《自然》

新生小鼠前脑的时空克隆结构

美国加利福尼亚大学旧金山分校的Tomasz J. Nowakowski团队发现了新生小鼠前脑的时空克隆结构。相关研究成果近日发表于《自然》。

哺乳动物前脑的数百种类型细胞如何在发育过程中由有限的祖细胞群体产生，此前知之甚少。过往研究大多聚焦大脑皮层。

为填补这一空白，研究团队在小鼠前脑的主要分区——皮层、海马、纹状体、丘脑和嗅球中应用了慢病毒条形码标记技术。科研人员利用空间转录组学将细胞图谱与其解剖分布配准，绘制出新生小鼠前脑克隆细胞谱系关系图谱，揭示了腹侧与背侧中型多棘神经元在生成过程中此前未被识别的差异，以及晚期生成的中型多棘神经元、纹状体星形胶质细胞与嗅球神经元不同亚群之间尚未探索的谱系关系。

研究发现，γ-氨基丁酸（GABA）能神经元克隆分布广泛，富集了与神经发育障碍相关的基因。研究结果凸显了一条发育规律，即谷氨酸能神经元和星形胶质细胞具有克隆亲缘关系，并保留在其起源区域内；而GABA能神经元虽与少突胶质前体细胞具有克隆亲缘关系，却会广泛散布到各脑区。

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https://doi.org/10.1038/s41586-026-11064-8

动态突起介导阿斯加德古菌爬行

奥地利维也纳大学的Christa Schleper团队揭示了动态突起如何介导阿斯加德古菌的爬行运动。相关研究成果近日发表于《自然》。

爬行运动是真核细胞的标志，需要动态的肌动蛋白细胞骨架、受调控的黏附以及空间上有组织的信号通路。阿斯加德古菌被认为是已知与真核生物亲缘关系最近的原核生物，它们可能在其庞大的“真核特征蛋白”集合中编码这些功能。少数已培养的阿斯加德古菌表现出复杂的细胞形态——中央细胞体向外伸出若干突起，且突起内充满基于肌动蛋白的细胞骨架。

研究团队对两种阿斯加德古菌Lokiarchaea和Hodarchaea进行了活细胞显微观察，发现它们会在分钟时间尺度上动态且显著地改变细胞形状，并以每分钟1.5~4.8微米的速度使突起生长和回缩。细胞黏附到玻璃表面后，会利用这些突起主动爬行。然而，在加入特定肌动蛋白抑制剂后，爬行运动停滞，提示肌动蛋白在这些过程中发挥了核心作用。

研究团队观察到的细胞可塑性和运动性在原核生物中十分独特。首批真核细胞的形成被认为源于阿斯加德古菌成员与α-变形菌（线粒体祖先）的结合，而这些特征可能对这一运动至关重要。

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https://doi.org/10.1038/s41586-026-11063-9

自对准光学微梳在倍频程间隔激光器之间涌现

美国国家标准与技术研究院和马里兰大学帕克分校的研究团队发现了在倍频程间隔激光器之间产生的自对准光学微梳。相关研究成果近日发表于《自然》。

光学频率梳是频率标尺，对精密计量、下一代导航和基本物理检验至关重要。尽管各方付出了巨大努力，芯片集成式光学频率梳仍停留在实验室阶段，无法实现紧凑、低成本部署。虽然制造工艺和集成技术的改进很重要，但一个概念层面的局限一直是最大阻碍——片上光学频率梳架构一直试图将台式机原型微型化，并依赖从单一泵浦级联向外扩展。在集成平台上，这一方法难以产生稳健零频偏检测所必需的强且噪声低的倍频程间隔信号。

研究团队通过一种架构上的反转打破了这一局限——由光学微梳填充两个倍频程间隔泵浦之间的光谱。两个泵浦驱动产生一个腔孤子，该孤子能够在多个代工厂制造的器件和多种工作配置下稳健地自对准到两个泵浦。由此产生的单个跨越倍频程的频梳，覆盖了从电信波段到可见光波长的范围，其零频偏由泵浦的谐波频偏定义，因此能够被可靠地检测和锁定。研究利用该平台执行了光学频率梳计量的3项核心任务——光频率合成、低噪声毫米波产生和集成光学时钟读出，且仅通过改变同一自对准微梳的输入锁定即可实现。

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https://doi.org/10.1038/s41586-026-11086-2

《细胞》

由人工智能驱动的自主科学

新加坡眼科研究所的Daniel S.W. Ting团队研究了人工智能如何驱动自主科学。相关研究成果近日发表于《细胞》。

人工智能在生物医学领域的应用，已从医学图像分析的模式识别演进到如AlphaFold这样的预测蛋白质结构的生成式模型。Elicit、GPT-Rosalind 和 Claude Science 等工具，如今通过文献综合、领域微调模型和代理式工作台，在预测与推理之间架起桥梁。近期，人工智能系统Co-Scientist、Robin 和 Biomni展示了自主科学能力，能够生成假设、设计实验、进行计算分析，并通过实验反馈改进推理。

研究团队追溯了自主科学推理的出现，讨论了缩放定律与自主实验室，并提出人工智能的变革潜力与幻觉、偏见、不可复现性和双重用途等挑战密不可分。科学进步将取决于负责任的人类-人工智能协作。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.08.052