推背图 详解这两个整体分辨率分别为3.3-4.6埃和3.9埃的高分辨率三维结构首次展示了在剪接体组装过程中pre-mRNA的5’剪接位点和分支点（BPS）的识别状态与动态变化，回答了剪接体激活前pre-mRNA的5’剪接位点和分支点识别机理，以及激活过程中5’剪接位点和分支点如何逐步进入活性位点、剪接体如何逐步组装并通过结构重组最终完成激活等重要问题。
RNA剪接是真核生物基因表达调控的重要环节之一。上世纪70年代，科学家们首次发现真核生物基因的不连续性，从而表明遗传信息从DNA转移到RNA上之后，需要经历有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”，这种有效遗传信息的拼接与“无效”遗传信息的去除，被称为RNA剪接。RNA剪接普遍存在于真核生物中，随着的进化，含有内含子的基因数量增加，发生RNA剪接的频率也相应增高，使得一个基因编码多个蛋白质成为可能。RNA剪接的本质是两步转酯反应，这种看似简单的化学反应在细胞中难以自行发生，而负责执行这一化学反应的是细胞核内一个巨大且高度动态变化的机器——剪接体（spliceosome）。在剪接反应过程中，多种蛋白质-核酸复合物及剪接因子按照高度精确的顺序发生结合和解聚，依次形成预组装复合物U4/U6.U5 Tri-snRNP（U4/U6.U5三小核核糖核蛋白复合物）以及至少8个状态的剪接体pre-B、B、Bact、B*、C、C*、P以及ILS复合物。
由于剪接体高度的动态性和复杂性，获得不同状态的剪接体的高分辨率三维结构被为世界难题。施一公教授率领研究组迎难而上，经过7年的努力，终于在2015年首次报道了裂殖酵母剪接体3.6埃的高分辨率结构，首次展示了剪接体催化中心近原子分辨率的结构。这一重大研究成果对RNA剪接机理的研究产生性影响。
自2015年第一个剪接体结构发表以后，施一公研究组相继解析了酿酒酵母剪接体复合物处于6个不同状态的高分辨率结构，分别是3.8埃的预组装复合物U4/U6.U5 Tri-snRNP、3.5埃的激活状态复合物Bactcomplex、3.4埃的第一步催化反应后复合物C complex、4.0埃的第二步催化激活状态下的C* complex、3.6埃的完成两步转酯反应后状态下的P complex，以及3.5埃的内含子套索剪接体ILS complex的结构。这些已解析的剪接体基本覆盖了整个RNA剪接循环，从层面了剪接体催化RNA剪接两步反应的工作机理，同时为理解剪接体的激活和解聚等过程的发生提供依据。
然而，目前还没有清楚解释剪接体是如何逐步组装并完成激活的机制，而最新发表的这篇文章所解析的两个关键状态的剪接体，则弥补了领域内对这一部分研究的空白。
本文报道的处于激活前的两个完全组装的剪接体结构，从复合物的提纯、样品的制备到结构的解析，每一步都十分具有挑战。预催化剪接体前体（pre-B complex）由U1 snRNP、U2 snRNP以及U4/U6.U5 tri-snRNP组成，目前被认为是组成蛋白最多、量最大的剪接体，该状态结构复杂，但各组分之间的相互作用并不紧密，使得该复合物在提纯过程中十分容易解聚。在最新发表的这篇《科学》文章中，施一公研究组对提纯方案多次探索，最终优化出一套可以获得稳定的、性质良好的pre-B complex样品。随后利用单颗粒冷冻电镜技术重构出了U1 snRNP、U2 snRNP以及U4/U6.U5 tri-snRNP部分分辨率高达3.3埃、3.6-4.6埃以及3.4埃的冷冻电镜结构，并搭建了原子模型（图1）。
该文解析的pre-B complex结构是目前世界上已解析的唯一一个同时包含五种核糖核蛋白（snRNP）剪接体结构，它由68个蛋白和6条RNA组成。在该结构中，首次观察到了剪接体组装早期U1 snRNP对5’剪接位点的识别，以及五种核糖核蛋白之间的相互作用界面。与此同时，该文还报道了处于pre-B complex之后的另一个完全组装的剪接体，即预催化剪接体B complex的高分辨率三维结构。结合B complex的结构信息，通过结构对比，可以清楚的看到在组装过程中，pre-mRNA的5’剪接位点由一开始被U1 snRNP识别，而后由于构象变化被转移并与U6 snRNA配对，这一步的变化为剪接体激活提供了结构基础。除此之外，分支点的动态变化、剪接体的各组分所经历的结构重组与构象改变也都清晰的呈现出来。在文章最后，根据pre-B的结构特征，作者还大胆推测了最早期的不完全组装的预剪接体（pre-spliceosome，定义为“A 复合物”）的三维结构模型（如图2）。这两个关键状态剪接体结构的解析，为剪接体组装初期如何识别5’剪接位点和分支点、如何进行结构重组以及如何完成剪接体的激活等问题的机理提供了最直接、有效的结构，也将为更高等真核生物可变剪接的研究提供结构基础与理论依据。
截至目前为止，施一公研究组在酵母中一共解析了9个不同状态的剪接体高分辨的三维结构（如图3），从组装到被激活，从发生两步转酯反应到剪接体的解聚，这9个状态的剪接体完整覆盖了剪接通，首次将剪接体介导RNA剪接的过程起来，为理解RNA剪接的机理提供了迄今为止最清晰、最全面的结构信息。
大学生命学院施一公教授为本文的通讯作者；大学生命学院三年级博士研究生白蕊、医学院博士后万蕊雪以及生命学院博士后闫创业为该文的共同第一作者；大学冷冻电镜平台的雷建林博士为冷冻电镜数据收集提供了帮助。
5月25日，在江苏南通召开的科技成果鉴定会上，由大学化工系骞伟中教授负责，大学、江苏中天科技股份有限公司、中天储能科技有限公司、上海中天铝线有限公司联合攻关的“基于石墨烯-离子液体-铝基泡沫集流体高电压超级电容技术”被鉴定达到国际领先水平。
该鉴定会由中国电工技术学会主办，中国超级电容产业联盟大力支持。鉴定专家组集中了我国在碳正极材料、离子液体、电容期间、下游电力、车辆和风电应用领域的著名专家学者。中国工程院院士、中国超级电容产业联盟理事长杨裕生担任鉴定委员会主任。工信部电子司处长王威伟、江苏省经信委副主任冯文胜、南通市副市长陆卫东、大学金涌院士、大学化工系主任赵劲松教授等参加了鉴定会。
项目组以大学化工系魏飞教授领衔开发的高品质石墨烯为电极材料基础，江苏中天科技股份有限公司、中天储能科技有限公司、大学和上海中天铝线有限公司合作，攻克了全铝或复合铝基泡沫体的制备技术、离子液体电解液的低温改性技术、以及基于石墨烯-离子液体-铝基泡沫集流体的电容器件制作工艺，制得了100-500F的电容软包。
全铝泡沫集流体与电容软包的技术参数与性能通过了权威机构检验。这是我国首次制得纯度达99.9%，面密度为144 g/m2, 强度在0.3-1.5 MPa范围内可调的全铝泡沫集流体，也是国际上首次获得体积能量密度达23 Wh/L的双电层超级电容器件（100-200F）和体积能量密度达16Wh/L的500F双电层超级电容器件，同时首次将电容器工作温度可低至-70 摄氏度。
鉴定委员会听取了完成单位大学和江苏中天科技股份有限公司所作的工作及技术报告、科技查新和第三方检测报告、技术及经济前景分析等，并审查了有关项目、专利与发表文献等技术资料，经质询、答辩和认真讨论，鉴定委员会认为：该项目提出了基于石墨烯-离子液体-铝基泡沫集流体高电压超级电容技术；开发的全铝泡沫集流体技术填补了国内空白，性能优于国外产品；全铝泡沫集流体解决了石墨烯极片加工的难题，为高性能的高电压超级电容器的构筑提供了基础；所得电容器件的性能远高于目前商用双电层超级电容器件；该技术成果达到国际领先水平，同意通过鉴定。进一步开展工程化与应用研发。
全铝泡沫集流体同时具有强度高、密度小、空隙率大、化学稳定性高等多重优势。该新材料不但可以应用到双电层电容、电池电容、锂离子电池等广阔的新能源领域，还具有减重、抗高速振动、高通量气流的快速传热与超快变速的压力等重要的用途。
石墨烯的制备与应用研发长期是国际热点，是我国新材料科技“十三五”规划中的重要方向，超级电容器也是我国新能源领域的重要发展方向。该项目在国内首次掌握了全铝泡沫集流体的制备技术，解决了石墨烯这一高性能纳米材料用于超级电容器的诸多加工难题。基于石墨烯-离子液体-铝基泡沫集流体高电压超级电容技术为国际最新一代的双电层电容技术，标志着我国在该领域处于世界领先水平。
因具有更大的通信带宽与更高的能量效率，基于透镜天线的宽带毫米波多天线通信系统被认为是提升无线通信系统传输速率的关键技术之一。准确的波束信道估计则是发挥该系统巨大潜力的前提。已有的信道估计方案大多假设稀疏的波束信道在整个通信带宽上具有相同的支撑集。然而，在实际的宽带系统中，由于波束偏移现象，上述假设并不严格成立，导致现有方案会存在较为严重的性能损失。为解决这一问题，该论文充分挖掘宽带毫米波系统中波束偏移这一物理规律，证明了波束信道具有随着频率的变化而改变的结构化稀疏性。基于该信道特征，本文借鉴信号检测中经典的串行干扰消除思想，提出了基于了一种基于串行支撑集检测的波束信道估计方案。该方法可在相同的导频开销下，显著提升波束信道估计精度，为推动基于透镜天线的宽带毫米波多天线通信系统的实际部署提供了重要的思与解决方案。本文共同作者还包括美国威斯康辛大学麦迪逊分校教授阿克巴·赛义德、英国南安普顿大学教授来哲思·汉叟。
国际电气和电子工程师协会国际通信大会自1965年举办至今50余年来，已成为世界通信行业规模最大、最具影响力的标志性学术会议之一，也是通信与信息系统二级学科认定的唯一的国际会议。其内容涵盖了信息论、无线通信、通信信号处理、下一代网络、光网络与系统、认知无线电、传感网、绿色通信等13个领域，每年吸引约2000名科学家、研究人员和工业界人士参加。本届大会共收到来58个国家和地区的2431篇论文，录取论文972篇，经专题技术委员会评审和推荐、大会最佳论文评选委员会差额投票选举，最终评选出15篇最佳论文，获率为1.5%。共有2篇第一署名单位来自中国的论文获此项（分别来自大学、中科院计算所），该论文是本届大会在通信信号处理领域的唯一获论文。
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