同济大学刘琦教授课题组与百度自然语言处理组共同发布大规模小分子预训练模型X-MOL及其开源模型，并在Science Bulletin上联合发表。在此项工作中，研究人员构建了一个大规模的Transformer-based模型，结合海量的训练数据与强大的计算资源，训练了对于小分子进行有效表征的大规模预训练模型X-MOL，并在五种不同的下游任务中验证了小分子预训练所带来的性能提升。研究表明X-MOL将进一步促进AI制药行业利用大规模的预训练与微调策略来统一现有的各种AI辅助小分子设计任务，为AI制药领域提供了一个可以借鉴的普适AI计算框架和开源平台。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2095927322000445

点突变对人类的健康和疾病都有重要影响。通过CRISPR-Cas9介导的同源重组技术能开发出点突变饱和筛选策略，并用于目标序列点突变的系统筛选和综合评估。但同源重组技术由于效率低下极大的限制了饱和筛选策略的广泛应用。2022年2月21日， 加拿大多伦多病童医院研究中心Evgueni A. Ivakine于Nature Biotechnology在线发表研究。研究团队以CRISPR引导编辑系统（PE）为基础，结合目标序列的单倍体化方法，开发出点突变饱和筛选和功能研究的新策略——饱和引导编辑（SPE）。本研究开发的SPE策略对点突变的高通量筛选和功能分析有极大的推动作用，这对临床诊断、遗传咨询以及未来的个体化治疗均有重要的指导意义。

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s41587-021-01201-1

卡姆果（CC）含有多种植物化学物质，能增加肠道中嗜粘杆菌和双歧杆菌的丰度，对小鼠肥胖和代谢相关的紊乱具有保护性益生元作用。近日，蒙特利尔大学研究中心Bertrand Routy团队，针对如何调控肠道菌群来提高免疫检查点抑制剂（ICI）的治疗效果这一问题，于Cancer discovery发表研究成果。团队发现从卡姆果提取出的栗木鞣花素通过与肠道菌群直接相互作用而具有抗肿瘤活性，不仅可以改变肿瘤免疫微环境，还能改善抗PD-1抗体（αPD-1）治疗的效果。此项研究是首个证明单多酚作为益生元能够产生基于肠道菌群的抗肿瘤活性的成果，为栗木鞣花素将来进入临床试验、成为癌症患者ICI治疗的辅助剂奠定了基础。

文章链接：

https://aacrjournals.org/cancerdiscovery/article/doi/10.1158/2159-8290.CD-21-0808/675390/A-natural-polyphenol-exerts-antitumor-activity-and

番茄成熟过程中产生的香味主要由多种挥发性化合物引起，与其营养价值也密切相关。2022年2月15日，PNAS在线发表了基于番茄生物合成的研究。研究人员利用野生番茄渐渗系群体鉴定到一个与番茄果实含氮挥发物生物合成相关的关键QTL- solyc12g013690，并揭示了其编码的黄素依赖性单加氧酶催化番茄果实含氮化合物代谢并改善番茄风味的作用机制。该途径的阐明推动了对番茄风味形成的理解并为番茄品质提升提供了研究思路。

原文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2118676119

大白菜是我国的重要蔬菜作物之一，其全基因组测序和群体变异组解析已经完成。在功能基因组时代，借助基因组测序技术，大规模、高通量研究基因功能，创建突变位点覆盖某一物种全基因组的突变体库成为必然。2022年2月8日，河北农业大学大白菜遗传育种团队联合中国农科院蔬菜花卉研究所于Molecular Plant发表研究。研究团队在表型和分子水平系统评价了已创制的大白菜EMS突变体库，构建了该突变群体的基因组和性状数据资源共享平台，为高效解析大白菜基因功能、挖掘新型育种资源奠定了基础。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.molp.2022.02.006

对于生物大分子而言结构决定功能，因此洞悉其三维结构十分重要，冷冻电子显微镜在这方面成果突出，如何从电子密度图构建生物分子的三维结构也是一个重要的课题。2022年2月7日，美国密歇根大学张阳教授团队开发了针对从电子密度图构建高精度蛋白质结构的新算法CR-I-TASSER，并于Nature Methods发表研究。新算法融合了I-TASSER算法以及近年来在图像识别的卷积神经网络，以冷冻电镜电子密度图以及对应氨基酸序列为输入从而构建蛋白的三维结构。该研究利用深度学习挖掘冷冻电镜电子密度图的原子空间信息，并原创性地提出了优化同源模板、构建蛋白骨架的算法。同时该研究正在拓展至复合物的建模、超低分辨率的建模等的结构生物学迫切需要的领域，相关研究工作正在进行中。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41592-021-01389-9

水稻病害是制约水稻产量的重要因素，发现新的广谱抗性基因并培育高抗的作物新品种是解决病害问题的有效手段。目前已报道的水稻广谱抗性基因大多以细菌和真菌为抗性靶标，对水稻病毒的广谱抗性基因还鲜有报道。2022年2月16日，浙江大学/中国农业科学院植物保护研究所周雪平团队在The Plant Cell发表研究，揭示了一种进化保守的免疫调控模块并系统解析了其介导的广谱抗病的分子机制。该研究系统解析了植物一个新型、进化保守的广谱抗性MEL-SHMT1蛋白模块及其抗性分子机制，为广谱抗性基因MEL应用于农业生产提供了理论依据。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plcell/koac055

玉米粗缩病（MRDD）会导致玉米植株呈现系统侵染特性。近日，中国农科院作物科学研究所研究团队利用CRISPR/Cas基因编辑技术进行了广泛筛选，发现靶向ZmGDIα 1号外显子的两个纯合突变MRDD抗性强，且不影响生长发育与农艺性状表现，具有重要的育种应用价值。研究结果发表于Plant Biotechnology Journal。该研究结果为基于qMrdd8基因座玉米粗缩病抗性育种提供了高效的途径，克服了自然等位基因ZmGDIα-hel抗性水平与回交转育效率的局限性。鉴于该基因在禾本科作物中的保守机制，也为这些作物的抗病育种策略提供了重要借鉴。

原文链接：

https://doi.org/10.1111/pbi.13793

识别分子的味道特征对于保健食品和药物中的拓展应用至关重要。通过实验识别大量化合物的味道特征已不具备优势，迄今为止计算方法已成为识别分子味道的重要技术。近日，重庆大学梁桂兆团队于Food Research International发表研究，课题组采用卷积神经网络 (CNN)、多层感知器-分子描述符(MLP- Descriptor)和多层感知器-分子指纹（MLP- Fingerprint）的方法预测了分子苦味和甜味。本研究所建立模型可用于研究苦味和甜味分子的构效关系，同时可用于从大量化合物中进行特定味道分子的预测与虚拟筛选，有利于鉴别苦味分子和开发新型甜味剂。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S096399692200031X?via%3Dihub=

DNA合成技术是合成生物学及生物制造领域的关键底层共性技术。基于固相亚磷酰胺合成法的化学DNA合成技术由于其合成长度及成本原因无法满足生物制造领域日益增长的需求。酶促DNA合成技术在合成长度效率成本等方面潜力巨大，是DNA合成未来发展的重要方向。近日，中国科学院天津工业生物技术研究所江会锋研究团队在酶促DNA合成方面取得重大突破，并于ACS Catalysis发表研究。研究人员通过生物信息分析及蛋白质工程改造，获得了一种催化效率较现有水平提高1000倍以上的新酶（ZaTdT）。基于工程化的ZaTdT，搭建了两步法的酶促DNA合成技术，总产率达到86.7%，合成DNA的平均准确率高达98.7%，与商业化的DNA化学合成法准确率相当，属于目前文献报道的最高水平。

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c04879

作物的基因组是通过几代育种来优化特定的性状，CRISPR/Cas9 基因编辑技术可以改变这一点，但目前设计和评估用于 CRISPR 实验的 gRNA 的大多数工具都是基于哺乳动物基因组开发的，这些基因组不具有作物基因组的特征或设计标准。2022年2月16日，研究团队于BMC Bioinformatics发表研究，团队开发了一个开源工具CROPSR，用于全基因组设计和评估CRISPR 实验的 gRNA 序列，全基因组方法显著缩短了设计 CRISPR 实验所需的时间，减少了与作物合作的挑战，并加速了 gRNA 序列的设计、评估和验证。CROPSR 为科学界提供了执行 CRISPR/Cas9 敲除实验的新方法和新工作流程。

原文链接：

https://bmcbioinformatics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12859-022-04593-2

近日，ADM发布了对2022年替代蛋白领域的展望，其中强调了在2022年产生重大影响的7个趋势，分别为：新的蛋白质来源，从细胞培养到真菌以及空气蛋白；发酵即服务(FAAS)商业模式的到来；下一代植物基全肌肉解决方案；从种子到餐桌的创新和透明度；细胞培养肉制品成本降低；儿童友好型产品的兴起；植物基的传统特色菜肴。这个趋势不仅是对新的食品科技初创公司的投资，而且还包括像ADM这样的大公司在内的许多农食企业都在投资这些技术。展望能帮助解决技术需求，也确保这些新技术在可扩展性和成本方面的可行性，使其获得市场成功。

2022年2月22日，卡夫亨氏公司宣布与肉类和乳制品替代品制造商TheNotCompany Inc.合作，建立一家专注于植物基创新的合资企业。该合资企业将利用双方的优势并在卡夫亨氏的控制下以卡夫亨氏Not Company LLC（"卡夫亨氏Not公司"）的名义运作。NotCo将提供其专利的、首创的技术和成熟的人工智能（AI）解决方案，而卡夫亨氏则提供了其标志性的品牌组合和规模，以行业内前所未有的速度、口味、质量和规模来开发卓越的植物基版本的联合品牌产品。通过与NotCo的合作，卡夫亨氏旨在利用其制造和商业能力，以及一些最受喜爱的全球食品品牌的规模，重塑食品格局，为植物基创新设立新的标准。

2022年2月23日，韩国CJ第一制糖宣布与KCell Biosciences（Kcell）签署动物细胞培养基和培养基材料业务协议。合作中，CJ第一制糖将负责细胞肉生产所用培养基材料的开发和供应，KCell将负责培养基制作。这使CJ第一制糖在细胞肉类业务中获得了竞争优势，帮助其确保人造肉生产的竞争性原材料。同时Kcell将在釜山建立一个工厂，生产无血清和化学定义的细胞培养基。这将是亚太地区第二大的细胞培养基工厂，有可能在2022年下半年生产。

近日，Koppert Spain与 UPL Iberia签署协议，出售其几种生物解决方案，同时UPL Iberia 将在西班牙和葡萄牙销售这些产品。这将使 Koppert 能够访问更广泛的分销网络，为整个伊比利亚半岛的种植者提供 Koppert 的优质产品，提供促进可持续农业发展的高效工具，增加生物解决方案的市场占有率，并让更多种植者和农民使用它们。UPL 将以自己的品牌销售这些产品。UPL是一家于 1969 年在印度成立的国际公司，拥有包括除草剂、杀菌剂、生长调节剂、杀虫剂等广泛的产品组合。

Elephant Vert 集团宣布收购 Lipofabrik，这是一家专门从事植物保护和生物刺激产品的初创公司。凭借其在生物解决方案研发方面的专业知识，Lipofabrik 在市场上开发了一种基于枯草芽孢杆菌的独特生物刺激剂，称为 PlantBoost。该产品现已在比利时、法国、西班牙、荷兰、德国、意大利和英国获得授权。此次收购，Elephant Vert 正在通过生物解决方案的创新开发其产品组合，以在全球范围内推广可持续和负责任的农业，并在其全球技术、工业和商业发展方面迈出重要一步。

SEEDesign™ 公司 Inari 和澳大利亚领先的作物育种公司 InterGrain 宣布了一项战略合作，将显着提高小麦的产量潜力，在日益多变的气候条件下提高作物的长期生存能力。该合作伙伴关系将 InterGrain 适应良好的澳大利亚小麦遗传学与 Inari 的预测设计和多重基因编辑能力相结合，有望创造出独特且具有竞争力的产品，这些产品代表着产量潜力的阶梯式变化。双方将共同实现未来可持续农业的发展愿景。

近日，在拜耳作物科学研发渠道世界盛会上，拜耳展示了其主要创新和研发 (R&D) 项目的进展情况。拜耳表示希望通过新一代 FOX 系列保持其在大豆杀菌剂市场的领先地位。据称，FOX Supra 的配方将包括新的活性成分 Indiflin，以控制亚洲大豆锈病，这是其中一种巴西大豆种植者面临的主要害虫。同时，拜耳展示了最先进的 Intacta 2 Xtend 技术，与市场上的类似品种相比，该技术显示出每英亩约 2.9 袋的性能优势。随着第三代项目进入第三阶段，公司宣布第四代项目进入第一阶段，巩固了该特许经营权作为拜耳在保护大豆产量免受昆虫和杂草侵害方面引领行业的基础的地位。

Pheronym 是一家农业生物技术害虫管理公司，通过一项提供关键发酵和质量控制系统的开发协议，已开始在能源部的劳伦斯伯克利国家实验室扩大其专利 Nemastim™ 害虫生物控制解决方案的生产。该协议将第一个商业线虫信息素生产推向市场，创造一种有效的害虫管理方法。Pheronym 的天然产物突破提高了有益线虫在农业中控制害虫的能力，将使农民和消费者都能从他们可持续的、对地球友好的解决方案中受益。

2022年2月19日，河北兴柏农业科技有限公司年产1500吨多杀菌素一期项目在河北省赵县经济开发区东部举行奠基仪式。项目总投资4.83亿元，其中一期计划投资2.83亿元，预计建成后年销售收入12亿元。河北兴百农业科技有限公司是一家集产品研发、生产、销售为一体的大型集团公司。公司拥有9项发明专利，曾获国家科技进步二等奖和省科技发明三等奖。公司参与起草了9项国家和行业标准，多年来一直处于行业领先地位。

2022年2月14日，全新升级“纳米明润丰®”在明德立达淮安生产基地举行了全球首发仪式。这款采用三大核心科技，外在包装、内在品质、防病效率全面升级的战略大品。上市7年来，明润丰®已经赢得众多经销商和农户的认可。而纳米版的推出，将在产品同质化竞争时代，赋予明润丰®更强的生命力。2022年是允发生物集团全面开启“双12战略”的一年，预计到2023年末，将实现明德立达Pilar成立12年，集团年销售额超过12亿元的‘双12’目标，而全新上市的纳米明润丰®，以及同步推出的全新德立卡®和全水溶碧益®，这三个大品将为允发生物目标的实现提供强大助力。

2022年2月22日，人造脂肪公司Yali Bio宣布已获得390万美元的种子轮融资，使其融资总额达到500万美元。本轮融资由Essential Capital领投，新老投资者均参与其中。Third Kind Venture Capital, S2G Ventures, CRCM Ventures, FTW Ventures and First-in Ventures。Stephanie Sher和John Goldsmith也作为天使投资人参与其中。Yali Bio 是一家位于加州的食品科技公司，该公司致力于利用合成生物学技术，替代动物脂肪或者植物脂肪。该公司正在建立一个平台，以创造量身定做的脂肪，提高植物肉的质量，并将合成生物学、深度学习和基因组学工具结合起来，生产比目前用于植物蛋白的油更可持续的脂肪，但在味道和质地方面却与动物基类似物相当。

近日，风险投资公司Better Bite Ventures推出了1500万美元的基金，用于投资亚太地区的替代蛋白质初创企业。该基金由Michal Klar和Simon Newstead创立，得到了来自亚洲、美国和欧洲的影响力投资者、成长阶段基金经理、家族办公室以及食品和科技企业家的支持。它主要投资于创始、种子前和种子阶段。Better Bite Ventures 团队还包括风投合伙人Sonalie Figueiras。目前，该基金拥有10家亚太地区初创公司的初始投资组合，这些初创公司正在使用植物和细胞农业技术来创造肉类、奶制品、鸡蛋和海鲜等产品。

近日，芬兰Solar Foods宣布获得芬兰Pharmacy Pension Fund的1000万欧元投资，用于建设第一条商用Solein®生产线、Solar Foods的新总部和未来的食品体验中心。Solar Foods公司正在继续投资超过2000万欧元用于生产过程和体验，使该设施的总投资达到3500万欧元。据公司估计，将在2023年上半年开始商业生产，该工厂将为食品行业和公众提供一个独特的视角，让他们看到一个食品生产可持续发展和独立于农业的未来。参观该设施的体验中心的人将能够了解Solein是如何制造的，并品尝它如何被用于各种各样的食品。

2022年2月16日，玉米育种高科技企业迈泽裕丰宣布获得来自IDG资本的天使轮融资，融资金额未披露。迈泽裕丰是一家成立于北京的玉米育种高科技企业，专注于通过大数据驱动和分子设计育种等手段提高育种效率，目前已搭建DH生产平台，预生产40000自交系，鉴定到超1000主效QTL。

2022年2月18日，生物工程初创公司Novameat 宣布获得来自Praesidium,Unovis Asset Management, Rubio Impact Ventures 和 Volta Circle 的 Pre A 轮融资，融资金额为600万美元。Novameat 是一家成立于西班牙巴塞罗那的生物工程初创公司，该公司致力于更高效地生产整块植物肉，以填补替代肉类领域的空白。2020年，Novameat 推出了一款由豌豆蛋白、甜菜根汁和其他植物性成分制成的 3D 打印牛排。之后这家初创公司便一直致力于改进其原型和技术，从3D打印转向能够创造独特纹理肉类替代品的微挤压技术。

可持续氮解决方案的领导者 Kula Bio 宣布已完成 5000 万美元的 A 轮融资。该轮融资由 Lowercarbon Capital 牵头，包括协作基金、格兰瑟姆环境信托基金和 iSelect 基金。Kula Bio生产下一代可持续氮生物肥料 Kula-N，可帮助农民保持产量、改善土壤质量并显着减少与传统合成氮肥相关的碳排放和其他环境影响。合成氮肥每年占全球温室气体排放量的5% 以上。对 Kula-N 的需求正在上升，因为在全国范围内，农民必须应对来自传统合成氮肥的大气排放和氮径流日益增加的压力。

近日，全球领先的合成生物学创新智造企业中科欣扬完成近 2 亿元 B 轮融资，本轮融资由中金资本旗下中金佳泰叁期基金领投，战略投资方爱尔医疗、嘉兴沃永参与其中。本次融资将会主要用于合成生物学自动化工程平台（SIYO-AI）和反脆弱生物平台（SIYO-AF）升级改造，加快深圳合成生物学智造基地项目一期建设投产，进一步扩充合成生物学研发博士团队和产业运营专家团队。中科欣扬致力于为全球各行业提供全新的生产方式及解决方案，坚持合成生物学行业独有的一芯二合多产业“π”战略。

近日，Nature对“可能在未来一年对科学产生影响”的7项技术进行了综述。这7项技术分别是完整版基因组、蛋白质结构解析、量子模拟、精准基因组调控、靶向基因疗法、空间多组学、基于CRISPR的诊断。

完整版基因组为广泛使用的人类参考基因组序列GRCh38增加了近2亿个碱基对，并完成了人类基因组计划的最后一章。

英国DeepMind公司开发的AlphaFold2结构预测算法依靠深度学习策略，从折叠蛋白质的氨基酸序列推断其形状，应用于蛋白质组学研究。

法国国家科学研究中心和美国哈佛大学等物理学家研究小组通过量子模拟技术提高了里德堡原子阵列的稳定性和性能，量子比特数量也从几十个迅速扩展到几百个。

CRISPR-Cas9基因编辑技术适合于让基因失活而非修复，美国哈佛大学化学生物学家刘如谦基于此开发了两种很有前景的方法：碱基编辑和引导编辑，这两种方法都只切割一条DNA链，对细胞而言过程安全性更高、破坏性更小。

美国得克萨斯大学西南医学中心生物化学家Daniel Siegwart和同事开发的选择性器官靶向技术有助于快速生成和筛选脂质纳米粒，找出能有效靶向组织（如肺或脾脏）细胞的纳米粒。

瑞典皇家理工学院研究团队用条形码寡核，这些条形码寡核苷酸可以从完整的组织切片中捕获信使RNA，这样每个转录样本都可以根据其条形码对应到样本中的特定位置，为空间转录组学领域迎来了爆发性发展。

CRISPR-Cas系统精确切割特定核酸序列的能力，源于其作为细菌“免疫系统”抵御病毒感染的作用，但是基于CRISPR诊断的大部分工作都使用了一个名为Cas13的靶向RNA分子家族。

2月18日，《海南自由贸易港植物新品种保护管理办法（试行）》暨“联合开展农业植物新品种审查测试工作”新闻发布会召开，海南正探索设立全国首个“海南自由贸易港农业植物新品种审查协作中心”。审协中心的设立将可直接开展境外和海南自由贸易港范围内植物新品种保护申请的受理、审查与指导维权；可以利用海南自由贸易港政策制度优势，进一步探索优化受理审查程序，提升审查效率，缩短授权时间；将大幅提升海南自由贸易港植物新品种审查的效率和服务水平，为建立种业知识产权保护高地发挥重要作用；有利于推动建设“一带一路”种业开放先行区，利用投资贸易自由便利化，促进科技成果国际转移转化；有利于提升育种者对植物新品种保护的认识，增强保护意识；也有利于帮助基层种业管理者与执法队伍提升植物新品种保护的专业素质与业务水平。

2月22日，《中共中央、国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》发布。今年的中央“一号文件”，以保障国家粮食安全为核心主线，从耕地数量和质量、种粮收益和积极性、种业振兴和良种研发推广等诸多方面部署，通过释放粮食生产全要素生产力，传达了“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手中，饭碗主要装中国粮”的战略目标。同时再度强调了全面实施种业振兴行动方案的重要性。提出大力推进种源等农业关键核心技术攻关，推进种业领域国家重大创新平台建设、“启动”农业生物育种重大项目、开展重大品种研发与推广后补助试点。

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