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“劍橋無限極研究中心” （Cambridge Infinitus Research Centre

，以下簡稱CIRCE）于2015年正式掛牌成立，是無限極首個(gè)在海外設(shè)立的國際科研合作研究平臺

。自平臺建立以來，雙方持續(xù)開展前沿技術(shù)探索及研究

。日前

，CIRCE再次取得突破性科技成果

，在全球科學(xué)頂級期刊《Nature Methods》（IF47.99）發(fā)布：基于AI的活細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)分析的創(chuàng)新技術(shù)平臺

。

影響因子

，縮寫IF，它不僅是衡量學(xué)術(shù)期刊影響力的重要指標(biāo)

，也是評價(jià)論文質(zhì)量的重要指標(biāo)

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！禢ature Methods》作為國際生化研究方法領(lǐng)域排名第一的權(quán)威刊物

，其影響因子高達(dá)47.99。IF47.99排名全球SCI收錄總排名第40位（共計(jì)超過2萬個(gè)刊物）

，這也意味著該期刊分?jǐn)?shù)排在全球SCI收錄雜志的前0.19%

，幾乎是千里挑一

。另外

，在77本生化研究方法期刊中排名第1位。

【資料圖】

劍橋無限極研究中心牌匾

研究一經(jīng)發(fā)表便受到科學(xué)界的強(qiáng)烈關(guān)注

，劍橋大學(xué)化工與生物技術(shù)系的官網(wǎng)主頁對此進(jìn)行長篇報(bào)道。

劍橋大學(xué)化工與生物技術(shù)系官網(wǎng)主頁報(bào)道

細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性對于維持人體生命活動起著非常重要的作用

。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和大家熟知的線粒體

、核糖體一樣，都是一種細(xì)胞器

。其中

，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)等生命組成物質(zhì)的合成工廠，具有解毒功能

，能清除脂溶性的廢物和代謝產(chǎn)生的有害物質(zhì)

。蛋白質(zhì)是生命功能的主要承擔(dān)者，其在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的合成

、折疊和修飾需要受到嚴(yán)格調(diào)控

，這一過程可以決定細(xì)胞的功能、命運(yùn)

、存活

。

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是當(dāng)下科學(xué)界的科研熱點(diǎn)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的失調(diào)和紊亂會對人體造成嚴(yán)重的影響

，與多種類型的疾病，如：心血管疾病

、代謝性疾病

、神經(jīng)退行性疾病

、腫瘤等緊密相關(guān)。因此

，通過研究內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

，有助于理解內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在生理病理中的作用，揭示疾病發(fā)病機(jī)制

、進(jìn)展機(jī)制

、治療機(jī)制的可行性。

先進(jìn)光學(xué)顯微成像顯示單個(gè)細(xì)胞內(nèi)部的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞中十分復(fù)雜且龐大的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)

，其形態(tài)和分布非常復(fù)雜。據(jù)了解

，目前科學(xué)界沒有很好的方法實(shí)現(xiàn)精確定量分析內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)動狀態(tài)

。劍橋無限極研究中心研究人員通過3年的技術(shù)攻關(guān)，終于在此領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展

，將人工智能和超高分辨率成像系統(tǒng)結(jié)合建立了一套全新的智能分析體系“ERnet”，第一次實(shí)現(xiàn)了對活細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的精確定量分析

。憑借在技術(shù)和科學(xué)認(rèn)識上的顯著創(chuàng)新性

，該成果發(fā)表在全球科學(xué)頂刊、生化研究方法領(lǐng)域排名第一的權(quán)威刊物《Nature Methods》（IF47.99）

。

論文發(fā)表于《Nature Methods》（IF47.99）

CIRCE在分子生物學(xué)領(lǐng)域研究多年

，擁有最先進(jìn)的成像技術(shù)

。早在2020年

，CIRCE發(fā)現(xiàn)了溶酶體對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)動態(tài)調(diào)控的動力學(xué)機(jī)制，并解析了細(xì)胞器相互運(yùn)動的因果性機(jī)制（研究成果發(fā)表于國際著名期刊《Science Advances》）

。

2020年的研究成果發(fā)表于國際著名期刊《Science Advances》

本研究則是CIRCE在細(xì)胞器和成像研究方面另一重大突破，本次研究重點(diǎn)對象為細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

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！癊Rnet”基于Transformer的結(jié)構(gòu)搭建而成，是全球現(xiàn)有最先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)骨干結(jié)構(gòu)

，被應(yīng)用于多款其他人工智能模型中

，如ChatGPT即是基于此擴(kuò)展搭建而成

。這個(gè)超分辨率成像技術(shù)與人工智能的融合給生物學(xué)研究帶來了革命性的影響

，借助“ERnet”，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)——片上管狀內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，這一發(fā)現(xiàn)首次證明了片狀和管狀內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上有廣泛的交集

，更新了科學(xué)界對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)、分布和動態(tài)的認(rèn)識

，后續(xù)能更深入了解其結(jié)構(gòu)與功能紊亂的關(guān)系

，在科學(xué)上具有重要的創(chuàng)新意義。

借助“ERnet”

，研究人員還能快速分析不同疾病和健康問題模型中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

，發(fā)現(xiàn)多種類型疾病模型所對應(yīng)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征

，并給出多參數(shù)的量化結(jié)果

，使得不同條件下的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)能夠在統(tǒng)一的分析框架下進(jìn)行比較，可應(yīng)用于健康領(lǐng)域產(chǎn)品的功能因子篩選

、功效驗(yàn)證和機(jī)制可視化研究

，具有較高的科研和產(chǎn)品轉(zhuǎn)化應(yīng)用價(jià)值

。

左圖：結(jié)構(gòu)光照明成像顯示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)