科学杂志评2018年十大科学突破

　　据国外媒体报道，日前，《科学》杂志最新评选出2018年十大科学突破。
　　1、单细胞尺度细胞谱系追踪技术
　　从古希腊医学之父希波克拉底时代开始，生物学家就被一个细胞如何发育成拥有多个器官和数十亿人细胞的成年动物所迷惑，这位伟大的医学家曾假设，母亲的呼吸有助于婴儿成长，但现在我们知道，最终还是DNA促进细胞增生和分生。
　　目前，生物学家在单细胞尺度上揭晓了每个基因何时启动并诱导细胞分化。他们指出，推动这些技术进步的是将数千个完整细胞从生物体中分离出来的技术，有效地对每个细胞中表达的遗传物质进行测序，并使用计算机对细胞进行标记，从而重建它们在时间尺度上的关系。
　　2、遥远星系的＂信使＂
　　埋在南极冰层之下球状探测器DOMs能够探测到遥远恒星释放的中微子与原子碰撞事件，并观测到碰撞过程释放的微弱光爆。此前很少有来自遥远宇宙的＂信使＂将望远镜观测到的光子结合在一起，从而揭晓光线无法呈现的现象。近年来，天文学家使用宇宙射线和引力波的高速粒子对宇宙进行观测，这些粒子是时空中的涟漪，首次在2015年被探测到，被列入2016年年度《科学》杂志重大科学突破之一，2018年，另一位＂信使＂也加入到这个行列——中微子，这是一种微小、几乎没有质量的粒子，非常难以探测。
　　3、简单快速地确定分子结构
　　2018年10月，两支研究小组同时发表论文声称，发现一种新方法可以在短短几分钟之内确定小型有机化合物的分子结构，而不是传统技术要求几天、几周，甚至几个月时间。几十年来，分子绘图的黄金标准一直是X射线晶体技术，它是将一束X射线射向包含数百万个分子的晶体，这些分子排列在一个共同定向上。然而，研究人员跟踪X射线在晶体上的反弹方式，从而识别单个原子，并在分子中分配它们的位置。分子结构对于科学家理解生物分子的行为，以及药物如何与分子发生相互作用是非常重要的。但是这项技术需要一粒沙子大小的晶体，这对于科学家而言是一个很大的技术障碍。
　　4、冰河时期大型碰撞事件
　　科学家最新研究显示，冰河时期曾有一颗小行星像连环核弹一样撞击在现今格陵兰岛西北部，陨石瞬间蒸发，并在整个北极地区引发冲击波，现今留下明显的疤痕——一个直径31公里的＂希亚瓦萨＂碰撞陨坑，其面积大于华盛顿地区。2018年11月，科学家使用飞机雷达发现隐藏在这个千米冰层之下的陨坑。＂希亚瓦萨＂陨坑是地球上最大的25个陨坑之一，虽然不像0.66亿年前墨西哥境内恐龙灭绝的陨石事件那样具有灾难性，但是此次陨石碰撞事件对全球气候产生了显著影响。碰撞之后的冰融水涌入北大西洋，可能阻止了欧洲西北部来自的温暖洋流传送带，从而导致了冰河时期之后气候骤降。该事件可能有助于解释＂新仙女木＂事件，即冰河时期之后一次持续千年的降温事件。
　　5、一直被忽视的女性性骚扰现象出现好转
　　直到近年，科学界对性骚扰事件的报道非常少，而且基本上被忽视，但是从今年开始这一现象出现了好转迹象。今年6月，美国国家科学、工程和医学研究所发表了一份里程碑意义的研究报告，文中对科学、工程和医学领域女性性骚扰现象进行了分析，报告表明，超过50%的女教师职工和20-50%的女学生，曾遭受到性骚扰，其中包括最普遍的形式——语言和非语言的性别歧视。然而，2018年一些机构采取了行动，该现象得到了扭转。2018年9月，美国科学促进会（AAAS）通过了一项政策，一旦科学促进会研究员被确定为性骚扰者，将被剥夺其终身荣誉。
　　6、古人类＂混血儿＂
　　一块来自5万多年前的女性骨骼碎片揭示了两个已灭绝古人类分支之间的惊人联系。2012年，考古学家在西伯利亚一个洞穴里发现的这个骨骼提取DNA表明，该女性的母亲是尼安德特人，父亲是丹尼索瓦人。研究人员知道丹尼索瓦人、尼安德特人和现代人类至少在冰河时代的欧洲和亚洲地区曾发生过杂交。这两种古人类分支的基因也存在于现今的亚洲人和欧洲人，西伯利亚洞穴发现的骨骼化石表明，这三个古人类分支曾生活在不同时期，但是他们的确存在过亲密接触，并且丹尼索瓦人与尼安德特人杂交繁衍后代。
　　7、法医系谱学日趋成熟
　　2018年4月，美国警方宣称逮捕了一名重大嫌疑犯，他是约瑟夫·詹姆斯·迪安杰洛，他是上世纪70-80年代在加州轰动一时的系列强奸和谋杀案主凶，被称为＂金州杀手＂。据悉，警方利用犯罪现场采取的DNA，通过公共家谱DNA数据库锁定了＂金州杀手＂的亲属，之后警方利用这种成熟的法医系谱技术破获了大约20多起重大案件，开创了新的技术领域——法医系谱学。
　　8、基因沉默药物获批
　　今年，一种基于基因沉默机制的＂RNA干扰＂药物获得了监管机构的批准，这一举措可能预示着一种针对致病基因的新型药物的诞生。
　　9、原始世界的分子窗口
　　今年，科学家5亿多年前的远古生物化石上发现了分子痕迹，从而使他们对神秘的远古世界认识更加清晰，远古世界曾孕育了地球上最早的动物，从而使得分子古生物学追溯至几亿年前。同时，科学家在一些已知的最奇怪化石中也发现了脂肪分子特征，这些远古生物被称为＂埃迪卡拉纪生物＂，发现海绵这种形式的生物可能比已知最古老生物化石进化早1亿年时间。
　　10、细胞如何对内含物质进行整理
　　细胞内部的各个组成部分是如何协调的，如何在正确的时间和位置发挥功能？科学家最新研究发现，这个问题的关键是液滴（liquid droplets）。2018年，科学家发表研究报告称，细胞中碰撞的数百万个RNA分子以特定的形状相互识别和浓缩，液相分离发挥着更大的作用，驱动DNA转录为RNA蛋白质，浓缩成为附着在DNA上的液滴，它们揭示了一项基本的生命活动奥秘——基因选择性表达作用。