每年年底，Science雜志都會(huì)按慣例評選出科學(xué)進(jìn)展。上周Science雜志公布了該刊評選出的2010年度科學(xué)進(jìn)展，其中名列*位的是物理學(xué)研究方面的成果：*個(gè)量子機(jī)械，其余幾項(xiàng)研究（與生物相關(guān)）包括：合成生物學(xué)、尼安德特人基因組、HIV預(yù)防、外顯子組測序/罕見疾病基因、分子動(dòng)力學(xué)模擬、下一世代的基因組學(xué)、RNA的重新編程和大鼠的回歸，生物類占據(jù)了科學(xué)突破的八成，由此管中窺豹，可見一斑。

*合成基因組細(xì)胞

2010年5月，引起諸多爭議的美國生物學(xué)家Craig Venter宣布開發(fā)出了*個(gè)由一個(gè)合成的基因組所控制的細(xì)胞，這代表著世界上*人造生命細(xì)胞的誕生，是人類科學(xué)歷*的一個(gè)突破性成果。這一研究成果公布在Science雜志上。

這一成果可能將成為生物學(xué)領(lǐng)域zui有效的一種工具，Craig Venter博士已經(jīng)為這個(gè)目標(biāo)奮斗了十幾年，他參與的一些項(xiàng)目正在利用合成生物學(xué)生成細(xì)菌，把煤轉(zhuǎn)變成清潔天然氣，并把吸收二氧化碳的藻類轉(zhuǎn)變成碳?xì)浠衔锶剂稀：铣缮飳W(xué)的其他潛在應(yīng)用方式包括生產(chǎn)醫(yī)藥和疫苗的新方法。

不過一些科學(xué)家也對這項(xiàng)研究結(jié)果表示擔(dān)憂，害怕由于濫用這項(xiàng)技術(shù)或者實(shí)驗(yàn)室的微小失誤都將導(dǎo)致無法挽回的后果。

尼安德特人基因組

一個(gè)性的研究團(tuán)隊(duì)對尼安德特人（Neandertal）的基因組序列進(jìn)行了測定。他們所用的是在克羅地亞的一個(gè)洞穴中發(fā)現(xiàn)的來自3個(gè)尼安德特人骨頭的一個(gè)藥片大小的骨粉樣品。

獲得*個(gè)版本的尼安德特人的基因組測序完成了人們的一個(gè)長期以來的夢想。我們*次能夠發(fā)現(xiàn)將我們與其它所有生物區(qū)別開來的基因特征，其中包括那些在進(jìn)化上距離我們zui近的親族。

HIV預(yù)防新希望

對預(yù)防HIV的兩種不同且新穎的方法的試驗(yàn)報(bào)道了所取得的不容置疑的成功： 一種含有抗HIV藥物泰諾福韋（tenofovir）的*可使女性中HIV的感染減少39%，而一種口腔預(yù)先接觸的預(yù)防法可令一組與男性發(fā)生性關(guān)系的男子和變性女子的HIV感染減少43.8%。

這種tenofovir*與使用安慰劑的女性相比，總的來說，使得HIV感染減少了39%，而在那些zui能堅(jiān)持使用該凝膠的女性中，HIV的感染則可減少54%。 這些女性在每月一次的隨訪中會(huì)接受HIV的測試。在這些隨訪中，他們還接受諸如妊娠測試等生殖保健服務(wù)以及HIV的預(yù)防性措施，其中包括HIV測試前后輔導(dǎo)、減少HIV風(fēng)險(xiǎn)的輔導(dǎo)、*的發(fā)放以及對其它性傳播疾病的治療。

外顯子組測序解析罕見疾病基因

通過只對某一基因組中的外顯子（或者說是那個(gè)極小的實(shí)際編碼蛋白質(zhì)的基因組部分）進(jìn)行測序，研究罕見遺傳性疾病的研究人員能夠發(fā)現(xiàn)造成至少12種疾病的特別的基因突變；這些遺傳性疾病是由某個(gè)單獨(dú)的有缺陷的基因引起的。

比如來自華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員利用外顯子組測序方法，找到了一種致命性眼睛癌癥的關(guān)鍵基因，這一研究成果可能作為未來治療這種癌癥的靶標(biāo)，并且用于其它具有高度轉(zhuǎn)移性的癌癥的治療靶標(biāo)。

分子動(dòng)力學(xué)模擬

模擬蛋白質(zhì)在折疊時(shí)的旋轉(zhuǎn)一直是一種組合上的噩夢。 如今，研究人員利用了世界上zui強(qiáng)力的電腦之一的能力來跟蹤在一個(gè)小的正在折疊的蛋白質(zhì)中的原子運(yùn)動(dòng)，其能跟蹤的時(shí)間要比過去任何一種方法都要長100倍。

下一世代的基因組學(xué)

更快更廉價(jià)的測序技術(shù)使人們能夠?qū)h(yuǎn)古和現(xiàn)代的DNA進(jìn)行非常大規(guī)模的研究。 今年“千人基因組”計(jì)劃公布了*成果，就是這一測序技術(shù)的產(chǎn)物。

“千人基因組”計(jì)劃是2008年初，由來自英國桑格研究所，美國國立人類基因組研究所，中國深圳華大基因研究院等多家機(jī)構(gòu)啟動(dòng)的一項(xiàng)測序計(jì)劃，在這一計(jì)劃中，科學(xué)家們將對各地至少1000個(gè)（目前是2000個(gè)人左右）人類個(gè)體的基因組進(jìn)行測序，尋找基因與人類疾病間的秘密關(guān)系。通過這些測序也將生成一個(gè)龐大的、公開的人類基因變異目錄，有助于進(jìn)行分析以及個(gè)體化醫(yī)療。

iPS新型培養(yǎng)方法：RNA重新編程

iPS好用但是不敢用，這主要是因?yàn)槠錆撛谥掳┬裕实偷葐栴}，今年來自哈佛醫(yī)學(xué)院，波士頓兒童醫(yī)院等處的研究人員創(chuàng)建了一種新的技術(shù)途徑，通過把普通的人體皮膚細(xì)胞經(jīng)過一系列實(shí)驗(yàn)快速地誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變成iPS細(xì)胞，從而消除因注射病毒和致癌基因造成的風(fēng)險(xiǎn)，而且這一技術(shù)的效率大約是其他傳統(tǒng)方式的100倍。

研究人員將這種細(xì)胞命名為RiPS，核糖核酸誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（RNA induced Pluripotent Stem cells），它比傳統(tǒng)的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞更像胚胎干細(xì)胞，因?yàn)樗鼈儧]有被改變基因。他們未來的目標(biāo)是能夠在未來使用干細(xì)胞充當(dāng)新健康細(xì)胞的來源以取代被疾病破壞的細(xì)胞。

大鼠的回歸

小鼠統(tǒng)治著實(shí)驗(yàn)室的動(dòng)物世界，但研究人員為了諸多目的而更愿意用大鼠。 人們更容易用大鼠來做實(shí)驗(yàn)，而大鼠在解剖上也與人類更加相似；但大鼠的重大缺陷是：用以制造“基因敲除小鼠”—在這些動(dòng)物中根據(jù)研究需要而將其某些特定的基因準(zhǔn)確地關(guān)閉—的方法在大鼠中無效。

然而今年來自美國南加州大學(xué)干細(xì)胞中心，Keck醫(yī)學(xué)院等處的研究人員成功的獲得了基因敲除大鼠，這是到目前為止，*二種完成基因敲除的動(dòng)物模型，該研究為進(jìn)一步分析人類疾病提供了一種新的平臺(tái)。

來源：生物通