生命就像一部充滿奧秘的“天書”，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)的開發(fā)、醫(yī)學(xué)新突破和生物經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。19日，中國科協(xié)生命科學(xué)學(xué)會聯(lián)合體公布了2022年度中國生命科學(xué)十大進(jìn)展。十項(xiàng)原創(chuàng)性突出、社會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么在人體實(shí)現(xiàn)免疫逃逸的；全球變暖，水稻怎么才能抗高溫、不減產(chǎn)；心腦血管、糖尿病等疾病的治療有什么新進(jìn)展等面向人民生命健康、世界科研熱點(diǎn)的問題，將對“生命天書”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)問題。當(dāng)前，解析新冠突變株的體液免疫逃逸機(jī)制，對于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、曹云龍團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國科學(xué)院生物物理研究所王祥喜團(tuán)隊(duì)和中國食品藥品檢定研究院王佑春團(tuán)隊(duì)的研究，增進(jìn)了對世界新冠疫情防控的科學(xué)認(rèn)識。

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，并詳細(xì)刻畫了新冠中和抗體的全表位分布和逃逸圖譜。

糧食安全關(guān)乎國之根本，水稻是我國的主糧之一，對水稻的研究歷來備受關(guān)注。隨著全球氣候變暖，極端高溫天氣會使水稻大量減產(chǎn)，加劇糧食安全問題。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，有助于解決培育抗高溫作物品種這個(gè)當(dāng)前亟待解決的問題。

我國科學(xué)家對小小細(xì)胞的研究，竟能吸引來自25個(gè)國家的190余個(gè)科研團(tuán)隊(duì)參與？沒錯(cuò)，這就是來自華大生命科學(xué)研究院汪建、徐訊團(tuán)隊(duì)的研究。他們基于自主DNA納米球測序技術(shù)，研發(fā)了高精度大視場空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)，將認(rèn)識生命的分辨率推進(jìn)到了500nm的亞細(xì)胞級，相比過去同類技術(shù)，分辨率提升了200倍，視野大小提升了483倍。他們還聯(lián)合國內(nèi)多個(gè)科研團(tuán)隊(duì)，在國際上首次繪制了小鼠、果蠅、斑馬魚、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，并發(fā)現(xiàn)了過程中起關(guān)鍵調(diào)控作用的全新細(xì)胞類型，在國際上引起熱烈反響。

給心腦血管疾病和糖尿病患者帶來福音

對疾病的研究和治療歷來是生命科學(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，給這些患者帶來福音。

我國心血管疾病患者有3.3億，而血液中膽固醇過多是主要危險(xiǎn)因素。現(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，對于研發(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)一步通過糞便離開機(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)合治療曾被國際指南禁用于缺血性腦血管病。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)合治療方案改寫了歐美等多國指南。該方案可使復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)相對降低23%，被評價(jià)為開啟了腦血管病基因指導(dǎo)治療的新時(shí)代。

糖尿病患者對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，作用靶點(diǎn)始終是一個(gè)謎。廈門大學(xué)林圣彩團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種被稱為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)（卡路里限制）的化學(xué)藥物（俗稱“辟谷精”），具有降糖、治療脂肪肝、延長壽命的效果。

人類早期胚胎發(fā)育、基因組等研究取得新進(jìn)展

人類自身蘊(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？人體的每個(gè)基因組都有什么功能？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”？對于這些問題，此次入選的科研成果取得了一些新進(jìn)展。

在人類卵子受精后，早期胚胎起初基本處于轉(zhuǎn)錄沉默狀態(tài)，翻譯調(diào)控對于卵子成熟、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)育啟動的標(biāo)志性事件。然而人類合子基因組是如何激活的，長久以來一直是一個(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，首次繪制了人類早期胚胎發(fā)育的翻譯圖譜。該工作解決了人類胚胎程序第一次是如何啟動的這一重大基礎(chǔ)科學(xué)問題，并且為未來治療不孕不育、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。

人類基因組早被測序，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，并成功描繪了世界首張“擾動圖譜”，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，未來會催生覆蓋全部基因和組織、解碼整部“生命天書”的“全景擾動圖”，后者將成為未來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是自噬領(lǐng)域一個(gè)長期懸而未決的難題。中國科學(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，并觸發(fā)一系列相關(guān)反應(yīng)。這項(xiàng)研究極大地促進(jìn)了人們對自噬分子機(jī)制的理解，并對探究內(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。

在漫長的生命進(jìn)化過程中，每百萬年嚙齒類動物就會積累3.2至3.5種染色體重排，而靈長類動物也會積累1.6種染色體重排。這類事件如何在實(shí)驗(yàn)室模式動物中進(jìn)行模擬和研究？中國科學(xué)院動物研究所李偉、周琪團(tuán)隊(duì)與中科院分子細(xì)胞科學(xué)創(chuàng)新中心李勁松團(tuán)隊(duì)等首次實(shí)現(xiàn)了哺乳動物完整染色體的可編程連接，創(chuàng)建出一系列具有19對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)過數(shù)百至數(shù)萬年才能實(shí)現(xiàn)的核型演化事件，這項(xiàng)研究開啟了哺乳動物染色體遺傳改造的新領(lǐng)域。

（記者 詹媛）

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