生命就像一部充滿奧秘的“天書(shū)”，而揭示其新奧秘，是生命科學(xué)研究的目標(biāo)，這些研究能促進(jìn)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)、醫(yī)學(xué)新突破和生物經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。19日，中國(guó)科協(xié)生命科學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合體公布了2022年度中國(guó)生命科學(xué)十大進(jìn)展。十項(xiàng)原創(chuàng)性突出、社會(huì)意義重大的科研成果入選，它們聚焦新冠病毒奧密克戎株是怎麼在人體實(shí)現(xiàn)免疫逃逸的﹔全球變暖，水稻怎麼才能抗高溫、不減產(chǎn)﹔心腦血管、糖尿病等疾病的治療有什麼新進(jìn)展等面向人民生命健康、世界科研熱點(diǎn)的問(wèn)題，將對(duì)“生命天書(shū)”的解碼，又推進(jìn)一步。

破解新冠免疫逃逸、水稻抗高溫、認(rèn)識(shí)細(xì)胞等熱點(diǎn)難題

新冠病毒奧密克戎株不斷突變，在全球引起多輪疫情，這是當(dāng)前每個(gè)人都關(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題。當(dāng)前，解析新冠突變株的體液免疫逃逸機(jī)制，對(duì)於廣譜新冠疫苗和抗體藥物的研發(fā)而言，十分重要。在此次公布的十大進(jìn)展中，北京大學(xué)謝曉亮、曹雲(yún)龍團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所王祥喜團(tuán)隊(duì)和中國(guó)食品藥品檢定研究院王佑春團(tuán)隊(duì)的研究，增進(jìn)了對(duì)世界新冠疫情防控的科學(xué)認(rèn)識(shí)。

他們率先報(bào)道了新冠奧密克戎及其亞型變異株的體液免疫逃逸特征與分子機(jī)制。首次解析了多種突變株的結(jié)構(gòu)特征和感染特性，並詳細(xì)刻畫(huà)了新冠中和抗體的全表位分布和逃逸圖譜。

糧食安全關(guān)乎國(guó)之根本，水稻是我國(guó)的主糧之一，對(duì)水稻的研究歷來(lái)備受關(guān)注。隨著全球氣候變暖，極端高溫天氣會(huì)使水稻大量減產(chǎn)，加劇糧食安全問(wèn)題。中科院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心林鴻宣團(tuán)隊(duì)與上海交通大學(xué)林尤舜團(tuán)隊(duì)合作揭示水稻高溫抗性的新機(jī)制，又挖掘出水稻抗高溫基因，為作物抗高溫育種提供珍貴基因資源，有助於解決培育抗高溫作物品種這個(gè)當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。

我國(guó)科學(xué)家對(duì)小小細(xì)胞的研究，竟能吸引來(lái)自25個(gè)國(guó)家的190余個(gè)科研團(tuán)隊(duì)參與？沒(méi)錯(cuò)，這就是來(lái)自華大生命科學(xué)研究院汪建、徐訊團(tuán)隊(duì)的研究。他們基於自主DNA納米球測(cè)序技術(shù)，研發(fā)了高精度大視場(chǎng)空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)，將認(rèn)識(shí)生命的分辨率推進(jìn)到了500nm的亞細(xì)胞級(jí)，相比過(guò)去同類(lèi)技術(shù)，分辨率提升了200倍，視野大小提升了483倍。他們還聯(lián)合國(guó)內(nèi)多個(gè)科研團(tuán)隊(duì)，在國(guó)際上首次繪制了小鼠、果蠅、斑馬魚(yú)、擬南芥和蠑螈等重要模式生物迄今為止最高精度、最全面的時(shí)空基因表達(dá)數(shù)據(jù)集，並發(fā)現(xiàn)了過(guò)程中起關(guān)鍵調(diào)控作用的全新細(xì)胞類(lèi)型，在國(guó)際上引起熱烈反響。

給心腦血管疾病和糖尿病患者帶來(lái)福音

對(duì)疾病的研究和治療歷來(lái)是生命科學(xué)研究的重點(diǎn)。在此次公布的十大進(jìn)展中，多項(xiàng)研究分別聚焦心血管、腦血管、糖尿病等疾病的治療，給這些患者帶來(lái)福音。

我國(guó)心血管疾病患者有3.3億，而血液中膽固醇過(guò)多是主要危險(xiǎn)因素?，F(xiàn)有降脂藥雖能不同程度降低血脂，但存在一定的副作用和局限性。膽固醇在生物體內(nèi)很難被降解，因而發(fā)現(xiàn)怎樣將膽固醇外排到體外，對(duì)於研發(fā)新的降脂藥具有重要意義。武漢大學(xué)泰康生命醫(yī)學(xué)中心宋保亮團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，糖蛋白受體ASGR1缺失后，膽固醇被外排到膽汁內(nèi)，進(jìn)一步通過(guò)糞便離開(kāi)機(jī)體。該發(fā)現(xiàn)為研發(fā)促膽固醇外排的新型降脂藥物指明方向。

在腦血管疾病治療方面，高復(fù)發(fā)是缺血性腦血管病防治的世界難題，但各國(guó)指南推薦的阿司匹林單一抗血小板治療效果有限，而疊加其他藥物的聯(lián)合抗血小板治療的臨床研究均因無(wú)效或增加嚴(yán)重出血風(fēng)險(xiǎn)而失敗，因此聯(lián)合治療曾被國(guó)際指南禁用於缺血性腦血管病。首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院王擁軍團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次提出的阿司匹林疊加氯吡格雷的短程雙通道雙效應(yīng)聯(lián)合治療方案改寫(xiě)了歐美等多國(guó)指南。該方案可使復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)降低23%，被評(píng)價(jià)為開(kāi)啟了腦血管病基因指導(dǎo)治療的新時(shí)代。

糖尿病患者對(duì)二甲雙胍這種藥物都不陌生，它不僅是治療二型糖尿病的一線藥物，還具有抗腫瘤、延緩衰老等神奇功效。但其上市65年來(lái)，作用靶點(diǎn)始終是一個(gè)謎。廈門(mén)大學(xué)林聖彩團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種被稱(chēng)為PEN2的蛋白質(zhì)是二甲雙胍的靶蛋白。重要的是，該研究不僅發(fā)現(xiàn)了二甲雙胍的直接作用靶點(diǎn)，而且還從分子角度勾畫(huà)出了二甲雙胍行使功能的路線圖。他們還篩選到一個(gè)能模擬辟谷效應(yīng)（卡路裡限制）的化學(xué)藥物（俗稱(chēng)“辟谷精”），具有降糖、治療脂肪肝、延長(zhǎng)壽命的效果。

人類(lèi)早期胚胎發(fā)育、基因組等研究取得新進(jìn)展

人類(lèi)自身蘊(yùn)藏著數(shù)不盡的生命科學(xué)奧秘——早期胚胎的發(fā)育如何啟動(dòng)？人體的每個(gè)基因組都有什麼功能？細(xì)胞如何清理錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)、損傷的細(xì)胞器等“垃圾”？對(duì)於這些問(wèn)題，此次入選的科研成果取得了一些新進(jìn)展。

在人類(lèi)卵子受精后，早期胚胎起初基本處?kù)掇D(zhuǎn)錄沉默狀態(tài)，翻譯調(diào)控對(duì)於卵子成熟、受精及胚胎基因組激活都起到了重要作用。合子基因組激活作為生命的第一次基因表達(dá)，是胚胎發(fā)育啟動(dòng)的標(biāo)志性事件。然而人類(lèi)合子基因組是如何激活的，長(zhǎng)久以來(lái)一直是一個(gè)未解之謎。清華大學(xué)頡偉教授、山東大學(xué)陳子江院士與趙涵教授課題組，首次繪制了人類(lèi)早期胚胎發(fā)育的翻譯圖譜。該工作解決了人類(lèi)胚胎程序第一次是如何啟動(dòng)的這一重大基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題，並且為未來(lái)治療不孕不育、改善輔助生殖技術(shù)提供了重要的理論基礎(chǔ)和研究工具。

人類(lèi)基因組早被測(cè)序，但其功能至今鮮為人知，這嚴(yán)重妨礙了疾病診治。上海科技大學(xué)池天團(tuán)隊(duì)，研發(fā)出顛覆性的“高通量、泛組織”基因功能解碼技術(shù)iMAP，能將小鼠基因的解碼速度提高至少100倍，並成功描繪了世界首張“擾動(dòng)圖譜”，它展示了小鼠90個(gè)蛋白編碼基因分別在39種組織細(xì)胞的基本功能，未來(lái)會(huì)催生覆蓋全部基因和組織、解碼整部“生命天書(shū)”的“全景擾動(dòng)圖”，后者將成為未來(lái)人們探索生命奧秘時(shí)必不可少的“世界地圖”。

細(xì)胞清理自身內(nèi)部的“垃圾”，自噬起到了“清道夫”的功能——通過(guò)把細(xì)胞內(nèi)錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)、損傷的細(xì)胞器等“垃圾”包裹在一個(gè)稱(chēng)作自噬體的雙層膜結(jié)構(gòu)，它們被運(yùn)送到溶酶體，從而得以降解及回收。尋找決定自噬體形成的信號(hào)是自噬領(lǐng)域一個(gè)長(zhǎng)期懸而未決的難題。中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所張宏團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，自噬誘導(dǎo)時(shí)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面發(fā)生鈣瞬變，並觸發(fā)一系列相關(guān)反應(yīng)。這項(xiàng)研究極大地促進(jìn)了人們對(duì)自噬分子機(jī)制的理解，並對(duì)探究?jī)?nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣失調(diào)導(dǎo)致的神經(jīng)退行性疾病等有重要意義。

在漫長(zhǎng)的生命進(jìn)化過(guò)程中，每百萬(wàn)年嚙齒類(lèi)動(dòng)物就會(huì)積累3.2至3.5種染色體重排，而靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物也會(huì)積累1.6種染色體重排。這類(lèi)事件如何在實(shí)驗(yàn)室模式動(dòng)物中進(jìn)行模擬和研究？中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所李偉、周琪團(tuán)隊(duì)與中科院分子細(xì)胞科學(xué)創(chuàng)新中心李勁鬆團(tuán)隊(duì)等首次實(shí)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物完整染色體的可編程連接，創(chuàng)建出一系列具有19對(duì)染色體的全新核型的實(shí)驗(yàn)小鼠，在實(shí)驗(yàn)室以人工設(shè)計(jì)的方式實(shí)現(xiàn)了自然界中經(jīng)過(guò)數(shù)百至數(shù)萬(wàn)年才能實(shí)現(xiàn)的核型演化事件，這項(xiàng)研究開(kāi)啟了哺乳動(dòng)物染色體遺傳改造的新領(lǐng)域。

（記者 詹媛）

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