【2021年度中国生命科学十大进展发布】

2021年,有哪些生命科学的新奥秘被中国科学家破解?有哪些关于新冠病毒的秘密被揭示?有哪些医学新突破为癌症治疗带来希望?10日,中国科学技术协会生命科学学会联合体发布了2021年度“中国生命科学十大进展”,人工合成淀粉、新冠肺炎疫情防控、鼻咽癌治疗等成果入选。与以往的评选相比,本次入选成果原创性更为突出,为生命科学新技术的开发、医学新突破和生物经济的发展提供了新思路,显示出生命科学和相关技术的社会影响力。

食 为粮食生产带来颠覆性革命

民以食为天。吃得饱吃得好是人们共同的追求,然而目前的粮食生产,仍离不开“靠天吃饭”,生命科学技术能有哪些变革,从而为“食”提供新方案呢?此次的十大进展中,就有两项与“食”相关。

淀粉是粮食最主要的成分,也是重要的工业原料。能不能跳过农业种植,直接在实验室合成淀粉呢?此次入选的“从二氧化碳到淀粉的人工合成”,就在国际上首次实现了淀粉的人工全合成,该成果将在下一代生物制造和农业生产中带来变革性影响。这项由中国科学院天津工业生物技术研究所联合大连化物所等单位开展的研究,颠覆了植物合成淀粉的复杂过程,能效和速率超越玉米等农作物,为淀粉的车间制造打开了一扇窗。这项研究在国际上引起强烈反响,被认为是一项里程碑式突破。

水稻作为我国的主食之一,对其改良从而提高产量历来备受重视。在2021年,我国科学家在水稻育种方面又有新突破。中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋团队首次提出异源四倍体野生稻快速从头驯化的新策略,并成功创制了改良落粒性、芒性、株高、粒长、茎秆粗度、生育期等不同类型的四倍体水稻新材料,突破了全部技术瓶颈。该成果开辟了全新的育种方向,对应对未来粮食危机提供了新的可行路径,有望对世界粮食生产带来颠覆性的革命。

抗疫 给预防、治疗新冠肺炎带来希望

有关抗击疫情的两项研究,“新型冠状病毒逃逸宿主天然免疫和抗病毒药物的机制研究”与“冠状病毒的跨种识别和分子机制”对当今国际社会复杂的抗疫形势有重大意义。

当前,新冠病毒肺炎疫情已持续两年,不断出现的突变株对发展广谱药物提出急迫需求。由病毒复制酶组成“转录复制复合体”,负责病毒转录复制的全过程,在各突变株中高度保守,是开发广谱药物的核心靶点。清华大学饶子和院士、娄智勇教授课题组,在国际上首次发现和重构了新冠病毒转录复制机器的完整组成形式,为发展新型、安全的广谱抗病毒药物提供了全新靶点,为优化针对聚合酶的抗病毒药物提供了关键科学依据。

近20年,人类遭受了三次由冠状病毒引发的重大疫情。大多数感染人的冠状病毒来源于动物,而病毒在人际传播往往是滞后的,疾病防控的关口需要在“时间”上前移。因此,此次入选的十大进展中,另外一项有关抗疫的研究,着重于预防新的冠状病毒引发疫情。

这项由中国科学院微生物研究所高福院士团队开展的研究,建立了高效评估冠状病毒跨种识别能力的方法,利用这些方法对蝙蝠源性冠状病毒和穿山甲源性冠状病毒的跨种传播潜在风险进行评估,发现上述三种冠状病毒存在跨种传播的潜在风险,提示我们要持续对动物源性冠状病毒进行监测。

解谜 远古生物如何进化、鸟儿迁徙为何不迷路

远古时期的鱼类如何进化登上陆地?地球上的鸟儿为什么远途迁徙不会迷路?2021年,中国的科学家又向解开更多生命的奥秘迈进一步。

西北工业大学生态环境学院王文、王堃团队与中科院水生生物研究所何舜平、昆明动物所张国捷等团队合作,发现硬骨鱼祖先已进化出了适应陆地的相关初步遗传基础,并在肉鳍鱼内得到进一步加强,最终进化为四足动物而成功登上陆地。这为破解4亿多年前,脊椎动物如何从水生进化到陆生这一重大事件的遗传创新机制,提供了关键认知和数据。

鸟类迁徙路线的形成过程、维持机制和在气候变化下的未来趋势,以及迁徙策略的遗传基础,一直是学界的研究热点和难点。中国科学院动物研究所詹祥江团队历时12年,通过整合多年卫星追踪数据和种群基因组信息,建立了一套大陆尺度的北极游隼迁徙研究系统。不仅阐明了气候变化在鸟类迁徙路线形成、维持及未来变化趋势中的驱动作用,还揭示了长时记忆可能是鸟类长距离迁徙的重要基础。该研究全面结合遥感卫星追踪、基因组学、神经生物学等新型研究手段,展现了学科交叉型的创新性研究在回答重大科学问题中的关键作用。

抗癌 鼻咽癌有了新治疗方法

鼻咽癌是“中国特色”肿瘤,年新发病例占全球一半。放疗后的全身微小残留肿瘤是其治疗失败的根源,而由于放疗后患者身体状况差,难以耐受既往高强度的传统化疗(完成率仅约40%~50%),成为制约疗效提高的瓶颈。

生命科学研究能够为抗击癌症提供新的治疗方法。中山大学肿瘤防治中心马骏研究团队提出了小剂量、长时间口服细胞毒药物卡培他滨的节拍化疗模式。这种治疗方法,可通过抗血管生成、杀伤肿瘤干细胞等机制持续抑制肿瘤,同时提高机体耐受性。临床研究发现,在放疗后使用这种方法可将失败风险显著降低45%,且严重毒副作用发生率减少了3/5,完成率达74%。同时这种方法方便可及,易于向基层推广。由此,该研究打破了传统化疗的疗效瓶颈,建立了鼻咽癌国际领先、高效低毒且简单易行的治疗新标准。

前沿 基因调控、纳米尺度显微镜、脑科学相关成果入选

还有三项入选的十大成果,均聚焦国际生命科学研究的核心和前沿问题。

复旦大学徐彦辉团队的研究成果,揭示了转录为何发生在几乎所有基因的启动子上,颠覆了关于启动子识别和转录起始复合物组装的传统认识,对理解基因表达调控和相关生理病理过程具有重要意义。

中国科学院生物物理研究所徐涛院士组和纪伟研究组组成的技术攻关团队,一直聚焦于突破光学显微成像分辨率的研究,他们的研究成果可解析纳米尺度的亚细胞结构,为生命科学研究提供了有力工具。该研究表明光学显微镜已经步入纳米分辨率时代,我国科学家在该领域具备多学科交叉技术创新能力,研制的具有自主知识产权的新型超分辨成像设备处于国际领先地位。

东南大学脑科学与智能技术研究院彭汉川、顾忠泽、谢维团队建立了世界上首个完整的全脑单神经元分辨率大数据和信息学平台并应用于全鼠脑研究,他们的研究对大脑细胞分型和功能、脑连接环路、全脑大规模模拟、类脑计算、基于生物脑的新型人工智能算法和系统等会持续产生重要作用。

据了解,中国科协生命科学学会联合体自2015年起开展评选以来,每年的评选都由生命科学、生物技术和临床医学等领域资深专家评选,并经中国科协生命科学学会联合体主席团审核,推动了我国生命科学研究和技术创新,让更多人了解了我国生命科学领域的重大科技成果。

来源:光明日报

【#北肿团队为癌细胞绘制图谱#,胃癌新型靶向诊疗将迈上新台阶】12月17日,北京大学肿瘤医院季加孚研究团队和北京大学生物医学前沿创新中心、生命科学学院、北京未来基因诊断高精尖创新中心张泽民团队合作,在国际权威学术期刊《科学》主刊在线发表题为泛癌症肿瘤浸润T细胞的单细胞图谱(Pan-cancer single-cell landscape of tumor-infiltrating T cells )的论文。
联合研究团队在国际上首次从单细胞水平对包括胃癌在内的21种癌症的肿瘤浸润T细胞进行深入系统分析,结合单细胞基因表达谱和T细胞受体序列,系统刻画了肿瘤浸润性T细胞的异质性和动态性,并系统比较了不同癌症类型之间的异同,为精准靶向胃癌等多癌种内浸润T细胞的免疫治疗提供了重要理论基础。
胃癌是严重危害中国人健康的恶性肿瘤,全球年新发病例逾百万,中国占44%,主要的临床问题是危害大、治疗难、预后差。相对其他肿瘤而言,胃癌治疗手段有限,药物选择相对较少,基于标准化治疗基础上的胃癌精准医疗的创新进展,有赖于对胃癌在内的癌细胞更加深层次的刻画,为寻找新型治疗靶点提供理论依据。
研究团队从临床问题出发,强强联手,利用学科交叉优势,通过整合团队自己产出的单细胞转录组测序数据及已发表的公共数据,构建了胃癌为代表的15个癌种内的髓系细胞图谱,并系统性地比较了各髓系细胞类群在不同癌种间组成、发育及功能上的异同,相关研究成果已于今年2月发表于国际期刊《细胞》(CELL)杂志上。
在此基础上,研究团队进而构建了系统的单细胞水平泛癌症T细胞图谱,图谱涵盖了来自21种癌症类型的316名患者的397810个高质量T细胞数据。共识别出17个CD8+ T细胞类群和24个CD4+ T细胞类群。不同组织来源的T细胞在组成上差异明显,表明肿瘤微环境明显地重塑了肿瘤浸润T细胞状态。
T细胞是淋巴细胞的主要组分,它具有多种生物学功能,CD是血细胞表面的分化抗原,可以作为表面标志以帮助区分不同的淋巴细胞。在T淋巴细胞分类中,CD4代表T辅助细胞,而CD8代表T杀伤细胞。在过去的25年里,研究人员一直专注于T细胞及其免疫检查点研究,成功地进行了癌症免疫治疗,为以前无法治愈的肿瘤患者提供持久的临床反应。
本次研究揭示了CD8+ T细胞耗竭的两条常见路径,即分别通过效应记忆T细胞或组织驻留记忆T细胞达到终末耗竭状态。对于 CD4+ T细胞,研究发现肿瘤中的两种T滤泡辅助细胞,并进一步发现其与肿瘤突变负荷相关,提示了肿瘤细胞是如何塑造肿瘤微环境。最后根据肿瘤浸润T细胞的组成,肿瘤患者可以分为末期耗竭CD8+ T细胞占比高与组织驻留记忆CD8+ T细胞占比高的两个亚组群。基于T细胞的肿瘤免疫分型为理解肿瘤浸润T细胞的总体特性提供了理论基础,为开发新的癌症免疫疗法和患者筛选提供了理论依据。
研究者进一步深入分析胃癌和其他肿瘤组织中的T细胞组成,发现胃癌肿瘤组织中存在较低比例的终末耗竭CD8+T细胞和较高比例的组织驻留记忆CD8+T细胞,暗示胃癌肿瘤微环境中具有较好的抗肿瘤T细胞组成,为进一步开发胃癌的精准靶向免疫治疗提供了理论依据。基于单细胞转录组数据的肿瘤T细胞组分分析将有望于肿瘤免疫治疗患者的精准筛选。(北京晚报 记者孙乐琪 通讯员管九苹)

#“创新医疗服务品牌”评选##我为群众办实事#
12月16日-24日,长宁区卫生健康系统将开展第四批“创新医疗服务品牌”的评选,旨在推选在服务理念、服务流程、工作制度等方面的创新举措,努力提升人民群众看病就医满意度和获得感。请大家多多支持,并为你喜欢的项目积极点赞转发,项目获得的点赞数将作为我们后期评审的依据之一哦![打call][打call][打call](点赞数统计截至https://t.cn/A6xEDzwX
【序号】4
【申报单位】上海市同仁医院
【项目名称】愈乳于诚,愈乳同心
【项目简介】

乳腺疾病是女性最困扰的疾病之一,乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,更多的女性患有乳腺结节,乳腺炎性病变,乳腺纤维囊性变等良性乳腺病,为迁延至乳腺癌埋下隐患。乳腺癌防治已是女性健康重大公共卫生干预项目之一,是“健康中国”和“健康上海"战略的重点任务。

“愈乳于诚”同仁医院乳腺疾病诊治中心乳腺癌多学科诊治前沿:提倡各项治疗措施的优化组合,制定完善的诊疗方案,根据病人的身心状况、肿瘤的具体部位、病理类型、临床分期和发展趋向,合理地应用现有的多学科各种有效的诊断和治疗手段以及转化性基础研究成果,以最适当的经济费用取得最好的治疗效果,同时最大限度地改善病人的生活质量。其创新点在于聚焦乳腺癌诊治前沿,既遵循循证医学的诊疗常规,又实施针对每一个具体患者不同情况的个体化治疗,做到真正意义上的“多学科综合诊疗”。实现了院内就诊多学科“一站式”,互联网组群管理“一路通”的举措,提升了患者就医的便捷性和时效性。

“愈乳同心”乳腺外科乳腺健康区域化管理与科普园地:旨在主导女性患者的群体康复和自我管理的能力,组织患者教育,激发患者和家属认知的内在动力,并推行“乳腺健康月月讲”举措及线上线下互动,力求做成一个覆盖受众广泛,内容浅显生动,形式丰富多样的科普品牌。其特色内容在于:以乳腺外科的视角,以科普和人文精神为先,本着“规范诊治,合理调整,心身同治,人文关怀”的目的,科普乳腺健康知识,让女性更多的深入了解自己的胸部,心理和意志的重要性。将乳腺健康理念和人文关怀融入科普,探索同仁医院乳腺健康科普新模式,为女性群体提供全方位、全生命周期的健康服务。


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