新浪科技訊 北京時(shí)間2020年1月10日下午消息，今日上午，2019年度“中國(guó)生命科學(xué)十大進(jìn)展”新聞發(fā)布會(huì)在中國(guó)科技會(huì)堂召開。

　　在發(fā)布會(huì)上，中國(guó)科協(xié)生命科學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合體有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)介紹了“中國(guó)生命科學(xué)十大進(jìn)展”評(píng)選情況及本年度評(píng)選活動(dòng)亮點(diǎn)；本年度入選項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人介紹了各項(xiàng)目成果的特色、創(chuàng)新點(diǎn)和科學(xué)意義。

　　自2015年起，中國(guó)科協(xié)生命科學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合體以“公平、公正、公開”為原則開展年度“中國(guó)生命科學(xué)十大進(jìn)展”評(píng)選工作，旨在推動(dòng)生命科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新，充分展示和宣傳我國(guó)生命科學(xué)領(lǐng)域的重大科技成果。目前，中國(guó)科協(xié)生命科學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合體已開展了5個(gè)年度的評(píng)選系列活動(dòng)，得到中國(guó)科協(xié)的充分肯定和積極支持，并贏得社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。每年公布評(píng)選結(jié)果后，邀請(qǐng)入選項(xiàng)目專家編寫和出版科普書籍，并舉辦交流會(huì)暨面向青少年的科普?qǐng)?bào)告會(huì)，向公眾揭示生命科學(xué)的新奧秘，為生命科學(xué)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)展提供新的思路，極大提高了生命科學(xué)的社會(huì)影響力。

　　2019年度，中國(guó)科協(xié)生命科學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合體延續(xù)了上一年度“中國(guó)生命科學(xué)十大進(jìn)展”評(píng)選方法的創(chuàng)新，將項(xiàng)目成果進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)新類和技術(shù)創(chuàng)新類分類評(píng)選，希望引導(dǎo)生命科學(xué)領(lǐng)域的科技工作者認(rèn)識(shí)到——研究方法和工具的創(chuàng)新與理論的創(chuàng)新同等重要。本年度項(xiàng)目成果經(jīng)中國(guó)科協(xié)生命科學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合體成員學(xué)會(huì)推薦，由以兩院院士為主的生命科學(xué)、生物技術(shù)和臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域同行專家評(píng)選，并經(jīng)中國(guó)科協(xié)生命科學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合體主席團(tuán)審核，最終確定7個(gè)知識(shí)創(chuàng)新類和3個(gè)技術(shù)創(chuàng)新類項(xiàng)目成果為2019年度“中國(guó)生命科學(xué)十大進(jìn)展”。

　　中國(guó)科協(xié)生命科學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合體現(xiàn)向社會(huì)公布2019年度“中國(guó)生命科學(xué)十大進(jìn)展”評(píng)選結(jié)果（排名不分先后）。

　　破解硅藻光合膜蛋白超分子結(jié)構(gòu)和功能之謎

　　光合作用為地球上幾乎所有生物的生存提供了能源和氧氣。硅藻是一種重要的水生光合生物，貢獻(xiàn)了地球每年20%的原初生產(chǎn)力，在全球生態(tài)變化和碳循環(huán)中起重要作用， 這與硅藻光合膜系統(tǒng)和捕光蛋白的結(jié)構(gòu)與功能密切相關(guān)。

　　中國(guó)科學(xué)院植物研究所沈建仁、匡廷云研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次解析了硅藻捕光天線膜蛋白（FCP）1.8埃的高分辨率結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步與清華大學(xué)隋森芳研究團(tuán)隊(duì)合作解析了硅藻光系統(tǒng)II和FCP超級(jí)復(fù)合物3.0埃的電鏡結(jié)構(gòu)，率先破解了硅藻光合膜蛋白超分子結(jié)構(gòu)和功能之謎，闡明了硅藻高效捕獲藍(lán)綠光、高效傳遞和轉(zhuǎn)化光能以及光保護(hù)的機(jī)理，為人工模擬光合作用、指導(dǎo)設(shè)計(jì)新型高光效作物提供了新思路和新策略。研究成果得到國(guó)內(nèi)外專家的高度評(píng)價(jià)，《科學(xué)》雜志（Science）專題評(píng)論這兩項(xiàng)工作對(duì)于理解光合生物捕光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有里程碑意義。

　　這兩項(xiàng)成果均發(fā)表于《科學(xué)》雜志（Science，2019，363：eaav0365；Science，2019，365：eaax0446）。

　　反芻動(dòng)物基因組進(jìn)化及其對(duì)人類健康的啟示

　　包括牛、羊在內(nèi)的反芻動(dòng)物不僅在人類文明起源和現(xiàn)代食品安全中有重大意義，其獨(dú)特的進(jìn)化特征對(duì)人類健康也有重要啟示意義。

　　西北工業(yè)大學(xué)王文研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)外多家單位，闡明了長(zhǎng)期有爭(zhēng)議的反芻動(dòng)物進(jìn)化歷史，解析了反芻動(dòng)物獨(dú)特性狀的遺傳基礎(chǔ)；探究了鹿角快速再生和鹿抗癌能力的遺傳基礎(chǔ)；揭示了馴鹿晝夜節(jié)律喪失、高效維生素D和鈣代謝等的分子機(jī)制。該研究探索開拓了研究重大生命現(xiàn)象的新途徑，闡明了反芻動(dòng)物進(jìn)化和極端環(huán)境適應(yīng)的機(jī)制，對(duì)器官再生、抗腫瘤、節(jié)律紊亂和骨質(zhì)疏松等健康醫(yī)學(xué)的研究具有重要啟示意義。

　　該成果以三篇研究長(zhǎng)文同時(shí)發(fā)表于《科學(xué)》雜志（Science，2019，364：eaav6446；Science，2019，364：eaav6335；Science，2019，364：eaav6312）。

反芻動(dòng)物適應(yīng)進(jìn)化的機(jī)制及其對(duì)健康醫(yī)學(xué)的啟示

　　實(shí)現(xiàn)哺乳動(dòng)物裸眼紅外光感知和紅外圖像視覺能力

　　人和動(dòng)物的感知覺能力受到生命體自身物理化學(xué)條件限制，拓展感知的極限一直是人類追求探索的目標(biāo)。哺乳動(dòng)物感知光的波譜范圍在390-760 nm，波長(zhǎng)大于760nm的近紅外光無法被哺乳動(dòng)物感知，同時(shí)色盲也是感光光譜缺陷導(dǎo)致的疾病。

　　中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)薛天研究組與美國(guó)馬塞諸塞州州立大學(xué)韓鋼研究組合作，結(jié)合視覺神經(jīng)生物醫(yī)學(xué)與創(chuàng)新納米技術(shù)，利用可吸收紅外光并轉(zhuǎn)化為可見光的上轉(zhuǎn)換納米材料，導(dǎo)入動(dòng)物視網(wǎng)膜中使其靶向錨定在感光細(xì)胞上，首次實(shí)現(xiàn)動(dòng)物裸眼紅外光感知和紅外圖像視覺能力。該研究在加密、安全、人機(jī)交互以及視覺疾?。ㄈ缟さ龋┲委熀脱劭扑幬镞f送等方面具有應(yīng)用潛力。

　　該成果發(fā)表于《細(xì)胞》雜志（Cell，2019，177：243-255）。

注射了上轉(zhuǎn)換納米顆粒的小鼠獲得了紅外光感知和紅外圖像視覺能力

　　單堿基基因編輯造成大量脫靶效應(yīng)及其優(yōu)化解決方法

　　CRISPR/Cas9及其衍生工具單堿基編輯器已廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究。然而，基因編輯造成的脫靶風(fēng)險(xiǎn)阻礙著該類技術(shù)應(yīng)用于臨床。

　　中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心楊輝研究組與中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院營(yíng)養(yǎng)與健康研究所李亦學(xué)研究組和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳基因組研究所左二偉研究組合作，建立了新一代基因編輯工具脫靶檢測(cè)技術(shù)—GOTI，并使用該技術(shù)發(fā)現(xiàn)之前普遍認(rèn)為安全的單堿基基因編輯技術(shù)存在嚴(yán)重的、無法預(yù)測(cè)的DNA脫靶問題。該技術(shù)進(jìn)一步將脫靶檢測(cè)范圍擴(kuò)大至RNA水平，發(fā)現(xiàn)常用的兩種單堿基編輯技術(shù)均存在大量的RNA脫靶，通過對(duì)單堿基編輯工具進(jìn)行改造，篩選到既保留高效的單堿基編輯活性又不會(huì)造成額外脫靶的新一代高保真單堿基編輯工具，為單堿基編輯應(yīng)用于臨床治療提供了重要的基礎(chǔ)。

　　相關(guān)研究成果分別發(fā)表于《科學(xué)》雜志（Science，2019，364：289-292）和《自然》雜志（Nature，2019，517：275-278）。

胞嘧啶單堿基編輯器的靶向效應(yīng)和脫靶效應(yīng)

　　提高中晚期鼻咽癌療效的新方案

　　中國(guó)是鼻咽癌的高發(fā)區(qū)，年新發(fā)病例占全球一半，治療效果差，五年生存率較低。亟需研究出新的治療方案以提高患者的生存率。

　　中山大學(xué)腫瘤防治中心馬駿研究團(tuán)隊(duì)開展的“吉西他濱+順鉑”新方案前沿技術(shù)研究，利用吉西他濱抑制負(fù)性免疫分子、協(xié)同增強(qiáng)順鉑抗癌作用的能力，在放療前患者體質(zhì)較好、能順利完成化療的最佳時(shí)機(jī)進(jìn)行治療，建立了“吉西他濱+順鉑”兩藥聯(lián)合化療的新策略。馬駿教授牽頭全國(guó)12家分中心，通過一項(xiàng)前瞻性臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該療法可將復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)降低49%，3年無瘤生存率提高8.8%（76.5%提高到85.3%），且未增加毒性。由此，建立了鼻咽癌高效低毒的用藥新體系，形成了國(guó)際領(lǐng)先的前沿技術(shù)新標(biāo)準(zhǔn)。

　　該成果發(fā)表于《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》（The New England Journal of Medicine，2019，381：1124-1135）。

　　“吉西他濱+順鉑”兩藥聯(lián)合化療的新策略 　　（可將鼻咽癌的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)降低49%，3年無瘤生存率提高8.8%）

　　揭示抗結(jié)核新藥的靶點(diǎn)和作用機(jī)制及潛在新藥的發(fā)現(xiàn)

　　結(jié)核病是由結(jié)核分枝桿菌感染而引發(fā)的一種致命性疾病，在傳染性疾病中堪稱“頭號(hào)殺手”，因此針對(duì)結(jié)核桿菌的新藥靶點(diǎn)研究和新藥研發(fā)迫在眉睫。膜蛋白MmpL3在分枝桿菌細(xì)胞壁合成過程起關(guān)鍵作用，是一個(gè)抗結(jié)核新藥研發(fā)的重要靶點(diǎn)。

　　在饒子和院士的領(lǐng)導(dǎo)下，上海科技大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的張兵、楊海濤以及李俊等歷經(jīng)六年時(shí)間，率先在國(guó)際上解析了藥靶MmpL3和“藥靶-藥物”復(fù)合物的高分辨率晶體結(jié)構(gòu)，揭示了MmpL3的工作機(jī)理以及新藥SQ109殺死細(xì)菌的全新分子機(jī)制。研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)一種減肥藥利莫那班也是靶向MmpL3的抑制劑并闡明了其作用機(jī)制。該研究首次勾勒了小分子抑制劑如何精確靶向MmpL3及其超家族質(zhì)子內(nèi)流通道的三維圖像，為新型抗生素的研發(fā)、解決全球日趨嚴(yán)重的細(xì)菌耐藥問題開辟了一條全新途徑，也為我國(guó)研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的抗結(jié)核新藥奠定了重要的基礎(chǔ)。研究設(shè)計(jì)的抗結(jié)核先導(dǎo)藥物已申請(qǐng)PCT專利。

　　該成果發(fā)表于《細(xì)胞》雜志（Cell，2019，176：636-648 e613）。

藥靶蛋白MmpL3處于活性（左）和抑制（右）狀態(tài)的結(jié)構(gòu)

四種抑制劑精確靶向MmpL3的分子機(jī)制

　　LincGET不對(duì)稱表達(dá)引發(fā)小鼠2-細(xì)胞期胚胎細(xì)胞的命運(yùn)選擇

　　在受精卵向擁有超過200種細(xì)胞類型的哺乳動(dòng)物個(gè)體的發(fā)育過程中，第一次細(xì)胞命運(yùn)的選擇發(fā)生在什么時(shí)期？這一選擇是如何發(fā)生的？這是生命科學(xué)研究的一個(gè)非?；镜膯栴}。

　　中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所周琪研究組和李偉研究組合作發(fā)現(xiàn)，在小鼠2-細(xì)胞胚胎時(shí)期，卵裂球發(fā)育命運(yùn)的選擇就已經(jīng)出現(xiàn)偏向性，并揭示這一偏向性來自于一個(gè)內(nèi)源逆轉(zhuǎn)錄病毒相關(guān)的長(zhǎng)非編碼RNA（LincGET）在2-細(xì)胞期卵裂球之間的表達(dá)不均等，促使具有更高LincGET表達(dá)量的子細(xì)胞選擇內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（inner cell mass， ICM）命運(yùn)。該工作首次將第一次細(xì)胞命運(yùn)分化的選擇推到了2-細(xì)胞胚胎時(shí)期，為探索早期胚胎的全能性調(diào)控以及第一次細(xì)胞命運(yùn)分化機(jī)理奠定重要基礎(chǔ)。同時(shí)，該研究也為研究早期胚胎中內(nèi)源逆轉(zhuǎn)錄病毒序列和長(zhǎng)非編碼RNA的功能提供了新的思路。

　　該成果發(fā)表于《細(xì)胞》雜志（Cell，2018，175：1887-1901）。

LincGET在2-細(xì)胞期的兩個(gè)卵裂球之間不均等表達(dá)，通過CARM1調(diào)控細(xì)胞命運(yùn)選擇

　　小鼠早期胚胎全胚層時(shí)空轉(zhuǎn)錄組及三胚層細(xì)胞譜系建立的分子圖譜

　　胚胎發(fā)育起始于早期胚胎的外、中、內(nèi)三個(gè)胚層，但這三個(gè)胚層的來源及其分子調(diào)控機(jī)制一直不清楚。

　　中國(guó)科學(xué)院上海生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所景乃禾研究組與中國(guó)科學(xué)院-馬普學(xué)會(huì)計(jì)算生物學(xué)伙伴研究所韓敬東研究組及中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院彭廣敦研究組合作，通過構(gòu)建小鼠早期胚胎的高分辨率時(shí)空轉(zhuǎn)錄組圖譜，揭示了三胚層分化的細(xì)胞譜系和多能性在時(shí)間和空間上的動(dòng)態(tài)變化及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；首次從分子層面揭示了內(nèi)胚層（Endoderm）譜系發(fā)生的新來源，提出了外胚層（Ectoderm）和中胚層（Mesoderm）具有共同前體的新觀點(diǎn)，建立了早期胚胎三胚層細(xì)胞譜系分化的新理論。這項(xiàng)工作是對(duì)經(jīng)典發(fā)育生物學(xué)層級(jí)譜系理論的重大修正和補(bǔ)充，將極大推動(dòng)早期胚胎發(fā)育和干細(xì)胞再生醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。

　　該成果發(fā)表于《自然》雜志（Nature，2019，572：528-532）。

小鼠早期胚胎時(shí)空轉(zhuǎn)錄組及三胚層細(xì)胞譜系

　　植物抗病小體的結(jié)構(gòu)與功能研究

　　作物病蟲害是我國(guó)和全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重大威脅。自從上世紀(jì)90年代植物抗病基因首次被分離鑒定以來，抗病基因如何使得植物抗病這一重大問題一直未能得到解答。

　　清華大學(xué)柴繼杰研究團(tuán)隊(duì)、中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所周儉民研究團(tuán)隊(duì)和清華大學(xué)王宏偉研究團(tuán)隊(duì)開展密切合作，解析了抗病蛋白ZAR1多個(gè)狀態(tài)復(fù)合物三維結(jié)構(gòu)，闡明了抗病蛋白在發(fā)現(xiàn)病原細(xì)菌信號(hào)后，如何從靜息狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榧せ顮顟B(tài)的機(jī)制；在國(guó)際上率先發(fā)現(xiàn)植物抗病小體這一蛋白質(zhì)機(jī)器，首次揭示了抗病蛋白作為一個(gè)分子開關(guān)，在細(xì)胞膜上控制植物防衛(wèi)系統(tǒng)的機(jī)制。研究成果獲得了國(guó)內(nèi)外專家的高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為是植物免疫領(lǐng)域的里程碑事件，為設(shè)計(jì)廣譜、持久的新型抗病蛋白，發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)奠定了關(guān)鍵理論基礎(chǔ)。

　　該成果以兩篇研究長(zhǎng)文背靠背發(fā)表于《科學(xué)》雜志（Science，2019a，364：eaav5868；Science，2019b，364：eaav5870）。

植物抗病蛋白ZAR1的活化模式圖

　　利用單細(xì)胞多組學(xué)技術(shù)解析人類胚胎著床過程

　　北京大學(xué)湯富酬研究組與北京大學(xué)第三醫(yī)院?jiǎn)探苎芯拷M合作，首次利用高精度單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組和DNA甲基化組圖譜重構(gòu)了人類胚胎著床過程，系統(tǒng)揭示了這一重要發(fā)育過程的核心生物學(xué)特征和關(guān)鍵調(diào)控機(jī)制。該研究發(fā)現(xiàn)在著床過程中胚胎的三個(gè)主要譜系（上胚層、原始內(nèi)胚層、滋養(yǎng)外胚層）均逐漸呈現(xiàn)出各自獨(dú)特的基因表達(dá)特征，提示胚胎在這一重大發(fā)育事件中啟動(dòng)了母胎連接預(yù)備狀態(tài)；發(fā)現(xiàn)在著床過程中雌性胚胎啟動(dòng)并逐步呈現(xiàn)出父源或母源X染色體隨機(jī)失活趨勢(shì)， 而不失活的那條X染色體基因表達(dá)劑量的加倍上調(diào)在雌性和雄性胚胎細(xì)胞中均已經(jīng)啟動(dòng)；發(fā)現(xiàn)三個(gè)主要細(xì)胞譜系在著床前階段具有相似的DNA甲基化模式，而在著床過程中迅速獲得了各自獨(dú)特的DNA甲基化特征，表明DNA甲基化在維持特定細(xì)胞譜系的發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。

　　該成果發(fā)表于《自然》雜志（Nature，2019，572：660-664）。

人類胚胎著床過程的體外重構(gòu)及其基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制研究

責(zé)編/韋斗斗