《科學》雜志是美國科學促進會出版的一份學術期刊，如今，已成為全世界最權威的學術期刊之一。該雜志于1880年由愛迪生投資1萬美元創辦，于1894年成為美國最大的科學團體"美國科學促進會"（american association for the advancement of science ，aaas）的刊物。

每年年底，《科學》雜志都會公布年度“十大科學突破”，這些突破往往預示未來幾年的發展方向，在剛剛評選的2018年全世界十大科技突破中，一半的成果都來自生命科學領域。在20世紀80年代初，就曾經有人預言：“21世紀將是生物科學的世紀”，如今這一預言如今已經成為現實。下面就為大家介紹一下《科學》雜志評選的有關生命科學領域的重大突破。

單細胞尺度細胞譜系追蹤技術

今年，奪得年度突破桂冠的是“單細胞水平細胞譜系追蹤技術”。從古希臘醫學之父希波克拉底時代開始，生物學家就被一個細胞如何發育成擁有多個器官和數十億人細胞的成年動物所迷惑，這位偉大的醫學家曾假設，母親的呼吸有助于嬰兒成長，但現在我們知道，最終還是dna促進細胞增生和分生。

目前，生物學家在單細胞尺度上揭曉了每個基因何時啟動并誘導細胞分化。他們指出，推動這些技術進步的是將數千個完整細胞從生物體中分離出來的技術，有效地對每個細胞中表達的遺傳物質進行測序，并使用計算機對細胞進行標記，從而重建它們在時間尺度上的關系。

古人類“混血兒”

2012年，考古學家在西伯利亞一個洞穴里發現了一塊來自5萬多年前的女性骨骼碎片，科學家們用這個骨骼提取出的dna表明，該女性的母親是尼安德特人，父親是丹尼索瓦人。因此，研究人員得出結論：丹尼索瓦人、尼安德特人和現代人類至少在冰河時代的歐洲和亞洲地區曾發生過雜交。

如今這兩種古人類分支的基因也存在于現今的亞洲人和歐洲人，通過對西伯利亞洞穴發現的骨骼化石的dna進行研究得以證明，這三個古人類分支曾生活在不同時期，并且他們的確存在過親密接觸。dna是人類歷史上最偉大的發現之一，通過對dna的研究不僅讓我們更加了解了有機生命的個體，揭示了有機生命體生生不息的奧秘，dna的存在還是能夠為我們揭露歷史，挖掘人類繁衍的秘密。

法醫系譜學日趨成熟

2018年4月，美國警方宣稱逮捕了一名重大嫌疑犯，他是上世紀70-80年代在加州轟動一時的系列強奸和謀殺案主兇——約瑟夫·詹姆斯·迪安杰洛，他被稱為“金州殺手”。據悉，警方利用犯罪現場采取的dna，通過公共家譜dna數據庫鎖定了這名“金州殺手”的親屬，最終將他逮捕歸案。之后警方又利用這種技術破獲了大約20多起重大案件，開創了新的技術領域——法醫系譜學。

除此以外，隨著人們對dna的探索，它的應用也越來越廣。針對近幾年拐賣兒童案件逐年上升的趨勢，公安部又組織開發建立了全國公安機關“打拐”dna數據庫，使許多被拐賣的孩子和家里親人得以團聚。

基因沉默藥物獲批

2018年，一種基于基因沉默機制的“rna干擾”藥物獲得了美國食品藥品監督管理局（fda）的首次批準。該藥物應用諾貝爾獎級別的技術，可以治療導致神經損傷的罕見遺傳性疾病。這一舉措可能預示著一種針對致病基因的新型藥物的誕生。

伍斯特馬薩諸塞大學醫學院的克雷格·梅洛表示，這項批準只是個開始，一旦有了一種安全有效地將一小片rna送到特定器官的方法，就很容易將rna分子轉換為同一器官中的不同基因。他預測，一波類似的基于rnai的藥物，特別是肝內靶向基因的帕西蘭藥物，將會很快上市。

原始世界的分子窗口

今年，科學家在5億多年前的遠古生物化石上發現了分子的痕跡，對這些分子進行檢測研究，從而使他們對神秘的遠古世界認知更加清晰。同時，科學家們在一些已知的最奇怪化石中也發現了脂肪分子特征，這些遠古生物被稱為“埃迪卡拉紀生物”，這些生物距今5.42億至6.35億年，它們被認為是海洋無脊椎動物門的寒武紀演化爆炸的早期動物祖先。

發現“埃迪卡拉紀生物”可能比已知最古老生物化石進化早1億年時間，這個遠古生物化石上的分子痕跡對于人類來說，打開了原始世界的大門，使得科學家們對于遠古的研究更加清晰。

細胞如何對內含物質進行整理

細胞內部的各個組成部分是如何協調的，如何在正確的時間和位置發揮功能？這個問題困擾了人類許久，科學家最新研究發現，這個問題的關鍵是液滴（liquid droplets）。

2018年，科學家發表研究報告稱，細胞中碰撞的數百萬個rna分子以特定的形狀相互識別和濃縮，液相分離發揮著更大的作用，驅動dna轉錄為rna蛋白質，濃縮成為附著在dna上的液滴，它們揭示了一項基本的生命活動奧秘——基因選擇性表達作用。

人類在對于我們過去和將來的探索中付出了諸多心血，隨著時代的進步，科學家們在衰老研究、生物進化、遺傳疾病基因分析、干細胞、腦和神經細胞研究領域取得了眾多突破，有助于我們了解人體生長、發育、衰老、患病和死亡的秘密。隨著我們對于生命科學的探索越來越深入，相信終有一日能揭開它神秘的面紗。

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