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  •        終于走到了2020年的最后一個月,微博熱搜“回顧乘風破浪的2020”里不少人希望這一年能重啟,不想再讓心碎的時刻發生,但是時光不能倒流,而且這一年不僅僅是疫情肆掠,巨星殞落的一年,這一年也是無數個奇跡誕生的一年,就光是關于新冠病毒的研究,相信不會再有哪一段時間超越今年了,達到巔峰了,而且在生命科學領域,2020年盡管情況頻出,但科學家們依然依靠著自己努力和毅力,帶來了不少重要的成果。

           您心目中今年的“最佳”是哪些?新冠病毒的野生動物宿主?核酸檢測,疫苗研發?還是各大型項目的最新成果?抑或讓人眼前一亮的“黑科技”?生物通誠邀您在2020的最后一個月里,與我們一道評述生命科學的重大事件。

    1、來背書啦!癌癥新增四大物理特征


    以純物理學角度審視微觀生命體、探索基礎問題是一個較新的領域。一群科學家從腫瘤內的物理過程加速,擺脫困境,助推癌癥基礎和治療研究踏上了新的征程。

    還在背書癌癥“八大特征”?《Science》新增四大癌癥物理特征




    1. 2、沉默一個基因即可逆轉1型糖尿病


    3月的一項研究可能會改變注定發展成1型糖尿病的小鼠的命運,華盛頓大學麥迪遜分校的研究人員指出,從產生胰島素的細胞中移除一個基因,可以避免細胞受到自身免疫系統的攻擊,從而防止小鼠患上1型糖尿病。此外,今年科學家還提出了治療2型糖尿病的新方法:電磁場療法。

    意外!沉默一個基因即可徹底逆轉小鼠1型糖尿病
    值得相信嗎?Cell子刊利用電磁場治療二型糖尿病



    3、“千面”新冠病毒

    2020年,新冠病毒襲來,打了我們一個措手不及。帶著無法逃避的使命感和責任感,各國科學家開始了艱難漫長的研究,大家都知道這個病毒是根難啃的骨頭,但是沒有想到從病毒的起源,宿主,到結構,變異規律,再到檢測,疫苗都舉步維艱,然而舉全球之力,我們還是取得了不少重要的成果。

    輝瑞|里程碑:首款COVID-19 mRNA疫苗預計12月上市
    張伯禮、施一公、李蘭娟齊點贊:新冠病毒完整結構圖到底多牛
    綜述美國COVID-19檢測方法功與過
    全文詳解意大利新冠病毒早于19年9月傳播的論文
    北京大學,中科院合作發文:首次提出新冠發病機制或存在“兩階段”模式




    1. 4、基因組聚集數據庫gnomAD第一批重大發現浪潮

    1. 6月,《Nature》、《Nature》子刊重磅發表7篇旗艦論文,詳細介紹了從基因組聚集數據庫(Genome Aggregation Database)得到的新見解。這一數據庫是保存了60706個個體的外顯子的2016年的ExAC數據庫的升級版,它總共收集了125748個外顯子和15708個全基因組序列,是過去八年心血的結晶。

      《Nature》、《Nature》子刊重磅發表7篇旗艦論文!深扒你不可不知的gnomAD




    1. 5、《Nature》公布精確編輯線粒體DNA的基因編輯技術

    近年來,基因治療技術飛速發展,尤其是以CRISPR為代表的基因編輯技術不斷進步,但是似乎無所不能的CRISPR基因編輯,面對線粒體遺傳病卻顯得束手無策。這一研究首次實現精確編輯人類線粒體基因組,這是一個巨大的飛躍,如果能夠進行針對性的突變,就可以開發用于研究疾病的模型,確定突變在疾病中的實際作用,并篩選藥物,分析藥物對所涉及途徑的影響。

    來了來了!David Liu最新《自然》公布精確編輯線粒體DNA的基因編輯技術



    6、全球為阻止當前以及未來COVID-19疫情在疫苗研發方面的努力

    在病毒瘋狂肆虐的日子,疫苗進展就是群眾心目中的“定海神針”。歷史上,從未有哪種疫苗研發速度比得上SARS-CoV-2的,甚至還有兩款全球領先的mRNA疫苗打入了III期臨床,疫苗研發史冊記錄下了2020年這慘烈而輝煌的一章。

    中美志愿者已注射,還有哪些新冠疫苗在開發中?
    輝瑞新冠疫苗有效性超90%?科學界持謹慎樂觀態度
    Moderna疫苗有效性高達94.5%,但數據尚未得到同行評議




    7、阿爾茲海默癥的鎖開了,下一步何去何從?


    一種病,患者高達半億,全球研發投入堪比“范弗里特彈藥量”,結果連病因都沒找著,今年幾個另辟蹊徑的研究似乎已經撬開了阿爾茲海默癥的大門。

    不可預測的阿爾茲海默癥,現在找到病“根”了
    神經退行性變終于有藥可治了!Science發文
    全世界的曙光:新AB疫苗有望阻止阿爾茲海默癥的發展



    8、諾貝爾化學獎史上,首次將一座獎杯同時授予兩位女科學家


    每年諾貝爾獎開啟前都像猜謎,今年張峰的粉絲猜中了開頭,卻沒猜中結局。兩位女科學家——?,敿~埃爾·沙爾龐捷和珍妮弗·道德納——她們憑借開發基因組編輯方法(CRISPR/Cas9)所作出的貢獻包攬2020年諾貝爾化學獎。

    諾貝爾化學獎為何首次同時授予這兩位女科學家?



    9、中國科學家首次完成SARS-CoV-2全基因組確證


    中國疾控中心高度重視2019年12月在武漢出現的新型冠狀病毒疾?。–OVID-19),病原微生物專家們迅速進入應急工作狀態,指導完成了引起該病的SARS-CoV-2 病毒的全基因組測序, 并于2020年1月11日及時提交病毒完整基因組,為深入了解該病毒、從源頭阻斷疫情傳播和研究救治方案爭取時間。

    世衛組織:中國已分享新型冠狀病毒基因序列信息




    10、張鋒團隊助力開發病毒診斷新工具


    將Cas13的抗病毒活性與其診斷能力結合起來,張鋒團隊建立了一個強大的、可編程的快速診斷和抗病毒系統,新技術不僅好操作、靈敏度極高,還能準確地分辨幾種癥狀類似病毒。

    Science重磅:張鋒開拓新型檢測方法!2小時內現場判斷病毒種類,有望用于2019-nCoV的檢測



    11、帕金森不是一種疾病,而是兩種疾病,分別始于大腦和腸道

    多項成果已證實帕金森綜合征可被治愈,甚至有研究徹底顛覆了帕金森病根僅存在于腦的觀點。

    Brain:帕金森病原來不是一種病,而是兩種病
    太厲害了!中美華人團隊發文《Cell Stem Cell》——帕金森癥大腦損傷得以修復
    NEJM:里程碑! 美國麻省總醫院自體干細胞移植技術為帕金森病治療帶來希望
    逆轉帕金森??!付向東團隊聯合西南醫科大學發表Nature封面文章重要成果



    12、第二例HIV已被治愈,距離結束這場“瘟疫”還有多遠


    2020年是HIV成果頗豐的一年:不僅有基礎研究方面的突破,也有臨床治療方面的好消息。

    里程碑式的創舉!首次在試管中重現了HIV感染
    《柳葉刀》第二例HIV患者已經被治愈了
    Nature:吉利德研發出新HIV候選治療藥物,注射一針管半年!


    13、你曾以為精子像“蝌蚪”一樣游泳,實際人家像“水獺”


    這項生育科學研究打破了人們普遍接受的觀點,是3D顯微鏡技術的一項勝利。

    人類精子是如何游動的:新研究挑戰了幾個世紀以來的假設


    14、一個新基本事實:染色體實際上無形勝有形


    莊小威團隊又立奇功,開發一種新成像方法打破“糾結染色體是什么形狀”的思維定式。

    真實的染色體和教科書中的并不一樣



    15、科學家的野心直指再造器官


    類器官正迅速成為現代生命科學最前沿的工具之一,回顧歷史,每一款新類器官的誕生都將推進該器官領域的研究步上一個新臺階。2020年科學家們向更完善、更細化的下一代類器官發起挑戰,新增了胰島類器官、腸道類器官和心臟類器官。

    中科院學者最新Cell發文:小鼠胰島成體干細胞身份并建立胰島類器官長期擴增培養體系
    Nature子刊:日本學者開發出3D心臟類器官
    《Nature》更好的類器官



    16、2020年諾貝爾生理醫學獎:“追根溯源”戰勝丙肝


    血源性肝炎是導致世界各地人們肝硬化和肝癌的一個主要的全球性健康難題。今年的諾貝爾生理學或醫學獎授予了三位科學家,他們鑒定出一種新型病毒,即丙型肝炎病毒,從而在與血源性肝炎的斗爭中做出了決定性的貢獻。

    2020諾貝爾生理學或醫學獎揭曉:發現丙型肝炎病毒



    17、腸道微生物對下一代的影響


    腸道微生物的影響已經延伸到了下一代!今年的一項研究指出,腸道微生物群不僅能調節孕婦體內的許多生物化學物質,而且在發育中的胎兒和胎兒大腦中也有著不可思議的調節能力。

    《Nature》孕期腸道微生物對胎兒大腦健康發育影響太大了!
    Nature:母乳保護新生兒的作用竟然來自腸道微生物



    18、“最小恐龍”引發極大爭議,作者撤稿


    今年3月,中國地質大學(北京)、中科院古脊椎動物與古人類研究所)、美國洛杉磯自然史博物館等處在Nature上發文,在一塊約有9900萬年歷史的琥珀中發現了迄今最小恐龍,命名為寬婭眼齒鳥。但論文發表后受到了學界的質疑與爭議,在5個月后撤稿,成為了今年最受矚目的撤稿事件。

    中美團隊最新Nature在億年琥珀中發現最小恐龍!

    登Nature封面24小時,便遭十大質疑!“最小恐龍”成最大烏龍?




    19、讓人驚訝的循環線粒體——研究發現人體血液中居然存在無細胞線粒體

     

    1. 線粒體由于其在能量代謝和細胞間通訊中的關鍵作用而被認為是細胞的發電單位。一般認為,線粒體在無細胞環境中難以生存,但是今年一組科學家們已經檢測到細胞外的細胞器,在健康人的血液中漂流,發揮了正常的功能。

      讓人驚訝!最新研究發現人體血液中居然存在無細胞線粒體




    20、Science:人造葉綠體!比自然界的光合作用更高效


    5月,科學家們宣布利用液滴微流控技術將天然的葉綠體內中類囊體膜(thylakoid membrane)與CETCH固碳循環中的多種酶整合,構建出了能夠利用光照作為能量源且效率超過自然的人造葉綠體。這是合成生物學領域的一項重要進展,也是一項構建自養合成細胞的關鍵工作。

    《Science》合成生物學重大進展——制造出了人工葉綠體



    21、CRISPR抗癌臨床研究更進一步——細胞和基因治療的里程碑


    今年年初,賓州大學Abramson癌癥中心研究人員發現,經過基因編輯的免疫細胞可以在癌癥患者接受免疫后的幾個月內持續存活,發揮功能。11月以色列特拉維夫大學的科學家開發了利用CRISPR-Cas9技術治療癌癥的創新方法,讓患者生存率提高80%

    CRISPR終于有了抗癌I期臨床數據!Science新論文首次證實基因編輯細胞可以提高患者存活率


    22、迄今為止最詳細的人類心臟細胞圖譜


    9月,哈佛醫學院,Sanger研究所等處研究人員發布了迄今為止最詳細的成人心臟圖譜:“這是第一次,我們可以確切地看到每個細胞在人類心臟中的活動。”

    Nature重磅成果:人類心臟細胞的第一個圖譜




    23、不需要換血,只需稀釋血漿也能逆轉衰老


    2005年,加州大學伯克利分校的研究人員發現,用年輕和年老的小鼠共享血液和器官,可以使年老小鼠的組織恢復活力,扭轉衰老跡象。而今年,同一個研究小組的一項新研究表明,只需稀釋衰老小鼠的血漿(不需要年輕的血液)就可以達到類似的延緩衰老的效果。
    劇情大反轉!不需要換血,只需稀釋血漿就能逆轉小鼠衰老!



    24、一種全新液體活檢方法:滴血檢測腫瘤或將實現


    1. 研究人員發現由腫瘤釋放的稱為EVP(extracellular vesicles and particles)的微小包囊可以用于在早期階段檢測多種不同類型的癌癥。

      Cell發現另一種全新液體活檢方法,可以用于檢測癌癥
    具有里程碑意義的檢測研究:推進液體活檢在多種癌癥中的應用



    25、人類遺傳學研究里程碑,GTEx項目開啟遺傳學新紀元


    2010年,基因型組織表達(GTEx)的項目啟動,科學家們希望通過分子測定闡明基因組表達調控和遺傳變異之間的秘密。時隔十年,GTEx項目公布了最終研究成果,填補了人類遺傳學研究的空白。

    15篇論文齊發!《科學》封面報道人類遺傳學新紀元
    GTEx研究揭示了基因表達的個體間差異,該差異受到性別的輕度影響



    26、一個拷貝就會讓身高矮2厘米,終于發現靠譜的身高基因


    2008年,Nature雜志的指出,身高在很大程度上由基因決定,是一個遺傳率非常高的性狀。然而之后在一項共涉及3萬多人的全基因組關聯研究中,科學家們找到了40多個與身高差異相關的基因變異,卻發現這些基因變異對身高的影響非常小。今年,哈佛醫學院等處的研究人員終于確定了迄今為止最重要的決定身高的遺傳因素。

    長高的因素千萬個,Nature告訴你這個基因最靠譜



    27、癌癥免疫療法“全面開花”:被忽視的先天性免疫系統


    11月,賓州大學的一項新研究指出,先天性免疫系統對人體入侵者有更廣泛的反應,它可能是免疫治療成功的一個重要但被忽視的組成部分。此外,今年也是癌癥免疫新療法倍出的一年。

    β-葡聚糖啟動免疫系統攻擊癌癥
    Nature最新發現一種重要的癌癥免疫治療新方法:Gasdermin E
    Cell發布突破性癌癥免疫療法:“納米生物學”免疫療法
    Science癌癥免疫重要發現:VISTA讓免疫系統安靜,對抗癌癥
    Science破解25年謎題——免疫細胞檢測到癌癥的新機制



    28、填補教科書空白:基因轉錄到底是如何停止的?


    基因轉錄的重要性不言而喻,50多年來,Rho蛋白一直被視為結束轉錄過程的模型蛋白,而今年的最新研究發現了它并非如教科書中所說的那樣直接與mRNA接觸,而是在轉錄的整個過程中都搭著RNA聚合酶的“順風車”,這將改寫生物教科書上對轉錄終止的解釋。

    生物學教科書真的要更新了!Science發現關鍵細胞過程背后的秘密
    《Science》又一項研究駁斥了生物學教科書



    29、智能細胞+智能材料=智能制藥


    活的細胞是智慧的,生命體所具備的大多數功能都比如今最先進的機器精巧、恰當。極盡所能地模仿鮮活的細胞就誕生了一門制造“智能細胞”的藝術?,F在可以相互通話和自我決策的人造細胞出現了,可預測的是,這門藝術的應用場景和進一步研發空間將無比廣闊。

    智能細胞:一種極具潛力的新型治療工具
    大數據推動癌癥“智能”細胞療法



    30、神經科學創舉——整個大腦的精細3D立體圖譜


    歷時三年,本年度神經科學領域最大規模合作對1675只成年小鼠的大腦高分辨率成像進行了匯聚,構建了這張包含數百個不同區域、約1億個細胞的可視、可分析的集成3D多模式多尺度數據集,并且可公開訪問。

    Cell:小鼠整體大腦高分辨率三維圖譜




    31、30多篇文章填補教科書空白:太空旅行會對健康產生什么影響?


    這項研究是涵蓋研究人員對太空飛行基本特征了解的總體論文,代表了有史以來規模最大的一組太空生物學和宇航員健康影響數據。

    《Cell》等30多篇文章填補教科書空白:太空旅行會對健康產生什么影響?




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