透视2005十大科学进展

　　达尔文或许没有想到，时至今日，科学家仍在不断揭示生物进化基本要义的新细节。美国《科学》杂志上月23日公布了2005年度十大科学进展，进化研究名列榜首。主编肯尼迪(Donald  Kennedy)认为，该项进展的重要性丝毫不亚于2004年度的火星研究。

　　同时被评选为2005年度十大科学进展的，还包括“大脑回路与疾病”等另外9项研究。除进化研究以外，其它进展排名不分先后。



　　进化研究喜获丰收

　　黑猩猩的基因组图谱和人类基因组的单核苷酸变异图谱先后发表。几个研究小组还发现了一系列与人类大脑进化有关的基因。此外，科学家神奇地再造出1918年大流感病毒，并得到一个令人不寒而栗的结论：这种致命流感似乎起源于禽流感病毒。

　　●点评：宿兵(中科院昆明动物所研究员)

　　人类是如何起源的？人类和人类的近亲-非人灵长类在生物学功能上的差异，尤其是认知能力上巨大差异的遗传基础是什么？2005年，科学家完成了与人类亲缘关系最近的物种-非洲黑猩猩基因组全序列的测定，为回答上述问题提供了新的契机。

　　通过对人和黑猩猩基因组结构和序列的比较，科学家有可能找到对人类生物学功能起关键作用的基因变异，这将有助于了解人类起源的遗传学机制、探讨人类认知的分子基础以及阐明一些人类疾病(如艾滋病和老年痴呆等)的致病机理。在基因组水平，人和黑猩猩的平均序列差异仅有约1.2%?  这么小的差异似乎很难解释人与黑猩猩在生物学上的明显不同。因此，建立基因组水平的差异与生物学功能的分歧之间的关系，将是未来人和黑猩猩基因组比较研究的重点。

　　●点评：蓝田(美国芝加哥大学霍华德·休斯医学院研究员兼中山大学干细胞与组织工程中心主任)

　　达尔文发表其进化论重要著作已将近一个半世纪，如今，所有生物均系进化而来的观念深入人心。但人们通常认为，进化是一个极为缓慢的过程，在人类历史这样一个时间范围内几乎不会发生。因此，在大跨度的地质年代范围内形成以后，生物物种就被视为相对静态的实体。

　　但随着近年尤其是2005年涌现的一系列研究成果，传统观点受到了挑战。科学家已经观察到物种仍在实时进化的大量例子，并且将视角延伸到对单个基因乃至基因突变的分析。这些研究显示，传统上认为相对静态的生物实体，包括(或许特别是)人类，实际上仍在不断发生进化。其进化速度是如此之快，以至于在短短几百年的时间中就可能改变DNA序列的组成。

　　最激动人心的发现或许是，在我们人类短暂的若干万年历史中，我们的生物学特征——甚至是我们的大脑——已经发生了明显变化，这样的变化还在持续。可以预见，在不太遥远的未来，人类的外貌和行为将与今日大不相同。这种不可避免的现实，也给那些抱有种族意识或部落意识等观念的人们传递了一个警醒信号。

　　大脑回路与疾病

　　几项研究提出，精神分裂症、抽动-秽语综合征?Tourette  syndrome?以及阅读困难?dyslexia?等症的根源在于子宫内胚胎发育时期大脑神经回路的“错误连接”。

　　●点评：张旭(中科院上海生命科学院神经所研究员)

　　随着生活和医疗水平的提高，人们越来越重视精神与心理健康，神经和精神性疾病受到了极大的关注。但由于神经和精神性疾病的发病机理具有较大的个体差异，这方面的研究一直没有很大突破。近年来，随着遗传学和基因操作技术的发展，科学家可以在病人中筛选到突变的基因，用基因操作在小鼠上证明该突变与发病之间的关系。同时，越来越多的基因在小鼠中被成功操作，发现了单个基因和一些基因突变与疾病之间的关系，其中也包括神经和精神性疾病。

　　然而，只有真正了解神经和精神性疾病的发病机理，才能更有效地预防和治疗这些疾病，目前这方面的研究还有很长的一段路要走。我们国家在这方面的研究也有了较好的起步，任重而道远。

　　ITER落户法国

　　世界首座国际热核实验堆?ITER?建设地点的争夺告终。参与国际合作的各方一致同意将试验反应堆设在法国南部的Cadarache，而不是日本的Rokkasho。ITER的目的之一是通过在地球上模拟太阳内部所发生的核聚变来发电。

　　●点评：霍裕平(ITER中国专家委员会首席科学家、郑州大学教授、中科院院士)

　　由于核聚变在地球上的燃料资源几近无限，核聚变堆又不产生温室气体及高放射性核废料，热核聚变能极有可能成为人类主要的最终能源。经过各国近60年的合作努力，建设ITER的科学、技术准备以及工程设计都已完成，并得到各国的认可，2005年10月，建设地址的选定解决了七方(中、韩、日、欧、美、俄及印度)合作建设ITER的最后一个主要障碍。2006年将成为实际建造ITER的开始。这是人类为彻底解决能源需求、从根本上改善地球环境的一个新阶段。在本世纪内，人类开始使用受控热核聚变能是完全有可能的。

　　作为一个发展中国家，中国参加ITER计划?  体现了一个人口及能源消费大国负责任的态度，以及在科技实力方面赶上世界先进水平的决心。

　　地球起源理论受到挑战

　　科学家仔细观察了地球岩石和可能的太阳系早期物质，发现它们的成分有很大不同，从而引发了关于地球诞生的新争论。

　　●点评：徐伟彪(中科院紫金山天文台研究员)

　　地球岩石中的钕同位素组成与太阳系原始陨石不一样。这个发现说明组成地球的物质与其它行星不同，或者地球在形成初期发生了重大变化，一部分物质被隐藏在地幔底部。不管是哪种可能性，这一发现对地球起源理论将产生革命性的挑战。此项研究入选《科学》年度科学突破，再次体现了行星科学研究的重要性。当今国际地球科学的发展趋势是向深度和广度开拓，地球不再是孤立的研究对象，而是作为太阳系的一员，有机地与其它行星体结合在一起。

　　植物开花的秘密

　　几个有关植物开花和其它神秘或惊人特征的关键分子线索被揭示。

　　●点评：杨洪全(中科院上海生命科学院植物生理生态所研究员)

　　光周期(日照长短)是调控植物开花时间最重要的环境信号因子之一，早在上世纪初科学界就已认识到植物感受光周期的部位在叶片，而花的分化形成在植物的顶端组织。为解释这种光周期对开花调控的时间与空间的矛盾，曾假设植物中存在一种物质——开花素，当植物接受光周期诱导后，开花素可以从叶片移动到顶端组织诱导开花。 (责任编辑：泉水)

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