每年年底，Science雜志都會按慣例評選出科學(xué)進展。上周Science雜志公布了該刊評選出的2010年度科學(xué)進展，其中名列*位的是物理學(xué)研究方面的成果：*個量子機械，其余幾項研究（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*個由一個合成的基因組所控制的細胞，這代表著世界上*人造生命細胞的誕生，是人類科學(xué)歷*的一個突破性成果。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)為這個目標奮斗了十幾年，他參與的一些項目正在利用合成生物學(xué)生成細菌，把煤轉(zhuǎn)變成清潔天然氣，并把吸收二氧化碳的藻類轉(zhuǎn)變成碳氫化合物燃料。合成生物學(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)家也對這項研究結(jié)果表示擔憂，害怕由于濫用這項技術(shù)或者實驗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

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

獲得*個版本的尼安德特人的基因組測序完成了人們的一個長期以來的夢想。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報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（或者說是那個極小的實際編碼蛋白質(zhì)的基因組部分）進行測序，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單獨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，并且用于其它具有高度轉(zhuǎn)移性的癌癥的治療靶標。

分子動力學(xué)模擬

模擬蛋白質(zhì)在折疊時的旋轉(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強力的電腦之一的能力來跟蹤在一個小的正在折疊的蛋白質(zhì)中的原子運動，其能跟蹤的時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)

更快更廉價的測序技術(shù)使人們能夠?qū)h古和現(xiàn)代的DNA進行非常大規(guī)模的研究。 今年“千人基因組”計劃公布了*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構(gòu)啟動的一項測序計劃，在這一計劃中，科學(xué)家們將對各地至少1000個（目前是2000個人左右）人類個體的基因組進行測序，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龐大的、公開的人類基因變異目錄，有助于進行分析以及個體化醫(yī)療。

iPS新型培養(yǎng)方法：RNA重新編程

iPS好用但是不敢用，這主要是因為其潛在致癌性，效率低等問題，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胞經(jīng)過一系列實驗快速地誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變成iPS細胞，從而消除因注射病毒和致癌基因造成的風(fēng)險，而且這一技術(shù)的效率大約是其他傳統(tǒng)方式的100倍。

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

大鼠的回歸

小鼠統(tǒng)治著實驗室的動物世界，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驗，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”—在這些動物中根據(jù)研究需要而將其某些特定的基因準確地關(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物模型，該研究為進一步分析人類疾病提供了一種新的平臺。

來源：生物通