美国《科学》杂志发布2018年十大科学突破

2019年02月08日 18:05科学网 责任编辑:栗子

  当地时间12月20日,美国《科学》杂志发布2018年度十大科学突破。

  其中,在单细胞水平上追踪生物体发育被列为十大突破之首,理由是相关技术“将改变未来10年的研究”。

  此外,今年《科学》还列出了3大科学“崩坏”事件,“基因编辑婴儿,道德红线在哪?”入选。

  1. 单细胞水平追踪生物体发育

 

  处于发育早期的斑马鱼胚胎。荧光标记突出了表达帮助决定细胞将变成何种类型的基因的细胞。

  图片来源:JEFFREY FARRELL, SCHIER LAB/HARVARD UNIVERSITY

  至少从希波克拉底时代开始,生物学家便对单个细胞如何发育成拥有多个器官和数十亿细胞的成年动物之谜感到震惊。

  古希腊医生猜测,母亲呼出的湿气帮助塑造了正在生长的婴儿。

  但现在,我们知道,是DNA最终精心安排了细胞增殖和分化的过程。

  如今,正如乐谱会显示弦乐器、铜管乐器、打击乐器和木管乐器何时插入以创建交响乐一样,3种技术的组合正在揭示单个细胞中的基因何时启动,从而暗示细胞发挥其专门的作用。

  由此,科学家能以惊人的细节——按照逐个细胞并随着时间推移,追踪生物体和器官的发育。

  《科学》杂志将这些技术的组合及其在推动基础研究和医学进化方面的潜力列为2018年度十大突破之首。

  驱动这些进展的技术将上千个完整细胞从活体生物中分离出来,对每个细胞中被表达的遗传物质进行高效测序,然后用计算机或者对细胞进行标记,重建它们的时间和空间联系。

  德国柏林马克斯—德尔布吕克系统生物学家Nikolaus Rajewsky认为,这3项技术“将改变未来十年的研究”。

  相关论文信息:

  Science, Vol. 360, p. 367, 27 April 2018

  Science, Vol. 360, p. 967, 1 June 2018

  Nature Reviews Molecular Cell Biology, Vol. 19, p. 399, 17 April 2018

  Nature Biotechnology, Vol. 36, p. 442, 28 March 2018

  Nature Biotechnology, Vol. 36, p. 469, 9 April 2018

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