硬核!2018年度中国生命科学十大进展评选在深颁奖

  6月1日,2018年度中国生命科学十大进展交流会暨青少年科普报告会在北京大学深圳研究生院举行。中国科学院、科研院所学术带头人、生命科学顶尖专家齐聚深圳,充分展示和宣传2018年度我国生命科学领域的重大科技成果,并向青少年传播普及生命科学知识。

  活动由中国科协生命科学学会联合体(以下简称“联合体”)主办,深圳湾实验室、北京大学深圳研究生院承办,深圳市科技创新委员会,深圳市科学技术协会协办。中国科协生命科学学会联合体轮值主席康乐院士,北京大学常务副校长、深圳湾实验室主任、北京大学深圳研究生院院长、中国工程院院士詹启敏,中国科学院院士孟安明、赵继宗、吴云东,中国科协科普部部长白希,广东省科协巡视员唐毅,深圳市人大副主任、深圳科协主席蒋宇扬等出席开幕式?;嵋橛芍泄菩蒲аЩ崃咸迕厥槌ね跣∧鞒?。

Δ深圳市人大副主任、深圳科协主席蒋宇扬。

  蒋宇扬表示,深圳深入实施创新驱动发展战略和健康中国战略,并将生命科学作为支柱产业培养。希望在本次大会的带动下,加快推进深圳生命科学基础研究和生物产业的发展,为建设粤港澳大湾区国际科技创新中心提供智力支撑。

Δ中国科协生命科学学会联合体轮值主席康乐院士。

Δ北京大学常务副校长、深圳湾实验室主任、北京大学深圳研究生院院长、中国工程院院士詹启敏。

Δ中国科协科普部部长白希。

  詹启敏表示,希望今天这场盛会,可以唤起青少年朋友探索科学的欲望,引领同学们走进科学的殿堂。白希表示,本次活动是把科学普及放在与科技创新同等重要位置的生动实践。他希望同学们从优秀的研究成果中领略生命科学的魅力,热爱生命科学,将来成为生命科学领域的后起之秀。

  王小宁现场介绍了2018年度中国生命科学十大进展评选的基本情况,天然免疫应答与炎性反应的新型调控机制(南开大学曹雪涛研究团队)、国际首例人造单染色体真核细胞(中国科学院植物生理生态研究所覃重军研究团队)、构建世界首例体细胞克隆猴(中国科学院神经科学研究所孙强和刘真研究团队)、母源因子 Huluwa 诱导脊椎动物胚胎体轴形成(清华大学孟安明和陶庆华研究团队)、中国被子植物区系进化历史研究(中国科学院植物研究所陈之端研究团队)、脑内新型谷氨酸合成通路参与学习记忆(中国科学技术大学熊伟和黄光明研究团队)、新型可遗传编码神经递质荧光探针的开发(北京大学李毓龙研究团队)、灵长类动物发育和寿命调控关键通路获揭示(中国科学院生物物理研究所刘光慧研究团队和中国科学院动物研究所胡宝洋研究组及李伟研究研究团队)、疱疹病毒的组装和致病机理(中国科学院生物物理研究所饶子和和王祥喜研究团队)、多维基因组学大数据指导下的继发胶质母细胞瘤精准治疗(首都医科大学北京市神经外科研究所江涛研究团队)等十项研究成果入选“十大进展”。

  现场进行了2018年度中国生命科学十大进展颁奖仪式??道直硎?,2015年至今,联合体开展了4个年度的“中国生命科学十大进展”评选系列活动。本年度十大进展的入选项目,涉及免疫学、神经科学、结构生物学等领域的前沿和热点,不仅代表2018年度中国生命科学领域的重大进展,也是本年度世界生命科学领域的重要成果。希望通过本次活动搭建科研院所、高校与高新技术企业的交流平台,进一步推动深圳作为粤港澳大湾区国际科技创新中心的建设。

Δ中国医学科学院姜明红教授。

  现场,中国医学科学院姜明红教授、中国科学院生物物理研究所王祥喜教授等10位入选2018年度中国生命科学十大进展项目的主要负责人,分别带来“十大进展”研究成果的精彩科普报告,并与青少年科学爱好者面对面交流,激发青少年未来投身生命科学研究的兴趣。500多位深圳中小学生聆听了报告。

Δ青少年科学爱好者向科学家提问。

  ★2018年“中国生命科学十大进展”分别为(排名不分先后):

  1.天然免疫应答与炎性反应的新型调控机制

  机体的天然免疫应答是“阴阳平衡”的动态过程。激活天然免疫应答和及时终止免疫炎症反应的分子是免疫学领域前沿研究热点。中国医学科学院北京协和医学院基础医学研究所、海军军医大学医学免疫学国家重点实验室及南开大学曹雪涛研究团队发现了数个调控免疫启动和炎症消退的新型分子并揭示了其相关作用机制。他们发现新型长链非编码RNA lnc-Lsm3b通过负反馈平衡的方式及时终止了病毒诱导干扰素产生的信号通路,避免了炎症损害;干扰素产生之后作用于相应受体,干扰素受体IFNγR2通过膜易位而在细胞膜上形成功能性干扰素受体,进而有效介导干扰素效应,而细胞核内分子RNF2通过STAT1泛素化修饰则适度预防了抗病毒免疫过度应答。另外,DNA甲基化氧化酶TET2通过调控Socs3 mRNA的去甲基化修饰而激活造血因子信号通路,促进体内髓系免疫细胞增殖和病原体清除。这些研究为病毒感染与炎症疾病防治提供了新思路和新靶标。

  2.国际首例人造单染色体真核细胞

  真核生物细胞一般含有多条染色体,例如人有46条,小鼠有40条,果蝇有8条,水稻有24条等。中国科学院植物生理生态研究所覃重军研究团队以天然含有16条染色体的真核生物酿酒酵母为研究材料,采用合成生物学“工程化”方法和高效使能技术,在国际上首次人工创建了自然界不存在的简约化的生命——仅含单条染色体的真核细胞。该研究表明天然复杂生命体系可以通过人工干预变简约,甚至可以人工创造全新的自然界不存在的生命。这是继上世纪人工合成牛胰岛素和tRNA之后,中国学者再一次利用合成科学策略,回答生命科学的重大基础问题,为人类对生命本质的研究,开辟了新方向。

  3.构建世界首例体细胞克隆猴

  非人灵长类动物是与人类亲缘关系最近的实验动物。由于可短期内批量生产遗传背景一致且无嵌合现象的动物模型,体细胞克隆技术被认为是构建非人灵长类基因修饰动物模型的最佳方法。自1997年克隆羊Dolly被报道以来,虽然有多家实验室尝试体细胞克隆猴研究,却都未成功。中国科学院神经科学研究所孙强和刘真研究团队经过五年攻关最终成功获得两只健康存活的体细胞克隆猴,从而实现了该领域从无到有的重大突破。该研究将为非人灵长类基因编辑操作提供更为便利和精准的技术手段,使得非人灵长类可能成为可以广泛应用的动物模型,进而推动灵长类生殖发育、生物医学,以及脑认知科学和脑疾病机理等研究的快速发展。

  4.母源因子Huluwa诱导脊椎动物胚胎体轴形成

  人和动物的躯体主要按头尾和背腹轴线发育出各种组织器官,这些轴线的形成依赖于胚胎期组织中心的作用,组织中心如何形成是发育生物学领域广为关注的重大科学问题。清华大学孟安明和陶庆华研究团队发现并命名了一个新的母源因子Huluwa,其缺失导致胚胎不能形成组织中心和体轴、不能形成头部组织,其异位表达可诱导形成额外的体轴;揭示了Huluwa蛋白招募Axin蛋白和Tankyrase端锚聚合酶而促使Axin蛋白降解、?;う?catenin蛋白的崭新机制;发现受精后母源Wnt配体和受体介导的信号不影响胚胎组织中心和体轴形成。因此,Huluwa是发育生物学家几十年来一直在寻找的组织中心关键决定因子。

  5.中国被子植物区系进化历史研究

  中国是全球植物多样性最丰富的国家之一,拥有近三万种有花植物,现存物种和区系的起源、演化与分布规律一直是备受关注的科学问题。中国科学院植物研究所陈之端研究团队经过多年的研究积累,重建了中国被子植物生命之树,发现约66%的属在中新世早期(2300万年前)之后出现,中新世是中国被子植物多样性形成的关键时期。结合140余万条物种分布数据,发现中国东部和西部区系进化历史截然不同,海拔低、森林繁茂的东部为古老属提供了避难所;海拔高、地形复杂的西部成为年轻属的快速分化中心。该研究明确了中国被子植物属级和种级水平应该重点?;さ墓丶厍?,填补了中国目前生物多样性?;ふ铰灾腥笔У囊豢?,即生物多样性不仅要?;の镏址岣欢?,而且要?;は低撤⒂嘌?,自然?;でㄉ枰浞挚悸乔档难莼?,这为中国生物多样性?;ず捅;でㄉ杼峁┝思崾档目蒲Щ?。

  6.脑内新型谷氨酸合成通路参与学习记忆

  谷氨酸在大脑内具有参与细胞内蛋白合成、能量代谢以及兴奋性神经信号传递等多种重要的生理功能,因此其生物合成途径的发现对于了解大脑工作机理以及探索相关疾病发生机制都将起到非常重要的作用。中国科学技术大学熊伟和黄光明研究团队依托自主开发的单细胞质谱技术,发现了一条脑内谷氨酸生物合成的新途径,并成功解析了该谷氨酸合成途径在日光照射改善学习记忆中的作用机制。该研究是自上世纪70至80年代之后,再度在大脑内发现新的谷氨酸生物合成通路,对该通路的深入研究则进一步拓展了人们对于脑内谷氨酸生理功能的认知。

  7.新型可遗传编码神经递质荧光探针的开发

  如何在拥有数十亿个神经细胞、数万亿个突触连接的大脑中精确检测神经递质的释放是长久以来困扰科学家的一个难题。北京大学李毓龙研究团队将荧光蛋白与特异性的人源神经递质受体巧妙地进行分子水平的融合和改造,开发出新型可遗传编码的乙酰胆碱和多巴胺荧光探针,具有高灵敏度、分子特异性、精确的空间分辨率和亚秒级响应速度,可在活体果蝇、斑马鱼、小鼠的大脑中实时检测多种行为模式中相关神经递质的变化。此外,该团队正在积极开发更多新的神经递质和调质的荧光探针,目前已在去甲肾上腺素、五羟色胺、腺苷、三磷酸腺苷和神经肽的探针开发工作中取得了重要进展,这将为研究大脑的功能提供重要的工具。

  8.灵长类动物发育和寿命调控关键通路获揭示

  衰老是机体生理功能随时间逐渐退化的过程,是人类慢性疾病的最大风险因素。虽然基于低等模式生物的研究发现了一系列调节衰老和寿命的基因,但这些基因对于灵长类动物的作用却鲜为人知。中国科学院生物物理研究所刘光慧研究团队和中国科学院动物研究所胡宝洋研究组及李伟研究团队合作,实现“长寿基因”SIRT6在非人灵长类动物中的全身敲除,获得了世界上首例长寿基因敲除的食蟹猴模型,进而揭示SIRT6基因在调节灵长类胚胎发育方面的全新作用。该研究首次阐释了灵长类和啮齿类动物在衰老和寿命调节通路方面的差异,为开展人类发育和衰老的机制研究以及相关疾病的治疗奠定了重要基础。

  9.疱疹病毒的组装和致病机理

  疱疹病毒感染能够引发人类多种疾病,包括口腔和生殖器疱疹、水痘、带状疱疹,严重的甚至包括多种免疫系统疾病、脑炎以及癌症等。中国科学院生物物理研究所饶子和和王祥喜研究团队首次报道了疱疹病毒2型核衣壳原子分辨率结构,阐明了核衣壳蛋白复杂的相互作用方式和精细的结构信息,提出了疱疹病毒核衣壳的组装机制和致病机理,为有效防治疱疹病毒的感染和开发新一代高效溶瘤病毒技术提供新策略。此外,该工作在技术方法学还有重大突破,针对于“大尺度颗?!钡闹毓狗椒ǖ挠τ?,使得冷冻电镜结构解析的应用范围进一步推广,从而推动结构生物学的进步与发展。

  10.多维基因组学大数据指导下的继发胶质母细胞瘤精准治疗

  脑胶质瘤是最常见的成人颅内恶性肿瘤,致残致死率高。继发性胶质母细胞瘤(sGBM)恶性进展的分子机制尚不明确,目前尚无针对性的临床治疗方案。首都医科大学北京市神经外科研究所、首都医科大学附属北京天坛医院江涛研究团队一直致力于脑胶质瘤恶性进展方面的基础及临床转化研究,并于2018年联合香港科技大学王吉光研究团队和北京师范大学樊小龙研究团队,首次证实MET基因系列变异是驱动脑胶质瘤恶性进展的关键机制;首次在基因变异全景图的广度提出继发性胶质母细胞瘤克隆进化模型;并研发具有高效通过血脑屏障、高特异性等优点的MET单靶点抑制剂PLB-1001,完成I期临床试验,开辟了从融合基因角度研究脑胶质瘤恶性进展机制的新领域,充分体现了“从临床中来,到临床中去”的研究思路和理念。

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