5分钟看完Science评选的2018十大“年度突破”| 视频

新一期Science公布了该杂志评选出的2018十大“年度突破（2018 Breakthrough of the Year）”，排名第一的是生命科学领域的成就——在细胞级别研究胚胎的发育过程（“Development cell by cell”）。动物如何从一个单细胞发育到后来具有多个器官和数十亿细胞的复杂生命体？这个问题古往今来一直萦绕在科学家心头。近些年生命科学领域的技术进步，让科学家有机会以更高的“时空分辨率”来审视胚胎发育的“路线图”。今年发表的一些论文，采用了几种新技术以“一个细胞一个细胞”的惊人细节来展示涡虫、斑马鱼、蛙等生物如何从单个细胞开始发育出各种器官和组织。这些新技术可以帮助科学家从生物体中分离出数千个完整细胞、高效地对每个细胞中的遗传物质（如RNA）进行测序、以及使用计算机或细胞标记来重建胚胎发育与基因表达在空间和时间上的关系。当然，这些技术也用于被研究人类细胞如何生长发育、组织如何再生、以及在疾病中细胞如何发生变化。对于发育理解的越清楚，人类对自己的认知就越深入，才更有可能战胜一些目前看来无法战胜的疾病。

斑马鱼胚胎早期发育。图片来源：JEFFREY FARRELL, SCHIER LAB / HARVARD UNIVERSITY

还是来看视频吧：

2018十大“年度突破”。视频来源：Science

其他突破（“Runners-up”），以及今年新加入的负面新闻——“Breakdowns”，依次是：

图片来源：Science

“Messengers from a far-off galaxy”

埋在南极冰层下的探测器，发现来自遥远星系的中微子。

“Molecular structures made simple”

基于电子显微镜的小分子结构解析技术。这个技术X-MOL曾详细报道过，见：做个“CT”，分分钟敲定小分子结构

“Ice age impact”

借助飞机雷达，科学家在格陵兰岛西北部千米厚的冰盖下发现了一个小行星撞击坑。据推测，撞击可能发生在13000年前。

“#MeToo makes a difference”

科研领域的性骚扰事件长期以来都不为人知，但今年的“#MeToo”运动却改变了这一点，受害者不再沉默，一些原先著名的科学家身败名裂。

“An archaic human ‘hybrid’”

科学家对一个5万年前的女性骨头碎片进行DNA测序，发现她可能是目前发现的最早的“混血儿”——母亲是尼安德特人（Neanderthals）而父亲是丹尼索瓦人（Denisovan）。

“Forensic genealogy comes of age”

美国警方在科学家的帮助下，将从犯罪现场收集的DNA信息上传到公共家谱DNA数据库来识别嫌疑人的亲属，再结合家族树分析结果和其他线索，来锁定犯罪嫌疑人。在这种被称为“法医家谱学”的新研究领域的协助下，美国警方破获了上世纪70-80年代发生于加州的系列强奸和凶杀案，将所谓的“金州杀手（Golden State Killer）”Joseph James DeAngelo逮捕归案。

“Gene-silencing drug approved”

基于“RNA干扰（RNAi）”的基因沉默机制的药物今年首次获得了美国监管部门的批准，这种名为Onpattro的药物用于治疗罕见遗传病“遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性”。基因沉默药物的获批上市，将针对疾病基因的新一类药物开发推进到了新的时代。

“Molecular windows into primeval worlds”

今年，科学家们在生活于五亿年前的生物化石中发现了分子的痕迹，比如类固醇，这对古生物学的研究产生了重要的影响。

“How cells marshal their contents”

细胞内生物大分子（蛋白质、RNA、DNA）如何在正确的位置和时间聚集在一起执行关键功能？科学家猜测答案可能是“形成液滴”。今年，科学家终于观察了生物大分子在细胞内形成的液滴，这正在成为一种新的细胞组织形式。

今年科学研究领域的负面新闻有不少，Science选出了三大“Breakdowns”：

“Climate-fueled disasters rise, political action stalls”

气候灾难加剧，行动停滞不前。美国西部和北欧地区发生毁灭性的山火、欧洲南部创纪录的热浪、美洲和东太平洋的飓风、龙卷风和洪水……今年，受气候影响的灾害带来的破坏越来越强，持续时间更长。更糟糕的是，世界海洋的总体温度已经是自有记录以来的最高点；海平面比上世纪90年代高出约8厘米且还正在加速增加；全球温室气体排放量再次达到历史最高水平，可能比去年增加2％以上。与严峻形势形成鲜明对比的是，以现任总统为代表的美国政府却正否认人类活动会引起气候变化，否认全球变暖，退出《巴黎协定》，削减相关研究和控制经费……

“An ethically fraught gene-editing claim”

贺建奎领导的团队此前公开宣称已经完成对人类胚胎的基因编辑，并且两名婴儿已经诞生，这在全世界掀起轩然大波。从伦理到技术细节，贺建奎的行为招致了科学界和公众的广泛质疑与批评。

“Brazilian science gutted”

由于多年的资金不足和疏于管理，巴西拥有200年历史的里约热内卢国家博物馆于今年9月2日晚被烧毁，这一悲剧事件的背后，是许多研究人员所担心的巴西科学研究走下坡路的现状。

https://vis.sciencemag.org/breakthrough2018/finalists/