2020生物科技重大突破一览

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2020生物科技重大突破一览

2020悄悄过去~留下小秘密~~ 你在2020年初立下的那些Flag都倒了吗?!!!过去的一年里各位同学在咱学术科研领域造出了什么小成就吗??不管你有没有,生物科技领域的科研人员和科学家们可搞出了不少了不起的突破呢,下面快来和InVisor芳老师一起复盘一下吧。

一、神速研发疫苗

2020年只有一项真正重要的突破!那就是:研发新冠病毒疫苗。以前疫苗最快的开发记录是4年,主要是针对腮腺炎(mumps)。但是,在新冠疫苗研究开始11个月后的12月8日!一位90岁的英国祖母,成为了世界上第一个在临床研究之外接受辉瑞新冠疫苗的人。这速度真是:

就像美国Moderna疫苗一样,辉瑞也是用的新技术。这种mRNA疫苗的有效率约为95%,使用冠状病毒遗传材料的合成版本,可导致人类细胞产生该病毒外部刺突蛋白的副本,再由这些蛋白质引发免疫防御。辉瑞和Moderna都表示希望在12月31日之前为2千万人提供足够的疫苗剂量。按传染病专家William Schaffner博士的说法,我们是看到“隧道尽头的光线越来越亮”啦~InVisor芳老师希望我们能尽早通过推广疫苗接种,消灭新冠疫情啦~

二、解决蛋白质难题

人工智能程序似乎解决了生物学上最大的谜团之一——蛋白质如何折叠。你可知道~“蛋白质折叠问题”很重要~ 因为大多数生物过程,例如胰岛素如何控制血糖水平,或抗体如何抵抗冠状病毒,都是由蛋白质驱动的。组成蛋白质的氨基酸串如何扭曲并折叠成3D形状决定了其功能。要确定蛋白质如何获得其折纸样结构可能需要花费多年的实验室工作时间。但是!Google的DeepMind实验室开发的人工智能程序AlphaFold可以在数小时内以极高的精确度完成这项工作(又被机器打败了。。。)。生物信息学教授Janet Thornton说,蛋白质折叠是“我一开始认为一生都无法解决的问题”(然而,它就这样被机器解决了,笑~)。

Google AlphaFold

三、创造有生命的机器人

美国科学家创造了世界上第一个有生命的机器人!Duang!——毫米级的“xenobots”通过从青蛙胚胎中刮取活干细胞并使其孵化形成。咱再将将得到的皮肤和心脏细胞进行重塑,并组合成由超级计算机设计的“身体形态”,以完成如行走或游动等某些特定功能。搏动的心脏细胞作为微型引擎,为xenobots提供动力。研究共同负责人Michael Levin说,这些“可编程的活生物体”可能有一天会执行诸如清除动脉壁斑块的任务。

Xneobots

四、发现金星上疑似生命迹象

金星啊,是一个“臭名昭著”的荒凉星球,表面温度达到华氏860度(460摄氏度)。然,研究人员用了一个强大的望远镜在金星大气发现了磷化氢气体(gas phosphine)的痕迹。在地球上,这种气体是由人类工业以及生活在无氧环境中的微生物所产生的。有微生物就可能有生命哇!膦(Phosphine)的化学性质非常活泼,反应后迅速消失,因此火星上一定有某种能够补充金星上的磷的机制。研究人员说,单细胞在金星大气中生存并漂浮在存在液态水的区域中,也不是不可以:)。 该研究的合著者Sara Seager表示,确认这一理论的唯一方法是“实际进入金星”。

金星

最后选两个Nature发表的研究给大家讲讲:

Cryo-EM达到原子级分辨率

靠着自己优秀的硬件(生物科技设备哈哈哈),德国马克斯·普朗克生物物理化学研究所的Holger Stark和同事们破了冷冻电磁的原子分辨率障碍。他们在《自然》杂志上,发了Breakingthe next Cryo-EM resolution barrier – Atomic resolution determination of proteins一文,该研究实现了通过以原子级别的分辨率(1.25Å)解析生物样品的结构,从而直接可视化蛋白质中的所有原子(包括氢原子)!

解密:压力为何会让你白了头发

头发的颜色由黑素细胞决定,这些细胞来自于毛囊凸起部分的黑色素干细胞(melanocyte stem cell,MeSCs),压力影响黑色素干细胞,于是你的头发就会变白,然而怎么影响,却不为人知。哈佛大学一研究团队发表于《自然》杂志的论文报告把这个谜题破解的重点放在了交感神经系统上,发现在压力引起的“fight or flight”反应中,交感神经系统的神经元细胞会释放出神经递质分子(neurotransmitter)去甲肾上腺素(noradrenaline)。在极端应激条件下,去甲肾上腺素水平会升高,黑色素干细胞的增殖分化显著增加,导致黑色素细胞大量迁移,使得黑色素细胞远离毛囊区,使得黑色素干细胞永久性的损耗,黑色素细胞干细胞被过度透支,最终使头发变白


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部分新闻原文链接直达:https://theweek.com/articles/957485/big-scientific-breakthroughs-2020

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