自然杂志

程彭洲, 张新鹏

2026, 48(2): 79-087. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2026.02.001

摘要 ( 457 )

PDF (1516KB) ( 301 )

相关文章 | 多维度评价

人工智能智能体(artificial intelligence agent, AI Agent)作为2025 至2026 年最具变革性的技术方向之一，正在重塑人机交互的边界，推动人工智能从被动响应向主动服务的跨越。通过构建感知、规划、决策与反思等核心模块，结合工具调用能力与分层记忆管理机制，AI Agent 已具备多步骤推理与环境交互能力，成为大模型时代技术落地的核心应用形态。以OpenClaw 为代表的新一代AI Agent 框架，凭借自然语言指令驱动的桌面环境自动化操作能力，打破了传统智能工具的应用局限，推动智能系统实现了从“工具”向“个人助理”的范式跃迁，并展现出持续服务、个性适配和逐步演化为“用户数字分身”的发展趋势。然而，随着AI Agent 自主决策权限的提升与环境控制范围的扩大，其安全风险日益凸显，包括意图误解、感知幻觉等内生认知偏见问题，以及提示注入、隐私泄露和后门攻击等外部恶意威胁，使其成为一种新的高风险应用形态。本文系统回顾AI Agent 从工具调用到智能个人助理的发展历程，分析其关键原理与技术演进，并探讨其交互机制中的安全风险及未来研究方向。

人工智能在非硅基生物存储中的应用与展望

赵紫微, 俞洋, 宋海涛, 李江

2026, 48(2): 88-98. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2026.02.002

摘要 ( 155 )

PDF (1873KB) ( 139 )

相关文章 | 多维度评价

全球数据正经历爆炸式增长，以硅基介质为代表的传统存储方案在物理极限与可持续性等方面面临严峻挑战。在此背景下，非硅基的生物存储技术逐渐崭露头角，其中以DNA为代表的数据存储路径发展最为迅速，被视为极具潜力的下一代存储方案。DNA数据存储技术以人工合成的脱氧核糖核酸(DNA)分子作为信息载体，具备超高存储密度、千年级稳定性和近乎零维护能耗等颠覆性优势。然而，其在走向实际应用的过程中，仍受限于编码效率、错误率与控制成本、数据检索速度等多重瓶颈。近年来，人工智能(AI)技术的迅猛发展，为突破上述瓶颈注入了全新动力。本文简要介绍DNA存储的原理与挑战，综述AI在DNA存储中的关键应用，重点探讨其在编码优化、错误纠正与高效检索等方面的最新进展，并对当前技术局限与未来发展方向作出展望。

再生医学的前沿——人工智能赋能生物材料谱写精准医疗的未来

徐诗卉, 王永涛, 肖俊杰

2026, 48(2): 99-106. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2026.02.003

摘要 ( 8 )

PDF (3188KB) ( 4 )

相关文章 | 多维度评价

生物材料是指专门为与生物系统相互作用而设计和制造的材料，应用于组织工程和再生医学等领域。这些生物材料具有特定的物理、化学和生物特性，具有良好的生物相容性。在再生医学领域，人工智能正以“新武器”之姿为生物材料研发注入精准化动能，成为推动精准医疗的关键力量。本综述系统探讨了人工智能在生物材料设计、降解及再生医学应用中发挥的作用。

人工细胞的构筑、功能化及其在生物医学中的应用

崔雅馨, 窦红静

2026, 48(2): 107-121. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2026.02.005

摘要 ( 132 )

PDF (10286KB) ( 85 )

相关文章 | 多维度评价

人工细胞是一类具有活细胞结构或功能特性的人工微囊体，是连接无生命物质与生命系统的重要桥梁，其研究对于揭示生命起源机制与构筑新型生物活性材料均具有重要意义，正逐渐成为材料科学、化学与生物医学等多学科交叉领域的研究热点。本文系统综述了人工细胞的主要构筑方法与材料体系，包括脂质体囊泡、聚合物囊泡及无膜凝聚体等；总结了人工细胞功能化的主要方向，包括生长与分裂、新陈代谢和能量转移、信息交流和通信；重点讨论了其在生物医学领域的前沿应用，涵盖疾病诊断与药物递送、细胞仿生与功能模拟、合成生物学的生物反应器以及人工组织的构建等方面；指出人工细胞研究所面临的材料、结构与功能整合等挑战，并展望了其在智能医疗、合成生命与再生体系中的未来发展方向。

从分子到生命：点击化学与生物正交化学点亮生物医学未来

金彦佳, 陈雪瑞, 肖俊杰

2026, 48(2): 122-128. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2026.02.006

摘要 ( 8 )

PDF (2282KB) ( 2 )

相关文章 | 多维度评价

卡罗琳•贝尔托西(Carolyn R. Bertozzi)、莫滕•梅尔达尔(Morten Meldal)、巴里•沙普利斯(K. Barry Sharpless)因在点击化学和生物正交化学方面的杰出工作获得2022年诺贝尔化学奖。点击化学涉及快速且不可逆地结合两个分子的反应，其中一些反应可以在活细胞内进行，却不影响体内正常的生化过程。这实现了人体中化学分子的“精准合成”，使得“活体合成药物”“体内3D打印组织”从概念走向临床。因此，始于有机合成的点击化学在细胞和癌症治疗中得到广泛的应用。本文具体介绍了点击化学与生物正交化学在精准成像、靶向治疗、基因工程和病毒疫苗等领域的应用。随着反应体系的不断优化和新反应的开发，它们将不断推动个性化医疗、新药研发、再生医学的发展。

润滑分子材料调节组织代谢的研究进展

阿地力江•阿布都苏, 崔文国

2026, 48(2): 129-151. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2026.01.007

摘要 ( 104 )

PDF (25956KB) ( 36 )

相关文章 | 多维度评价

组织代谢稳态是维持组织结构与功能的基础，代谢失衡与众多疾病的发生发展密切相关。因此，调控组织代谢稳态已成为疾病干预的关键靶点。润滑分子材料凭借其独特的界面润滑性能与可设计的理化性质，不仅能减轻机械损伤，更能通过多维度调控策略主动干预组织代谢网络。本综述聚焦于不同润滑分子材料，深入剖析其调控组织代谢的多元化模式，并探讨它们在疾病中的应用，最后展望该领域面临的挑战与未来发展前景。

手性碳点的控制合成及其生物应用

莫尊理, 张曾栋

2026, 48(2): 152-162. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2026.02.011

摘要 ( 149 )

PDF (4723KB) ( 34 )

相关文章 | 多维度评价

手性碳点是在传统碳点基础上引入手性结构或手性超结构的一类新型碳基纳米发光材料，兼具碳点的优良光学特性与手性光学响应，在手性识别、生物成像和生物医学工程等领域展现出广阔应用前景。围绕“控制合成”这一主线，文章概述手性碳点的结构特征与光学基础，系统梳理手性前驱体直接碳化、表面手性修饰、手性模板/超分子自组装等几类主要合成策略，重点讨论影响发光波长、量子产率与手性不对称因子的关键调控参数。在生物应用部分，介绍手性碳点在细胞成像、手性选择性传感、手性电化学界面构筑等方面的代表性进展，并简要评述其在药物递送、手性光疗及生物信息编码中的潜在用途。最后，从结构–性能构效关系、合成可重复性、长期安全性与跨学科协同等角度分析当前存在的主要问题，并展望通过精准分子设计、绿色可持续前驱体、多模态成像与治疗一体化等方向推动手性碳点走向更高层次生物应用的可能路径。

从“啤酒灵魂”到健康守护者——啤酒花的药食同源新发现

辛海量, 夏天爽, 尉凯宁, 朱革新, 赵凯, 林景超

2026, 48(2): 162-168. doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2026.01.013

摘要 ( 4 )

PDF (5263KB) ( 5 )

相关文章 | 多维度评价

在“食”的领域，作为药食同源植物，啤酒花(Humulus lupulus L., hops)是啤酒酿造不可或缺的辅料，被称为“啤酒灵魂”。在健康领域，过去的一个世纪中，其多方面的药理作用被发现并受到关注。近年来，作者研究团队创新性地揭示了啤酒花“一体两面”的调节尿酸代谢作用：其所含树脂类成分(苦味酸)具有升尿酸作用，而黄酮类成分呈现“一石四鸟”式的降尿酸、抗痛风作用。啤酒花的价值正快速从啤酒酿造延伸至功能食品和创新药物研发等领域，具有更广阔的开发应用前景。

当期目录