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《自然》评选2013年度十大科学人物

作者:文学论文
出处:www.lunrr.com
时间:2019-11-25
作者:张章资料来源:中国科学日报发布时间:2013年

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《自然》,选择2013年十大科学数字

张峰

Tania simoncelli

Deborah per Saud

Michelmayor

naderevsa?ko

Viktor Grokhovsky

Chen Hualan

Shoukhrat Mitalipov

Kathryn Clancy

Henry Snaith

张峰):

脱氧核糖核酸“私人定制”

在细菌的帮助下,生物学家创造了一种定制脱氧核糖核酸的强大工具。

四处摸索,一个脱氧核糖核酸切割装置成为2013年生物医学研究中最热门的话题之一。热爱开发工具的年轻神经科学家使“定制”脱氧核糖核酸成为可能。

张峰是美国剑桥麻省理工学院麦戈文大脑研究学院的一名32岁的神经学家,他是CRISPR/Cas系统的领导者之一,该系统可以廉价、方便、准确地编辑基因。CRISPR/Cas基于细菌用来检测和切断外源基因的免疫策略。在核糖核酸引导序列的帮助下,脱氧核糖核酸剪刀状细胞盒9可以找到它的目标。利用它,研究人员现在可以通过设计追踪任何潜在的感兴趣基因。

一月份,张峰的团队展示了CRISPR/Cas对真核细胞的作用。研究证实了该系统在调节小鼠甚至灵长类动物基因、改善人类疾病模型和疾病治疗研究方面的潜力。" CRISPR热似乎刚刚开始。"北卡罗来纳州立大学微生物学家鲁道夫巴兰戈说。

2012年,加州大学伯克利分校的珍妮弗杜德纳(Jennifer Doudna)、德国亥姆霍兹传染病研究中心的伊曼纽尔夏彭蒂尔(Emmanuelle Charpentier)及其同事表示,他们可以通过控制损伤修复来分割任何特定的脱氧核糖核酸靶位并编辑基因。尽管夏彭蒂埃和杜德纳开创了CRISPR编辑的快速发展,但张峰通过其在真核细胞中的作用展示了该系统的巨大潜力。

张峰还说他目前面临许多挑战。他日程表上的一个雄心勃勃的计划是建立一个CRISPR图书馆。然而,他最感兴趣的是使用CRISPR治疗神经精神疾病,如亨廷顿氏病和精神分裂症。随着收到4300万美元的风险资本投资,总部位于剑桥的艾迪塔斯制药公司于11月底宣布成立。由张峰和其他领先研究人员创建的公司旨在开发直接改变致病基因的疗法。

塔尼亚西蒙切利:

基因专利的反对者

美国政策专家反对基因专利。

2005年,塔尼亚西蒙切利找到了美国公民自由联盟的资深律师。作为该组织的首席科学顾问,西蒙切利告诉律师,一些公司正在取得人类基因的一些专利。“这太荒谬了。我们能起诉谁?”律师克里斯汉森说。

这不容易。在接下来的四年里,西蒙切利帮助美国公民自由联盟的律师找到了一个合适的诉讼目标米亚德公司,一家总部位于犹他州盐湖城的医疗诊断公司。她还与科学家、病人和医生一起支持他们起诉该公司与乳腺癌和其他癌症相关的两项基因专利。

"她很有说服力。"汉森说。最后,美国公民自由联盟向美国最高法院提起诉讼,并于今年6月胜诉。最高法院法官克拉伦斯托马斯6月13日裁定,“自然产生的”人类基因不能获得专利,因为它们是“自然的产物”,这意味着它们不能被称为人类的发明。"我希望成为科学文化和司法审判之间的桥梁."西蒙切利说。西蒙切利毕业于康奈尔大学,主修生物学和社会学。之后,她获得了加州大学伯克利分校的能源和资源硕士学位。自2003年以来,西蒙切利一直为美国公民自由联盟工作。2010年,西蒙切利进入美国食品和药物管理局。在食品和药物管理局,西蒙切利的工作集中在营养和个体化治疗等政策领域。

黛博拉珀索德:

击败病毒

病毒学家提供了强有力的证据,证明新生儿感染艾滋病毒是可以治愈的。

3月,黛博拉珀索德准备分享一个消息,一个来自美国密西西比州农村感染艾滋病毒的不幸儿童已经“治愈”。在约翰霍普金斯彭博公共卫生学院工作的珀索德说,她知道自己必须小心。在以前的文献中已经报道了40多个类似的病例,每一个都在仔细的检查下崩溃了。

珀索德和他的同事密西西比州大学的汉娜盖伊和马萨诸塞州大学的凯瑟琳卢祖里亚加深入研究了他们的血样,发现早期治疗可以帮助这个2岁半的病人为清除强烈的病毒感染做好准备。新闻报道使全世界沸腾。一个月后,这三位科学家被选为《时代》杂志中最有影响力的100位人物。

2010年7月,婴儿出生在农村医院,其母亲在分娩前被检测出感染了艾滋病毒。婴儿出生31小时后,医生决定开始使用由抗艾滋病药物和另外两种抗艾滋病药物组成的鸡尾酒疗法。18个月大时,婴儿的监护人决定停止治疗。病人在21个月大时恢复了治疗。

之后,盖伊在标准测试中没有在婴儿身上发现艾滋病毒抗体或病毒。所以盖伊联系了卢祖里亚加寻求帮助。卢祖里亚加转向佩绍的研究小组,要求佩绍帮助检查病人血液样本中是否残留有艾滋病毒。最后,他们确定病人在婴儿期的早期治疗中已经消除了艾滋病毒。

米歇尔马约尔:

寻找地球姐妹

天文学家用新技术扩展他们的发现。

在过去的20年里,米歇尔马约尔和他的团队已经发现了数百颗系外行星。然而,2013年,这位71岁的行星猎人有了一个特殊的发现:他的团队得出结论,开普勒-78b行星的密度和大小使它成为迄今为止被确认的离地球最近的行星。

这远非精确匹配开普勒-78b的轨道离母星如此之近,以至于它的表面融化了。然而,瑞士日内瓦大学退休天文学家市长说,找到地球的孪生姐妹只是时间问题。现在,他仍然在积极工作,他说,在他真正退休之前,“我希望有可能庆祝相关的发现”。

1995年11月,市长和他的学生迪迪尔奎洛兹发表了第一个太阳系外恒星的证据。加州大学伯克利分校的行星猎人杰夫马西(Geoff Marcy)表示,市长的胜利归功于他的技术天赋,“年复一年,米歇尔制造了比以前好10倍的设备”。

一个主要的例子是高精度径向速度行星搜索器,它自2003年以来一直由智利拉西拉天文台市长团队操作。哈珀-诺斯市长和他的同事确定了开普勒-78b的密度。

在地球上寻找姐妹的下一步仍然是一个挑战。然而,随着仪器的不断改进,市长预计五年内会有所突破。“当你站在圆顶上,第一次用新设备看天空时,你会发现它比预期的要好。这是极大的快乐。”他说。

NADEREV SA?所以:

气候与道德

台风海燕横扫菲律宾后,一名外交官吸引了全世界的目光。

Naderev Sa?在华沙举行的联合国气候谈判中,当柯不知道他的亲属和无数其他菲律宾同胞的命运时,他含泪发表了声明。菲律宾代表团团长只知道他的兄弟还活着,并和紧急救援人员一起搜寻台风海燕遇难者。他也知道这场破纪录的飓风可能是沿海地区未来面临的前兆。

"极端天气事件让我的国家深受其害。"Sa?柯说。他的演讲受到观众的起立鼓掌。他绝食了14天,直到谈判者达成最终协议,并明确表示谈判将继续到2015年巴黎峰会。

然而,应对全球变暖的国际步伐一直很慢。尽管谈判已经进行了20多年,但大气中的二氧化碳水平仍在不断上升。5月,夏威夷大气二氧化碳的平均日浓度首次达到400ppm(百万分之一)。9月,政府间气候变化专门委员会新发布的科学报告称,海平面上升、极端天气和干旱等气候相关问题的威胁在不断增加。

回头看,萨?柯不知道他的演讲会有什么影响,但他认为台风海燕将有助于国际社会关注气候问题。他也知道科学家通常避免将个别气候事件归因于全球变暖,但是他说,人们普遍认为变暖的海洋会增加飓风的数量。"我希望我们的牺牲和声明会有更深远的意义."他说。

维克多格罗霍夫斯基:

陨石猎人

一位俄罗斯科学家研究了造访地球的世纪陨石。

使2013年成为维克多格罗霍夫斯基特别的一年的事件毫无预兆地到来了。

2月15日,一块陨石造访了地球。当地时间12: 30左右,一块陨石坠落在乌拉尔山东麓俄罗斯车里雅宾斯克地区的萨卡市附近。它从地面望远镜无法观测到的地方坠入大气层,这令天文学家震惊。

俄罗斯乌拉尔联邦大学冶金学家格罗霍夫斯基研究陨石已经超过30年了。当他知道一场爆炸打碎了这个城市的数千扇窗户时,他意识到有什么东西击中了地球。爆炸后几天,格罗霍夫斯基开始计算陨石的轨道,并预测碎片会落在哪里。他指挥了搜寻,并挖出了700多块陨石碎片。"当我们证明我们最初的计算是准确的时,我们感到非常满意."他说。

然而,格罗霍夫斯基今年最伟大的发现要到以后才会出现。根据陨石轨道的计算,车里雅宾斯克西部冰湖中的一个大洞使他确信最大的陨石已经降落在那里。10月,在湖底发现了一块570公斤重的巨石。

世界各地的实验室已经分析了成千上万的碎片,科学家们相继公布了相关结果。车里雅宾斯克陨石的大小和造成的损害促使科学家们更加关注类似陨石可能造访地球的可能性。

陈华兰:

在前线战斗的流感侦探

中国病毒学家为平息H7N9禽流感疫情做出杰出贡献。

4月初,世界各地的病毒学家和公共卫生官员把目光转向了中国。一种新型禽流感病毒(H7N9)为人们敲响了警钟。中国农业科学院哈尔滨兽医研究所农业部动物流感重点实验室主任、国家禽流感参考实验室主任陈华兰及其团队一直站在抗击H7N9禽流感病毒的第一线。他们非常忙,陈华兰说,“有几个人在(最初的)六周内瘦了四五公斤。”在确诊的

H7N9感染病例后48小时内,陈化兰研究小组和相关研究人员收集了大约1000份土壤、水、家禽养殖场和活禽市场的样本。随后,政府迅速关闭了疫情严重地区的活禽市场,新感染病例数量立即大幅下降。中国迅速而透明的反应受到广泛赞扬。

虽然零星病例正在发展,但这给了陈化兰和其他研究人员更多的时间来了解这种病毒。到目前为止,H7N9没有显示出人类感染的迹象,但是陈华兰认为,这种病毒可能具有人际传播的潜力。

冬天来了,陈化兰实验室正在密切监视禽流感病毒是否会卷土重来。"流感病毒监测是我们实验室的首要任务."她说。

Shoukhrat Mitalipov:

首席克隆官

经过几年的失败,生物学家终于从克隆的人类胚胎中培养出干细胞系。

Shoukhrat Mitalipov在5月报道的克隆进展中最困难的部分不是实验本身,而是它面前的一系列麻烦。

自2007年以来,俄勒冈健康与科学大学的生殖生物学家米塔利波夫希望从克隆的人类皮肤细胞获得的胚胎中产生具有治愈疾病潜力的细胞患者特异性干细胞。在获得许可后,米塔利波夫大学为他建造了一个新实验室,因为法律规定这些细胞不能来自以前由政府资助的实验室。

米塔利波夫去年10月正式开始实验。到圣诞节,实验室已经成功克隆了四个细胞系。米塔利波夫和他的同事根据猴子细胞实验多年积累的数据,发现了可用于克隆人类细胞的“秘密”。研究人员说,通过从人类卵母细胞中去除含脱氧核糖核酸的细胞核,然后将这些细胞与胎儿皮肤细胞或8个月大婴儿的皮肤细胞融合,产生的胚胎携带来自皮肤细胞的脱氧核糖核酸,科学家可以利用这些胚胎衍生胚胎干细胞。

米塔利波夫现在正在申请联邦许可,开始一项类似技术(线粒体转移)的临床试验。2004年,韩国科学家黄禹锡(Hwang Woo-suk)曾宣称,他的研究团队首次成功克隆了人类胚胎,并从克隆胚胎中成功提取了干细胞。然而,他的研究后来被证明是欺诈性的。

凯瑟琳克兰西:

关注性骚扰

人类学家揭示野外工作中的性骚扰。

凯瑟琳克兰西热爱她在波兰农村的野外工作。白天收集了生物标本后,她和其他科学家(都是女性)下棋,听音乐,愉快地度过了一夜。伊利诺伊大学人类学家克兰西说,这是“最神奇的野外体验”。

但是,几年后,她听说许多人类学家在野外旅行时有不愉快的记忆。一个朋友告诉她,她在实地调查中遭到性侵犯,她决定做点什么。

Clancy为《科学美国人》杂志写了《背景与变化》博客。她开始发布女性同事与她分享的匿名性骚扰的恐怖故事。其他科学家的匿名评论蜂拥而至,描述了他们从未讲述过的不愉快经历。

克兰西决定对这个问题进行更严格的评估。她与哈佛大学的凯蒂辛德、加州大学湖滨分校的罗宾尼尔森和芝加哥大学的朱莉恩卢瑟福一起,通过电子邮件、脸书和博客发起了一项实地体验在线调查。4月13日,调查结果公布,他们发现受访者中存在令人不安的高比例的身体性骚扰:超过20%参与调查的女性人类学家表示,她们经历过“身体性骚扰或不情愿的性接触”。

henry snaith:

sun崇拜者

一位能源物理学家推动太阳能电池材料的发展。

"我经常希望成为一名发明家。"亨利斯纳特说。这位35岁的牛津大学物理学家以惊人的方式实现了他童年的梦想。

今年,由复杂晶体钙钛矿制成的太阳能电池脱颖而出。2009年,这种电池悄然问世,当时其有效转化率为3.8%,但到2011年底,新电池的有效率达到6.5%,去年攀升至10%。2013年,斯奈斯的电池效率达到15%。

钙钛矿电池易于制造。斯纳特可以用简单的技术制造新电池。"我不认为会有更便宜的光伏材料."他说。目前,斯纳特研究小组正在研究选择性钙钛矿。这些材料不含有毒铅,更容易处理。

斯奈斯仍在等待他的下一个发明。一旦光伏材料真正起飞,他注意到人们需要一种更好的方式在雨天储存太阳能。"一旦事情平静下来,我们将努力制造更好的电极."他说。

(张章张)

《中国科学报》 (2013-12-26第三版国际)

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