生命起源

美国罗格斯大学领导的团队在探究生物学中最深刻的未解问题之一时，发现了可能导致古代地球原始汤中生命起源的蛋白质结构。该研究近日发表在《科学进展》杂志上。　　研究人员探索了原始生命如何起源于我们星球上的简单非生命材料，他们得出结论，任何有生命的东西都需要从太阳或热液喷口等来源收集和使用能量。　　用分子术语来说，这意味着转移电子的能力对生命至关重要。由于电子转移的最佳元素是金属，并且大多数生物活动都是由蛋白质进行的，因此研究人员决定探索两者的结合，即结合金属的蛋白质。　　他们比较了所有现有的与金属结合的蛋白质结构，以建立任何共同特征，前提是这些共同特征存在于祖先蛋白质中，并且经过多样化和传承，创造了我们今天看到的众多蛋白质。　　蛋白质结构的进化需要了解新折叠是如何从先前存在的折叠中产生的，因此研究人员设计了一种计算方法，发现目前存在的绝大多数金属结合蛋白都有些相似，无论它们结合的金属类型如何。　　研究主要作者、罗格斯大学新不伦瑞克分校生物化学和微生物学系教授雅娜布罗姆伯格表示，现有蛋白质的金属结合核心确实都相似，尽管蛋白质本身可能不相似。这些金属结合核心通常由重复的子结构组成，有点像乐高积木。奇怪的是，这些子结构也存在于蛋白质的其他区域，而不仅仅是金属结合核心。观察表明，这些子结构的重排可能有一个或少数共同祖先，并产生了目前可用的全部蛋白质及其功能，亦即人类所知道的生命。　　布罗姆伯格说，“我们对生命如何在这个星球上产生信息知之甚少，而我们的工作提供了以前无法获得的解释。这种解释或有助于我们在其他行星和行星体上寻找生命。我们对特定结构构件的发现也可能影响未来合成生物学工作——科学家的目标正是重构出具有特异性的活性蛋白质”。

近日，国际学术期刊《地球物理学研究杂志-海洋》以封面文章形式报道了中科院海洋所在西太平洋马努斯弧后盆地超酸性火山-热液系统的最新研究成果。科研人员通过开展原位综合定量探测和微生物组学分析，发现在全球广泛分布的火山-热液系统中富含氢气，并且孕育了可利用氢气的微生物群落，对于探索生命起源具有重要启示意义。△西太平洋马努斯弧后盆地DESMOS火山口深海火山-热液系统主要由海底岩浆挥发性气体与海水直接混合或者海底火山爆发形成，是一种典型的“白烟囱”，在全球分布广泛。同时火山-热液系统也孕育了独特的生物群落，但是其生物代谢过程与流体之间的关系尚不明确。△“发现”号ROV开展激光拉曼综合原位探测海洋所张鑫团队和孙黎团队合作，以西太平洋马努斯弧后盆地DESMOS火山口发育的火山-热液系统为研究靶区，利用“发现”号潜器在Onsen（温泉）喷口区和航次中新发现的Faxian（发现）溢流区，分别开展原位拉曼综合探测以及流体、生物保真取样。结果发现，由安山岩组成的温泉区域形成的超酸性高温流体含有大量氢气，浓度高达8.56毫摩尔/千克。而同一火山口的发现溢流区的中性低温流体却不含氢气而富含硫化氢，浓度为7.78毫摩尔/千克。针对这一特殊现象，研究团队基于上述原位定量结果和热力学模拟计算，认为两个区域由于海水混合程度的差异发生了不同的流体-岩石相互作用。对样品进一步开展微生物组学分析发现，温泉喷口区和发现溢流区存在不同的微生物群落，温泉区域的微生物可以利用氢气，而发现区域的微生物主要以氧化硫化氢作为能量来源，表明在火山热液系统，即便是同一岩浆来源的流体也会孕育不同的微生物群落。上述研究发挥了深海激光拉曼原位定量探测的优势，实现了海洋探测技术、海洋地质学、海洋生物学的交叉融合。航次基于激光拉曼原位定量探测技术，首次报道了火山作用主导的超酸性火山-热液系统的氢气浓度可达到毫摩尔级，并为其孕育的化能生态系统提供了重要物质来源。以往富氢气流体主要是由超基性岩和基性岩发生蛇纹石化反应形成，大西洋“Lost City”碱性热液系统由于蛇纹石化反应产生大量氢气，为早期生命提供了重要场所。但是全球碱性热液系统目前只有“Lost City”一处，不具普适性，而地球早期海底火山作用频繁，孕育了广泛分布的酸性火山-热液系统，上述研究对探索生命起源具有重要的启示意义。

4月8日，国际学术期刊Circulation Research(《循环研究》)在线发表了中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所周斌研究组的最新研究成果“Endocardium minimally contributes to coronary endothelium in the embryonic ventricular free walls”。该研究利用遗传谱系示踪技术发现胚胎期心脏壁上的冠状血管起源于静脉窦而非心室心内膜，从而揭示了心血管研究领域内长期存在的争论性问题，为研究冠状血管的发生发育与再生治疗提供了理论基础。　　心血管领域关于胚胎期冠状血管的起源一直存在争论，静脉窦和心室心内膜是最主要也是最具争议的两个起源。周斌组通过利用传统的心内膜标记基因Nfatc1构建了Nfatc1-Cre等工具小鼠，并对心室心内膜进行了谱系示踪实验。研究发现，虽然Nfatc1-Cre可以标记上大量冠状血管，但Nfatc1基因并不仅仅表达在心室心内膜，还表达在胚胎早期的静脉窦内皮细胞中。由此，研究人员对冠状血管的心室心内膜起源提出了质疑。　　为了对心室心内膜实现特异性标记，周斌组等研究人员利用单细胞实时定量PCR、原位杂交实验等技术，发现并鉴定了特异性表达在心室心内膜的基因Npr3。通过构建Npr3-CreER等工具小鼠，对心室心内膜开展谱系示踪实验发现，心室心内膜很少贡献到胚胎期冠状血管。通过多种工具小鼠实验，进一步证实静脉窦内皮细胞很可能是胚胎期冠状血管的主要来源。　　心内膜细胞和冠状血管内皮细胞虽都是内皮细胞，但两者的基因表达存在很大差异。在该课题中，研究人员还利用多种工具小鼠，分离出了胚胎期心内膜细胞和冠状血管内皮细胞，通过RNA-sequencing实验发现并鉴定出了一系列特异性表达在心内膜细胞或冠状血管内皮细胞上的基因，这对心血管领域内的后续研究具有重要意义。　　该课题由张辉在研究员周斌的指导下完成，并得到了合作者斯坦福大学教授Sean M. Wu和南加州大学教授Henry M. Sucov的帮助。该工作得到了中科院、国家科技部、基金委、中组部、上海市科委等经费支持。 文章链接心内膜来源的细胞（红色）很少形成胚胎期心脏壁的冠状血管（绿色）。蓝色为细胞核。

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据美国每日科学网站近日消息称，天文学家们首次发现了宇宙大爆炸之后仅仅几分钟内形成的原始气体云，其中气体成分结构符合先前理论预测，为现代宇宙论中关于宇宙元素起源的说法提供了直接证据。加州大学圣克鲁兹分校、佛蒙特州圣迈克尔学院的研究人员将相关论文提交美国《科学》杂志，于近日在线发表。 　　宇宙中元素起源的理论，是指将宇宙膨胀和元素起源联系起来，提出了元素的形成理论。现在认为，只有最轻的元素，通常是氢和氦，乃由宇宙大爆炸直接“创造”出来的。而后在大爆炸接下来的数百万年里，这些原始气体团压缩形成了第一代恒星，这才是稍重元素的诞生之地。 　　研究论文的合著者、加州大学天体物理学教授泽维尔查斯卡表示，长久以来人们一直费尽心力在宇宙中找到那些所谓的“原始材料”，但均告失败。 　　而今，借助美国夏威夷州莫纳克亚山顶峰的凯克望远镜配备的高分辨率光谱仪，研究人员得以深入分析来自遥远类星体的光，一并发现了这两个原始气体云。而通过将一个类星体的明亮光线分散成不同波长的光谱，研究人员可以看到是哪个波长被气体吸收，从而对应光谱的吸收线来测量出气体的构成。结果，在气体云的光谱中，研究人员只看到了氢气及氢的重同位素——氘。 　　研究人员表示，他们的分析仪器对碳、氧、硅有极好的灵敏度，但反而证实原始气体云中这些元素是完全不存在的 而此次的敏感度不针对氦，如果可能的话，应该也会看到氦元素的迹象。 　　在本结果问世之前，科学家得到的宇宙最低金属丰度测量值是太阳金属丰度的千分之一，这曾被认为是一个“落到底儿”的数值了，要知道星系金属是如此广泛地分散在宇宙中，应该没有什么比千分之一的太阳金属丰度更低的了，因而此次产生的结果可以说是挑战了天文学家们的传统思维。 　　而这亦是目前为止科学家们第一次观察到宇宙初期还未被重元素“污染”的原始气体，据研究人员称，该结果非常令人兴奋，因为它与宇宙大爆炸理论所预测的原始气体组成十分之匹配，可成为第一个直接证据。

清华大学天文系教授蔡峥课题组通过观测发现，大质量星体的反馈作用对于早期宇宙重元素起源的影响力，比之前普遍认知的大得多。相关研究9月27日发表于《自然—天文学》。　　蔡峥告诉《中国科学报》，宇宙中，绝大部分物质不在星系里，而在星系间。这部分弥散在星系之间广袤空间里的物质被称为星系际介质。　　天文学家从距离大爆炸仅10亿年的宇宙中确认了星系际介质中已存在较重的元素。　　这些早期宇宙中的重元素究竟从何而来？目前科学界比较公认的理论认为小质量星系的活动似乎是星际介质重元素起源的原因。但小质量星系本身亮度低，且可能被尘埃所遮蔽，传统光学观测不能有效支持上述理论。　　蔡峥课题组将观测手段转向了射电观测。他们利用国际上最大的射电望远镜——ALMA阵列，观测到宇宙早期某颗类星体所发射的光束，在途经距离地球125亿光年外的宇宙某区域时，出现了比较明显的氧吸收现象，导致课题组观测到的宇宙早期中性氧吸收线出现明显折叠。“这说明该片区域存在一个较强的氧元素吸收体，而该吸收体中存在的氧元素，便是周围星系通过自身的反馈作用‘抛’入宇宙中，进而富集于此的。”蔡峥说。　　在进行数据分析和处理后，团队发现一个位于这些宇宙早期星际介质中氧元素附近的候选星系，该星系与氧吸收体的距离约6万光年。这一发现表明，大质量星系的反馈作用可能比之前认为的重要。　　在进一步的观测中，课题组将该星系与理论上的数值模拟进行对比，并发现该候选星系的质量比通过现有理论预言的质量重1~2个数量级，且该星系与其吸收体的距离也超出理论预测1个量级。　　“这清晰地表明，宇宙早期星际介质中的重元素，也许并不全部起源于小质量星系的活动，大质量星系的贡献很可能比先前科学界所认为的重要得多。”蔡峥说，该研究对于目前科学界通行的星系反馈和大质量星系形成的理论构成了一定的挑战，对于理解大质量星系的形成与演化有关键意义。　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41550-021-01471-4

肿瘤干细胞在肿瘤细胞的发生、自我更新、耐药性和转移中扮演着重要角色。作为泌尿系统最常见的恶性肿瘤——膀胱癌干细胞(Bladder Cancer Stem Cells)的起源和遗传学基础目前仍不明确。　　中国科学院生物物理研究所蛋白质科学研究平台抗体工程实验室李翀与中国科学院微生物研究所、深圳大学的研究人员合作，采用单细胞测序技术对肿瘤干细胞进行基因组学层面的探索，并进行了功能性实验验证。　　科研人员采用膀胱癌特异性抗体BCMab1与CD44抗体组合，从3份新鲜的膀胱癌组织中分选膀胱癌干细胞(Bladder Cancer Stem Cells)、膀胱癌非干细胞(Bladder Cancer Non-Stem Cells)、膀胱上皮干细胞(Bladder Epithelial Stem Cells)和膀胱上皮非干细胞(Bladder Epithelial Non-Stem Cells)，共计59个细胞进行了单细胞MALBAC扩增和全外显子测序。　　通过进化分析发现：膀胱癌干细胞起始于膀胱上皮干细胞或膀胱癌非干细胞。对膀胱癌干细胞中发生突变的21个关键基因进行鉴定后发现，有6个基因未曾在膀胱癌中报道(ETS1，GPRC5A，MKL1，PAWR，PITX2，RGS9BP)。ARID1A，GPRC5A和MLL2联合突变可显著增强“膀胱癌非干细胞”转化成“膀胱癌干细胞”能力。　　这一研究成果利用单细胞MALBAC扩增技术结合全外显子测序技术详细描绘了膀胱癌干细胞的基因组学概况，实验性证实了“膀胱癌干细胞”起源于“膀胱癌非干细胞”这一科学问题，揭示了人类膀胱癌干细胞起源的遗传学基础，阐明了癌变细胞中关键突变(Driver mutation)如何调控膀胱癌干细胞的自我更新机制，对于人类膀胱癌的防治具有重要意义。　　这一研究成果分别以Single-cell sequencing reveals variants in ARID1A, GPRC5A and MLL2 driving self-renewal of human bladder cancer stem cells 和Reply from Authors re: Xue-Ru Wu. Single-cell sequencing reveals variants in ARID1A, GPRC5A and MLL2 driving self-renewal of human bladder cancer stem cells 为题发表在国际泌尿科学学术刊物《欧洲泌尿学》(European Urology)上。前者的第一作者是中科院生物物理所李翀和微生物所杨昭，深圳大学教授吴松是通讯作者。后者的通讯作者是李翀和杨昭。　　该研究得到了国家自然科学基金资助。　　　　 　　图示：膀胱癌单细胞水平的系统进化分析。图A：膀胱癌干细胞与膀胱癌非干细胞的进化分析。图B：体细胞突变关键基因。图C：单个细胞体细胞突变频率。

Gasdermin蛋白是人类细胞中在细胞膜上打孔，释放免疫因子并诱导细胞死亡的关键因子。Gasdermin打孔的机制是由caspase介导的，在炎性小体信号传导过程中触发，对防御病原体和癌症至关重要【1】。人类中Gasdermins家族由六个成员组成，GSDMA–GSDME以及pejvakin。但是各种各样的Gasdermin蛋白在进化上的起源以及生物学作用仍然不甚清楚。为此，美国哈佛大学医学院Philip J. Kranzusch研究组与以色列魏茨曼研究所Rotem Sorek研究组合作在Science发文题为Bacterial gasdermins reveal an ancient mechanism of cell death，揭开了细胞焦亡作为细菌以及动物中共有的一种古老的、调节细胞程序性死亡的方式。通过序列分析，作者们发现与哺乳动物Gasdermin蛋白相似不同50个细菌来源的蛋白，其中作者们测定了来自慢生根瘤菌嗜热菌（Bradyrhizobium tropiciagri）和Vitiosangium sp的bGSDMs的晶体结构，结果显示bGSDMs的总体结构都是共享的，与哺乳动物Gasdermin N末端结构具有显著的同源性（图1）。晶体结构分析同时也显示在哺乳动物Gasdermin蛋白中C末端结构，会维持该蛋白处于一种自我抑制的状态；虽然bGSDMs中没有与哺乳动物中Gasdermin蛋白C末端结构相似结构，但是仍然具有自我抑制结构特征（图1）。图1 对细菌来源的Gasdermin蛋白进化保守型以及结构分析随后，作者们想知道bGSDMs在细菌系统中是否有抗噬菌体的功能，作者们发现bGSDMs对大肠杆菌噬菌体具有显著的抵抗性。因此，bGSDMs是细菌“防御工事”中的关键组分。另外，作者们发现bGSDM的激活会诱导细菌细胞膜的破坏，而且在其激活过程中需要蛋白酶的参与，因为引入蛋白酶靶向位点的突变会废除bGSDM的细胞毒性（图2）。图2 蛋白酶参与bGSDM的激活进一步的，作者们对bGSDM的切割过程进行探究。作者们发现bGSDM的切割需要蛋白酶的催化，但是并不需要棕榈酰化修饰。另外，通过质谱分析作者们鉴定到了古字状菌属的Runella中bGSDM的具体切割位点以及处于自我抑制状态的结构生物学基础。通过构建绿色荧光蛋白的融合蛋白，作者们对bGSDM激活的动态过程进行的监测。作者们发现在激活过程中会由弥散分布的形式变成与膜结构存在联系的点状结构，通过透射电镜的检测可以观测到bGSDM切割后会导致细胞膜完整性的破坏，并导致细胞内容物的快速释放。图3 工作模型总的来说，该工作的建立了细菌与哺乳动物中Gasdermin蛋白打孔从而导致的细胞程序性死亡的具体模型（图3），证明了细菌中bGSDM系统可以发挥防御作用，并且该作用依赖于蛋白酶的参与，该工作将有助于深入了解细胞焦亡的具体作用机制以及在进化上的起源。原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj8432

原子周围产生的磁场被认为是磁力的起源，透射电镜的分辨率现在虽然可到原子级，但样品往往放在强磁场中，因此原子周围的磁场无法被观测。由日本东京大学和日本电子会社（JEOL）联合开发的原子级分辨率无磁场透射电镜（MARS）使这种观测成为可能。最新研究结果今年2月10日在Nature上发表(https://www.nature.com/articles/s41586-021-04254-z)。 MARS外观图(上图）a) 原子构造模型，箭头为磁矩方向b) 113K下原子分辨率的STEM图像c) 113K下获得的DPC像处理后的磁场像d) 根据原子构造模型模拟的磁场结果 详情咨询日本电子株式会社在中国的子公司捷欧路（北京）科贸有限公司及其分支机构。 捷欧路（北京）科贸有限公司 袁建忠提供

目前，与新冠病毒基因组序列最相似是从菊头蝠分离得到的RaTG13，其与新冠病毒的进化分歧大约发生在50年前。此后，直到疫情暴发前，新冠病毒已经积累了500多个突变。　　中国科学院遗传与发育生物学研究所钱文峰研究组提出一种新的溯源策略——通过鉴定新冠病毒这500多个突变的频谱特征推测新冠病毒的历史宿主。作者首先确认了这一策略运用所需要满足的三个前提假设：第一，细胞环境在不同宿主之间存在差异，会在其携带的病毒基因组上产生宿主特异性的突变；第二，病毒基因组的新生突变主要是由宿主细胞内环境造成的；第三，病毒在进化中积累的突变特征主要是由新生突变决定的。　　作者们在建立了该策略的理论基础后，构建了非典病毒、中东呼吸综合征病毒、新冠病毒以及与其相关的16种冠状病毒的进化树。这些病毒是前人从人、蝙蝠、骆驼、果子狸、穿山甲和刺猬等不同物种中分离得到并测序的。作者们鉴定了病毒进化历史上不同时期积累的突变，发现来源于不同宿主的病毒带有不同的突变特征。宿主物种的差异越小，病毒的突变特征越相似。这一结果进一步确认了根据突变特征推测历史宿主这一计算生物学策略的可行性。　　为了推测新冠病毒的进化历史，作者们对新冠病毒在这段时间产生的突变特征开展了主成分分析，发现新冠病毒在疫情暴发前积累的突变特征与野生蝙蝠（尤其是菊头蝠）细胞环境高度相符，这为新冠病毒的自然起源提供了公开透明和实证性的数据支持。　　上述研究结果于2021年8月30日在线发表于The Innovation杂志（DOI:10.1016/j.xinn.2021.100159）。博士研究生单科家与魏昌硕为该论文共同第一作者，郇庆副研究员与钱文峰研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委的资助。

追溯起源 从古至今举头咫尺疑天汉。星斗分明在身畔。天汉，古时指银河，也泛指浩瀚星空或宇宙。汉族的名称，就源于对此的崇拜和敬畏，“汉”这个字，是我们神圣的文化图腾，以至于后来的汉族、汉字、汉语、汉文化都与其有着紧密的历史渊源！天汉，也是西汉第七位皇帝汉武帝刘彻的第八个年号，刘彻，中国伟大的政治家、战略家、诗人EX1800之所以选择使用“天汉”两字作为系列名称，正是基于我们对“天汉“的深刻理解与感受，更是源于对中国悠久文化精神与底蕴的自信，并借此寓意本系列的产品博大精深，更进一步期待国产液相能够开创出自己的盛世，我们深信，一定会，从未妥协，砥砺前行。SKYHAN，作为此系列的英文名称，HAN为汉，预示国产仪器，终将不再是进口产品的备选项，而是代表着高品质、高维度的一种标准。对此，我们饱含热情与信心。

2011年10月25日，以“舒适、安全——汽车技术的焦点”为主题的2011汽车噪声振动和安全技术国际会议在重庆圆满落幕。为期三天的研讨会，吸引了全球各大车企、高校、研究院的专家学者来渝论道，研究探讨汽车噪声振动和安全技术发展趋势。这是继中汽院承办的“2010中国汽车安全技术国际研讨会”和“第22届国际交通医学会议”后，重庆市在汽车安全领域召开的又一次科技盛会，必将推动重庆乃至全国汽车行业与国际同行的技术交流和科技进步，出席大会的重庆市副市长童小平如是评价。 　　顶级专家聚渝“论道” 　　此次会议是“2011国际知名研发机构重庆行动”分项活动之一，会议由汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室承办，重庆市科委、中国汽车工程研究院股份有限公司、长安汽车股份有限公司联合协办。中国工程院院士、重庆市科委主任钟志华担当大会名誉主席，中国汽车工程研究院院长任晓常和长安汽车党委书记、副总裁朱华荣联合出任大会主席。 　　此次大会吸引到中国工程院院士郭孔辉、法国国家交通运输安全研究所Dominique Cesari教授、欧洲新车安全评价协会Michiel博士、美国ohio大学声与振动实验室主任Rajendra.Singh等共计八个国家的该领域全球顶级专家学者和研究机构出席了会议。 　　以“产学研”模式 打造一流实验室 　　据记者了解，该国家重点实验室是中汽院继与汽车企业、知名大学历经多年的“产学研”合作后，开展的又一次重要合作。早在2005年，中汽院和第三军医大学便建立了“重庆市车辆/生物碰撞安全重点实验室”，2006年，中汽院和长安、重庆大学又申请设立了重庆市NVH工程技术研究中心。在这些工作的基础上，2010年，中汽院和长安一起通过招标的形式，共同申请设立了“汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室”。用重庆市副市长童小平的话说，中汽院和长安汽车分别是重庆本土汽车行业最具实力的研究机构和企业，两家单位合作，将充分整合各自资源优势，为中国噪声振动和安全技术的科技进步做出突出贡献。 　　记者实地走访发现，发现重点实验室部分已经建设完成，中汽院除了已有的实验室外，正在重庆北部新区新建一个能够满足汽车全方位碰撞安全要求，包括各个角度的碰撞以及翻滚，满足从轿车到重型商用车的碰撞要求的碰撞实验室，另外中汽院正在建设噪声振动的实验室，该实验室相应的硬件和软件均从国外引进。这样一批设施和设备到位以后，将具备国内领先，国际一流的测试、评价、分析的实验室条件。 　　汇集顶尖人才，为高品质造车服务 　　据重点实验室主任邓兆祥透露，实验室的主要研究方向有五个，包括汽车NVH分析与评价、汽车NVH设计与控制、被动安全与损伤生物力学、汽车系统动力学与主动安全、汽车电器电子安全这五个方向。 　　目前实验室还汇集了专业顶尖技术人才，拥有固定研究人员85人，其中研究员级高工15人、博士18人、列入国家“千人计划”的引进专家2人、部省级以上的学术技术带头人4人，还有30余位访问学者参加实验室研究工作，为高品质造车提供了夯实的人才基础。目前，实验室承担了包括 “863”和“973”等在内的30余个国家项目，比如正在设计的汽车排气系统专家系统，系统中包含了消声器的设计知识，经验，这个系统具有快速建模，快速分析，快速设计等功能，可以使一般的工程技术人员能迅速完成消声器的开发设计。商用车安全法规的研究，以及交通事故深度调查以及事故的模式、以及商用车和其他车碰撞的相融性、商用车碰撞安全性实验评价技术。这些研究成果，必将推动汽车行业的进一步发展。

最近，日本物质材料研究机构与日本东北大学的联合研究小组通过实验模拟确认，陨石高速坠入海洋时引发的化学反应，可以很容易地合成地球生命不可缺少的氨基酸等有机物质。这是世界上首次成功地根据目前掌握的原始地球大气构成合成生命物质。该成果发表在12月7日出版的《自然地球科学》杂志网络版上。 　　氨基酸是含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称，是构成地球生物体蛋白质并与生命活动有关的最基本物质，揭开生命物质氨基酸的起源之谜一直以来是科学家梦寐以求的目标。 　　关于氨基酸的起源，美国化学家米勒曾于1953年在装有氨、甲烷和氢气的实验瓶内通过放电实验，首次合成了氨基酸。但是构成原始大气的主要成分，并不是当时认为的氨气、甲烷，而是以二氧化碳、氮气和水蒸气为主成分。用这些成分实验并不能产生米勒那样的化学反应。因此生命物质来源再次成为一个谜。 　　联合研究小组在实验中，在充满氮气的金属筒中封入水、碳和铁。用以每秒1公里高速飞行的塑料块撞击使金属筒内部大气压瞬间急剧升高，再现了陨石撞击海面的场景。实验结果发现，撞击产生了甘氨酸（氨基酸的一种）、羟酸和胺等构成生物体的基本分子。

据日本《朝日新闻》6月6日报道，“隼鸟2号”所带回砂土发现生命起源物质。朝日新闻官网报道说，研究人员从日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的“隼鸟2号”探测器带回地球的“龙宫”小行星砂土中发现了20多种氨基酸。该报在采访有关人士时获悉了这一消息。氨基酸是（构成）蛋白质的材料，这一发现或有助于论证生命起源物质来自太空的可能性。2020年12月，装有“龙宫”小行星砂土的“隼鸟2号”密封舱返回澳大利亚，内部大约有5.4克砂石。去年6月，JAXA研究团队宣布向世界各国研究机构分发砂土，正式启动分析。在初步分析阶段，研究人员已经发现其中含有碳和氮等构成有机物的物质，是否存在可作为蛋白质材料的氨基酸一直备受关注。构成人体蛋白质的氨基酸有20种。据有关人士介绍，其中（在砂土中）确认了存在不能在体内产生的异亮氨酸和缬氨酸等。除了作为胶原蛋白材料的甘氨酸之外，还存在作为提鲜成分而为人所知的谷氨酸。有观点认为，46亿年前刚诞生的地球上也曾存在大量前述氨基酸。然而，之后地球有一段时期被岩浆覆盖，一度失去氨基酸。有一种假设认为，地球冷却后飞来的陨石可能再次带来了氨基酸。这次研究结果可能会补充论证前述假设。此前研究人员也曾从在地面上发现的陨石中检测出氨基酸。但是，由于这些陨石与地球的土壤和空气已有接触，所以无法否定地球的氨基酸在陨石飞抵后混入其中的可能性。这次，“隼鸟2号”从在地球和火星轨道附近运行的“龙宫”小行星带回砂土，研究人员以不让砂土与外界空气接触的形式进行分析，可以说首次确认了太空中存在构成生命起源的物质。

日前，中国科协生命科学学会联合体组织18个成员学会推荐，由生命科学领域专家审核并评选出2016年度“中国生命科学领域十大进展”。　　植物分枝激素独脚金内酯的感知机制植物分枝激素独脚金内酯的感知机制示意图　　植物激素调控植物的繁衍生息，与人类生存环境和粮食安全息息相关。独脚金内酯作为新型植物激素，调控植物分枝、决定植物株型、影响作物产量。清华大学谢道昕、饶子和及娄智勇等合作发现了独脚金内酯的受体感知机制，揭示了“受体-配体”不可逆识别的新规律，发现受体D14参与激素活性分子的合成和不可逆结合、进而触发信号传导链，调控植物分枝。这一发现丰富了生物学领域过去百年建立的配体可逆地结合受体并循环地触发传导链的“配体-受体”识别理论，为创立生物受体与配体不可逆识别的新理论奠定了重要基础，并对植物株型遗传改良和寄生杂草防治具有重要指导作用。该工作发表于《自然》杂志(Nature，2016 ，536:469-474)。　　线粒体呼吸链超级复合物的结构与功能哺乳动物呼吸体三维结构呼吸体电子传递及质子转运途径　　呼吸作用是生命体最基础的生命活动之一。由位于线粒体内膜的氧化磷酸化系统完成，为细胞提供能量。人类线粒体呼吸链氧化磷酸化系统异常会导致多种疾病，如阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化、少年脊髓型共济失调以及肌萎缩性脊髓侧索硬化症等。哺乳动物呼吸体是由包括44个膜蛋白在内的81个蛋白亚基(69种不同蛋白分子)所构成的分子量高达1.7兆道尔顿的超级膜蛋白分子机器。清华大学杨茂君研究组先后在《自然》(Nature， 2016， 537： 639–643)和《细胞》(Cell， 2016，167：1598–1609)杂志发文，报道了呼吸链超级复合物结构。该结构是目前所解析的最复杂的非对称性膜蛋白超级分子机器的结构(图A,B)，为进一步理解哺乳动物呼吸链超级复合物的组织形式、分子机理以及治疗细胞呼吸相关的疾病提供了重要的结构基础。　　组蛋白甲基化修饰在早期胚胎发育中的建立与调控小鼠植入前胚胎的组蛋白H3K4me3和H3K27me3修饰动态变化图谱　　组蛋白修饰对基因表达与沉默发挥重要调控作用，在早期胚胎发育过程中, 异常的组蛋白修饰会导致胚胎发育停滞。哺乳动物植入前胚胎全基因组水平组蛋白修饰的建立与调控是发育生物学领域一个亟待解决的科学问题。同济大学高绍荣团队首次利用微量细胞染色体免疫共沉淀技术揭示了H3K4me3和H3K27me3两种重要组蛋白修饰在早期胚胎中的分布特点以及对早期胚胎发育独特的调控机制，发现宽的H3K4me3修饰在早期胚胎大量存在并在基因表达调控和胚胎发育第一次细胞命运决定中发挥重要作用。该成果发表在《自然》(Nature，2016,537：558-562)杂志上，其意义为揭示了组蛋白修饰在植入前胚胎发育以及早期细胞分化过程中的特异性调控模式，对研究胚胎发育异常、提高辅助生殖技术的成功率具有重要意义。　　基于胆固醇代谢调控的肿瘤免疫治疗新方法胆固醇酯化酶ACAT1调控T细胞肿瘤杀伤过程示意图　　T细胞介导的肿瘤免疫治疗是治疗肿瘤的重要武器，在临床上已取得了巨大的成功。但现有的基于信号转导调控的肿瘤免疫治疗手段只对部分病人有效，因此急需发展新的方法让更多的病人受益。中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所许琛琦、李伯良与合作者从代谢调控这一全新的角度去研究T细胞肿瘤免疫反应。鉴定了胆固醇酯化酶ACAT1是调控肿瘤免疫应答的代谢检查点，抑制其活性可以增强CD8+ T细胞的肿瘤杀伤能力。同时发现ACAT1抑制剂Avasimibe(辉瑞公司开发的用于治疗动脉粥样硬化的药物，进行了III期临床试验)，具有很好的抗肿瘤效应，并且能与现有的临床药物PD-1抗体进行联合治疗。该项研究开辟肿瘤免疫治疗研究的一个全新领域 同时发现ACAT1这一药物靶点及其小分子抑制剂的应用前景，发展了新的肿瘤免疫治疗方法。该研究论文发表在《自然》(Nature，2016，531:651-655)杂志上。　　内源性干细胞介导功能性晶状体再生治疗婴幼儿白内障　　中山大学中山眼科中心刘奕志教授带领团队，历经18年研究，发现了晶状体上皮干细胞 为了利用干细胞的再生潜能实现组织修复，设计并创建了一种新的微创白内障手术方法，保留了自体晶状体干细胞及其再生的微环境，长出了功能性的晶状体，已用于临床治疗婴幼儿白内障，提高了患儿视力，降低了并发症。该研究不仅为白内障治疗提供了全新的策略，也首次实现了自体干细胞介导的实体组织器官的再生，开辟了组织再生及干细胞临床应用的新方向。论文发表在《Nature》杂志(Nature， 2016，531：323-328)。　　活性RAG型转座子的发现揭示抗体V(D)J重组的起源文昌鱼ProtoRAG转座子和脊椎动物RAG蛋白的功能比较　　以免疫记忆与疫苗产生为核心的人类适应性免疫的关键机制就是RAG介导的抗体重排,所以,RAG基因的起源一直是免疫形成揭秘的关键问题。为此,诺贝尔奖获得者利根川进(Tonegawa)1979年提出了转座子起源假说,此后围绕RAG的起源与功能，展开了激烈的学术争论,直到该成果发表前, 转座子起源假说并未得到证实，成为免疫学一个经典谜题。　　北京中医药大学徐安龙研究组以有活化石之称的文昌鱼为研究对象，发现了具有介导V(D)J重排功能的原始RAG转座子，证实了利根川进的假说。该发现不仅改写免疫教科书中关于适应性免疫起源的观点:将适应性免疫的起源由脊椎动物推前近1亿年到无脊椎动物,而且可能为未来利用重排机制设计新的免疫抗体/基因提供崭新的基因编辑思路和技术。相关研究论文发表在《细胞》 [Cell166(1):102—114，2016]上。　　植物雌雄配子体识别的分子机制　　受精需要精子和卵细胞的结合，而精子能否被及时的传递到卵子是受精的关键。在被子植物中，精子是通过花粉管来传递的，但花粉管是如何将精子传递到卵子的呢?这一问题是植物生殖生物学几十年来关注的主要问题之一，这个过程也是植物生殖隔离及物种多样性维持的重要因素之一。中科院遗传发育所杨维才研究组首次分离了拟南芥中花粉管识别雌性吸引信号的受体蛋白复合体，并揭示了信号识别和激活的分子机制。通过转基因手段将其中一个信号受体导入荠菜中，并与拟南芥进行杂交，转基因荠菜的花粉管识别拟南芥胚囊的效率得到明显提高。该研究通过基因工程手段建立了利用关键基因打破生殖隔离的方法，为克服杂交育种中杂交不亲和性提供了重要理论依据。该研究成果发表在《自然》杂志上(Nature， 2016,531：241-4)。　　精子tsRNAs可作为记忆载体介导获得性性状跨代遗传　　研究发现父亲的某些获得性性状，如饮食诱导的代谢紊乱，可通过表观遗传的方式“记忆”在精子中并遗传给下一代，这对人类健康和繁衍具有深远的影响。中国科学院动物研究所周琪、段恩奎与上海生命科学研究院营养科学研究所翟琦巍研究员合作团队基于父系高脂饮食小鼠模型，发现精子中一类来源于tRNA的小RNA (tsRNAs) 在高脂饮食下表达谱和RNA修饰谱均发生显著改变，且将高脂小鼠精子中的tsRNAs片段注射到正常受精卵内可诱导F1代产生代谢性疾病。tsRNAs进入受精卵后可导致早期胚胎及后代小鼠胰岛中代谢通路基因发生显著改变。本研究从精子RNA角度，为研究获得性性状跨代遗传开拓了全新的视角，提出精子tsRNAs是一类新的父本表观遗传因子，可介导获得性代谢疾病的跨代遗传。文章发表后被国际重要刊物广泛引用和评价，也引起国际各大媒体的关注。该论文发表在《科学》(Science，2016，351(6271): 397—400 )上。　　MECP2转基因猴的类自闭症行为表征与种系传递MECP2转基因猴表现出类人类自闭症的刻板行为与社交障碍等行为　　中国科学院上海神经科学研究所仇子龙研究员等通过构建携带人类自闭症基因MECP2的转基因猴模型及对MECP2转基因猴进行分子遗传学与行为学分析，发现MECP2转基因猴表现出类人类自闭症的刻板行为与社交障碍等行为。此研究首次建立了携带人类自闭症基因的非人灵长类动物模型，为深入研究自闭症的病理与探索可能的治疗干预方法提供了重要基础。　　在该研究中，研究人员通过精巢异种移植，将幼年食蟹猴的精巢移植到裸鼠的背部，实现了食蟹猴精巢提早成熟，并利用移植精巢组织内生成的精子成功获得了健康的F1代MECP2转基因食蟹猴后代。该工作加速了食蟹猴的精子生成速度，缩短了食蟹猴的繁殖周期，对于推动非人灵长类动物模型的应用具有重大意义。该研究成果发表于《自然》(Nature， 2016，530：98–102)杂志上。　　埃博拉病毒入侵机制研究　　埃博拉病毒入侵宿主细胞模式图(左)博拉病毒表面激活态糖蛋白GPcl与其宿主的内吞体内受体NPC1的复合物三维结构图(右).　　2014-15年暴发的埃博拉病毒疫情在西非国家造成了1万余人死亡，引起了全人类社会的高度关注。此前，埃博拉病毒入侵宿主细胞的分子机制并不清楚。中国科学院微生物研究所高福团队在国际上率先解析出埃博拉病毒表面激活态糖蛋白与宿主细胞内吞体膜受体NPC1腔内结构域C的复合物三维结构，阐明两者如同“锁钥”的相互作用模式，从分子水平阐释了一种新的囊膜病毒膜融合激发机制(第五种机制)，成为近年来国际病毒学领域的一大突破。该研究为抗病毒药物设计提供了新靶点，加深了人们对埃博拉病毒入侵机制的认识，为应对埃博拉病毒病疫情及防控提供重要的理论基础。研究成果在《细胞》(Cell，2016， 167：1511–1524)杂志上发表。

不少收藏家热衷于收藏古生物化石，因其稀少且价格昂贵而具有价高的市场价值。但在科研人员的眼里，这不是一块具有"市场价值"的“稀有石头”，而是通往人类生命起源的探索通道。然而，在这种稀有的、不可再生的、形成于人类史前地质时期的生物和活动遗迹中，有什么是科研学者们探寻的？这一连细胞内部的细胞质等物质都已消失，DNA痕迹也荡然无存的石头内部，还有什么能够证明生命曾经的存在？也许是细胞壁？又或者，是细胞壁中的碳？图片来源：Pixabay地球早期生命的探寻科学家可以追溯到35亿年前地球上的生命,甚至有一些迹象表明,早在38亿年前地球上就存在生命了。然而，如何找到这些生命存在的直接证据呢？其实我们已经找不到几十亿年前活着的生命了，因为它们早已被分解为各种化学元素。但科学家们也并非毫无办法，他们可以通过观察古老的岩石——这一早期地球的唯一记录，来寻找这些生命存在的直接证据。图片来源：Pixabay查亚和他的同事们就是通过这样的方式来寻找答案，岩石中的微生物化石以及它们的元素、化学特征及其同位素丰度能够证明生命曾经真实地存在过。安德鲁查亚辛辛那提大学的地质学教授，专注于古生物学--古代生命的研究生命的标识——碳为什么科学家们要寻找化石遗迹？因为化石中不仅充满了因岩石和水相互作用而形成的矿物，还存在细菌细胞壁所留下的碳特征。虽然细胞的内部早已被大自然吞噬了，与之相随的DNA痕迹也荡然无存，但由碳分子组成的细胞壁有时会被保存下来，所以碳也是表明生命存在过的化学特征之一。像查亚这样的科学家就把那些他们认为已经足够古老、且有早期生命证据的岩石带回实验室，将这些岩石标本切割成仅有人类头发丝厚度的薄片，然后分析这些切片以寻找微小细菌的存在。存有化石的岩石要知道，细菌存在的痕迹非常不明显，一个很大的细菌细胞也仅为人类头发丝宽度，它的长度从几微米到一百微米不等。细菌的形状通常也很简单，呈棒状或球状，并没有很多可供识别的特征。面对如此细微的细菌痕迹，地质学家如何让人们相信他们发现的确实是一个曾经活着的生命的化石？他们需要提供更有力的证据，而生命体化石成分中的碳原子就是这样的证据。图片来源：Pixabay识别化石中的有机碳我们已经知道化石中的碳原子是生命存在的重要标识，然而，如何验证化石中的有机碳呢？查亚使用拉曼光谱仪来识别化石，他使用的是HORIBA 的T64000三光栅拉曼光谱仪。“你可以把含有化石的岩石薄片放在拉曼光谱仪搭配的显微镜物镜之下，把激光聚焦在上面，通过显示的光谱，我能知道细菌是否存在有机碳。”利用仪器进行的拉曼光谱成像, 能对材料空间定位，终能绘制出一张地图，地图上显示棕色的地方，就是细菌中具备碳特征的部位。由此得出化石中是否曾经存在过生命。还可以利用T64000制作三维地图，因为球形细菌中的有机碳球很难用显微镜下的二维图片来展示，而三维地图可以。HORIBA T64000高性能拉曼光谱仪注：如需了解该研究中HORIBA T64000光谱仪的详细介绍及使用问题，可点击左下角“阅读原文”，资深工程师将为您答疑解惑。寻觅地球之外的生命科学家们正在努力了解地球上的生命历史，这也促进了其他行星上生命的探索。目前的火星探索——好奇号火星探测车发射于2012年, 主要是为了寻找可能存在过生命的环境——有液态水存在的地方。科学家们希望能够找到这样的环境, 进而探索其地质情况, 以寻找早期生命存在的直接证据。这一任务很可能在下一次火星探测任务——火星 2020计划中完成，那时候，收集到的样本将被带回地球实验室进行研究。除了火星，科学家们也在研究木星。图片来源：Pixabay为何寻找地球外的生命？科学家们认为这可以加深我们对自己的了解。我们可以把我们有关早期地球的知识, 应用于其他行星, 特别是火星, 因为火星与地球相似，甚至可以认为, 几十亿年前的火星也许就像地球一样。“如果我们发现了火星或太阳系其他地方存在过生命的证据，而这些生命又拥有跟地球上生命相同的生物化学规律，那意味着：我们很可能拥有共同的起源。由此表明：生命其实很容易进化，宇宙的每个角落都可能存在生命。”。查亚如是认为。图片来源：Pixabay除了乘坐飞船来到地球的外星人之外, 宇宙中还有什么？也许是生命的化学特征？也许是单细胞类型的生物？也许古老的地球也曾经存在过这些生物？寻找这些问题的答案是许多科学家探寻其他星球的原因，人类对于地球历史和宇宙起源的探索从未停止。对人们来说，这样的探索是一个挑战，无论是从宇宙的星球还是从远古化石中的碳元素，然而这样的探索却永不会停止.今日话题古生物的发现与研究是一件辛苦却也颇具趣味的事情，其实很多科研工作也都是如此。如果您正在从事的研究跟古生物有关，可以留言分享您科研中有趣的地方；又或者您有对古生物研究感兴趣，有推荐的书籍电影，欢迎留言分享~我们会在今日话题发布后的三个工作日内，为点赞数高的读者送出星巴克咖啡券一份~ 点击查看更多往期精彩文章 生物传感器，让人工智能真正活过来|国际用户简讯牛津大学开创单细胞水平微生物代谢研究新方法|海外用户简讯解一颗石榴石，梦回千年“海上丝路”|光机所考古中心前沿用户报道瞪你一眼，就能“看透”你 | 用户动态青岛能源所实现毫秒级单细胞拉曼分选，"后液滴"设计功不可没|前沿用户报道表面增强共振拉曼光谱探究细胞色素c在活性界面上的电子转移 HORIBA科学仪器事业部HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案，如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术，旗下Jobin Yvon光谱技术品牌创立于1819年，距今已有200年历史。如今，HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选，之后我们也将持续专注科研领域，致力于为全球用户提供更好的服务。点击下方“阅读原文”，咨询相关技术服务。

不少收藏家热衷于收藏古生物化石，因其稀少且价格昂贵而具有价高的市场价值。但在科研人员的眼里，这不是一块具有"市场价值"的“稀有石头”，而是通往人类生命起源的探索通道。然而，在这种稀有的、不可再生的、形成于人类史前地质时期的生物和活动遗迹中，有什么是科研学者们探寻的？这一连细胞内部的细胞质等物质都已消失，DNA痕迹也荡然无存的石头内部，还有什么能够证明生命曾经的存在？也许是细胞壁？又或者，是细胞壁中的碳？图片来源：Pixabay地球早期生命的探寻科学家可以追溯到35亿年前地球上的生命,甚至有一些迹象表明,早在38亿年前地球上就存在生命了。然而，如何找到这些生命存在的直接证据呢？其实我们已经找不到几十亿年前活着的生命了，因为它们早已被分解为各种化学元素。但科学家们也并非毫无办法，他们可以通过观察古老的岩石——这一早期地球的唯一记录，来寻找这些生命存在的直接证据。图片来源：Pixabay查亚和他的同事们就是通过这样的方式来寻找答案，岩石中的微生物化石以及它们的元素、化学特征及其同位素丰度能够证明生命曾经真实地存在过。安德鲁查亚辛辛那提大学的地质学教授，专注于古生物学--古代生命的研究生命的标识——碳为什么科学家们要寻找化石遗迹？因为化石中不仅充满了因岩石和水相互作用而形成的矿物，还存在细菌细胞壁所留下的碳特征。虽然细胞的内部早已被大自然吞噬了，与之相随的DNA痕迹也荡然无存，但由碳分子组成的细胞壁有时会被保存下来，所以碳也是表明生命存在过的化学特征之一。像查亚这样的科学家就把那些他们认为已经足够古老、且有早期生命证据的岩石带回实验室，将这些岩石标本切割成仅有人类头发丝厚度的薄片，然后分析这些切片以寻找微小细菌的存在。存有化石的岩石要知道，细菌存在的痕迹非常不明显，一个很大的细菌细胞也仅为人类头发丝宽度，它的长度从几微米到一百微米不等。细菌的形状通常也很简单，呈棒状或球状，并没有很多可供识别的特征。面对如此细微的细菌痕迹，地质学家如何让人们相信他们发现的确实是一个曾经活着的生命的化石？他们需要提供更有力的证据，而生命体化石成分中的碳原子就是这样的证据。图片来源：Pixabay识别化石中的有机碳我们已经知道化石中的碳原子是生命存在的重要标识，然而，如何验证化石中的有机碳呢？查亚使用拉曼光谱仪来识别化石，他使用的是HORIBA 的T64000三光栅拉曼光谱仪。“你可以把含有化石的岩石薄片放在拉曼光谱仪搭配的显微镜物镜之下，把激光聚焦在上面，通过显示的光谱，我能知道细菌是否存在有机碳。”利用仪器进行的拉曼光谱成像, 能对材料空间定位，终能绘制出一张地图，地图上显示棕色的地方，就是细菌中具备碳特征的部位。由此得出化石中是否曾经存在过生命。还可以利用T64000制作三维地图，因为球形细菌中的有机碳球很难用显微镜下的二维图片来展示，而三维地图可以。HORIBA T64000高性能拉曼光谱仪注：如需了解该研究中HORIBA T64000光谱仪的详细介绍及使用问题，可点击左下角“阅读原文”，资深工程师将为您答疑解惑。寻觅地球之外的生命科学家们正在努力了解地球上的生命历史，这也促进了其他行星上生命的探索。目前的火星探索——好奇号火星探测车发射于2012年, 主要是为了寻找可能存在过生命的环境——有液态水存在的地方。科学家们希望能够找到这样的环境, 进而探索其地质情况, 以寻找早期生命存在的直接证据。这一任务很可能在下一次火星探测任务——火星 2020计划中完成，那时候，收集到的样本将被带回地球实验室进行研究。除了火星，科学家们也在研究木星。图片来源：Pixabay为何寻找地球外的生命？科学家们认为这可以加深我们对自己的了解。我们可以把我们有关早期地球的知识, 应用于其他行星, 特别是火星, 因为火星与地球相似，甚至可以认为, 几十亿年前的火星也许就像地球一样。“如果我们发现了火星或太阳系其他地方存在过生命的证据，而这些生命又拥有跟地球上生命相同的生物化学规律，那意味着：我们很可能拥有共同的起源。由此表明：生命其实很容易进化，宇宙的每个角落都可能存在生命。”。查亚如是认为。图片来源：Pixabay除了乘坐飞船来到地球的外星人之外, 宇宙中还有什么？也许是生命的化学特征？也许是单细胞类型的生物？也许古老的地球也曾经存在过这些生物？寻找这些问题的答案是许多科学家探寻其他星球的原因，人类对于地球历史和宇宙起源的探索从未停止。对人们来说，这样的探索是一个挑战，无论是从宇宙的星球还是从远古化石中的碳元素，然而这样的探索却永不会停止。 HORIBA科学仪器事业部HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案，如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术，旗下Jobin Yvon光谱技术品牌创立于1819年，距今已有200年历史。如今，HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选，之后我们也将持续专注科研领域，致力于为全球用户提供更好的服务。

p & nbsp /p p 　　近日，美国生物合成领域专家弗洛伊德· 罗穆斯伯格(Floyd Romesberg)在《自然》杂志发表了一项新成果。他首次用实验室合成的X-Y碱基对和相应的氨基酸，在实验室内创造出了含ATGCXY六种碱基的全新生命体。 /p p 　　这一成果打破了自然界的碱基束缚，创造出了自然界中不存在的全新生命体。然而，这一成果是否意味着人类开启了可以按照自己的需求打造生命体的全新时代?对此，专家有不同看法。 /p p strong 　　突破第一关 /strong /p p 　　“整个研究很有深度和广度，这个研究团队在这个方面做了20多年的研究，很系统。” 法国巴黎第六大学生物所计算定量生物系独立课题组组长叶世欣告诉《中国科学报》记者。 /p p 　　在基因中加入两个碱基，相当于将遗传密码子得到了扩充，也就是说，过去自然系统中的64个密码子，“理论上，扩充到了216个”。 /p p 　　密码子通过编码形成氨基酸，研究发现自然系统中的64个密码子，形成20种氨基酸，并最终为地球生命的形成提供所需的蛋白质。 /p p 　　64个密码子和20种氨基酸的组合形成了地球上这么多生命，如果216种密码子与其可能形成的氨基酸进行组合，理论上说，相当于“让细菌利用更多氨基酸来制作蛋白质”。 /p p 　　一位不愿意透露姓名的基因研究专家告诉记者，能够拓展遗传密码本身具有重大的理论意义。人工氨基酸改造研究已有多年历史，但由于技术瓶颈和应用推广等问题一直较“小众”。而此成果让科学家感觉“看来突破第一关了”。 /p p strong 　　基因治疗新手段? /strong /p p 　　新的合成基因密码的出现，让人对基因治疗的未来有了新的期待。然而，合成的新基因密码是否会成为新的基因工具，从而为基因治疗提供全新手段?对此，科学家认为目前并不乐观。 /p p 　　“完全合成的基因，到用于疾病治疗有很大距离。” 温州医科大学附属眼视光医院研究员谷峰告诉记者，自然界已有的天然工具用于基因治疗，目前都只能在很小的范围转化，如从细菌到人体转化的实现非常困难。 /p p 　　谷峰介绍称，基因剪刀从细菌移植到哺乳细胞，常常存在效率不高，靶向性不够强甚至脱靶的问题。因而，完全合成的基因想发挥天然系统内的基因工具都难以完成的任务，科学家对此表示怀疑。 /p p 　　“外来密码子效率有多高”“如何达到生产的标准”“如何解决靶向性问题”，这是相关研究人员关心的问题所在。 /p p 　　“这一系统能否移植到动物上，如果动物能够实现就很有意思。”谷峰称，从大肠杆菌到动物是一个飞跃。”但这需要对这一系统做进一步的优化，才有可能把外来的基因放到希望的地方去，达到“指哪儿打哪儿”的效果。 /p p strong 　　效率是最大瓶颈 /strong /p p 　　谷峰所担心的效率问题，也是叶世欣关注的焦点。 /p p 　　“问题是现在的效率会很低，毕竟不是天然的密码子，所以虽然有更多的可能性，但在实施方面会有更多困难。”叶世欣所说的效率，是与自然系统中识别天然碱基的效率相对而言。 /p p 　　以非常容易生产的绿色荧光蛋白(GFP)为例，应用人工合成的这种全新基因密码生产GFP蛋白质，效率是内源密码编辑蛋白质效率的10%，甚至更低。 /p p 　　正是由于此，科学家才对该技术的应用前景保持十分冷静的态度，因为其仍是“十分基础的研究”。但这并不能否认该成果对于其他相关研究所具有的建设性意义。 /p p 　　在叶世欣看来，一方面研究对合成生物学是一个巨大推动，有望让细菌体合成有更多化学性质的蛋白质。另一方面，在基础研究中，这一探索也将帮助科学家了解遗传密码的起源。 /p p 　　“遗传密码，最早是从很简单的碱基、氨基酸开始，扩充过程中就会吸收新的元素，通过倒推这样的研究就会帮助我们探讨遗传密码的起源问题。”她说。 /p p 　　有媒体报道称，未来或许如科幻电影中的“金刚狼”等生命体，通过这样的技术都可能会成为现实中存在的生命。 /p p 　　不过专家表示，当前该研究是在细菌系统内进行，并不存在人们所担忧的会影响人类遗传密码等伦理问题。“将来如果把这种想法放入哺乳细胞中，可能伦理问题就是可以探讨的话题了。”叶世欣说。 /p p /p

DNA示意图。　　图片来源：《每日科学》杂志　　近日，美国斯克里普斯研究所科学家在化学研究领域核心期刊《德国应用化学》上发表论文称，一种名为苯基磷二酰胺（DAP）的简单化合物在生命出现之前可能就已存在于地球上，它可以通过化学手段将名为脱氧核苷酸的微小DNA结构单元编织在一起，形成原始的DNA链。　　该发现指出了DNA与RNA作为相似化学反应的产物一起出现的可能性，而第一批自我复制的分子，即地球上第一批生命的形式，正是这两种分子的混合体。近几十年来，“RNA世界”假说在生命化学领域一直占据主导地位，认为早期生命分子完全基于RNA，而DNA仅在后来作为RNA进化的产物才出现。而本次发现对该假说提出了挑战，进一步解释了地球生命是如何起源的这一古老问题。　　一条RNA链可以吸引其他单个RNA结构单元，粘附在RNA链上形成一种镜像链。如果新链可以脱离模板链，并开始通过相同的过程作为模板结合其他新链，那么它就实现了构成生命的自我复制的“壮举”。　　然而RNA链可能擅长结合互补链，但却不太擅长与这些链分离。现代生物体产生的酶可迫使RNA（或DNA）双链分开成两条，从而实现复制，但目前尚不清楚在没有酶的世界里如何做到这一点。　　该研究资深作者、斯克里普斯研究所化学副教授克里希纳穆尔蒂指出，部分DNA和部分RNA的“嵌合”分子链或解决了这个问题，因为它们可以一种粘性较小的方式结合互补链，从而使它们相对容易分离。　　在过去的研究中，科学家们已经发现，简单的核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸（分别是RNA和DNA的构成单元），可能是在早期地球非常相似的化学条件下产生的。有机化合物DAP起到了修饰核糖核苷酸，并将它们串在一起形成第一条RNA链的关键作用。而此次研究表明，在类似条件下，DAP也可以对DNA起到同样作用。　　这一发现为更广泛地研究自我复制的DNA-RNA混合物如何在原始地球上进化和传播，构建更完善的现代生物学铺平道路。　　RNA真的独自完成了生命起源的关键任务吗？近些年来，大量证据表明RNA和DNA可能几乎同时出现在最初的生命形式中，随后很快，二者又凭借各自的优势和缺陷进行了合理又明确的“分工”：DNA负责遗传信息长期稳定的存储，RNA则负责遗传信息的短期储存和运输，以及制造蛋白质——就像人们今天在细胞中看到的那样。而在“零”的起点上，或许仍是RNA和DNA两个必不可少的因素共同协作，才有了今天地球上的生机勃勃、生命不息。

p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 285px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/5cce69de-3833-47b5-b9fa-eef0ca83aaac.jpg" title=" 微信图片_20200917102243.png" alt=" 微信图片_20200917102243.png" width=" 300" height=" 285" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 王文清教授 /strong /p p style=" text-align: left " 　　我国著名核燃料化学和生命化学家、中国共产党党员、原北京大学技术物理系、北京大学化学与分子工程学院应用化学系王文清教授因病医治无效，不幸于2020年9月14日在北京逝世，享年88岁。 /p p 　　王文清教授1932年10月25日生于浙江省宁波市镇海区。1953年毕业于复旦大学化学系，1956年由浙江大学调入北京大学技术物理系任教，历任讲师、副教授、教授、博士生导师。 1958-1989年任技术物理系核燃料化学教研室副主任、主任。1992-2003年任国际理论物理中心生命起源国际会议学术委员、顾问委员。 /p p 　　王文清教授长期致力于核燃料化学、物理化学、生命起源等领域的教学和科研工作，培养硕士、博士研究生数十名，取得了突出的成就，发表学术论文200余篇，并撰写了《生命科学》、《宇宙?地球生命》、《脑与意识》、《萃取化学原理》、《生命化学进化》、《脑的奥秘》、《生命的历程》、《物理化学习题解答》、《物理化学习题精解》、《统计力学在物理化学中的应用-习题精选与解答》等教材及专著。1989年获北京市优秀教师称号，1995年获国家教委科技进步一等奖(合作)。王文清教授为我国第一个放射化学专业在北京大学的创立和发展做出了重要贡献。 /p

p 　　每一类仪器在中国的发展都是一个曲折且精彩的故事，也与中国的社会发展密不可分。COD快速测定仪在我国环保行业发展中是一类虽小众但举足轻重的仪器。说起COD快速测定仪，很自然的就会想到连华科技。起源于兰州，兴旺于北京的连华科技在我国COD快速测定仪的发展中发挥了重要作用。 /p p 　　为探访COD快速测定仪的起源，仪器信息网专门采访了连华科技创始人76岁高龄的纪国梁董事长，连华科技总经理纪鹏全程陪同了采访。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/cc630945-0636-4052-a08d-abf1cd8dff97.jpg" title=" 纪国梁_副本.jpg" alt=" 纪国梁_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 连华科技创始人纪国梁董事长 /span /p p 　　 strong 起步：源于工作需求 开发新方法 /strong /p p 　　兰州炼油厂是新中国成立后建成的第一座大型炼油厂，为响应当时国家环保要求，兰炼成立了专门的环保部门。纪先生年轻时候的工作单位就是兰炼，在其环保部门负责污水处理的检测任务。 /p p 　　在那个环保刚起步的年代，污水处理很多时候依靠的是经验，而COD是当时污水处理过程中为数不多且重要的科学依据之一。但当时COD检测采用的是两小时回流法，一次检测大约需要四五个小时，而在四五个小时之内，需要处理的污水已经经过格栅、初沉、生化、二沉、消毒等工艺并排出，检测结果对处理过程的指导作用大大降低。 /p p 　　为解决这一问题，纪先生经过探索，终于在1982年研发出了COD快速测定方法，并于1987年通过甘肃省相关部门组织的技术鉴定。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/e0678987-35ba-4fa4-9801-a9bd97694661.jpg" title=" 微信图片_20191122143937_副本.jpg" alt=" 微信图片_20191122143937_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " COD快速测定仪甘肃省级技术鉴定会 /span /p p 　　“新方法的最大优点是将测量时间大大缩短，同时也节省了试剂用量”，但新方法与旧方法的对比是必不可少的。COD测定的两小时回流法是一个条件实验，也就是按照标准规定的试剂、条件、时间、剂量等测定出来的结果，被认为是COD值。而新方法与两小时回流法过程不同，是否所有污水都能测定出相同的结果是首先需要解决的问题。为研究两者的差异，纪先生对各种化学物质(包括饱和烃、不饱和烃、苯、酚、醇)进行了测定，并根据结果调整新方法的条件和试剂用量，以保证两者之间的测定结果具有可比性。 /p p 　　纪先生对新方法的发现非常兴奋，并认为应该让全国同仁都能用上新方法，但新方法的认可却遇到了难题。在环保领域，是否得到国家认可是从业人员选择方法的首要考虑因素。虽然新方法比当时国标的两小时回流法更方便，但因为新方法不属于国家标准，所以新方法被市场接受还存在一定难度。 /p p 　　 strong 创业：企业化运作 多方式推广新方法 /strong /p p 　　为了让更多的人认识、接受、使用COD快速测定方法，纪先生争取到了停薪留职，拿着3000块钱的启动资金，开启了自己的创业之路。创业路上，兴奋、艰辛、妥协，一个个小故事为我们串联起了仪器人的辛苦和中国当时的社会状态。 /p p 　　“当时的中国成立私企还比较艰难，所以我就注册了‘兰州炼化环保仪器研究所’，挂靠在兰州市科协，兰州市科协委托了一家乡镇企业为我生产产品，而当时的乡镇企业水平有限，仪器生产很艰难，后来不了了之。最后还是组建了自己的团队。”纪先生如此描述了自己的创业伊始。 /p p 　　为了仪器推广，1989年，纪先生带着自己的仪器参加了深圳的科学展览并拜访了深圳监测站，本以为会有所收获，但是科学展览上根本没有人关心这个小小行业的创新，当时的深圳监测站站长虽然认为技术很先进，但仍以不符合国家标准一口回绝了。 /p p 　　为了仪器性能的进一步提升，与多家科研单位(如兰炼自动化研究所、甘肃师范大学、兰州大学等)以及其他企业进行过合作，有收获也有无奈。 /p p 　　后来还尝试了与用户合作实验，不收费或者给用户一点费用，对仪器进行各方面的验证 还尝试了办学习班，将方法进行推广，虽然比较缓慢，但参加学习班的学员有一部分接受了这个方法，新方法的推广一点一点地开始起步。 /p p 　　为了得到官方认可，产品鉴定会也成为当时可选的方法之一，包括市级鉴定会、省级鉴定会等，但对产品推广的促进作用并没有想象中的大。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/11506ff0-f052-43e3-a3b4-d95b2a0a4bbd.jpg" title=" 微信图片_20191122144000_副本.jpg" alt=" 微信图片_20191122144000_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 图为甘肃省环保局下发的关于推荐“污水化学耗氧量(COD)快速测定仪”的报告 /span /p p 　　到北京推广自己的仪器，很早就列入连华科技发展思路，但是当时兰州所处的地理位置以及交通条件，都给想法的实现带来了诸多限制。 /p p 　　后来为了解决地域限制的问题，现任连华科技总经理纪鹏来到了北京，开启了连华科技在北京的发展之路。 /p p 　　“创业者需要一定的韧性，失败是注定的，要看你失败之后能否爬起来重新开始!”纪先生以这句话与所有创业者共勉! /p p 　　 strong 现在：新方法入标准 多样产品可供选择 /strong /p p 　　经过纪先生以及行业同仁的积极推广和努力，2007年，COD快速测定方法正式被纳入环保行业标准，标准名称为《HJ/T 399-2007水质 化学需氧量的测定 快速消解分光光度法》。此项标准的发布标志着COD快速测定仪正式得到国家的认可，连华科技的COD快速测定仪推广容易了很多。随后几年，我国环保管控加严，COD快速测定仪市场容量迅速增加，推出同类产品的厂商如雨后春笋般涌现。 /p p 　　那么对于目前市场上众多的COD快速测定仪，用户该如何选择呢?纪先生也给出了自己的答案! /p p 　　第一，看品牌!与众多类型的产品一样，大品牌一般都更值得信赖。以连华科技为例，连华科技以“顾全整体 诚信 敬业 求真”为企业精神，37年沉淀下来的企业精神督促连华科技为用户提供值得信赖的产品和服务。 /p p 　　第二，看时间!好产品，需要时间的打磨，对于分析仪器同样适用。随着仪器的使用，生产厂家会收到用户在仪器使用过程中各种反馈，充分了解仪器长时间或各种场景下使用可能出现的问题或者使用不方便的地方，并对此做相应改进，从而提高仪器的稳定性。 /p p 　　第三，看服务!优质服务也是产品的一部分。“30天内可退换货”、“连华科技对其仪器提供终身免费检测服务和软件升级”，这是连华科技对用户的服务承诺，也正是这些承诺，加上高质量的产品，为连华科技在用户中赢得了口碑和信任。 /p p 　　目前，COD快速测定仪市场已经基本成熟，连华科技也发展了除此之外的多种实验室水质分析仪器，如BOD分析仪、多参数水质分析仪、总磷总氮分析仪等，为我国环保行业发展添砖加瓦! /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/6853631b-4121-4ac9-acfe-1358235c1fa5.jpg" title=" 微信图片_20191126135907_副本.jpg" alt=" 微信图片_20191126135907_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 连华科技大楼 /strong br/ /p p 　　 strong 未来：专注实验室水质分析 争取走出国门 /strong /p p 　　37年来，连华科技一年一小步，脚踏实地，从当初的一个人一个方法，成长为一家现在近300人的中型公司，产品线也基本覆盖目前的实验室水质分析仪器，发展虽缓，但从不懈怠! /p p 　　对于未来COD快速测定仪的发展，纪先生也有自己的思考。首先是小型化。虽然目前COD快速测定仪有实验室和便携式，但是还是希望未来能将仪器更进一步缩小，更加便携。其次是智能化。智能化是目前仪器发展的大趋势，COD快速测定仪的智能化方向包括仪器操作的自动化、仪器数据的互联网化、氧化还原过程集成到一个探头上等等。 /p p 　　对于连华科技的未来，纪先生希望连华科技能集中到水质分析专用仪器这个细分方向上，不贪大、不求洋，将这一件事情做好，就像老干妈的陶碧华专注辣酱一样。但这并不代表，连华科技不需要发展，随着国内市场的逐渐饱和，希望连华科技能借着目前一带一路的东风，将产品推向海外，服务更多的用户! /p p 　　 strong span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 后记： /span /strong span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 两个多小时的交谈中，纪先生侃侃而谈，谈起创业时的艰难，常以“我给你们讲个小笑话”、“我给你们讲个好玩的故事”为开头语，由此可见其乐观积极的态度。无论什么年代，创业者从不容易，上世纪80年代环保行业的创业者尤其艰辛，但纪先生凭借自己的乐观和坚韧，带领连华科技一路走来! /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　目前连华科技已经交到了下一代接班人手中。在环保行业如火如荼的发展中，很多公司都纷纷跨界进入环保领域，而身处其中的连华科技在新一代领导人的带领下，仍然谨慎发展，专注于自己擅长的细分领域，不盲目扩张。如果从仪器行业挑选一家具有“工匠”精神的企业，连华科技应该算是当之无愧的一员! /span /p

大约40亿年前，地球上开始出现早期生命。目前较为流行的一种理论认为，是陨石或小行星等地外天体的撞击触发了关键的化学反应，从而产生了一些与生命有关的物质。现在，捷克科学院的研究人员在实验室中重演了这一过程：他们利用激光轰击黏土和化学物质汤，模拟一颗高速小行星撞击地球时的能量，最终生成了构建生命的至关重要的基本组件&mdash &mdash 形成RNA必需的4种碱基。 　　研究人员在发表于美国《国家科学院学报》上的论文中称：&ldquo 这些发现表明，地球生命的出现并非意外，而是原始地球及其周围环境条件的直接结果。&rdquo 　　实验并未证明地球生命就是由此诞生的，因为从这四种碱基到生命的出现，中间还有很多必不可少的神秘步骤，但这可能是这一过程的一个起点。 　　论文领导作者、捷克科学院海依罗夫斯基物理化学研究所的斯瓦托普卢克· 思维斯说，科学家们此前已经能够用其他方法制造这些RNA碱基，比如使用化学混合物和高压，但这是首次通过实验来检验&ldquo 撞击产生的能量可触发关键化学反应&rdquo 的理论。 　　据物理学家组织网12月9日(北京时间)报道，研究人员用一个长约152米的激光器产生的无形激光束，轰击名为甲酰胺的化学物质汤，这种液体据认为存在于我们的原始星球上。该激光的功率非常高，在不到十亿分之一秒时间内的输出相当于几个核电站，产生的能量高达十亿千瓦，甲酰胺样本的温度瞬间升高至4200摄氏度以上，从而发生了一系列化学反应。研究人员在最终产品中，发现了RNA的四种碱基&mdash &mdash A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)和U(尿嘧啶)，其中前三种也是DNA的碱基。 　　专家对这项实验的重要性看法不一。美国佛罗里达州应用分子进化基金会的杰出生物化学家史蒂夫· 本纳说，这项研究意义重大，因为它生成了早期地球上可能存在的原始材料。但英国医学研究委员会分子生物实验室的约翰· 萨瑟兰认为，产生的碱基量太少了，没有什么价值。 　　总编辑圈点 　　科学家们一般相信，生命起源可以追溯到天外来客，如宇宙射线和小行星。虽然已有很多办法在实验室里制造出了生命的&ldquo 零件&rdquo ，但我们对于生命的发生史只能猜想，不能实证。除非我们找到一颗适合的行星，制造高能量的撞击，再等上几亿年，看看有没有生命诞生。假如有那本事，地球人早就移民过去了。研究生命的诞生史好像没什么用，但自己的身世来历，人类哪能不关心呢!

据香港《文汇报》报道，生物工程进入新纪元!美国克莱格.文特尔研究所一个有华人参与的研究团队宣布，在实验中制造出世界首个完全由人造基因指令控制的人造生命，使人类的能力拓展到可以操纵自然世界，将来可制造有特殊功能的生物，在生产疫苗及洁净能源等领域大派用场。 　　报道指出，由美国生物学家文特尔领导的研究团队，重塑“丝状支原体丝状亚种”(Mycoplasma mycoides)这种微生物的DNA，并将新DNA片段“黏”在一起，植入另一种山羊支原体中。新生命1个月前诞生，昵称“Synthia”(合成体)，这种微生物由蓝色细胞组成，能够生长、繁殖，细胞分裂了逾10亿次，产生一代又一代的人造生命。植入的DNA片段包含约850个基因，而人类DNA图谱上共有约2万个基因。 　　研究员建构的染色体中的基因，由108万对“字母”组成，研究员并在合成基因留下“水印”，包括46名科学家和研究员的名字、研究所的网址，以及爱尔兰作家James Joyce的名句“生存、犯错、倒下、战胜，用生命创造生命”。21日出版的《科学》杂志收录了这一研究。 　　耗时15年花费3.1亿 　　文特尔在这个项目奋斗了15年，花费了4000万美元。2008年，他率先宣布制造出合成细菌基因，但它未能操控细胞。他说：“这是首个合成细胞，这是地球上首个自我复制的物种，它的母亲是一部计算机。”他称，尽管这只是开始，但研究改变了思想，印证了假设，“带领我们跨越边界，进入一个新世界”。 　　哈佛实践伦理学教授列库斯说：“文特尔打开了人类历史的大门，窥探它的未来。他向上帝的角色迈进：创造自然界中从没存在过的生命。这种可能虽然远在未来，却是真实和意义重大。但是，所要面对的风险也是前所未有的。” 　　对于被指扮演上帝，文特尔强烈抗辩：“每当医疗或科学上发生与生物学有关的突破，都有这个说法出现，但从很早以前，人类都在尝试驯服自然，这是我们饲养动物的起源。” 　　多名研究人员和伦理学家说，它开创了前所未有的操控生命方式。多年来，科学家一直在改造DNA片段，创造出各种各样的基因工程植物和动物。但他们说，创造完整生物体的能力为人们提供了新的掌握生命权力。 　　美国罗格斯大学分子生物学家埃布赖特说，这确实是人与自然关系的一个转折点，历史上第一次有人创造了一个完整、带有预定特性的人造细胞。 　　斯坦福大学生命医学伦理中心主任马格努斯说，它有可能改变基因工程，此类研究将猛增。哈佛医学院基因学教授丘奇称，研究是一个里程碑，具潜在应用用途。 　　媲美计算机革命 　　推动生物工程的加拿大“粉红军合作组织”指出，这项研究的影响媲美“计算机革命”，文特尔创造了“演化之树的一个分支”，值得颁发诺贝尔奖。

图为“好奇”号火星车于2016年6月在火星表面的自拍照。“好奇”号火星车使用了本文中描述的热裂解—气相色谱—质谱联用技术。　　图片来源：NASA/JPL-CALTECH　　人类正在其他星球上寻找生命，但当它们出现时，人类是否能准确识别呢？现在，一组美国科学家开发了一种基于人工智能的识别系统，其发现生命迹象的准确率达到90%。研究成果发表在新一期《美国国家科学院院刊》上。　　美国卡内基研究所地球物理实验室和乔治梅森大学的首席研究员罗伯特哈森教授指出，这是人类识别其他星球生命生化迹象能力的重大进步。它为在无人飞船上使用智能传感器寻找生命迹象开辟了道路。　　自20世纪50年代初期以来，科学家就知道，在适当的条件下，混合简单的化学物质可形成生命所需的一些更复杂的分子，例如氨基酸。从那时起，人们在太空中检测到了更多生命必需的成分，例如制造DNA所需的核苷酸。但人们并不知道它们是否具有生物起源，或者它们是否会随着时间的推移由另一种非生物过程产生。如果不确定这些，人类就无法确认是否发现了生命。　　科学家此次采用热裂解—气相色谱—质谱联用技术分析了134种来自活细胞的不同富碳样品、年龄退化样品、地质处理的化石燃料、富碳陨石和实验室合成的有机化合物和混合物。　　其中59种属于生物来源，例如一粒米、一根人发、原油等；75种属于非生物来源，例如实验室合成的氨基酸化合物，或来自富碳陨石的样品。研究人员首先在无氧环境中加热样品，导致样品分解(这一过程称为热解)，然后利用热裂解—气相色谱—质谱联用技术对处理后的样品进行分析，并对其进行识别。　　研究人员扩大了生物特征的范围，从而探测可能与地球生命根本不同的外星生命。这一研究对分析火星样本非常重要，人们或还能以此区分来自另一个星球、另一个生物圈的生命形式。　　令科学家惊讶的是，他们只根据两个属性(生物或非生物)训练机器学习方法，但该方法却发现了3个不同的种群：非生物、活体生物和化石生物。

2021年度第十四届“谈家桢生命科学奖”候选名单(公示期)　　2021年度第十四届“谈家桢生命科学奖”按照《谈家桢生命科学奖章程》和《谈家桢生命科学奖评选办法》开展工作，共收到79份申请材料，经谈家桢生命科学奖管理办公室的资格审查，评审专家委员会会议评审，评选出2位“谈家桢生命科学成就奖”候选人、1位“谈家桢生命科学国际合作奖”候选人、2位“谈家桢临床医学奖”候选人、1位“谈家桢生命科学产业化奖”候选人和10位“谈家桢生命科学创新奖”候选人。现对候选名单予以公示，接受社会监督，公示期为十天(2021年8月17日至8月26日)。如对候选人有异议，请于公示期内向谈家桢生命科学奖管理办公室提出书面意见，并写明真实姓名、工作单位、联系方式和联系地址。2021年度第十四届“谈家桢生命科学奖”候选名单谈家桢生命科学成就奖候选名单(按姓氏笔画排序)　　宋尔卫，男，1970年4月出生，中国科学院院士，中山大学孙逸仙纪念医院院长、中山大学中山医学院院长、中山大学乳腺外科教授、主任医师、博士生导师。宋尔卫院士多年来坚持临床一线工作，是国内最早开展乳腺癌根治性保乳手术的外科医生之一。经其保乳治疗的乳腺癌患者十年肿瘤特异生存率为91%，达欧美顶尖乳腺肿瘤中心水平。在此基础上，他结合临床进行应用基础和转化研究，并提出了肿瘤生态学说。　　徐安龙，男，1963年6月出生，北京中医药大学校长，教授、博士生导师。徐安龙教授以文昌鱼为核心，系统研究免疫系统的演化：一是揭示了脊椎动物免疫系统起源的规律，发现一个“天然免疫大爆发”，特别是揭示了适应性免疫免疫球蛋白重排机制的起源与结构功能的演化 二是揭示APA参与免疫调控，以此发现新的抗病毒免疫和参与免疫调控的新机制。谈家桢生命科学国际合作奖候选名单　　Robert G. Roeder，男，1942年6月出生，洛克菲勒大学讲座教授。罗伯特-罗德教授是真核RNA聚合酶I,II,III和一系列转录调控因子的发现者，他在真核生物转录与调控方面的开创性工作，奠定了真核生物基因表达的生化与分子基础。从上世纪八十年代开始就与我国生命科学界建立了多方合作，积极到我国开展访问、学术报告和课堂授课等交流活动，他还在我国多个科研院校担任科学顾问或评估专家，是清华大学国际学术顾问/评估委员，北京结构生物学高精尖创新中心国际顾问、上海转化医学国家重大科技基础设施国际咨询委员、上海生化与细胞生物学研究所科学顾问等，为我国的科技发展建言献策，献智出力。谈家桢临床医学奖候选名单(按姓氏笔画排序)　　王建安，男，1961年11月出生，浙江大学医学院附属第二医院党委书记、心脏中心主任、主任医师、教授、博士生导师。王建安教授根据国人心脏瓣膜病变的特点，取得了从理论、器械、经导管介入方案的系列原始创新，解决了若干重点卡脖子问题，降低了瓣膜病患者死亡率 在低氧预处理干细胞促进心功能重建的理论和方案上取得了重要突破。　　房静远，男，1961年12月出生，上海交通大学医学院附属仁济医院副院长兼科主任、主任医师、教授、博士生导师。房静远教授长期从事与临床直接相关的胃肠癌及其癌前疾病的发生机制、诊治与预防研究，取得了突出成果。建立了胃肠癌及其癌前疾病的预警、转归预测的重要方法并阐述了临床意义 率先提出了叶酸和小檗碱等预防胃肠癌的方法与策略。谈家桢生命科学产业化奖候选名单　　徐讯，男，1984年4月出生，华大集团执行董事、深圳华大生命科学研究院院长、深圳华大智造科技股份有限公司研究员。徐讯研究员带领的内顶尖基因测序仪研发团队进行国产化研究，开发出国产高通量测序仪等仪器设备、试剂耗材，并进行转化量产和产业化，已形成强有力的国际竞争力，同时实现了产业发展共性技术、关键技术的重大突破，对产业国产化整体技术水平提升的辐射和带动、对国产替代产业链的形成和拓展、产业结构的调整和优化作用显著。谈家桢生命科学创新奖候选名单(按姓氏笔画排序)　　王二涛，男，1979年9月出生，中国科学院分子植物科学卓越创新中心党委委员、研究员。王二涛研究员是植物-微生物共生领域的前沿探索者，已取得了系统性创新成果，建立植物-丛枝菌根真菌共生营养交换与调控的理论，发现菌根因子受体及其复合物，发现豆科植物根瘤“奠基细胞”形成的分子基础，具有国际影响力。　　王奇慧，女，1983年10月出生，中国科学院微生物研究所，研究员、青年课题组长。王奇慧研究员研究重要囊膜病毒入侵机制并开发治疗手段，先后解析了MERS-CoV、SARS-CoV-2等冠状病毒入侵与跨种传播机制 建立了关键的技术平台，开发出多种病毒的治疗性抗体，并且作为重要骨干，研制出COVID-19治疗性抗体，获得了美国、意大利、欧盟的紧急使用授权 参加中国-世卫SARS-CoV-2联合溯源研究，为全球SARS-CoV-2的科学溯源研究提供了重要的科技支撑。　　王祥喜，男，1986年7月出生，中国科学院生物物理研究所感染与免疫院重点实验室副主任、研究员。王祥喜研究员紧密围绕我国重大病毒性传染病防治的重大需求，开展深入性研究。开发“超大尺度颗粒”的高分辨重构方法，进一步推广冷冻电镜的应用范围 同时将重要病毒的原子结构信息和感染机制运用至临床应用中。　　朱永群，男，1980年10月出生，浙江大学生命科学研究院长聘教授、课题组长、博士生导师、浙江大学求是特聘教授。朱永群教授发现了病原菌致病因子的多个全新机制，解决了鞭毛马达、长链脂肪酰基化修饰、分泌系统作用机制等重要科学问题，回答了领域内多个长期科学疑问，对深入了解病原菌-宿主互作、临床诊治和药物设计具有重要意义。　　刘颖，女，1984年1月出生，北京大学未来技术学院副院长、教授。刘颖教授关注于细胞对线粒体胁迫和氨基酸匮乏的感知响应机制。发现了参与这两种应激过程的新基因，揭示了它们对衰老和癌症等生理病理过程的影响。她入选了美国霍华德休斯医学研究所(HHMI)国际研究学者、国家杰青，获得中国青年女科学家奖和科学探索奖等。　　刘剑峰，男，1971年3月出生，华中科技大学生命科学与技术学院院长、教授，教育部分子生物物理重点实验室主任。刘剑峰教授在全球首次解析了C族G蛋白偶联受体的重要成员GABAB受体的冷冻电镜结构，首次阐明GABAB受体二聚体非对称激活G蛋白的独特结构模式，是在C族GPCR激活G蛋白机制研究领域的重大突破，成果具有创新性，产生了较大国际影响力。　　李海涛，男，1976年3月出生，清华大学医学院副院长、长聘教授。李海涛教授长期致力于表观修饰调控研究，先后发现或阐明PHD、YEATS结构域等一系列表观修饰调控元件发挥功能的生化与结构基础，揭示出相关分子识别与催化事件在遗传信息解读及疾病发生中的作用。　　沈晓骅，女，1974年9月出生，清华大学医学院基础医学系长聘教授。沈晓骅教授致力于探索非编码核酸在染色质和基因表达调控中的新颖功能。从系统和分子水平上揭示非编码RNA、基因组重复序列和RNA结合蛋白，影响转录和染色质高级结构的新模式 并从独特的视角认识干细胞多能性和细胞命运决定的普适性规律。　　陈兴，男，1980年10月出生，北京大学化学与分子工程学院院长、教授。聚糖是核酸和蛋白之外的“第三条生命链”。陈兴教授开发了一系列活细胞和活体中聚糖的化学标记方法，解决了糖基化活体分析的重大难题，为揭示了糖基化在神经突触、心血管系统、肿瘤等中的生物学功能提供了创新研究手段。　　郭国骥，男，1983年4月出生，浙江大学医学院教授，博士生导师，浙江大学医学院干细胞与再生医学中心副主任，浙江大学血液学研究所副所长。郭国骥教授一直致力于单细胞分析技术的研究，自主研发了国产化的高通量单细胞分析平台，并构建了全球首版小鼠细胞图谱和首版人类细胞图谱，对细胞命运决定、干细胞再生与分化等生命现象做出了独特的解析。

国家高层次人才特殊支持计划，简称&ldquo 国家特支计划&rdquo ，亦称&ldquo 万人计划&rdquo ，是面向国内高层次人才的支持计划。2012年8月17日，经党中央、国务院领导批准，由中组部、人社部等11个部门和单位联合印发。总体目标是，从2012年起，用10年左右时间，有计划、有重点地遴选支持10000名左右自然科学、工程技术、哲学社会科学和高等教育领域的杰出人才(100名)、领军人才(8000名)和青年拔尖人才(2000名35周岁以下)，形成与引进海外高层次人才计划相互补充、相互衔接的国内高层次创新创业人才队伍开发体系。 　　以下为生命科学与医学领域的入选者详细介绍： 姓名 职称 研究方向 个人主页 周忠和 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员、中国科学院院士、美国科学院外籍院士 鸟类的起源、鸟类飞行的起源和进化、羽毛的演化、鸟类早期演化和辐射,以及带毛恐龙、翼龙，生物地层学和热河生物群演化与环境关系的研究。 链接 周祥山 华东理工大学教授 微生物制药，真核微生物生物技术，用酵母和霉菌产药用蛋白或药用化合物 链接 舒红兵 武汉大学教授 细胞生物学、免疫学专家，主要从事免疫相关的细胞信号转导研究，在抗病毒天然免疫反应等领域取得了一系列有重要国际影响的成果 链接 徐涛 中国科学院生物物理研究所研究员 主要研究糖尿病相关囊泡的转运和融合过程的分子调控机制，阐明血糖调控的分子细胞机理。另外，本研究组还结合光谱学、生物物理以及电镜等有关技术，发展超高分辨显微成像新技术和新方法。 链接 杨晓 中国人民解放军军事医学科学院生物工程研究所研究员 主要从事基因敲除领域研究 王文 中国科学院昆明动物研究所研究员 主要研究包括新基因起源和进化的机制，以及以新基因为切入点研究新的通路和网络形成和进化的规律，最终希望以整合遗传、进化和发育的方式，了解遗传、表型形成和生物适应的关系。 链接 赖锦盛 中国农业大学教授 主要从事以下几个方向的研究： 　　1.玉米籽粒的功能基因组学 　　2.玉米抗虫、抗旱及抗除草剂基因工程 　　3.禾本科植物比较基因组学 　　4.玉米分子育种 链接 南发俊 中国科学院上海药物研究所研究员 运用有机化学和组合化学相结合的方法设计与合成某些具有生物活性的有机分子及探针工具、药物构效关系研究等。 链接 舒跃龙 中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所教授 主要从事流感/禽流感分子病毒学、致病机制以及新型疫苗和检测方法的研究。 王健伟 中国医学科学院病原生物学研究所研究员 长期从事病毒学研究 陈颖 中国检验检疫科学研究院研究员 食品生物安全（包括：转基因检测、生物物种鉴别、食品真伪鉴别，微生物分子生物快速检测等）。 链接 应汉杰 南京工业大学教授 生物分离工程、酶工程。讲授生物分离工程、药学进展等课程。 链接 夏宁邵 厦门大学教授 传染病防控的基础研究、应用基础研究、转化医学研究，诊断试剂、疫苗、抗体研发，涉及病毒性肝炎、艾滋病、流感、手足口病、结核、人乳头瘤病毒相关疾病等。 链接 贺福初 中国人民解放军军事医学科学院研究员 主要从事基因组学、蛋白质组学、生物信息学与系统生物学研究。 周琪 中国科学院动物研究所教授 主要从事细胞重编程机制和命运调控、干细胞多能性获得与维持等研究工作，并致力于推动再生医学和应用。 链接 李松 中国人民解放军军事医学科学院毒物药物研究所研究员 基于结构的创新药物研究 李太生 中国医学科学院北京协和医院主任医师 感染疾病专家和艾滋病专家 陈卫 江南大学教授 长期从事食品生物技术的教学和科研工作 链接 周继勇 浙江大学动物科学学院教授 主要从事病毒学、免疫学与生物技术领域的科研和教学工作。 链接 万建民 中国农业科学院作物科学研究所教授 从事水稻优异基因挖掘和分子育种研究 链接 　　已入选&ldquo 万人计划&rdquo 学者名单： 杰出人才 薛其坤 清华大学教授、中国科学院院士 周忠和 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员、中国科学院院士、美国科学院外籍院士 刘忠范 北京大学教授、中国科学院院士 王贻芳 中国科学院高能物理研究所研究员 卢柯 中国科学院金属研究所研究员、中国科学院院士 马永生 中国石油化工股份公司高级工程师、中国工程院院士 领军人才 盛况 浙江大学教授 贡俊 上海电驱动有限公司高级工程师 徐树公 华为技术有限公司教授 邵新宇 华中科技大学教授 赵杰 哈尔滨工业大学教授 邢卫红 南京工业大学研究员 李风华 中国科学院声学研究所研究员 周祥山 华东理工大学教授 柳朝晖 华中科技大学教授 高翔 浙江大学教授 李俊华 清华大学研究员 郑诗礼 中国科学院过程工程研究所研究员 舒红兵 武汉大学教授 杜江峰 中国科学技术大学教授 罗先刚 中国科学院光电技术研究所研究员 徐涛 中国科学院生物物理研究所研究员 于吉红 吉林大学教授 胡事民 清华大学教授 杨晓 中国人民解放军军事医学科学院生物工程研究所研究员 姜澜 北京理工大学教授 鹿化煜 南京大学教授 谢兆雄 厦门大学教授 杨勇平 华北电力大学教授 王文 中国科学院昆明动物研究所研究员 赖锦盛 中国农业大学教授 南发俊 中国科学院上海药物研究所研究员 舒跃龙 中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所教授 陈大鹏 中国科学院微电子研究所教授 王红岩 中国石油集团科学技术研究院高级工程师 曹宏斌 中国科学院过程工程研究所研究员 曹淑敏 工业和信息化部电信研究院教授 王健伟 中国医学科学院病原生物学研究所研究员 陈勇 中国商用飞机有限责任公司研究员 王硕 天津科技大学教授 张亚雷 同济大学教授 席北斗 中国环境科学研究院研究员 陈颖 中国检验检疫科学研究院研究员 应汉杰 南京工业大学教授 王圣瑞 中国环境科学研究院研究员 王自发 中国科学院大气物理研究所研究员 李金来 新奥科技发展有限公司高级工程师 尤肖虎 东南大学教授 王恩东 浪潮集团有限公司研究员 于海斌 中国科学院沈阳自动化研究所研究员 黄强 北京理工大学教授 陈建峰 北京化工大学教授 陈学东 合肥通用机械研究院研究员 胡震 中国船舶重工集团公司第七○二研究所研究员 冯永仁 中海油田服务股份有限公司教授 刘建国 中国科学院合肥物质科学研究院研究员 熊盛青 中国国土资源航空物探遥感中心高级工程师 沈功田 中国特种设备检测研究院教授 夏宁邵 厦门大学教授 贺福初 中国人民解放军军事医学科学院研究员 杨学明 中国科学院大连化学物理研究所研究员 周琪 中国科学院动物研究所教授 王玉鹏 中国科学院物理研究所研究员 鲍虎军 浙江大学教授 李松 中国人民解放军军事医学科学院毒物药物研究所研究员 吴光辉 中国商用飞机有限责任公司研究员 李爱民 南京大学教授 王凤兰 大庆油田有限责任公司教授 朱煜 清华大学研究员 李太生 中国医学科学院北京协和医院主任医师 王华明 北京航空航天大学教授 陈卫 江南大学教授 王庆 东南大学教授 周继勇 浙江大学教授 马隆龙 中国科学院广州能源研究所研究员 万建民 中国农业科学院作物科学研究所教授 李建刚中国科学院合肥物质科学研究院研究员 龚明 南车青岛四方机车车辆股份有限公司高级工程师

1公司乔迁，新址启航，艾万拓生命科学中国区总部落户前滩2持续推进本土化战略，在中国，为中国，赋能中国生命科学3多元，包容，打造艾万拓中国特色之路公司乔迁，新址启航“艾无限，拓新章”，2024年8月22日，艾万拓生命科学中国区总部乔迁盛典在位于前滩的新办公室成功举行，艾万拓负责亚太、中东及非洲地区的全球执行副总裁Christophe Couturier郭德仁先生，艾万拓全球副总裁、中国区总经理Janny Wang王慕阳女士，信德前滩（上海）文化置业有限公司副总经理施卫国先生出席典礼。从上海张江高科技园区到高端生命科学产业链集群的前滩，艾万拓生命科学中国进入新的里程碑。提及艾万拓，或许名字尚显陌生，但VWR，J.T.Baker，Macron，Masterflex，ACE等品牌，早已在业界享有盛誉。起源于1867年的Mallinckrodt公司，艾万拓跨越百年，2019年美国纽交所上市（股票代码：AVTR），2020年被列为美国《财富》500强，产品从用于实验室研发和分析的耗材，化学品，设备仪器，到制药生产所需的药用辅料及化学品，以及一次性工艺袋和蠕动泵等流体解决方案，艾万拓为全球生物制药、医疗健康，教育科研等关键领域提供强有力的支持。深耕中国，赋能中国生命科学2009年，艾万拓前身Mallinckrodt Baker全资子公司在上海成立，艾万拓正式进入中国；2019年12月，在上海成立客户创新及支持中心；2021年6月，收购位于中国常州的RIM BIO公司，进入中国15年，艾万拓不断加强中国的投资和布局。中国是艾万拓全球最重要最具潜力的市场之一，我们非常看好中国市场。作为拥有全球一流的生产，研究，分销和客户服务资源网络的我们，期望在艾万拓全球质量体系下，整合中国优质资源，为生命科学从科研到产业化提供最佳的产品和解决方案，致力于成为中国客户最值得信赖的全球合作伙伴。——王慕阳艾万拓全球副总裁、中国区总经理Janny Wang王慕阳女士如今，艾万拓已在中国市场构建了完善的产品解决方案体系，广泛应用于生物制药（单克隆抗体，细胞基因治疗，疫苗等），医疗健康，教育科研（学术研究，实验室研究，质量管理及环境检测）以及先进技术和应用材料（航空航天与国防，太空领域，半导体及光电子学和电子学等），一应俱全。产品组合丰富多彩，超过600万种产品覆盖了众多领域，满足了全球客户多样化的需求。凭借全球最先进的资源整合、物流与电商体系，结合中国完整的上下游供应链优势，艾万拓致力于为中国市场量身定制高性价比的产品和解决方案。我们拥有严谨的质量管理体系，确保每一项服务和产品都达到全球质量标准。缩短交货期、优化价格、提升服务，为客户提供全方位的解决方案，推动市场可持续发展。真正的在中国，为中国，为中国生命科学行业注入新的活力。坚持创新，每年在中国市场推出大量新产品，产品应用范围涵盖研发及生产、质控等多个环节。位于上海的客户创新及支持中心，依托艾万拓对于行业和技术的深厚理解，自创立以来，已为众多中国客户提供创新应用解决方案。在生物制药生产领域，也将进一步加大投资，为中国客户提供更多本土化的产品。数字化转型，结合人工智能，全新升级全球官网，拓展电商渠道，为客户提供更加便捷、高效的服务体验。多元，包容，打造艾万拓中国特色之路汇聚全球一流的生产、研究、分销与客户服务资源网络，结合中国本土优质资源，艾万拓正在努力打造中国特色之路。全球员工14,000余名，跨越180多个国家，为超过300,000个客户现场提供服务。这一庞大的网络，由200多个生产、分销、服务、研究、技术及销售中心共同编织而成，业务版图覆盖全球30余国。在艾万拓的大家庭中，我们尤为珍视并践行多元化与包容性的价值观。性别平等，宗教信仰自由，年龄跨越广泛，爱好丰富多彩，海纳百川，有容乃大。特别值得一提的是，在中国，女性员工及管理层占比近60%，致力于促进女性员工职业发展。正是这份多元与包容，让艾万拓能够汇聚来自不同背景的智慧与力量，共同推动创新。集科学之力，筑世界之美，艾万拓将继续秉承这一愿景，以更加开放的心态、更加包容的文化、更加卓越的产品和服务，携手全球合作伙伴，共同开创更加辉煌的明天。关于艾万拓生命科学作为美国《财富》500强企业之一，艾万拓(Avantor)是一家为生物制药、医疗保健、教育和科研机构、先进技术和应用材料行业的客户提供关键任务产品和服务的全球先进供应商。产品组合应用于所服务的行业中最重要的研究、开发和生产环节中的每一个阶段。我们的全球业务使我们能够为超过300,000个客户现场提供服务，并使我们能够广泛接触来自180多个国家的研究实验室和科学家。艾万拓秉承“集科学之力，筑世界之美”的使命，从研究到交付，我们是行业客户与供应商值得信赖的全球合作伙伴。

《新科学家》杂志网站8月17日报道称，美研究人员第一次在彗星尘埃样品中发现了甘氨酸——一种结构最为简单的氨基酸。该发现证实，早期地球生命的部分构成元素来自于太空。　　氨基酸对生命来说至关重要，它是构成蛋白质分子的基本单位。过去曾在陨石上发现过氨基酸，表明这种化合物有可能存在于星际空间。而在冰冷的彗星上发现氨基酸，这还是第一次。　　研究人员是在对美宇航局“星尘号”飞船带回的彗星尘埃样品进行分析后发现氨基酸的。“星尘号”飞船于1999年2月发射，主要目的是探测维尔特二号彗星和它的彗发成分组成。它于2004年1月飞越维尔特二号彗星，飞越彗星时从彗星彗发收集到彗星尘埃样品，并拍摄了详细的冰质彗核图片。2006年1月，“星尘号”返回舱成功地在地球着陆。　　在2008年，研究人员就在该样品中发现了多种氨基酸，以及含氮的有机化合物——胺类物质，但是当时没有弄清楚，这些物质究竟是源于彗星还是来自于地球污染。为此，研究人员花了近两年时间寻找答案。由于样品太少，研究工作非常艰苦。实际上，除了甘氨酸这种最简单的氨基酸外，这些样品材料均不足以用来追踪任何化合物。在只有大约十亿分之一克的甘氨酸中，研究人员检测出相对丰富的碳同位素。与地球上的甘氨酸相比，样品中甘氨酸含有更多的碳13，从而证明它们源于太空。　　科学家们对地球生命的起始之谜一直存有浓厚兴趣。以往的研究认为，在地球早期历史中，曾有小行星和彗星撞击地球，而新的发现表明这些星体携带着氨基酸。这也使人们不得不产生联想——或许生命源于太空。正如美国宇航局戈达德航天中心的科学家杰米艾尔希拉所言，“我们不知道生命是如何开始的，但这个发现有助于我们了解地球原始时期的面目”。　　艾尔希拉表示，目前所研究的样品仅来自彗星彗发，而彗核则可能会含有更复杂的氨基酸混合物和更高水平的氨基酸形式。　　报道称，要想得到彗核样品，只能寄望于欧空局的“罗塞塔”彗星探测器。该探测器于2004年3月2日升空，预计在2014年抵达“丘留莫夫－格拉西缅科”彗星，在其彗核上着陆并探测，获取有关太阳系形成和生命起源的信息。如果一切顺利，“罗塞塔”将成为人类首个近距离绕彗星运行、进而投放登陆器在彗星表面着陆的探测器。

2016年11月1日—3日，一场生命科学领域的盛会在北京举行。10位诺贝尔奖得主、4位世界粮食奖得主和沃尔夫农业奖得主让2016世界生命科学大会熠熠生辉。　　来自世界各地的科学大师们除作主题演讲外，还参加学术论坛、与青年科研工作者交流、和中学生面对面。让我们一起来聆听他们关于科学的所思所想所言。　　 大卫巴尔的摩(1975年诺贝尔生理学或医学奖得主)　　基因治疗手段将像IT技术一样改变未来　　哪个生命科学领域将率先取得重大突破并对人类健康作出重大贡献?1975年诺贝尔生理学或医学奖得主、曾担任美国科学促进会主席的著名生物学家大卫巴尔的摩的回答是“基于基因的一系列治疗方法”。　　他介绍说，近些年来，科学家已能绘制人类基因组，众多动植物包括细菌的基因组绘制工作也陆续完成。“随着一幅幅基因图谱的展开，越来越多的谜团开始浮出水面。”而基因疗法作为一种非常强大的医疗手段，可以攻克人类重大疾病，特别是遗传缺陷造成的众多疾病，目前已经治愈了很多罹患遗传疾病的儿童。“这种方法取得了令人惊讶的结果。”他说，“基于基因的治疗手段，将会像IT技术一样改变未来世界。”　　“人类科学下一个突破口可能在生命科学，也可能在计算机、工程学或其他学科出现，但最大的可能是在学科融合的方向。”巴尔的摩说，“计算机技术、工程技术特别是电子工程和化学工程等的学术成果，都在生命科学研究中发挥了积极作用。学科融合有利于生物学领域诞生新成果。”　　文卡特拉曼拉马克里希南(2009年诺贝尔化学奖得主)　　中国科研需要更多耐心　　对于中国生命科学未来的发展之路，2009年诺贝尔化学奖得主、英国皇家学会会长文卡特拉曼拉马克里希南表示，中国不必太过着急，“科学研究特别是基础研究往往是一个长时间的研究探索过程，不能立即看到效益，需要耐心，需要长时间积累。但越是如此，越能产生改变世界的重大成果。”他说，科学家们对这一学科将给人类带来的福祉充满信心。　　拉马克里希南特别指出，长期稳定的经费支持对基础研究至关重要。“正是这样的支持，让英国学者率先发明了基因测序，彻底改变了生物学。”他建议，在必要的监管基础上，应当给予科学家充分的信任。他说：“我们不可能浪费时间，却什么都不做。即便研究周期很长，科学家也会尽可能地不断取得进步。”　　拉马克里希南还谈到了中国在科研中的很多优势，比如，中国人口基数大，对于癌症等方面的研究可以获得大量数据 另外，中国的人才政策等有利于科研发展，目前已经有大批海外学者来到中国，这将提升中国的科研水平。　　马克万蒙塔古(2013年世界粮食奖得主)　　转基因机理源于自然　　从30年前开始，植物基因工程成为常规技术，借此人们对植物生长和发育的分子基础知识的了解已经取得了很大进步。　　2013年世界粮食奖得主、比利时根特大学国际植物生物技术推广中心董事会主席马克万蒙塔古说：“实际上，这项技术起源于对土壤细菌，如农杆菌菌株这一天然植物遗传转化系统的深入认知。”　　在这个系统中，负责在植物细胞中转运、整合和表达的DNA被称为T—DNA，而被誉为“自然界最小遗传工程师”的农杆菌，可通过将目的基因插入到经过改造的T—DNA区，借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移和整合，然后通过细胞和组织培养技术，得到转基因植物。　　目前，这种方法已经成为植物基因工程的重要技术手段。　　蒙塔古介绍说，根特大学与其他国际研究机构最近发现，在人类栽培的甘薯品种之一——番薯的基因组中，有自农杆菌基因改造转移而来的T-DNA片段。他们推测，这一基因转移事件很可能为番薯的选育提供了某些“特征”，使其能够通过选择而被保存和扩散开来。　　今天，通过有效的测序方法，许多水平基因转移的案例得到了很好的记录，“这让我们可以明确一点：土壤杆菌介导的基因转移是纯天然的，也绝不可能对人体、动物及环境产生伤害。”　　罗伯特 T法莱利(2013年世界粮食奖得主)　　基因工程有助于农民应对挑战　　2013年世界粮食奖得主、孟山都跨国公司植物科学研究组组长罗伯特 T法莱利，在大会报告中推测，未来五六十年，全球农民需要生产出比此前1万年总和还多的粮食，以满足不断增长的社会需求。　　解决世界粮食问题任重道远。统计数据显示：世界上目前仍有7.95亿人忍受长期饥饿，仍有20亿人遭受营养不良。“政府和私营部门应通过发现和传播创新手段，帮助农户跟上这些需求，同时减轻变化无常的环境和农业病虫害的影响。”法莱利认为，以基因工程技术为代表的农业科技创新，有助于帮助农民应对上述挑战。　　他认为，农业科技创新对应对粮食安全挑战和可持续管理地球资源至关重要。“生物和数据科学不可思议的进步正在持续开启农业未开发的潜力，但是相对于日益增长的需求，还不够。”今年9月，孟山都已获准将美国布劳德研究所的基因编辑技术CRISPR—Cas9相关专利用于农作物育种，并率先将这一技术用于农业商业化。　　袁隆平(2004年世界粮食奖得主)　　杂交水稻高产也可以优质　　“有些人对杂交稻有片面的看法，认为杂交稻高产不优质，吃起来不香。”2004年世界粮食奖得主袁隆平坦陈，上个世纪我们国家的主要任务是解决人民群众的温饱问题，所以杂交稻把产量摆在优先地位，吃饱肚子再说。但如今在他看来，尽管难，但杂交水稻也可以做到既高产又优质。　　“现在生活水平提高了，人民不满足于吃饱，还要吃好。我们也改变战略，既要高产又要优质。已经培育出的杂交水稻新品种大米‘超优千号’，品质可以与市场上一种80元一斤的日本米媲美。日本商人专门取样检测了，说有弹性有嚼头，口感很好。”袁隆平说。　　现在的袁隆平正在挑战“海水稻”。他们在青岛种植的“海水稻”实验成功，未来期望能够用更咸更碱的水灌溉。如果成功，就可以将海边不长植物的盐碱滩利用起来，中国可增加一个湖南的水稻产量。

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　　在科学史上，冷冻电子显微镜是一项十分罕见的技术创新，凭借近原子水平的高清分辨率，冷冻电子显微镜技术带来了对许多关键生命分子的新认识，快速重塑结构生物学领域。 /p p 　　冷冻电子显微镜就是应用冷冻固定术，在低温下使用透射电子显微镜观察样品的显微技术。冷冻电子显微镜是重要的结构生物学研究方法，是获得生物大分子结构的重要手段。这项技术本身仍处在高速发展的阶段，其影响力还在持续高速增长。 /p p 　　通过展现科学家从未见过的原子级结构，冷冻电子显微镜帮助解释了生物化学和遗传学数十年的观察结果。2017年，该技术给了研究者了解剪接体功能以及洞察DNA断裂修复酶的新方法。这项技术还能制作高分辨率模型，反映在阿尔茨海默病患者的大脑中积累的缠结和空斑形成纤维，并能展示基因编辑技术CRISPR如何捕捉和操纵DNA。 /p p 　　研究人员还提高了冷冻电子显微镜处理大小分子的能力，弄清了红藻巨大的捕光复合体以及之前无法触及的诸多小蛋白质复合体的结构。2016年拉丁美洲暴发寨卡疫情，研究者利用冷冻电子显微镜技术，成功观测到寨卡病毒的结构，这是传统电子显微镜无法做到的。 /p p 　　 strong 便携式中微子探测器：最小的粒子探测器 /strong /p p 　　2017年，物理学家发现了最难以捉摸的亚原子粒子 ——中微子，开始以一种新方式侦测原子核。这一成就的背后是长达40年的探索，而它不需要通常用于检测中微子的大型硬件。取而代之的是，研究人员用一种便携式探测器就完成了这项壮举，它的重量和微波炉差不多。 /p p 　　在特定的核过程中，中微子与其他物质的相互作用非常罕见。然而，中微子偶尔会在原子核中撞击一个中子，把它变成一个质子，而它自身也会变成一个可检测的粒子，比如电子。或者它会简单地被质子或中子反弹，并使原子核飞起来。这两种相互作用都非常罕见，探测器必须包含大量的目标物——物理学家已经使用了各种材料，但也仅发现其中的一小部分。 /p p 　　实际上，1974年，理论物理学家提出了中微子—原子核相干性弹性散射理论，认为中微子和其他粒子一样具有波粒二象性。当处于高能状态时，中微子会与某个质子或中子发生相互作用 而处于低能状态时，中微子就会从原子核弹回，从而发出可以检测到的信号。 /p p 　　2017年，来自4个国家20多个机构的80余名科学家合作发现了长期以来一直寻求的相干散射。他们使用的是一台14.6千克的探测器，由一种含钠碘化铯的大晶体制成，当原子核内出现反作用时，它就会闪光。 /p p 　　这样的中子探测器也许有一天会帮助人们监测核反应堆、寻找更难捉摸的“惰性中微子”，或者帮助物理学家用一种新方法探测核结构。 /p p 　　 strong 30万年前的智人化石：人类新起源 /strong /p p 　　在摩洛哥的一个山洞里，一块长期被忽视的头骨，打破了人类化石纪录，并激发了科学家对现代人类起源的研究。研究人员确定，该智人化石距今有30万年，把人类的起源向前推进了约10万年。 /p p 　　智人是生物学分类中“人属”中的一个“种”，是目前全人类共有的生物学名称。学术界一直无法确定智人出现的确切地点和时间。很长一段时间以来，被归为智人的最古老化石来自东非，约有20万年历史。因此，不少观点认为人类起源于东非。 /p p 　　在1961年被矿工发现的这块头骨，长期以来被认为属于非洲尼安德特人，因为它有一些在尼安德特人和其他古人属中发现的原始特征。但它也有一些现代的特征，比如面孔在头骨下收拢而不是向前突出，这引起了德国莱比锡马普学会进化人类学研究所古人类学家Jean-Jacques Hublin的好奇，他想知道它是否属于智人的早期成员。 /p p 　　最终，研究结果显示，这些化石可以追溯到距今31.5万年前，至少来自5个智人个体，他们的面部及下颌形态与现代人类非常相似，脑部大小也较为接近，但头骨相对更平、更长。研究人员认为，新发现揭示了智人进化的早期阶段。 /p p 　　这一发现并不意味着智人起源于北非地区。它表明早期智人的进化实际上遍布了整个非洲大陆。 /p p 　　 strong 新剪刀：精确的基因编辑 /strong /p p 　　超过6万个遗传畸变与人类疾病有关，其中有近3.5万个是由最微小的错误造成的： DNA只有一个特定位点发生突变。2017年，研究人员宣布了一项名为“碱基编辑”的新技术，可以纠正DNA和RNA中的这种突变。未来，这项技术可能会在医疗领域有广泛的应用。 /p p 　　基因是DNA上的片段，而DNA双链螺旋结构由4种化学碱基组成，即腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)，其中鸟嘌呤和胞嘧啶配对，腺嘌呤和胸腺嘧啶配对。 /p p 　　由美国哈佛大学化学家David Liu开创的碱基编辑技术借鉴了“分子剪刀”CRISPR的特点。CRISPR擅长在特定位点切割DNA，并引入关闭基因的错误。而Liu团队修改了CRISPR的工具箱，创建了一个碱基编辑器，该编辑器可以在不断开DNA双链的情况下，将A· T碱基对转换成G· C碱基对，也就是说能实现高效、可选择性地在基因中替换碱基。 /p p 　　此外，美国布罗德研究所张锋团队报告说，他们在CRISPR工具基础上开发出了REPAIR编辑系统，其基本元件是一种特定酶和一种特定蛋白质，能高效修改与疾病相关的RNA单个碱基。 /p p 　　2017年，凭借单碱基基因编辑技术，中国科学家首次在人体胚胎中修复单个突变碱基。这种新碱基编辑器的效率约为50%，高于任何其他基因组编辑方法的效率，而且几乎没有副作用。 /p p 　　 strong 生物学预印本兴起：先发表了再说 /strong /p p 　　2017年，生物学预印本开始兴起，数千名生物学家在预印本网站上发表了他们未经审阅的学术论文。4年前，美国纽约冷泉港实验室(CSHL)推出免费生物预印本服务器bioRxiv。在2017年年初，美国和英国的一些机构和组织发布了鼓励印前分享的政策，使得生物学预印本的发展得到了极大的推动。 /p p 　　上世纪60年代，美国国立卫生研究院(NIH)向一群生物学家发送论文手稿的影印本。这个短命的项目启发物理学家在1991年成立arXiv。这是一个如今位于康奈尔大学的非营利性预印本服务器。1999年，诺贝尔奖获得者、NIH时任院长Harold Varmus提议为生物学领域设立类似服务器，但期刊出版商认为这是一个威胁。不过，2003年，arXiv开设了定量生物学专区。 /p p 　　这一概念真正获得广泛关注是在2013年11月。当时，CSHL发起bioRxiv，将其作为一种促进科学交流的方法。2017年，bioRxiv获得财力雄厚的陈—扎克伯格计划(CZI)的支持。其他该领域服务器也如雨后春笋般出现。 /p p 　　bioRxiv拥有1.1万余名通讯作者，其中56%来自美国以外的国家。上百名生命科学家在其他免费的非营利性以及PeerJ预印本等商业服务器上发表文章。诸如生物信息学、基因组学等计算领域的研究人员是bioRxiv的早期采用者。 /p p 　　预印本的一个优势是你能在论文被同行评议的期刊接受的数月甚至几年前，便将其和同行分享。而且，为最新发现获得时间戳记也形成了部分吸引力。诸如bioRxiv、PeerJ预印本等服务器会为提交的论文提供发表日期和数字对象标识符，本质上是为建立优先级树立一面旗帜。此外，预印本会促进健康的竞争和合作。 /p p 　　 strong 广谱抗癌药：将癌细胞“一网打尽” /strong /p p 　　2017年，美国第一次基于基因突变类型而不是肿瘤组织来源批准药物，实现一种药物治疗多种实体瘤。 /p p 　　人们一直期待有这样一种治疗癌症的药物：它不是针对某个特定的癌症发病的器官，而是根据癌细胞的DNA，无差别地进行治疗。 /p p 　　2017年5月，美国食品药品监督管理局(FDA)批准了一种名为帕姆单抗的药物。此前，该药物已被批准用于治疗黑色素瘤和少数几种其他肿瘤 现在，它已经可以治疗儿童和成人的任何包含错配修复缺陷的晚期实体肿瘤。 /p p 　　这意味着，对于胰腺、结肠、甲状腺，或其他十几个组织中的任何一个细胞癌变，药物帕姆单抗都能根据突变的DNA锁定包含错配修复缺陷的癌细胞，并进行治疗。 /p p 　　FDA的这项批准对于癌症治疗领域意义非凡。这是因为不同器官产生的肿瘤可能比生长在同一部位的肿瘤更常见，但将这些知识转化为治疗并不容易：人们对于癌症的治疗还局限在发病器官上，哪里出现癌症，就对哪里进行治疗。 /p p 　　2015年，约翰斯· 霍普金斯大学的Luis Diaz及同事用帕姆单抗治疗结肠癌患者，结果13名患者中有8位错配修复缺陷患者接受治疗后，肿瘤减小，但另外4名患者无反应。另外一项试验也印证了这一结果，无错配修复缺陷的结肠癌患者对帕姆单抗治疗无反应。于是研究者发现，携带有这些缺陷往往能够增强免疫系统对肿瘤细胞的识别，进而对其进行杀伤。 /p p 　　 strong 新种类人猿：90年后再添新成员 /strong /p p 　　2017年11月，科学家在印度尼西亚的苏门答腊岛发现了一个新的猩猩物种——打巴努里猩猩，这是时隔近90年后人类再次发现新类人猿物种。 /p p 　　类人猿是灵长目中智力较高的动物，主要生活在非洲和东南亚的热带森林中。多年来，研究人员确认了两种生活在印度尼西亚的猩猩：婆罗洲猩猩和苏门达腊猩猩。打巴努里猩猩是第三个猩猩物种，同时是第七个非人类的类人猿。2013年，研究人员得到了被人类杀死的一头成年雄性打巴努里猩猩的骨骼。研究人员将打巴努里猩猩和33只其他猩猩的头骨和牙齿进行了比较，结果显示打巴努里猩猩的头骨比其他两个物种小。同时，它的上牙和下牙都比苏门答腊猩猩宽很多。 /p p 　　雄性打巴努里猩猩会发出在1公里外都能听到的“长长的叫声”。这能赶走竞争对手并且吸引雌性。它们“长长的叫声”比婆罗洲猩猩长21秒 和苏门答腊猩猩相比，则以更高的最大频率传递。 /p p 　　这种猩猩生活在印度尼西亚北苏门答腊省巴当托鲁。研究人员表示，巴当托鲁的猩猩是从亚洲大陆迁徙过来猩猩的后代，但打巴努里猩猩直到一两万年前才彻底独立出来。目前，打巴努里猩猩只剩下大约800只，并且面临失去栖息地和人类狩猎的威胁，使得这个物种成为面临最大灭绝威胁的类人猿。 /p p 　　 strong 270万年前的地球气候：藏身冰雪气泡 /strong /p p 　　冰封在世界底部的是通往另一段时光的入口，即拥有古代地球空气的气泡。 /p p 　　2017年8月，美国普林斯顿大学和缅因大学研究人员宣布，他们挖掘出了在南极冰封270万年之久的冰块。这次发掘的冰块比之前的冰雪样本古老170万年，这也将直接的气候记录向前推进到一个对地球历史非常重要的时期。 /p p 　　这块冰来自于南极艾伦山，这是一个荒凉的地区，强风把雪和冰剥开，露出密集的、有光泽的古代冰层。早在2015年，科学家就发掘出最古老的冰芯，它形成于最初的几次冰河世纪期间，那时的冰河世纪每4万年发生一次，而不是像现代每10万年发生一次。 /p p 　　为了追寻气候变化产生的线索，研究人员测量了冰芯中的气体。但解释这样的气体记录极具挑战性：不像传统的南极冰芯具有层状结构，这些样本则更加混乱。前期的分析表明，在冰河期开始时，百万分之一二氧化碳的含量保持在300ppm(百万分之一)以下，远低于今天的400 ppm。 /p p 　　但这个结论与来自那个时代的间接记录存在矛盾，后者显示二氧化碳的比例应该更高。但这一分析结果验证了气候模型的预测：只有这样的低浓度才能使地球进入冰河期的周期循环。 /p p 　　科学家希望能重新研究艾伦山，以钻探更多的岩心，他们希望最终能在该地区发现500万年前的冰川，那时地球上的温室气体环境可能与今天一样。 /p p 　　 strong 基因疗法胜利：为治疗神经退行性疾病带来希望 /strong /p p 　　2017年，一项小型临床试验取得了巨大成功，使基因治疗领域受到鼓舞。 /p p 　　研究人员通过在脊髓神经元中添加一个缺失的基因，挽救了身患I型脊髓性肌萎缩症的婴儿的生命。脊髓性肌萎缩症是一类由于以脊髓前角神经细胞为主的变性导致肌无力和肌萎缩的神经退行性疾病。 /p p 　　研究人员先在实验室制备了一种携带能编码正常运动神经元生存蛋白基因的腺相关病毒亚型9(AAV9)，然后医生将经过改造的AAV9静脉注射到15名患者体内，所有患者都表现出不同程度的改善，生存期都超过了20个月。 /p p 　　同时，该基因可以突破血脑屏障到达中枢神经，这对于用基因疗法治疗其他退行性神经疾病具有开创性和里程碑式的意义。 /p p 　　此外，3种基因疗法在美国获批投入使用。8月，美国政府批准一种基于改造患者自身免疫细胞的疗法治疗白血病，这是第一种在美国获得批准的基因疗法，开辟了癌症治疗的新篇章。新疗法是一种嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法，它先从患者自身采集在免疫反应中发挥重要作用的T细胞，然后重新“编程”，所得T细胞含有嵌合抗原受体，能识别并攻击癌变细胞，因此可重新注入患者体内用于治疗。 /p p 　　一个多月后，美国风筝制药公司的Yescarta基因疗法获批上市。该疗法用于治疗对至少两种治疗方案无响应或治疗后复发的特定类型成人大B细胞淋巴瘤患者。 /p p 　　美国食品药品监督管理局去年12月宣布，已批准火花基因疗法公司的Luxturna基因疗法，用于治疗特定遗传性眼疾的儿童和成人患者。这是第一种治疗遗传性疾病的基因疗法在美国获准上市。 /p p /p