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近期学校都有哪些科研新进展？

让我们一起来看看吧！

在Science Advances发表重要研究成果

在Nature Communications发表重要研究成果，系统揭示骤旱事件对全球森林的深刻影响

在Trends in Plant Science发表重要研究成果

在农民参与农业废弃物回收影响机制方面取得重要进展

在人工智能领域国际顶级期刊Artificial Intelligence Review发表综述文章

在Nature Communications联合发表论文，创新性提出有别于传统的木质素富集策略

在植物杂交与适应性进化机制领域取得新进展

在典型冷季沉水植物菹草收割调节湿地水质净化能力方面取得进展

我校科研团队在Science Advances发表重要研究成果

近日，我校生物科学与技术学院院长、林学院森林学科负责人付玉杰教授团队在Science子刊Science Advances杂志发表了题为“Hyperoside, a flavonoid, induces lnc187 and lnc999 to enhance pigeon pea pollen tube growth and seed production” 的研究论文，深入探究了黄酮类化合物金丝桃苷（Hyperoside）在木豆花粉管生长和结实率的关键作用，揭示了长链非编码RNA（LncRNA）通过磷酸化与去磷酸化对发育相关靶基因的网络调控机制，为木豆等重要木本植物的生殖发育研究提供了新的见解和潜在的应用方向。

木豆（Cajanus cajan L.）作为一种全球广泛栽培的木本多年生主粮作物，为人类提供了大量的热量和营养，在亚热带地区尤其具有重要的经济意义。然而，木豆的花粉管发育不良导致种子结实率低，影响产量。团队此前的研究发现黄酮类化合物在花发育中扮演重要角色，但其在木豆中的具体作用尚不清楚。本研究中，研究团队发现黄酮类化合物金丝桃苷能够同时通过诱导两个lncRNA（lnc187和lnc999）的高表达，增加木豆的种子结实率。这两个lncRNA不仅受到金丝桃苷的调控，且协同作用调节靶基因的转录和翻译。其中，lnc187是调控网络里的关键效应因子，其缺失可能会直接抑制下游功能。这些lncRNA通过与CcGPP激酶的启动子结合并作为支架招募RNA聚合酶等促进激酶的转录，上调CcGPP的表达，同时抑制CcGDP磷酸酶的蛋白活性，促进花粉管生长和种子结实。该研究阐明了黄酮类化合物金丝桃苷触发的调控轴，即lnc187/lnc999通过激酶/磷酸酶平衡调控CcGRAS的修饰水平进而调节木豆的花粉管生长和种子结实，为高价值木本植物的生殖发育研究提供了独特见解。

这项研究深入解析了黄酮类化合物在木本植物生殖发育中的作用机制，揭示了lncRNA在调控植物生殖过程中的重要功能，为未来提高木豆等作物的产量和种子质量提供了可能的分子靶点和理论基础，具有重要的科学意义和潜在的应用价值。

付玉杰教授对该论文的设计提供了全面指导。祁萌博士和孟冬教授为论文的第一作者，杨清教授为通讯作者。张艳琼博士、董碧莹博士、宋治华博士也参与了该论文的研究工作。

该研究得到了北京林业大学青年教师科研创新能力支持项目（编号：ZYGXQNJSKYcXNlZcXM- A1）、国家自然科学基金（编号：32171742）、北京林业大学科技创新计划项目（编号：JcYJ202502）、国家自然科学基金（编号：32371835）、国家重点研发计划（编号：2022YFD2200602）及国家自然科学基金（编号：32401533）的联合资助。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz3499 

新闻详情：http://www.bjfu.edu.cn/jxky/4aa00e8b61234228a4797933f95c9a4b.htm

我校科研团队在Nature Communications发表重要研究成果，系统揭示骤旱事件对全球森林的深刻影响

近日，水土保持学院张志强教授团队在Nature Communications发表了题为“Flash droughts threaten global managed forests”的研究成果。该研究系统揭示了骤旱事件对全球森林的深刻影响，首次指出当前部分经营措施可能对森林应对骤旱事件产生不利作用，为评估全球森林在极端气候下衰退风险提供了重要科学依据。

随着全球气候变化加剧，骤旱事件的发生频率和影响程度持续提升，严重威胁生态系统的稳定性与功能。然而，森林对骤旱的响应模式及其机制仍缺乏系统性认识。针对上述问题，该研究重建了高时空分辨率标准化降水–蒸散指数数据集，采用可解释机器学习方法，首次得出全球约42.7%的森林在骤旱事件期间发生“褐变”现象（ΔNDVI < 0），其结构与功能出现退化风险。与天然林相比，当前以提升生态系统功能为目标的部分经营措施，可能导致森林在树种组成、龄组结构及林分密度等方面出现结构性问题，从而削弱其适应与抵御骤旱胁迫的能力。

森林对骤旱事件的响应特征

研究强调，森林经营在应对极端气候中具有关键作用。未来亟需逐步从以生产力和服务功能为核心的传统经营模式，转向更加注重生物多样性保护、优化林分结构与密度、提升森林韧性与稳定性的综合管理策略，为气候变化背景下人工林功能的有效性与可持续性提供更有力的保障。

该论文由北京林业大学作为唯一完成单位。我校博士研究生庞建壮为论文第一作者，许行副教授和张志强教授为共同通讯作者，团队讲师许杨、博士毕业生张祎帆、博士生吴小云、硕士生李可欣共同参与了研究工作。

该研究获国家重点研发计划（2022YFF1302501）、北京林业大学科技创新计划项目（JCYJ202507）、国家自然科学基金（32301664、32271967）以及中国科协青年人才托举工程（YESS20230091）等项目联合资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-025-66021-2

新闻详情：

http://www.bjfu.edu.cn/jxky/b1f8101755e64459bb15773e0993b6cc.htm

我校科研团队在Trends in Plant Science发表研究成果

近日，我校科研团队在植物科学领域权威期刊Trends in Plant Science发表研究成果，林学院郭亚玉副教授和生物科学与技术学院王厚领副教授为论文共同第一作者，生物科学与技术学院林金星教授为论文通讯作者，北京林业大学为第一完成单位。

论文以“Manipulating microRNAs to enhance biomass yield and biofuel production” 为题，系统提出了通过调控微小RNA（microRNA, miRNA）来提升生物质产量与生物燃料生产策略。

microRNA（miRNA）是一类长约22个核苷酸的非编码小RNA分子，它通过在转录后水平与靶信使RNA（mRNA）的互补序列结合，引导沉默复合体降解靶mRNA或抑制其翻译，从而精细调控基因表达。这种调控机制在细胞分化、发育以及多种疾病的发生发展中扮演着关键角色。2024年诺贝尔生理学或医学奖，授予了miRNA研究，表彰两位科学家“发现microRNA及其在转录后基因调控中的作用”。其中，miRNA在林木次生生长过程中发挥着关键作用。

木本植物的次生生长过程及相关miRNAs调控

论文指出，木质生物质虽为关键碳汇与燃料原料，但其细胞壁复杂的化学结构与组分交联，构成了天然的抗降解屏障。此外，预处理成本随规模扩大而急剧上升是制约产业化的核心瓶颈。为了突破这一瓶颈，团队整合植物科学与材料科学研究，系统分析了影响生物燃料生产的植物内部因素，并进一步构建了“miRNAs介导的细胞壁工程”的研究框架。该框架核心在于：通过精准操纵关键miRNAs，同步实现降低木质纤维素抗降解屏障与提升生物质积累量的双重目标，从而在源头破解“转化难、成本高”的产业困境。

研究提出了从miRNAs挖掘发现、调控网络构建到多技术协同操纵的完整技术路。团队强调，结合人工智能靶点预测、CRISPR激活/干扰及短串联靶模拟等前沿技术，将有望实现对miRNAs的时空特异性与剂量精准调控，最终培育出“易酶解、高产量”的下一代能源林树种。

该研究创新性地提出通过调控miRNAs同步破解木质纤维素抗降解屏障与提升生物量的技术框架，为林业生物燃料的高效生产和木材品质的定向改良和培育提供了新的方向。该研究不仅为林业生物燃料的高效生产提供了新策略，也为植物合成生物学与绿色生物制造领域的交叉创新开辟了新方向。随着相关技术从实验室走向田间，林木生物质有望在能源自主与碳中和目标中扮演更为关键的角色。

材料科学与技术学院宋国勇教授、王水众副教授在植物化学相关研究和论文图版制作中提供了建设性的帮助和指导。该研究得到了国家自然科学基金（32400276，32030010），国家高等学校学科创新引智计划（111项目，B13007）、中国博士后科学基金特别资助项目（2024T170057），北京市自然基金等项目的资助（6242023）。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1360138525002936?sessionid=820478325

新闻详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/024Vi7ppdr6jMJjceuow4A

我校科研团队在农民参与农业废弃物回收影响机制方面取得研究进展

近日，我校经济管理学院薛永基教授团队在Nature旗下人文社会科学领域期刊Humanities & Social Science Communications（HSSC）发表了题为“Uncovering the combined effects of behavioral costs, awareness of consequences, and emotional exhaustion on farmers’ behavioral intentions to recycle agricultural waste”的论文。

论文基于计划行为理论（Theory of Planned Behavior，TPB）、资源保存理论（Conservation of resources theory，COR）和规范激活理论（Norm activation model，NAM），结合行为成本和情感耗竭因素，基于中国农户样本，运用偏最小二乘结构方程模型（PLS-SEM）进行实证检验，探讨行为成本与情绪耗竭对农业废弃物（AWs）回收意愿的影响。

研究揭示了农民参与农业废弃物回收面临的外部障碍和隐性心理障碍，及其通过理性、伦理和情感心理因素对不同行为成本农业废弃物回收行为意图的有差异性影响机制，建立了首个包含情绪耗竭维度的农村环境治理参与和决策模型，揭示了可持续农业实践中的隐性心理障碍，阐明了情绪耗竭的前因和后果。论文成功拓展了COR理论在生产端亲环境行为的边界，通过解释行为过程中瞬时情绪的作用丰富了TPB的局限性。

论文第一作者耿丽丽为我校已毕业博士研究生，现就职于辽宁大学；薛永基教授为论文通讯作者。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41599-025-06085-z

新闻链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/WK7F-m7IY1SJUqU8Z6O-ow

我校科研团队在人工智能领域国际顶级期刊Artificial Intelligence Review发表综述文章

近日，工学院张军国教授团队在人工智能领域国际顶级期刊Artificial Intelligence Review（中国科学院一区TOP期刊，五年影响因子14.9）发表重要综述论文，系统阐述了机器学习在利用声景分析评估鸟类多样性方面的意义、挑战与前沿方向，为该领域研究提供了关键指导。

被动声学监测（PAM）正迅速成为生物多样性研究的利器，为声景生态学提供了海量数据基础。面对庞大的声景数据，基于机器学习的自动化分析方法在精准提取生态信息方面优势显著，是推动生态监测智能化发展的核心方向。张军国教授团队的论文《Decoding Nature’s Melody: Significance and Challenges of Machine Learning in Assessing Bird Diversity via Soundscape Analysis》正是聚焦这一前沿领域。

该研究系统探讨了当前用于生物多样性评估的两种主要声景分析方法：声景成分识别和声学指数，并尝试构建统一分析框架。论文重点回顾了近五年基于机器学习的鸟类多样性评估代表性研究，分析了各自的优势与局限，并提出了未来研究的关键问题，为未来研究指明了方向。该研究的见解将增进对机器学习在声景分析中应用的理解，指导后续研究工作，从而更好地支持长期的生物多样性监测和保护计划。

工学院谢将剑教授、博士生谢珊珊为论文第一作者，通讯作者为张军国教授和北京理工大学钱昆教授，中山大学刘阳教授和帝国理工学院Björn W. Schuller教授参与指导。

该研究由北京市自然科学基金项目（5252014）、国家自然科学基金项目(62303063) 和浙江音乐学院数字音乐智能处理技术文化和旅游部重点实验室开放基金项目（2024DMKLB001）等共同资助。

论文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s10462-025-11414-4 

新闻详情：

http://news.bjfu.edu.cn/jxky/83114cefdc604c1c98fec64e9466ea2f.html

我校科研团队在Nature Communications联合发表论文，创新性提出有别于传统的木质素富集策略

近日，我校材料科学与技术学院许凤教授团队联合湖北工业大学冯清华副教授团队在Nature Communications发表研究成果。我校材料科学与技术学院博士研究生余诗旭和胡愈诚为论文共同第一作者，许凤教授和冯清华副教授为论文共同通讯作者。

论文以“A lignin-enrichment approach for processing natural wood into highly NIR-selective optical filters” 为题，创新性地提出了一种有别于传统“脱木质素（delignification）”制备透明木材路线的木质素富集策略，阐释了具有独特近红外选择性的木基光学材料的制备方法。

与传统制备透明木材的思路不同，研究团队在不刻意脱除木质素的前提下进一步提高木材中的木质素含量，将天然木材加工为具有高近红外选择性的木基滤光片（wooden filters）。该工艺流程简便：首先将天然木材置于一定浓度的木质素/乙酸溶液中蒸煮，在软化细胞壁的同时，使木质素溶液充分渗透进木材多孔结构以显著提高木材中木质素的含量；随后在清洗乙酸的过程中，富集的木质素自发组装并固定于木材的微结构中，最后结合热压工艺对木材进行致密化处理，即可获得wooden filters。

Wooden filters的制备原理及其光学特性

鉴于wooden filters独特的近红外选择性透过特性，其可用于从太阳辐射中“筛选”并分离近红外光。当太阳光穿过滤光片后，仍有约78%的近红外光得以保留。在由氙灯与聚光镜搭建的高强度模拟太阳光条件下（6000 W/m²），wooden filters在一小时照射内表现出优异的稳定性，并能有效阻隔多余热量，使照射皮肤的温度始终维持在约37°C。凭借上述特性，wooden filters在太阳辐射驱动的近红外光疗等应用场景中展现出良好潜力；同时也为再生林木生物质资源与太阳能资源的协同利用提供了新思路，有望在推动可持续发展与促进人类福祉方面发挥积极作用。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-025-66639-2

新闻详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/ONeY_qDRGXEwsuCvb0geFw

我校科研团队在植物杂交与适应性进化机制领域取得新进展

近日，生态与自然保护学院科研团队在植物杂交与适应性进化机制领域取得新进展，在New Phytologist期刊中以“Ancient hybridization and combinatorial mechanism: drivers of adaptive evolution in Clematis sect. Fruticella (Ranunculaceae)”为题发表研究论文 。

物种形成传统上被认为是缓慢渐进的，主要依赖新突变的积累。然而，种间杂交作为一种强大的进化动力，能够通过“组合机制”（即重组父母本已有的优良变异）来快速驱动物种的适应性进化。尽管该理论日益受到重视，但在植物中，尤其是针对古老杂交事件如何驱动适应性辐射的实证研究仍相对匮乏。适应干旱环境的铁线莲属（Clematis）灌木铁线莲组（sect. Fruticella）植物，为检验这一模型提供了理想的系统。

研究涉及的关键类群及其形态、生境特征

本研究整合了超过60个样本的系统发育基因组学数据（包括超过6000个核基因和完整的叶绿体基因组），以及形态学和生态学数据。团队还开发了一个强大的分析流程，包括一个杂交可视化工具（VisualHyDe, https://github.com/Jhe1004/VisualHyde）和严格的假阳性过滤方法，用于精确检测古老的杂交信号并追溯其父母本贡献。

研究结果揭示，灌木铁线莲组及其近缘的黄花铁线莲组均起源于一次古老的杂交事件。它们的共同祖先来自两个生态差异巨大的亲本：一个是适应干旱环境的准噶尔铁线莲，另一个是适应相对湿润环境的宽柄铁线莲群。这两个杂交起源的类群“组合”了来自不同亲本的关键适应性状。更重要的是，它们现今独特的生态适应性（如更耐旱或更喜湿）与其继承自两个亲本的遗传贡献比例（灌木铁线莲组继承了约73%的耐旱亲本基因 ，而黄花铁线莲组仅继承了约20%）显著相关。

杂交后代谱系中，来自耐旱亲本的遗传贡献比例与生境的干旱程度呈正相关。且各个谱系之间均有明显的生态位分化。

本研究为“组合机制”驱动植物适应性进化提供了强有力的证据。研究表明，古老的杂交事件不仅没有成为进化的“死胡同” ，反而通过重组亲本的预适应基因，成为进化的“快车道”，使杂交后代能够快速占据新的生态位，并持续塑造了这些类群的后续多样化。这一发现为理解植物如何快速适应新环境和爆发性物种形成提供了重要见解。

本论文通讯作者为生态与自然保护学院教师谢磊，共同第一作者为何健、研究生李明阳和肖佳敏。本研究获得了国家自然科学基金（项目编号：31670207）项目资助。

论文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.70658 

新闻详情：

http://news.bjfu.edu.cn/jxky/a44206fa22c848f9a8bccb1490e15b29.html

我校科研团队在典型冷季沉水植物菹草收割调节湿地水质净化能力方面取得进展

近日，环境科学与工程学院张盼月教授课题组在环境科学与工程领域Top期刊Process Safety and Environmental Protection（二区，影响因子：7.8）上发表论文：典型冷季沉水植物菹草收割调节湿地水质净化能力。

菹草在低温条件下对湿地水净化发挥关键作用，但植物衰老影响其水质净化能力，季节性腐烂则周期性恶化水质。然而，缓解这一问题的植物收割策略尚不清楚。本研究旨在评估收获强度和频率对菹草生长和水质净化性能的影响。结果表明，植物收获促进了生物量积累。在低强度（25%）和低频率（1次）收割下获得最显著的植物高度，并促进了菹草的完全或部分恢复，相应也提高了污染物的去除率，COD、NH4+-N、TN和TP去除率分别达到54.70 %、69.60 %、47.20 %和67.30 %。相比之下，中高强度（50%和75%）和频度（2次和4次）植物收割则降低了水质净化效率。皮尔逊相关分析表明，菹草的生长与水质净化之间存在较强的联系。

论文第一作者为环境科学与工程学院博士研究生刘卓函，张盼月教授为通讯作者，北京林业大学为文章第一完成单位。本研究得到国家自然科学基金（42477272）和水污染控制与治理重大科技计划（2018ZX07110003）的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.psep.2025.107374 

新闻详情：

http://news.bjfu.edu.cn/jxky/3390e00c6e4d44e8916775687862fc83.html

微信名：bfu-1952-

北京林业大学

出品｜北京林业大学党委宣传部

来源｜各单位、绿色新闻网、科技处

校对｜张育祯

编辑｜张薇

责编｜刘丽萍

审核｜刘广超