光明日報記者 詹 媛

　　2021年，有哪些生命科學的新奧秘被中國科學家破解？有哪些關(guan) 於(yu) 新冠病毒的秘密被揭示？有哪些醫學新突破為(wei) 癌症治療帶來希望？10日，中國科學技術協會(hui) 生命科學學會(hui) 聯合體(ti) 發布了2021年度“中國生命科學十大進展”，人工合成澱粉、新冠肺炎疫情防控、鼻咽癌治療等成果入選。與(yu) 以往的評選相比，本次入選成果原創性更為(wei) 突出，為(wei) 生命科學新技術的開發、醫學新突破和生物經濟的發展提供了新思路，顯示出生命科學和相關(guan) 技術的社會(hui) 影響力。

　　食 為(wei) 糧食生產(chan) 帶來顛覆性革命

　　民以食為(wei) 天。吃得飽吃得好是人們(men) 共同的追求，然而目前的糧食生產(chan) ，仍離不開“靠天吃飯”，生命科學技術能有哪些變革，從(cong) 而為(wei) “食”提供新方案呢？此次的十大進展中，就有兩(liang) 項與(yu) “食”相關(guan) 。

　　澱粉是糧食最主要的成分，也是重要的工業(ye) 原料。能不能跳過農(nong) 業(ye) 種植，直接在實驗室合成澱粉呢？此次入選的“從(cong) 二氧化碳到澱粉的人工合成”，就在國際上首次實現了澱粉的人工全合成，該成果將在下一代生物製造和農(nong) 業(ye) 生產(chan) 中帶來變革性影響。這項由中國科學院天津工業(ye) 生物技術研究所聯合大連化物所等單位開展的研究，顛覆了植物合成澱粉的複雜過程，能效和速率超越玉米等農(nong) 作物，為(wei) 澱粉的車間製造打開了一扇窗。這項研究在國際上引起強烈反響，被認為(wei) 是一項裏程碑式突破。

　　水稻作為(wei) 我國的主食之一，對其改良從(cong) 而提高產(chan) 量曆來備受重視。在2021年，我國科學家在水稻育種方麵又有新突破。中國科學院遺傳(chuan) 與(yu) 發育生物學研究所李家洋團隊首次提出異源四倍體(ti) 野生稻快速從(cong) 頭馴化的新策略，並成功創製了改良落粒性、芒性、株高、粒長、莖稈粗度、生育期等不同類型的四倍體(ti) 水稻新材料，突破了全部技術瓶頸。該成果開辟了全新的育種方向，對應對未來糧食危機提供了新的可行路徑，有望對世界糧食生產(chan) 帶來顛覆性的革命。

　　抗疫 給預防、治療新冠肺炎帶來希望

　　有關(guan) 抗擊疫情的兩(liang) 項研究，“新型冠狀病毒逃逸宿主天然免疫和抗病毒藥物的機製研究”與(yu) “冠狀病毒的跨種識別和分子機製”對當今國際社會(hui) 複雜的抗疫形勢有重大意義(yi) 。

　　當前，新冠病毒肺炎疫情已持續兩(liang) 年，不斷出現的突變株對發展廣譜藥物提出急迫需求。由病毒複製酶組成“轉錄複製複合體(ti) ”，負責病毒轉錄複製的全過程，在各突變株中高度保守，是開發廣譜藥物的核心靶點。清華大學饒子和院士、婁智勇教授課題組，在國際上首次發現和重構了新冠病毒轉錄複製機器的完整組成形式，為(wei) 發展新型、安全的廣譜抗病毒藥物提供了全新靶點，為(wei) 優(you) 化針對聚合酶的抗病毒藥物提供了關(guan) 鍵科學依據。

　　近20年，人類遭受了三次由冠狀病毒引發的重大疫情。大多數感染人的冠狀病毒來源於(yu) 動物，而病毒在人際傳(chuan) 播往往是滯後的，疾病防控的關(guan) 口需要在“時間”上前移。因此，此次入選的十大進展中，另外一項有關(guan) 抗疫的研究，著重於(yu) 預防新的冠狀病毒引發疫情。

　　這項由中國科學院微生物研究所高福院士團隊開展的研究，建立了高效評估冠狀病毒跨種識別能力的方法，利用這些方法對蝙蝠源性冠狀病毒和穿山甲源性冠狀病毒的跨種傳(chuan) 播潛在風險進行評估，發現上述三種冠狀病毒存在跨種傳(chuan) 播的潛在風險，提示我們(men) 要持續對動物源性冠狀病毒進行監測。

　　解謎 遠古生物如何進化、鳥兒(er) 遷徙為(wei) 何不迷路

　　遠古時期的魚類如何進化登上陸地？地球上的鳥兒(er) 為(wei) 什麽(me) 遠途遷徙不會(hui) 迷路？2021年，中國的科學家又向解開更多生命的奧秘邁進一步。

　　西北工業(ye) 大學生態環境學院王文、王堃團隊與(yu) 中科院水生生物研究所何舜平、昆明動物所張國捷等團隊合作，發現硬骨魚祖先已進化出了適應陸地的相關(guan) 初步遺傳(chuan) 基礎，並在肉鰭魚內(nei) 得到進一步加強，最終進化為(wei) 四足動物而成功登上陸地。這為(wei) 破解4億(yi) 多年前，脊椎動物如何從(cong) 水生進化到陸生這一重大事件的遺傳(chuan) 創新機製，提供了關(guan) 鍵認知和數據。

　　鳥類遷徙路線的形成過程、維持機製和在氣候變化下的未來趨勢，以及遷徙策略的遺傳(chuan) 基礎，一直是學界的研究熱點和難點。中國科學院動物研究所詹祥江團隊曆時12年，通過整合多年衛星追蹤數據和種群基因組信息，建立了一套大陸尺度的北極遊隼遷徙研究係統。不僅(jin) 闡明了氣候變化在鳥類遷徙路線形成、維持及未來變化趨勢中的驅動作用，還揭示了長時記憶可能是鳥類長距離遷徙的重要基礎。該研究全麵結合遙感衛星追蹤、基因組學、神經生物學等新型研究手段，展現了學科交叉型的創新性研究在回答重大科學問題中的關(guan) 鍵作用。

　　抗癌 鼻咽癌有了新治療方法

　　鼻咽癌是“中國特色”腫瘤，年新發病例占全球一半。放療後的全身微小殘留腫瘤是其治療失敗的根源，而由於(yu) 放療後患者身體(ti) 狀況差，難以耐受既往高強度的傳(chuan) 統化療（完成率僅(jin) 約40%~50%），成為(wei) 製約療效提高的瓶頸。

　　生命科學研究能夠為(wei) 抗擊癌症提供新的治療方法。中山大學腫瘤防治中心馬駿研究團隊提出了小劑量、長時間口服細胞毒藥物卡培他濱的節拍化療模式。這種治療方法，可通過抗血管生成、殺傷(shang) 腫瘤幹細胞等機製持續抑製腫瘤，同時提高機體(ti) 耐受性。臨(lin) 床研究發現，在放療後使用這種方法可將失敗風險顯著降低45%，且嚴(yan) 重毒副作用發生率減少了3/5，完成率達74%。同時這種方法方便可及，易於(yu) 向基層推廣。由此，該研究打破了傳(chuan) 統化療的療效瓶頸，建立了鼻咽癌國際領先、高效低毒且簡單易行的治療新標準。

　　前沿 基因調控、納米尺度顯微鏡、腦科學相關(guan) 成果入選

　　還有三項入選的十大成果，均聚焦國際生命科學研究的核心和前沿問題。

　　複旦大學徐彥輝團隊的研究成果，揭示了轉錄為(wei) 何發生在幾乎所有基因的啟動子上，顛覆了關(guan) 於(yu) 啟動子識別和轉錄起始複合物組裝的傳(chuan) 統認識，對理解基因表達調控和相關(guan) 生理病理過程具有重要意義(yi) 。

　　中國科學院生物物理研究所徐濤院士組和紀偉(wei) 研究組組成的技術攻關(guan) 團隊，一直聚焦於(yu) 突破光學顯微成像分辨率的研究，他們(men) 的研究成果可解析納米尺度的亞(ya) 細胞結構，為(wei) 生命科學研究提供了有力工具。該研究表明光學顯微鏡已經步入納米分辨率時代，我國科學家在該領域具備多學科交叉技術創新能力，研製的具有自主知識產(chan) 權的新型超分辨成像設備處於(yu) 國際領先地位。

　　東(dong) 南大學腦科學與(yu) 智能技術研究院彭漢川、顧忠澤、謝維團隊建立了世界上首個(ge) 完整的全腦單神經元分辨率大數據和信息學平台並應用於(yu) 全鼠腦研究，他們(men) 的研究對大腦細胞分型和功能、腦連接環路、全腦大規模模擬、類腦計算、基於(yu) 生物腦的新型人工智能算法和係統等會(hui) 持續產(chan) 生重要作用。

　　據了解，中國科協生命科學學會(hui) 聯合體(ti) 自2015年起開展評選以來，每年的評選都由生命科學、生物技術和臨(lin) 床醫學等領域資深專(zhuan) 家評選，並經中國科協生命科學學會(hui) 聯合體(ti) 主席團審核，推動了我國生命科學研究和技術創新，讓更多人了解了我國生命科學領域的重大科技成果。

　　（光明日報北京1月10日電）

　　《光明日報》（ 2022年01月11日 08版）