大脑皮层是神经系统的最高级认知功能中心，其结构与功能的复杂性，在很大程度上取决于组成它的神经元数量以及细胞类型多样性。人类大脑皮层有约160亿个神经元，主要分为谷氨酸能兴奋性神经元与γ-氨基丁酸能抑制性神经元两大类。同时，根据形态、连接靶点、电生理特性及基因表达差异，研究人员已在哺乳动物大脑皮层中鉴定出数百种神经元亚型。抑制性神经元如同“大脑的刹车系统”，负责维持神经网络的兴奋-抑制平衡；这一平衡一旦被破坏，会引发癫痫、自闭症等神经系统疾病。在进化过程中，大脑皮层扩张伴随着抑制性神经元数量与比例的同步增加。然而，在人类大脑发育过程中不同类型抑制性神经元是如何有序产生的，以及人脑通过何种机制实现抑制性神经元数量和比例的显著扩增，至今仍是神经科学领域的核心科学问题。

基因编辑技术的迅速发展为解析复杂发育过程中的基因功能提供了重要工具。然而，相关技术在斑马鱼中的应用仍存在一些局限性：例如CRISPR/Cas9介导的全胚基因敲除往往导致胚胎早期死亡，而Cre/loxP条件性敲除系统则受限于loxP序列的种系敲入效率率及位点的限制等因素的影响。上述问题在一定程度上阻碍了针对斑马鱼时空特异性发育调节机制的深入研究。

近年来，RNA 正迅速成为新药研发领域的重要靶点。研究表明，RNA 不仅是遗传信息的传递载体，还可以折叠成复杂而精巧的三维结构，并与小分子实现“钥匙—锁”式的精准识别与结合，进而调控关键生命过程。首款用于治疗脊髓性肌萎缩症的靶向RNA小分子药物利司扑兰（Risdiplam）的成功获批，进一步证明了该领域的可行性与应用前景。然而，传统的靶向RNA的小分子药物研发仍面临周期长、成本高、成功率低等诸多挑战，亟需结合人工智能等新方法实现突破。

2025年8月6日，清华大学生命科学学院、清华-北大生命科学联合中心刘念课题组联合北京大学生命科学学院、北大-清华生命科学联合中心李湘盈课题组在Cell上在线发表了题为Composite transposons with bivalent histone marks function as enhancers in cell fate regulation的研究论文。该研究首次揭示了H3K9me3和H3K27ac标记的二价染色质对复合型转座子SVA的协同调控机理和生物学功能，并证明了SVA的RNA依赖性增强子活性及其在造血系统分化和衰老相关髓系偏好性造血中的重要生理意义，提示其有望成为干预造血发育异常和造血衰老的潜在靶标。

天然免疫是宿主抵抗病原微生物入侵的第一道防线，必须在感染早期被快速激活降低感染造成的机体损害。已知极微量的RNA病毒感染细胞后即可激活其受体RIG-I，并在1小时内诱导细胞内I型干扰素的转录。定位于线粒体外膜的MAVS是RIG-I下游的唯一接头蛋白，负责招募下游信号分子。MAVS如何在胞内线粒体膜上聚集并在线粒体间快速传递信号及后续猝灭是领域内重要的未解之谜。此前研究表明MAVS的CARD结构域在体外可形成朊病毒样纤维，并能“传染”激活静息MAVS蛋白，但其在细胞内的真实结构及功能实现方式一直不明确。

细胞生物学研究时常依赖于对亚细胞结构的精确量化分析。准确的图像分割是理解细胞内运输、结构组织和细胞信号转导的重要基础。然而，传统的无监督分割方法（如Otsu阈值法）在面对低信噪比、光照不均和复杂情景时往往力不从心。虽然卷积神经网络（CNN）等深度学习方法极大地提高了分割精度，但它们通常需要大量的手工标注数据作为训练集。这一过程不仅耗时费力，还容易引入人为偏差。而现有的模拟数据生成方法通常需要复杂的物理建模和大量的计算资源，限制了其广泛应用。

CD4⁺ T细胞是适应性免疫系统核心调控细胞，广泛参与机体抗感染、抗肿瘤及免疫稳态维持等多种生理病理过程，其功能异常与自身免疫病、感染性疾病、肿瘤等多种疾病的发生发展密切相关。SLC转运蛋白家族成员众多，通过介导营养物质转运、离子平衡调控及代谢产物交换等关键过程，充当CD4⁺ T细胞代谢与功能调控的“核心门控”角色。大量研究证实，SLC转运蛋白在CD4⁺ T细胞中的表达异常或功能紊乱，会直接影响CD4⁺ T细胞的活化、亚群分化及效应功能发挥，进而参与多种免疫相关疾病的病理进程，提示靶向CD4⁺ T细胞中特定SLC转运蛋白，有望成为免疫相关疾病治疗的新策略与潜在靶点。

2025年12月15日， 实验室陈立功团队在Nature Communications杂志发表了题为“Slc22a17 governs postnatal neurogenesis by maintaining the iron homeostasis in hippocampus”的最新研究成果。本研究首次揭示了SLC22A17通过调控海马神经干细胞内的铁稳态在脑发育期及成年神经发生中发挥关键作用，提出了其与自噬接头蛋白SQSTM1/p62互作，调节Nrf2/HO-1信号通路、维持氧化还原平衡的分子机制，为理解铁代谢失衡导致的神经发育障碍及相关神经退行性疾病的防治提供了新的理论依据与潜在治疗靶点。

哺乳动物大脑皮层由高度异质性的细胞谱系构成，包括神经元（如兴奋性谷氨酸能神经元与抑制性γ-氨基丁酸能神经元）以及非神经元细胞（如神经胶质细胞、免疫细胞和血管细胞等）。在哺乳动物大脑发育过程中，神经元与免疫细胞通过不同细胞运动模式响应环境变化，并与周围细胞发生互作。神经元的精准迁移、免疫细胞的环境监督以及神经-血管-免疫细胞间的动态互作，对于大脑皮层发育与稳态维持至关重要。

2025年12月12日，北京大学陈知行课题组在Nature Communications杂志上发表最新研究成果Imaging mitochondrial membrane potential via concentrationdependent fluorescence lifetime changes。该研究利用荧光寿命成像（FLIM）技术对2020年自主研发的PK Mito DeepRed荧光探针染色的线粒体进行成像，发现PKMDR的荧光寿命变化可灵敏反映线粒体膜电位。该技术能以高时空分辨率可视化线粒体呼吸状态，可观察单个细胞内部、类器官及组织的线粒体膜电位异质性，还能可视化线粒体运输的过程，在多种细胞中揭示了不同区域线粒体的代谢活性差异。