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Science：2008年十大科学进展
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《科学》杂志在其2008年度十大科学突破名单中，将最高的奖项授予了对来自病人的细胞进行程序重新设定以生产“定做的”细胞系的研究。这些细胞系，以及产生它们的有关技术可提供人们理解及可能在某一天治愈很难研究的诸如帕金森氏病和I型糖尿病等的寻求已久的工具。负责新闻的副主编 Robert Coontz说：“开始着手挑选本年度最大的科学进展的时候，我们首选的是细胞程序的重新设定，这项研究几乎在一夜之间开启了一个生物学的新的领域，它有希望成就挽救生命的医学上的进步。”接着是另外9项科学成就。在这9项中，除了排在第二的直接探测太阳系外的行星之外，其它各项并非按特意的顺序排列。 Science：2008年十大科学进展——细胞重编程 在最新一期Science杂志评出的2008年十大科学进展(Breakthrough of the year)中细胞重编程被评为第一位。这项研究几乎在一夜之间开启了一个生物学的新的领域，它有希望成就挽救生命的医学上的进步。 细胞重编程(Reprogramming Cells)指的是分化的细胞在特定的条件下被逆转后恢复到全能性状态，或者形成胚胎干细胞系，或者进一步发育成一个新的个体的过程。 通过插入回拨细胞发育时钟的基因，研究人员正在深入了解疾病和研究细胞如何决定其命运的生物学。 今年，科学家们实现了一个长期寻求的细胞炼金术壮举。他们从不同疾病的患者身上提取皮肤细胞，将其再编程为干细胞。改造后的干细胞在实验室里生长并分裂，为研究人员研究构成疾病基础的细胞过程提供了新工具。这项成就也可能是用患者自身细胞治疗疾病的漫长征途中的重要一步。 Science：2008年十大科学进展——看到太阳系外行星 天文学家首次看到了系外行星，对有些人来说，新的观测结果也许不过是用光点取代了波形而已。也将给天文学家提供新的线索回答他们的疑问：这些遥远的行星是什么材料构成的、又是如何形成的 Science：2008年十大科学进展——癌症基因 今年研究人员把注意力放到了导致肿瘤细胞失控的错误DNA上。这些研究正在揭示某些人类癌症的整个基因图谱，为癌症诊断和治疗提供新的途径。 肿瘤细胞一般到处都是基因错误，打乱主要的细胞通路，从而导致细胞肆意分裂。多亏人类基因组的完成和更廉价的测序技术，研究人员现在可以系统地调查癌细胞里的很多基因，找出以前的方法漏掉的基因变化。这些名为癌症基因组的项目两年前出了第一批结果，2008年研究这方面的成果大增。 排在成果首位的是胰腺癌和胶质母细胞瘤、两种最致命的癌症。研究人员通过对数百甚至数千基因测序，找出了几十种突变，有已知的，也有未知的。例如，一种叫IDH1的新的癌症基因被发现在12%的脑胶质瘤样本中出现，这个比例相当大。另一项胶质瘤研究发现了一些线索，有助于找出某些病人的肿瘤发展出抗药性的原因。其它研究把肺腺癌肿瘤和急性骨髓性白血病中的异常DNA挑了出来。 Science：2008年十大科学进展——新的高温超导体 物理学家发现了高温超导体的第二个家族，高温超导体指的是某些在比绝对零度高很多的温度下没有阻力地导电的材料，现在还无法解释高温超导的原因。这一进展加深了凝聚态物理学里最大的谜团。 Science：2008年十大科学进展——观察蛋白质工作 科学家一直在争论蛋白质如何与靶标结合。大多数科学家认为靶标分子的形状迫使蛋白质扭动形成与靶标结合的互补。但是溶液中的蛋白质也可能不断扭动成几种稍有不同的构像，直至一种构像找到靶标。德国和美国的计算生物学家为这个新想法提供了大胆的新支持，他们处理了大量的实验数据，证实了一个长期研究的蛋白质是如何在几十个不同构像之间跳舞的。在另一项令人惊奇的实验中，一个美国研究小组跟踪个体蛋白质，发现一个单个随机分子事件可以将某个细菌细胞从一种代谢状态转变成另一种。 Science：2008年十大科学进展——燃烧水 可再生能源，如风能、太阳能，有很大的发展空间。它们来源丰富，不含碳，价格也在降低。但是它们不全时工作。即使太阳高照、风儿徐徐的时候，也没有什么好方法能大规模储存多余的电。今年，美国研究人员报告说他们开发了一种新的催化剂，或许可以开始改变这种状况。 这种催化剂是钴和磷的混合物，它用电把水分解成氢和氧。然后氢可以用于燃烧，或是添加到燃料电池中将其重新与氧结合从而产生电。几十年来，研究人员知道贵重金属如白金可以分解水。但是白金太稀有，成本又高，所以大规模使用并不现实。新的钴催化剂离应用也还有距离；对于工业用途来说，其作用还太慢。但是找到一种低廉、资源丰富的金属来代替白金，这就迈出了关键一步。现在，如果研究人员能够让钴的作用加快，那么不稳定的可再生能源将来很有希望作燃料，用于任何时候、任何地方 Science：2008年十大科学进展——胚胎发育录像 受精卵变成生物体的过程中细胞如何“跳舞”是发育生物学研究的中心。但是大多数显微镜只能看到这个过程的一部分。今年，科学家前所未有地观测到了细胞 “跳芭蕾”的细节，他们录下了斑马鱼发育第一天、构成其胚胎的约16000个细胞的运动，并进行了分析。 Science：2008年十大科学进展——另一种颜色的脂肪 今年，研究人员终于揭开了所谓的棕色脂肪的神秘根源。棕色脂肪与脂肪有很大差别，它是一种消耗能量的组织，距离肌肉仅一步之遥。 Science：2008年十大科学进展——质子质量的“预测” 物理学家从对质子内部结构的一个理论描述出发，精确计算出了质子和其它一些由夸克和胶子构成的粒子的质量。质子质量不是新数据；差不多100年前，实验者们就已经能称出来。但是这些新结果显示，物理学家终于能够准确计算出把夸克紧密结合在一起的极为复杂的强力。 Science：2008年十大科学进展——测序大丰收 今年，研究人员用名为454测序法的“合成测序”（sequencing by synthesis）系统，制造出了已经灭绝的穴熊和尼安德特人的线粒体基因组及猛犸象的80%的基因组。该系统在微观珠子上“生长”用荧光标记的DNA。尼安德特人全部基因组的初步草案正在完成中。另一种由Solexa（现在是Illumina公司的一部分）开发的新技术在科学文献中首次亮相，该技术被用来测序一个亚洲人、一个非洲人和一个癌症患者的首个基因组，为科学家进一步了解早期人类迁徙和可能与导致恶性肿瘤有关的候选基因提供了线索。Illumina公司技术用玻璃板上的大规模并行反应测序DNA。美国太平洋生物科学公司（Pacific Biosciences）是一家测序单个DNA分子的公司，该公司发表了一篇概念证明的论文，让人们看到了一种更快的基因组测序法。现在的目标就是使这个方法更精确。成本在继续下降；至少有一个公司号称花5000美金测一个基因组正在成为可能 |
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