透视2006十大科学进展

　　黄斑变性患者的希望

　　2006年10月，《新英格兰医学杂志》发表了Ranibizumab治疗年龄相关性黄斑变性的两项三期临床试验结果：基因技术公司（Genentech）研制的这种单克隆抗体不仅使多数患者保持视力稳定，更有约1／3患者视力得到改善。

　　点评：王雨生 （第四军医大学西京医院眼科主任）

　　年龄相关性黄斑变性（AMD）现已成为我国老年人中4种主要致盲疾病之一，70岁以上人群发生率接近20％。以往针对AMD的治疗方法多以延缓视力进一步下降为目的，达不到有效控制疾病进程的要求。近年来研究者们发现，促进新生血管生长的VEGF蛋白在AMD进展过程中具有关键作用，因而提出了以VEGF为治疗靶点的策略。Ranibizumab 是一种人源化的抗VEGF重组鼠单克隆抗体片段，可以非特异性地阻止血管渗漏和新生血管的形成。

　　除了治疗方面的成果，研究者们相信更重要的是在基因水平破译AMD，通过筛选易感基因高风险人群，进行早期干预，将有可能从根本上预防并治疗AMD。

　　冰盖在减少

　　科学家通过机载激光测高、卫星观测等手段发现，格陵兰冰盖每年至少消失掉1000亿吨，南极冰盖每年也大概减少了数百亿吨冰。

　　点评：陆日宇（中国科学院大气物理所研究员）

　　随着全球变暖，冰川会融化，但最近的观测结果却给出了更为令人不安的事实：地球上两个大冰盖——格陵兰冰盖和南极冰盖——不仅在减少，而且正在加速减少！更令人担忧的是，科学家还不知道为什么目前在增暖还不显著的情况下，冰川却反应得如此敏感。

　　如果冰盖以这种异乎寻常的趋势继续减少，原来预想的要在几千年后被海水浸没的地区，如孟加拉国大部分地区，可能在几百年后就被海水浸没。此外，作为气候系统中的关键点，冰盖的减少可能会引起一连串连锁反应。摆在我们面前的问题是：通过这一连串反应，冰盖减少的速度会进一步加剧呢，还是会减缓下来？

　　生物多样性是如何形成的

　　从果蝇到蝴蝶，不同的动物帮助科学家发现导致新物种进化的遗传变化。

　　点评： 蒋志刚 （中国科学院动物所研究员）

　　物种的形成与灭绝会影响物种多样性，从而影响生物多样性。著名理论生物学家罗伯特·梅20 年前在《自然》杂志发表了一篇著名文章《有多少物种？》。很遗憾，我们到现在为止仍不知道地球上物种的确切数目。

　　新近的研究发现，物种形成竟然是那样简单：一个基因的碱基突变会使田鼠个体毛发颜色变淡，从而产生一个物种；一个基因活性的增加导致仙人掌地雀的喙增长，也产生新的物种。两种果蝇端始种的后代由于蛋白质结构的差异，两种蝴蝶的杂交后代由于表型的差异，都会与亲代产生生殖隔离——而生殖隔离是传统的物种形成的标准。

　　人们通常认为物种形成的途径是由于地理隔离导致被隔离种群的基因频率变化，然后导致种群的表型变化，最终产生生殖隔离而形成新的物种。由于涉及到地质变化，这个过程通常是缓慢的。现在的研究则表明，物种形成速度很快，并且不一定涉及地理隔离机制，遗传结构的变化可以在同一地点产生新的物种，即所谓的同域成种。于是，生物多样性的演化速率可能比我们想象得要快的多。

　　显微学的新前沿：

　　生物学家们借助新的显微技术观察到了小于200纳米的生物结构细节。

　　点评：何士刚 （中国科学院生物物理所研究员）

　　追踪单个蛋白质分子在细胞内的活动一直是生物学家的一个梦想。光对生物标本没有太大的伤害，用光学显微镜可以直接观察活动的细胞。但受物理规律的限制，光学显微镜不能看到小于200纳米的物体。电子显微镜虽然有很高分辨率，但必须将标本固定，不可能观察活动的细胞。

　　2006年，科学家们通过非常聪明的技术（主要是结合了激光和荧光标记）的应用，巧妙地躲避了物理学的限制，用光学显微镜来观察活单个蛋白质分子在细胞内的活动，使生物学家的梦想成为现实，为窥探细胞奥秘打开了一扇窗口。

　　制造记忆

　　科学家们对大脑如何学习和记忆有了更多的了解。

　　点评：张旭 （中国科学院上海生命科学院神经所研究员）

　　大脑的海马区域与学习和记忆功能有关，然而其机理尚不明确。上世纪70年代，神经科学家提出，在海马区域记录到的一种称为长时程增强的电生理效应可能是学习与记忆机理的假说。致力于证明这一假说的研究论文已达数千篇。

　　2006年在《科学》杂志上发表的研究结果表明，学习可以诱导长时程增强效应，而且学习的空间信息可以存储于长时程增强的维持机制中。这些研究工作为证明学习记忆机理与长时程增强电生理效应之间的关系提供了新证据，但还不足以确定两者之间存在特异性的功能关系，也不能排除存在其他参与学习记忆功能调节的重要机理的可能性。

　　中国神经生物学研究者近年来在长时程增强效应的调节机制等研究中也取得了较显著的成绩，在《科学》、《神经元》等期刊中发表多篇论文，成为该研究方向上的积极参与者。

　　小分子RNA家族的新成员

　　科学家发现了关闭基因表达的一类新的小分子RNA，即“PiRNA”。

　　点评：宋尔卫 （中山大学附属第二医院乳腺肿瘤中心研究员）

　　科学家们对小分子RNA的研究热度一如既往，继小分子干扰RNA（siRNA）和微小分子RNA（miRNA）后，2006年夏天又有一类被命名为Piwi蛋白相互作用的小分子RNA（PiRNA）隆重登场。四个不同的研究组同时报道了这类小分子RNA的存在。

　　30个碱基大小的PiRNA分子比以往发现的19到22个碱基的siRNA和miRNA稍大。鉴于PiRNA主要分布在包括人类等数种动物体睾丸的精原细胞内，科学家们推测这类小分子RNA可能与动物体精子的发育和维持的功能相关。

　　在国内，中山大学屈良鹄2005年获得科技部“973课题”，正带领团队对小分子RNA调节生物基因表达以及与人类疾病的关系进行深入研究，预计PiRNA的发现将为他们的课题增添新的研究内容。（注：“生物多样性是如何形成的”由黄永明采写）

(责任编辑：王伟)