编者的话
对于科学和技术的重大进展来说,一年并不是一个很长的时间。然而科学与技术的任何进步,都是科学家在日常工作中留下的一个个脚印。刚刚过去的2007年,科学与技术的各个领域可谓异彩纷呈。为了让读者对此有全景式的了解,本报特别约请各领域专家梳理并点评了科学与技术发展的亮点,并展望令人期待的2008年。
生命科学:风景这边更好
今天,我们迎来了2008年。回首2007年的生命科学研究可谓是风景这边更好,尽管艾滋病疫苗研究的失败令我们感到惋惜,但2007年中不断涌现出来的生命科学研究的最新成果,却带给了我们更多的鼓舞和信心。
打下“半壁江山”
英国《自然》杂志12月20日公布了其评选出来的2007年重要科技新闻,人体皮肤细胞“仿制”干细胞研究位列榜首。日、美两国科学家利用2006年才发表的诱导多能干细胞(iPS)技术,成功地将人体皮肤细胞诱导成了多能干细胞。科学界普遍认为,这项研究成果具有划时代的意义,它不仅成功地避开了利用胚胎干细胞研究可能引发的伦理之争,而且将极大地推动用干细胞治疗疾病的研究的进一步深入。此外,糖尿病治疗药物文迪雅的安全性受到质疑、人类破译个体完整基因组和灵长类动物细胞首次被克隆等也榜上有名。《自然》评出的2007年重要科技新闻中,有近半数与生命科学研究有关。
在12月21日美国《科学》杂志评出的2007年十大科技进展中,生命科学研究打下“半壁江山”。5项与生命科学有关的研究分别是人类基因组差异研究、用人类皮肤细胞制造诱导性多能干细胞、测定肾上腺素受体结构、机体内抵御病毒和肿瘤的T细胞有“立刻保护”和“长期保护”的分工,以及记忆和想象可能源自于大脑的海马区。
而在此之前最新一期美国《时代》杂志评选出了2007年科学十大发现,iPS技术也名列榜首,成为2007年最重要的科学发现。首份个人版全基因组图谱问世、南极海域发现多种奇异的深海生物、英国科学家成功地利用骨髓干细胞培育出了人体心脏瓣膜组织、找到人类走出非洲的证据、发现世界上最长寿的动物等,都向人们展示了生命科学研究的勃勃生机。
在2007年生命科学研究中,我国科学家也作出了重要贡献。例如,我国科学家经过两年多的研究确认:2005年4月在我国内蒙古二连盆地晚白垩世二连组地层中发现的一具巨型兽脚类恐龙化石,是当今世界上最大的似鸟恐龙化石。6月14日出版的《自然》杂志发表了这一研究成果。这一发现,丰富了人们对于恐龙向鸟类演化过程的理解,说明在向鸟类演化的过程中,不同恐龙类群的特征演化模式和潜在的发育机制是不同的,表明了鸟类特征演化的复杂性。该成果位列《时代》榜单第七位。
《自然》、《科学》、《时代》杂志相继评选出的十大科学进展都表明,2007年生命科学发展迅猛,生命科学引领着科学前进的潮流。
技术突破引领科学创新
2007年生命科学研究之所以能在几个关键点上取得高水平的成果,主要得益于技术创新带动理论创新。
以iPS技术为例,2007年11月20日,《细胞》和《科学》杂志分别发表文章,介绍了研究人员是如何利用人体皮肤细胞诱导分化出类胚胎干细胞的,iPS技术被评价为具有里程碑意义的创新之举。干细胞与克隆技术的研究及应用几乎涉及了所有的生命科学和生物医药学领域,尽管人们对干细胞研究的前景一直充满期待,但是胚胎干细胞研究由于存在复杂的伦理问题而在有些国家变得举步维艰,美国总统布什曾两度否决放宽联邦政府资助胚胎干细胞研究的法案。
成体细胞能否转化成多能或全能干细胞是一个重大的理论问题。但解决这个理论问题则需要靠实践、靠技术发展和创新。早在2006年,日本科学家就已率先用iPS技术,成功完成了将老鼠成体细胞重编程和转化为类胚胎干细胞的多能干细胞研究,可谓独辟蹊径。2007年,iPS技术最成功之处在于实现了人的体细胞的逆转,从鼠到人细胞的进展速度之快超出预料。iPS技术的突破,不仅彻底解决了上述理论问题,也为科学家们获取多能干细胞增加了一个新的途径,并且避开了胚胎干细胞研究的伦理之争,因此,这一技术一经公布便立刻得到了科学界和社会的普遍认同,具有重大理论意义和实用价值。