2018年“中国生命科学十大进展”揭晓
为推动生命科学研究和技术创新，充分展示和宣传我国生命科学领域的重大科技成果，中国科协生命科学联合会组织了22个会员学会，并通过同行推荐生命科学、生物技术、临床医学等领域的专家。 经过评选和评审，2018年度“中国生命科学十大进展”评选结果现向社会公布（排名不分先后）。
中国科协生命科学协会
2018 年 12 月 29 日
先天免疫反应和炎症反应的新调节机制
人体的自然免疫反应是一个“阴阳平衡”的动态过程。 哪些分子激活自然免疫反应并及时终止免疫炎症反应是免疫学领域的前沿研究热点。
中国医学科学院基础医学研究所、北京协和医学院、海军军医大学医学免疫学国家重点实验室、南开大学曹雪涛院士研究团队发现了数种调节免疫启动的新分子和炎症消退并揭示其相关的作用机制。 他们发现，新的长非编码RNA lnc-Lsm3b通过负反馈平衡迅速终止了病毒诱导的干扰素产生的信号通路，避免了炎症损伤； 干扰素产生后，作用于相应的受体，干扰素受体IFNγR2通过膜转位，导致细胞膜上形成功能性干扰素受体，有效介导干扰素作用，同时核内分子RNF2的泛素化修饰STAT1 可适度防止抗病毒免疫过度反应。 此外，DNA甲基化氧化酶TET2通过调节Socs3 mRNA的去甲基化修饰，激活造血因子信号通路，促进骨髓免疫细胞增殖和体内病原体清除。 这些研究为病毒感染和炎症性疾病的防治提供了新思路和新靶点。
上述结果发表在Cell（2018, 173: 634-648, 173: 906-919, 175: 1336-1351）、Nature（2018, 554: 123-127）和Nature-Immunology, 2018等期刊上， 19：41-52。
参与先天免疫反应和炎症反应的新分子及其调控机制示意图
世界上第一个人工单染色体真核细胞
真核细胞一般含有多条染色体，如人类46条、小鼠40条、果蝇8条、水稻24条。
中国科学院分子植物科学卓越中心/植物生理生态研究所秦忠军研究团队以天然含有16条染色体的真核酵母酿酒酵母为研究材料，采用合成生物学“工程” “方法和高效使能技术。 第一次人工创造了自然界中不存在的简化生命——仅含有一条染色体的真核细胞。 这项研究表明，自然复杂的生命系统可以通过人工干预来简化，甚至可以人工创造出自然界中不存在的新生命。 继上世纪人工合成牛胰岛素和tRNA之后，我国学者再次运用合成科学策略解答生命科学重大基础问题，为人类研究生命本质开辟了新方向。
研究结果发表在《自然》杂志上（2018, 560: 331-335）。
人工单染色体酵母具有与天然酵母细胞相似的正常功能
构建世界上第一只体细胞克隆猴
非人类灵长类动物是实验动物中与人类关系最近的亲戚。 由于可以在短时间内大量生产遗传背景一致、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转基因动物模型的最佳方法。
自1997年报道克隆多莉羊以来，尽管许多实验室尝试过克隆猴子的体细胞，但都失败了。 中国科学院神经科学研究所/脑科学与智能技术卓越创新中心孙强、刘震研究团队经过五年的研究，终于成功获得两只健康、有活力的体细胞克隆猴，从而从无到有，实现了该领域的重大突破。 突破。 该技术将为非人灵长类基因编辑操作提供更加便捷、准确的技术手段，使非人灵长类动物成为潜在广泛应用的动物模型，从而促进灵长类动物生殖发育、生物医学和大脑发育。 认知科学和脑疾病机制研究快速发展。
研究结果发表在《Cell》杂志上（Cell, 2018, 172:881–887）
克隆猴“中中”和“花花”，来自《细胞》杂志封面
母体因子Huluwa诱导脊椎动物胚胎体轴形成
人和动物的身体主要沿头尾轴和背腹轴发育各种组织和器官。 这些轴的形成取决于组织中心在胚胎时期的作用。 组织中心如何形成是发育生物学领域广泛关注的重大科学问题。
清华大学孟安明院士课题组与陶清华课题组合作，发现并命名了一种新的母体因子葫芦娃。 它的缺失导致胚胎无法形成组织中心和身体轴以及头部组织。 其异位表达可诱导附加体轴的形成； 揭示了Huluwa蛋白招募Axin蛋白和Tankyrase促进Axin蛋白降解并保护β-catenin蛋白的新机制； 研究发现，母体Wnt配体和受体介导的信号并不影响受精后胚胎组织中心和体轴的形成。 因此，葫芦娃是发育生物学家几十年来一直在寻找的组织中心的关键决定因素。
该成果以长篇在线研究文章的形式发表在《Science》杂志上（Science, 2018, 362: eaat1045）
斑马鱼葫芦娃基因的突变导致组织中心（箭头）的缺失，并且没有身体轴。
爪蛙中葫芦娃基因的过度表达会诱导额外的身体轴（红色箭头）
中国被子植物区系进化史研究
中国是世界上植物多样性最丰富的国家之一，拥有开花植物近3万种。 现有物种和植物区系的起源、进化和分布一直是人们高度关注的科学问题。
经过多年的研究积累，中国科学院植物研究所陈志端研究团队与合作者重建了中国被子植物生命树，发现约66%的属出现在早中新世（距今2300万年前）之后。 这是中国被子植物多样性形成的关键时期。 结合超过140万个物种分布数据，发现中国东部和西部的进化历史完全不同。 低海拔、森林茂密的东部为古代物种提供了避难所； 西部海拔高、地形复杂，成为幼属快速分化的中心。 。 该研究明确了我国被子植物属和种层面应保护的重点领域，填补了我国现行生物多样性保护战略的缺失，即生物多样性不仅要保护物种丰富度，还要保护系统发育。 多样性，自然保护区的建设必须充分考虑动物区系的进化历史，这为我国生物多样性保护和保护区建设提供了坚实的科学依据。
该成果发表在《自然》杂志上（Nature, 2018, 554: 234-238）。
中国被子植物时空分化格局
（平均分化时间约2000万年的分界线，将中国分为东西部。东部动物区系古老，在生命之树上保存着早期的枝条；西部动物区系年轻，是晚期动物区系的新分化。生命之树上的树枝。中心。）
大脑中新型谷氨酸合成途径涉及学习和记忆
谷氨酸在大脑中具有多种重要的生理功能，包括细胞内蛋白质合成、能量代谢、兴奋性神经信号传递等。 因此，其生物合成途径的发现对于理解大脑的工作机制、探索相关疾病的机制将起到一定的作用。 发挥着非常重要的作用。
中国科学技术大学熊伟课题组与黄光明课题组合作，依靠自主研发的单细胞质谱技术，发现了大脑中谷氨酸生物合成的新途径，并成功分析了这种谷氨酸的作用阳光下的合成途径。 辐射改善学习和记忆的作用机制。 这项研究是自 20 世纪 70 年代和 80 年代以来首次发现大脑中新的谷氨酸生物合成途径。 对这一通路的深入研究，进一步拓展了人们对谷氨酸在大脑中生理功能的认识。
研究结果发表在《细胞》杂志上（Cell, 2018, 173: 1716-1727）。
阳光照射改善学习和记忆的分子和神经回路机制
开发用于神经递质的新型基因编码荧光探针
如何准确检测拥有数十亿神经细胞和数万亿突触连接的大脑中神经递质的释放情况，一直是困扰科学家们的难题。
北京大学李玉龙团队巧妙地将荧光蛋白与特定的人类神经递质受体在分子水平上融合转化，开发出新型基因编码的乙酰胆碱和多巴胺荧光探针，该探针具有高灵敏度、分子特异性、精确的空间分辨率和亚秒级响应speed可以实时检测活体果蝇、斑马鱼和小鼠大脑中多种行为模式下相关神经递质的变化。 此外，团队还在积极开发更多新型神经递质和调节剂荧光探针，在去甲肾上腺素、血清素、腺苷、三磷酸腺苷和神经肽等探针开发方面取得了重要进展。 这将为研究大脑功能提供重要工具。
相关成果发表在Cell (2018, 174: 481-496)、Nature Biotechnology (2018, 36: 726-737)等杂志上。
新型基因编码神经递质荧光探针的开发及应用
揭示调节灵长类动物发育和寿命的关键途径
衰老是人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危险因素。 尽管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，但人们对这些基因在灵长类动物中的作用知之甚少。
中国科学院生物物理研究所刘光辉课题组与中科院动物研究所胡宝阳课题组、李伟课题组合作，在非小鼠体内实现了“长寿基因”SIRT6的系统敲除。 ——人类灵长类动物，实现全球首例长寿基因敲除食蟹猴模型，进一步揭示SIRT6基因调控灵长类胚胎发育的新作用。 该研究首次解释了灵长类动物和啮齿类动物衰老和寿命调控途径的差异，为研究人类发育和衰老的机制以及相关疾病的治疗奠定了重要基础。
研究结果发表在《自然》杂志上（Nature, 2018, 560: 661–665）。
SIRT6基因缺失的食蟹猴表现出产前发育迟缓
疱疹病毒的组装和发病机制
疱疹病毒感染可引起多种人类疾病，包括口腔和生殖器疱疹、水痘、带状疱疹，严重时可引起多种免疫系统疾病、脑炎、癌症等。
中国科学院生物物理研究所饶子和院士研究团队首席研究员王祥熙等联合首次报道了疱疹病毒2型核衣壳的原子分辨率结构，阐明了复杂的相互作用模式和核衣壳蛋白的精细结构。 结构信息提出了疱疹病毒核衣壳的组装机制和发病机制，为有效防治疱疹病毒感染和开发新一代高效溶瘤病毒技术提供新策略。 此外，这项工作在技术方法论上也有重大突破。 “大尺度粒子”重建方法的应用将进一步推动冷冻电镜结构分析的应用范围，从而推动结构生物学的进步和发展。
该成果发表在《Science》杂志上（Science，2018，360：eaao7283）。
疱疹病毒核衣壳颗粒的整体结构信息
多维基因组大数据指导继发性胶质母细胞瘤精准治疗
胶质瘤是成人最常见的颅内恶性肿瘤，发病率和死亡率较高。 继发性胶质母细胞瘤（sGBM）恶性进展的分子机制尚不清楚，目前临床尚无针对性的治疗方案。
首都医科大学北京神经外科研究所和首都医科大学附属北京天坛医院江涛团队一直致力于脑胶质瘤恶性进展的基础和临床转化研究。 2018年，他们联合香港科技大学王继光团队和北京师范大学范小龙团队，首次证实MET基因系列突变是驱动脑胶质瘤恶性进展的关键机制； 首次在基因突变全景的广度上提出继发性胶质母细胞瘤的克隆进化模型； 研发的高效血脑屏障、高特异性MET单靶点抑制剂PLB-1001已完成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“从临床出发，到临床”的研究思路和理念。
研究结果发表在《Cell》杂志上（Cell, 2018, 175: 1665-1678）
MET基因系列突变驱动脑胶质瘤恶性进展的关键机制及其I期临床试验
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