2026年7月，《中国科学：生命科学》（Science China Life Sciences）正式出版“纤毛虫研究”专刊，系统展示了该领域在多样性、转录调控、染色质结构及生活史调控等方面的最新进展，并入选期刊封面。专刊由进化所宋微波院士担任客座编辑，原生动物学团队的高凤、田苗，中科院水生所的缪炜、熊杰，中国科学技术大学的宋晓元、山西大学的王伟等学者共同参与和组织。
纤毛虫是原生生物中多样性最高、演化最成功的类群之一。作为单细胞真核生物，它们不仅拥有独特的双核系统（生殖系小核与体细胞大核），还贡献了端粒与端粒酶、核酶等多项诺贝尔奖级别的生物学发现。近年来，纤毛虫在环境监测、农业病害防控及土壤生态修复中的应用潜力也日益受到重视。
本期专刊共收录5篇代表性研究，涵盖五大前沿方向：
一、绘制十亿年演化图谱。 进化所原生动物学团队与美国Laura Katz教授团队合作构建了迄今最全面的纤毛虫系统发育基因组学数据集，涵盖190个物种、49个目、16个纲，基本实现纲级全覆盖。基于此，研究重构了纤毛虫的演化历史，解决了长期存在的分类学争议，提出了最新的纤毛门分类系统，并将其起源时间定位于约10.5亿年前的中元古代。研究结果既深化了对纤毛虫演化历史的认识，也为今后该类群的分类学与演化研究提供了重要参考。
二、揭示转座子偏好性转录机制。 进化所田苗教授等团队发现，四膜虫生殖系小核中富含G/C且能形成G-四链体的序列，是招募RNA聚合酶II、启动转座子靶向非编码RNA转录的关键信号。Mediator复合体相关蛋白Rib1通过其内在无序区促进聚合酶II在转座子富集区的聚集，破坏该过程会导致转座子异常激活和细胞死亡。
三、解析染色质可及性动态。 中国科学技术大学的宋晓元团队优化了四膜虫体细胞核的ATAC-seq技术，绘制了覆盖营养生长、饥饿、接合生殖和重新喂食全过程的染色质可及性图谱，揭示了染色质开放程度与基因表达及大规模转录重编程的同步动态，并通过跨13种真核生物的比较，揭示了单细胞真核生物染色质调控的保守性与谱系特异性。
四、阐明组蛋白伴侣的多功能角色。 山西大学的王伟教授团队报道了四膜虫中新的组蛋白伴侣Nap1。Nap1主要定位于体细胞核的核周区域，敲低后会导致细胞增殖异常、有丝分裂紊乱及减数分裂进程受阻，表明其在核分裂和染色质稳定性中发挥关键作用。
五、破译生活史调控机制。 中科院水生所的缪炜和熊杰研究员团队发现，土壤纤毛虫肾形虫分泌的α-淀粉酶能诱导自身形成生殖包囊，将世代时间从19–25小时缩短至约5小时，细胞密度最高提升5倍，且具有跨物种诱导效应。这一发现为土壤纤毛虫的大规模培养及基于纤毛虫的作物促生与土壤修复策略奠定了基础。
纤毛虫是“窥见单细胞真核生命复杂性的窗口”。本期专刊不仅深化了对纤毛虫演化历史与分子机制的理解，也展示了其从基础生物学向农业、环境应用转化的广阔前景。本期专刊收录的论文共同反映了纤毛虫研究的快速进展。它们共同强调了纤毛虫作为窥见单细胞真核生命复杂性的独特地位，既使得基础生物学原理的发现成为可能，也促进了这些原理向实际应用的转化。
