3生命科学新课题.docxVIP

3生命科学新课题-------近年的尖端科学中涉及生命科学的发展关注科学前沿的重要性1972年美国Paul Berg第一次成功地进行了DNA重组后，生物学家们便开始广泛致力于各种合成、重构和改造生物基因组的研究工作。近年来随着大规模基因组测序技术和分析方法的成熟，生命科学研究进入了基因组时代。而合成生物学正是在以基因组为核心的现代生物学和系统生物学基础上发展起来的一个工程生物学的热点研究领域。要理解科学前沿Nano-Bio-Info-Tech Digital Cell 下图反映生命科学前沿的图像《自然》杂志在首期发表了题为《新年，新科学》的文章，展望了2013年即将发生的十大类科学发现和事件。其中人类干细胞临床试验、基因是否可以取得专利等多年来备受关注和争议；粒子探索、太空探索和神奇材料研究等是去年热点的延续；彗星ISON可能带来的天文奇观以及以南极冰下是否存在生命的谜底，也许更能满足人们的求知欲和好奇心。2013年重大科技事件预测： 1人类干细胞临床试验；2.精神疾病诊断标准的争议；3.气候评估；4.太空探索；5.饮食、微生物和癌症；6.粒子探索；7迈向更深“海洋观测计划；8.神奇的材料；9.涉及科学问题的案件裁定（基因专利问题）；10.科研经费之忧。2013年12月19日，美国《科学》杂志公布了其评出的2013年十大科学突破，其中癌症免疫疗法被选为本年度最重要的科学突破。中国科研人员至少对其中两项突破做出了直接贡献。一、癌症免疫疗法。癌症免疫疗法已有30多年历史，它治疗的是人体免疫系统而非直接针对肿瘤。《科学》杂志认为，癌症研究界在2013年经历巨变，因为酝酿了数十年的癌症免疫疗法终于确定了它的潜力，在临床试验中表现出令人鼓舞的效果。《科学》杂志强调，并不确定癌症免疫疗法能否最终取得成功，但其展现出的前景已足以让它登上本年度科学突破的榜首。《科学》杂志新闻总编辑蒂姆·阿彭策勒说：“癌症免疫疗法有着广阔的前景，这一点不会错。到目前为止，这一利用免疫系统来攻击肿瘤的策略只对某些癌症及若干病人有效，因此重要的一点是不要夸大它会有立竿见影的益处。但许多癌症专家确信，他们正在目睹一种重要的癌症治疗新模式的诞生。”二、结构生物学指导疫苗设计。美国国家过敏症和传染病研究所与中国厦门大学合作，利用结构生物学技术对最常见的儿童呼吸道病毒——呼吸道合胞病毒进行操控，设计出一种免疫原，据此研制的新型疫苗已在小鼠及恒河猴试验中表现出效果。参与研究的厦门大学教授夏宁邵说，呼吸道合胞病毒是一种可导致肺炎的传染性病毒，是5岁以下儿童住院的最主要原因之一。全球范围内，继疟疾之后，该病毒是一岁以下婴幼儿的第二大杀手。虽然医学专家对这种病毒的研究已有40多年，但始终未能开发出有效疫苗。三、人类为什么要睡觉。美国罗切斯特大学通过老鼠研究发现，大脑内有一个独特的“垃圾处理系统”，睡眠时这个系统能够高效清除代谢废物，这说明大脑自我“大扫除”属于睡眠的主要目的之一。这项研究的第一作者是罗切斯特大学的中国籍博士后谢璐璐，她曾就读于南京医科大学。在谈及这项研究的意义时，谢璐璐说：“睡眠是现代人都很关心的问题。我们到底能不能不睡觉，然后腾出更多时间去工作、去享受生活？答案可能是不行。”四、基因编辑技术CRISPR：这项成果是在细菌中发现的，但研究人员现在将它作为一种外科手术刀，用来给个体基因“动手术”，已有多个研究团队用它来操控不同物种细胞的基因组。五、钙钛矿太阳能电池：这种新一代太阳能电池材料在过去一年中获得大量关注，它比传统的硅电池要更便宜且更易生产。钙钛矿电池目前还不及现有的商用太阳能电池那样有效，但正以飞快的速度改进。六、脑透明成像3D技术CLARITY：这种成像技术在2013年改变了研究人员观察大脑这种复杂器官的方式，使脑组织变得透明，让神经细胞得到充分展示。七、迷你器官：研究人员今年在体外生长与人类似的迷你“类器官”方面取得了显著进步。“类器官”包括肝芽、迷你肾及微型大脑。这些迷你型人类器官可能是比动物要好得多的人类疾病模型。八、宇宙射线的起源：天文学家证实宇宙射线并非宇宙中的“孤儿”，它们实际上“出生在”爆炸的恒星之中，是超新星残余物。九、加了咖啡因的克隆：科学家无法从克隆的人类胚胎中得到干细胞，直到他们在一些关键时间点上给易损的人类卵细胞添加了起稳定作用的咖啡因。十、微生物对人体健康的影响：对数万亿的以人类身体为家的细菌细胞所做的研究，弄清了这些微生物对我们有多大影响。个性化药物需将这些微生物“租客”考虑在内才能起到应有效果《科学》公布2012年十大科学突破1.希格斯玻色子（关于粒子探测器）2.丹尼索瓦人基因组（完成丹尼索瓦人完整的基因组测序。与现代人进行比较。研究显示，该指骨属于生活在7.4万年至8.2万年之间的一个眼睛、毛发和皮肤均为棕色的女孩，她死于