Xplorer Symposia学术会议获Nature Chemical Biology专题报道｜媒体聚焦

Xplorer Symposia会议之“化学创新驱动的生命空间解码”吸引上百位中外科学家热情参与

近日，由新基石科学基金会（以下简称“基金会”）主办的Xplorer Symposia会议“Chemical Decoding of Spatial Biology（化学创新驱动的生命空间解码）”，获得了国际顶尖学术期刊Nature旗下子刊Nature Chemical Biology的关注。此次会议主席、“科学探索奖”获奖人、新基石研究员、北京大学教授陈鹏团队受邀，于2025年5月8日出版的Nature Chemical Biology在线发表了题为“Chemical Decoding of Spatial Biology”的会议报道（Meeting report）。这体现出国际学术界对Xplorer Symposia学术价值的高度肯定，彰显了新基石科学基金会在推动前沿科学交叉学术交流方面的卓越贡献和国际影响力。

Nature Chemical Biology刊发题为“Chemical Decoding of Spatial Biology”的会议报道

陈鹏团队受邀撰写的这篇会议报道，详细回顾了于2024年11月7日至10日在深圳成功举办的Xplorer Symposia“化学创新驱动的生命空间解码”研讨会。据介绍，Nature Chemical Biology编辑全程参与了此次会议。

会议由陈鹏与“科学探索奖”获奖人、新基石研究员、清华大学教授李栋，以及麻省理工学院教授王潇共同组织，汇聚了来自全球空间生物学及相关交叉学科的顶尖科学家，共同探讨化学创新在空间生物学研究中的前沿进展。研讨会有望促进沟通与合作，激发新思想，并惠及处于不同职业阶段的研究人员。

空间生物学研究旨在揭示生物分子的空间组织如何在生理及病理过程中发挥调控作用。然而，由于空间组织的复杂性及分子间相互作用的多样性，这一研究方向长期以来面临诸多挑战。近年来，随着生物学、化学及数据科学的多学科融合，创新研究工具层出不穷，推动了空间生物学研究取得显著进展。

陈鹏团队在报道中概括了研讨会四个主要议题的亮点和趋势：“空间组学”、“邻近标记”、“超分辨成像”和“细胞互作解析”。

01 空间组学

在空间组学方面，将空间信息与基础生物分子组学（例如基因组学、转录组学和蛋白质组学）相结合，可以为生物系统提供前所未有的洞察。多年来，人们开发了一系列令人兴奋的空间组学技术，使研究具有更高的分辨率和深度。值得注意的是，空间蛋白质组学正在迅速崛起，近期取得了突破性进展，主题演讲人Matthias Mann（马克斯普朗克生物化学研究所）就是一个例证。作为基于质谱的蛋白质组学领域的领导者，Mann 通过最先进的质谱技术激励了与会者，包括先进的单细胞蛋白质组学，将成像与质谱蛋白质组学相结合的深度可视化蛋白质组学，以及用于数据分析的软件生态系统（AlphaX）。这些努力扩展了基于质谱的空间蛋白质组学的检测能力，并解决了大规模蛋白质组数据集带来的生物信息学挑战。

02 邻近标记

在邻近标记方面，该技术为解读分子网络和细胞组织提供了强有力的工具。这些方法应用具有设计反应性的化学探针或系统，在空间背景下标记特定生物分子，从而能够结合各种技术（例如成像、质谱和测序）进行进一步分析。以 Chris Chang（普林斯顿大学）、Dean Toste（加州大学伯克利分校）、Tomislav Rovis（哥伦比亚大学）等人为例，最近开发了一系列令人兴奋的标记化学方法，可以分析细胞中的各种分子。通过利用它们的化学反应性，可以用特定探针捕获分子靶标，包括活性氧物质、活性碳物质（例如甲醛）、金属离子（例如不稳定的 Cu）和特定蛋白质残基（例如蛋氨酸和色氨酸），并在空间背景下进行映射。以这些努力为代表，更多类型的分子分析物正在被解锁，拓展了生物学研究的维度。

03 超分辨成像

在超分辨成像方面，作为空间生物学的基石，成像技术正在经历变革性的发展，以实现对生物系统的多维探究，尤其是在超分辨率、高复用和前所未有的分析维度方面。这些发展使我们能够以前所未有的方式表征生物分子动力学和复杂的生物过程。例如，用于可视化生化活动的新型荧光生物传感器（加州大学圣地亚哥分校张瑾）以及集成光学前端和算法后端的方法（清华大学李栋），这些进步有助于通过长时间、多色成像特性洞察特定的生物活性。此外，BonFIRE（加州理工学院魏璐）的诞生也体现了新技术的发展趋势。BonFIRE 是一种中红外或近红外双共振技术，可将振动光谱转换为荧光信号，从而实现具有单分子灵敏度和高复用的键选择性荧光成像。这些进展有效地解决了在最佳时空分辨率和最小光漂白和光毒性之间取得平衡的长期挑战。

04 细胞互作解析

在细胞互作解析方面，细胞间相互作用(CCI) 调控着生物体的发育、体内平衡和单细胞功能，被认为是空间生物学在细胞尺度上的体现，而先前的研究则侧重于亚细胞水平。新兴证据强调，细胞空间结构对高阶生物过程起着至关重要的调控作用，推动了 CCI 监测和机制探究的创新。生物分子的空间组织和相互作用可以升级到细胞和治疗水平，例如树突状细胞-T 细胞相互作用动力学分析的进展揭示了结合动力学如何调节免疫激活，从而为治疗发展提供信息（莱顿大学教授Sander I. van Kasteren）。此外，基于生物正交化学的时空组织蛋白质组、相互作用组解剖和 CCI 操控（北京大学教授陈鹏）强调了分子相互作用与细胞组织之间的关系，并进一步将该方向的范围扩展到治疗应用。

报道指出，Xplorer Symposia系列学术会议不仅是展示科学成果的舞台，也是促进国际学术交流的平台，激发了科学家们在化学创新与空间生物学交叉研究方面的灵感。通过专题报告、圆桌讨论和互动环节，科学家们深入交流前沿研究进展和未来合作方向。会议期间，还举办了学术海报展示，涵盖了化学标记、组学数据处理、光催化反应及多模态成像等主题，进一步促进了青年科学家的学术互动。

作为此次会议的主办方，新基石科学基金会致力于推动基础科学的原始创新，支持科学家在未知领域开展探索性研究。此次会议成功吸引国际顶尖学术期刊报道，彰显了基金会获得国际同行的认可。未来，基金会将继续秉承支持科学探索的公益初心，助力科学家在基础科学研究中取得更大突破，并在更多前沿领域实现原始创新。

参考文献：Liu, Z., Zhang, Y., Fan, X.et al.Chemical Decoding of Spatial Biology.Nat Chem Biol(2025). https://doi.org/10.1038/s41589-025-01910-7