2013年值得关注的几个领域

2013-09-06 03:42乔若静
世界科学 2013年1期
关键词:普朗克单细胞人脑

●展望2013年,单细胞测序(上图)、欧洲航天局普朗克卫星的宇宙微波背景图、人脑连接组项目、南极冰下海域探险、肿瘤的免疫疗法以及基本植物研究等,将是《科学》杂志密切关注的领域。

1.单细胞DNA测序随着微流控技术和罕见细胞分离技术的进步,以及对这类棘手单基因组破译能力的提高,单细胞DNA测序研究在2012年悄然崛起,并有望在2013年获得重大突破。更令人兴奋的是,通过对单个完整细胞的研究,有望进一步提升对脑细胞是如何工作的了解。在新的一年中,单细胞测序的应用前景广阔,或可更多地揭示肿瘤内癌细胞及细胞内基因副本的差异,包括产前检查等应用技术也有望取得持续进展。

2.普朗克绘制宇宙微波背景图欧洲航天局的普朗克卫星将绘制迄今最为精确的宇宙微波背景辐射(CMBR)图(宇宙大爆炸之后的“余辉”)。1965年发现的CMBR支持了宇宙诞生于一次巨大的大爆炸之中。1992年对其温度微小变化的测量支持了之前的一项理论,该理论认为,宇宙在“暴涨”的一瞬间,其膨胀速度大于光速。2003年精确映射图确定了宇宙的构成:5%为可见物质,22%为暗物质,73%为暗能量。普朗克将对现今的标准宇宙学进行详细的测试,以寻找相关的证据。

3.人脑连接组项目2013年,人脑连接组项目将全面展开。这一由美国国立卫生研究院(NIH)主持进行的研究项目,将对1 200名健康成年人进行大脑扫描,其中包括300对双胞胎,以观测大脑各区域连接的个体差异,以及这种差异对个体在认知和行为上的影响;其他几个研究项目则在细胞水平上研究神经连接活动。绘制人类大脑连接图将在多大程度上促进我们对大脑功能的理解,支持者和批评者各执己见。届时,我们将会获得更多的研究数据。

4.南极冰下深处将重见天日2012年2月,经过14年断断续续对东南极近4公里厚冰层的钻探,俄罗斯科学家已到达一个神秘的冰下湖——沃斯托克湖——这一地下世界与地球表面已隔绝了数百万年。最近,俄罗斯科学家重返沃斯托克湖,希望能够发现这里独特生命的迹象。美国和英国也开始了南极冰下水域探险活动,前者将前往南极冰盖与南冰洋汇合的Whillans冰流处,后者目标则在西南极洲冰原上的埃尔斯沃思湖。

5.肿瘤免疫治疗利用人体免疫系统抵御癌症的药物已在小部分肿瘤患者身上取得成效。研究人员预测,结合两种不同路径的免疫疗法,可给予癌细胞更致命的一击。2013年,我们期待这方面临床试验的成功。

6.植物研究预计2013年,随着农民种植抗旱作物,以及第一批基于藻类的柴油植物,植物的基础研究将获得丰硕回报。研究人员希望通过确定分子和遗传物质的相互作用,以调节植物的生长——在调节中,机械力将被证明发挥了关键作用。而基因组学、植物生长和生态研究的结合,有助于揭示自然变异如何决定植物适应气候变化的成与败。

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