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2026年 48卷 3期
刊出日期 2026-06-25
特约专稿
专题综述
科技进展
自然论坛
特约专稿
169 张晓敏, 周峰, 汤乔伟, 诸颖
脑内星链：解码人类超级互联网
人脑是一种高度互联的“超级网络”，支撑着感知、记忆、情感及意识等复杂功能。本文以现代通信系统为类比，阐释神经网络的基本架构，探究其功能紊乱如何引发多种神经系统疾病，并综述脑成像与脑机接口技术的最新进展。这些突破性技术正共同重塑我们对大脑的可视化方式、认知深度与交互范式。
2026 Vol. 48 (3): 169-174 [摘要] ( 122 ) [HTML 1KB] [ PDF 3758KB] ( 106 )
专题综述
175 叶鸿飞, 丁秋蓉
肝脏的秩序法则：肝小叶功能分区的分子逻辑与生理意义

文章导读:肝脏作为人体核心的代谢枢纽，其功能实现建立在独特的空间异质性基础之上。这一最大的实体器官不仅承担糖、脂、氨基酸等物质代谢的整合调控，还同步执行解毒、胆汁分泌、蛋白质合成等关键生理过程。这些复杂功能的协同依赖于肝小叶内精密的代谢分区体系——即不同代谢通路在门静脉至中央静脉轴向上呈现规律性的空间分布，形成动态互补的“代谢流水线”。这种空间结构的完整性对维持代谢稳态至关重要。如果分区模式遭到破坏，将导致代谢通路的空间协调性丧失，进而引发从局部微环境紊乱到全身代谢失衡的级联反应，构成多种肝脏疾病发展的共同病理基础。随着单细胞转录组学与空间多组学技术的突破，研究者得以在单细胞分辨率下系统绘制肝脏分区的分子图谱，揭示其在生理状态下的调控网络及病理状态下的动态重构，为深入理解肝脏功能架构及其在疾病中的失序机制提供全新的研究范式。
肝脏分区(liver zonation)是肝脏核心功能的空间组织原则，特指肝细胞沿门静脉至中央静脉轴呈现的基因表达与代谢功能的梯度分布。这一现象远非静态的解剖分区，而是一个受到精密调控的、动态的微环境适应系统。研究已揭示，分区的建立与维持依赖于Wnt/β-联蛋白等信号通路梯度及非实质细胞构成的微环境网络精密调控，使糖脂代谢、解毒、生物合成等关键功能在空间上被优化分配，是肝脏实现其复杂多样生化功能的关键架构基础。近年来，单细胞与空间多组学技术以前所未有的分辨率揭示了分区形成的分子蓝图。更重要的是，研究发现分区紊乱是多种肝脏疾病(如代谢功能障碍相关脂肪性肝病、肝纤维化、肝癌)发生发展的关键病理特征。因此，深入解析肝脏分区不仅能阐明肝脏生理，更为研究疾病机制提供了新范式，而靶向分区调控网络以恢复肝细胞功能空间秩序，已成为极具潜力的精准治疗新策略。本综述旨在系统阐述肝脏分区的解剖结构与分子基础、代谢特性及其在疾病中的重塑，从而为未来开发基于分区生物学的新型诊疗方案提供理论框架。
2026 Vol. 48 (3): 175-189 [摘要] ( 77 ) [HTML 1KB] [ PDF 2213KB] ( 113 )
190 罗宽森, 刘笑华, 超晨, 肖扬
呼吸道病毒：1 型糖尿病的关键环境诱因

文章导读:1型糖尿病(type 1 diabetes, T1D)是遗传易感个体在环境因素触发下，由胰岛特异性自身反应T细胞介导的β细胞进行性破坏疾病，最终导致胰岛素绝对缺乏，需终身依赖外源性胰岛素治疗。T1D发病机制中，遗传背景决定易感性(如HLA-DR3/DR4基因型)，而环境因素则作为“加速器”，通过直接损伤β细胞或干扰免疫稳态，推动疾病进展。对T1D同卵双胎的长期追踪显示，疾病发生一致率约50%，但双亲患T1D的子女发病风险仅2%～5%，提示环境因素在T1D的发生中不可或缺。
1型糖尿病(T1D)是遗传与环境因素共同作用的自身免疫性疾病，近年来呼吸道病毒感染被视为其重要的环境触发因素。本文系统综述了呼吸道病毒感染与T1D发病的流行病学关联、潜在机制及防治策略。多项国际大型队列研究表明，流感病毒、SARS-CoV-2及人冠状病毒等呼吸道病毒感染可显著增加T1D风险，尤其在遗传易感儿童中。机制上，病毒可通过直接感染β细胞(ACE2依赖性入侵、坏死性凋亡)和间接激活自身免疫(分子模拟、旁观者激活、干扰素介导的胰岛素抵抗)双重途径推动疾病进程。此外，肠道-呼吸道轴紊乱、宿主遗传背景及暴露时机等因素可进一步增加T1D患病风险。临床上，呼吸道病毒感染相关T1D常表现为急性起病、高糖尿病酮症酸中毒发生率。针对性的防控策略包括高危人群疫苗接种、早期病毒监测、感染期血糖管理及免疫调节治疗。未来需加强人群研究，明确病毒特异性致病机制，构建基于环境监测的T1D防控体系。
2026 Vol. 48 (3): 190-196 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [ PDF 2803KB] ( 9 )
197 赖羽欣, 黎冰婵, 刘峰
阻塞性睡眠呼吸暂停与代谢综合征共病的病理生理机制
阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea, OSA)与代谢综合征(metabolic syndrome, MetS)高度共病，共同构成代谢以及心血管疾病的重大风险。然而，二者复杂的双向相互作用及临床干预效果的异质性，难以用单一病理生理机制充分阐明。本文围绕OSA与MetS的双向关系，系统综述其关键病理生理环节，包括肥胖作为OSA的始动因素，以及间歇性低氧与睡眠结构异常作为OSA驱动代谢紊乱的核心机制。鉴于OSA与MetS在病理演进中均展现出显著的炎症特征与生物学年龄的老化倾向，本文进一步超越单向作用模型，从衰老与系统性炎症的视角，探讨二者共享的上游驱动机制。本文旨在为深入理解OSA-MetS共病的整合病理生理网络，并为进一步探索针对共同根源的综合管理策略提供新的理论框架。
2026 Vol. 48 (3): 197-204 [摘要] ( 13 ) [HTML 1KB] [ PDF 1748KB] ( 7 )
205 顾希涵, 焦宇文, 周刚, 张书凡, 汤黎明
减重代谢手术治疗代谢综合征的现状

文章导读:全球人口老龄化加剧，中重度肥胖患病率持续上升，使MetS成为重大公共卫生挑战之一。我国成年人MetS患病率约为31.1%，显著高于亚洲平均水平(21.3%)。MetS显著增加2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)和心脑血管疾病的发生风险。据报道，MetS患者心脑血管疾病的发生风险约是非MetS患者的3倍，其死亡风险也增加5~6倍。此外，MetS也与慢性肾病、痛风和睡眠呼吸暂停综合征等疾病的发生发展密切相关。MetS由于患者基数庞大，并发症多样，其已对社会和医疗系统造成沉重的健康和经济负担。因此，探究有效的MetS预防和治疗策略已迫在眉睫。
代谢综合征(MetS)已成为全球重大公共卫生问题，给社会带来沉重的健康和经济负担。减重代谢手术(MBS)作为治疗MetS的重要手段，不仅可实现快速且持久的体重减轻，也能显著改善其核心代谢紊乱。本文总结了MBS在MetS治疗中的应用现状，系统阐述常用术式的临床效果、优势与局限性，以期为MetS的个性化临床治疗提供参考。
2026 Vol. 48 (3): 205-216 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [ PDF 3085KB] ( 2 )
217 黄荣凤, 周润超, 曹宇鑫, 张志辉, 李旻典
昼夜节律与肥胖症：有无最好的生活时间？
肥胖症是威胁人民生命健康的关键公共卫生问题，与生活方式的改变密切相关。现代社会生活方式存在着饮食时间延
长、睡眠时间减少等昼夜节律紊乱，而昼夜节律是生命活动自发形成的24小时周期性振荡，影响糖脂代谢稳态。生物钟是昼夜节律的生物发生机制，由生物钟基因通过转录-翻译反馈环路形成的自主振荡系统。本文关注肥胖症的昼夜节律机制，在阐述生物钟的构造理论，分析肥胖症相关的环境节律因素如饮食、运动、睡眠等的基础上，介绍以下丘脑为代表的中枢生物钟与以脂肪组织为代表的外周生物钟相互作用，参与代谢性疾病发生发展的病理生理学机制。最后基于内在生物钟系统与饮食、运动等因素的相互作用，介绍了限时饮食在肥胖症防治中的基础与临床研究进展。在全社会聚焦体重管理的当下，个性化干预是防治肥胖的重要研发方向，而在研究与实践中考虑生物钟的影响，将为制定更加精准的肥胖症防治策略提供重要理论依据。
2026 Vol. 48 (3): 217-227 [摘要] ( 13 ) [HTML 1KB] [ PDF 4587KB] ( 10 )
自然论坛
228 崔艳芬
数学随想：藏在数学中的至简智慧

文章导读:本文基于席南华院士2025年10月31日在上海市科协学术年会上的报告《数学随想》和作者对数学的体会整理而成。 数学被誉为“探索宇宙规律的钥匙、驱动科技创新的基石、人类文明进步的智慧瑰宝”，是所有自然科学、工程技术乃至人文社会科学发展的底层逻辑与核心工具。 从毕达哥拉斯“万物皆数”的古老箴言到数字化时代无处不在的数智力量，从欧几里得《几何原本》构建的公理体系到爱因斯坦广义相对论揭示的弯曲时空，从初等数学对静态数量、图形的描摹到微积分破解变化规律的革命突破，数学始终是人类认知宇宙、解构世界的核心密码。它源于对数量与图形的朴素探索，却在两千多年的演进中，突破具象束，延伸出序、逻辑、变换、结构等多元维度，成为贯穿自然科学与社会科学的通用语言。 数学的魅力，在于其“以简驭繁、以理求真”的本质——用极简符号刻画复杂规律，用严谨逻辑触及感官无法抵达的领域。从勾股定理到费马大定理的视角跃迁，从无理数危机到戴德金分割的理论完善，从欧氏几何到非欧几何的范式重构，再到微积分开启的高等数学黄金时代，人类对数学的探索，始终伴随着认知方式的迭代与思维边界的拓展。它既藏于经典谜题的巧思之中，也显于量子力学、人工智能(AI)等前沿科技的硬核支撑里；既为宇宙奥秘提供精准描述，也
为日常生活给出最优解。 本文将循着数学的发展脉络，回溯从数的直觉到严格理论的跨越，见证几何从平面到弯曲的革命，解析微积分破解变化的核心逻辑，探索高等数学分支的延伸与应用，最终呈现数学“至简、至美、至无限”的特质，以及它连接理论与
现实、有限与无限的独特价值。
数学本质；数的认知；几何革命；微积分；数学思维；应用数学
2026 Vol. 48 (3): 228-240 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [ PDF 1822KB] ( 3 )
科技进展
241 梁偲, 唐子圣, 刘霞
给DNA 装上“导航系统”——DNA 纳米结构的靶向修饰

文章导读:在现代医学不断追求精准化和个体化的进程中，人们逐渐意识到，治疗效果的提升并不完全取决于药物或技术本身的“先进程度”，而在很大程度上受限于它们是否能够被准确送达目标部位。大量临床与实验研究表明，许多疗效不理想的治疗方案，其根本原因并非药物失效，而是有效成分在体内分布过程中被过早清除、错误定位或无法进入发挥作用的关键空间。例如：抗肿瘤药物常在到达病灶前被代谢系统消耗；核酸类药物则难以穿越细胞膜并进入细胞核；而成像探针则可能在体内“迷路”，导致信噪比降低，诊断结果模糊。因此，在当代生物医学研究中，一个核心问题逐渐凸显出来：如何让功能分子不仅“足够优秀”，而且“精准到达”?
在精准医学时代，治疗与诊断的有效性不仅取决于药物或探针本身的功能，更取决于其能否准确到达目标部位。而如何实现分子在体内的精准定位，已成为制约多种生物医学技术进一步发展的核心问题之一。DNA纳米结构是一类由DNA构筑的可编程纳米结构材料，具有结构精确、生物相容性好以及功能单元可空间编排等优势，为构建精准递送体系提供了新的材料基础。本文系统阐述DNA纳米结构的基本概念、靶向性修饰的原理与方法，重点分析其通过分子识别标签、物理特性调控及细胞内定位策略实现多级靶向的机制，并展望其在疾病治疗、成像诊断与细胞操控中的潜在应用。同时，本文也探讨了当前面临的稳定性、安全性及规模化挑战，并展望DNA纳米技术与人工智能、动态响应系统结合的未来发展方向。
2026 Vol. 48 (3): 241-246 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [ PDF 3462KB] ( 3 )
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