《科學》揭曉「年度科學突破」，「細胞進階地圖」獲得一致青睞

還記得我們之前提過的《科學》「2018 年度科學突破大眾評選活動」嗎？

北京時間 12 月 21 日，《科學》揭曉了活動結果，四項科學研究中，得票最高的是「細胞進階地圖」（單細胞水平細胞譜系追蹤技術），在總計超過 12000 份投票中，這項研究得票佔到了總數的 35%。大眾評選結果與《科學》編輯和新聞記者組成的專業評審團所評出的「年度科學突破」一致。

今年的年度突破與一個從古希臘希波克拉底時代就困擾人類的古老問題有關：我們是怎樣被創造出來的？受精卵是如何發育成為擁有不同器官、細胞數以億計的成熟動物個體的？

單細胞水平細胞譜系追蹤技術在今年的廣泛應用，正在幫助我們尋找到這個問題的答案。

這不是一項單一的技術，而是包括了細胞分離技術、細胞或者基因標記技術、單細胞 RNA 測序技術以及數據建模在內的多項技術的集大成者。

胚胎細胞分化為不同的組織和器官，背後的原因是基因表達的差異，為了找到細胞在基因表達上的差別，這就需要利用規模化的單細胞 RNA 測序技術同時對不同類型的細胞 RNA 進行測序；而進行 RNA 測序，就需要將細胞從活體組織中分離出來，於是需要活體細胞分離技術；而為了弄清楚器官和組織細胞由哪些母細胞分化而來，細胞之間如何相互影響、相互作用，則需要細胞或者基因標記技術。

將這些技術結合之後，研究人員既能監測單個細胞的行為，也能弄清楚它們為生命體添磚加瓦的過程，從而繪製出複雜而又清晰的「細胞進階地圖」。

今年是單細胞水平譜系追蹤技術大爆發的一年，學術期刊上發表了多篇基於這一技術的關於不同動物早期發育的研究論文。比如一項研究揭示了斑馬魚的受精卵是如何分化成了25種不同的細胞類型；另一項關於青蛙發育的研究則發現了一些細胞的分化比此前所想的更早。

柏林馬克斯·德爾布魯克分子醫學中心（Max Delbrück Center for Molecular Medicine）的系統生物學家 Nikolaus Rajewsky 說這項技術「將會改變接下來十年的研究」。

而這也是《科學》的編輯和記者們將其選為今年年度科學突破的理由。 「《科學》意識到不同技術的結合及其促進基礎研究和醫學進步的潛力」，《科學》的高級記者 Elizabeth Pennishi 這樣寫道。

除了評選出今年的年度科學突破，《科學》還評選出了三項「年度科學故障」（Breakdowns），分別是氣候災難頻發之下應對氣候變化的政治行動卻出現停滯、賀建奎的基因編輯嬰兒研究以及巴西國家博物館被火燒毀。

題圖來自：Science

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