T細胞的發現、由8種核苷酸組成的DNA(hachimoji DNA)、新的人種以及對間諜活動的日益擔憂成為今年的年度熱門話題。
發現新的T細胞
在過去的一個世紀里,科學家們已對人體免疫系統進行了廣泛的研究,令人吃驚的是,人們仍然發現了新的T細胞類型。在今年5月,研究人員在1型糖尿病患者中描述了B細胞和T細胞的雜合細胞,他們稱之為雙重表達細胞(dual expresser cell, DE細胞)。美國約翰霍普金斯大學醫學院免疫學家Abdel Hamad當時對《科學家》雜志說,“我們認為DE細胞可能在這種疾病的初始階段起著非常重要的作用。”

圖片來自B and T cell images from The National Institute of Allergy and Infectious Diseases; X cell Image from Johns Hopkins University School of Medicine。
同月,科學家們還報道,被認為是形成先天免疫反應的人類自然殺傷細胞也能夠像適應性免疫反應一樣,保留著過去與有害抗原相遇的記憶。這一發現挑戰了關于這些細胞如何發揮作用的基本教條---它再次提醒我們,即使在我們自己的血液中,仍有許多未知之處。
傳染病傳播
麻疹、埃博拉和脊髓灰質炎在2019年爆發。自2000年在美國宣布消滅麻疹病毒以來,美國的麻疹病例是最高的,在歐洲和其他地方也呈飆升趨勢。公共衛生官員說,反疫苗情緒導致的疫苗接種不足是罪魁禍首。一直以來,科學家們持續了解這種病毒以及它的危險性。在今年10月,研究人員報道感染上導致麻疹的麻疹病毒似乎讓免疫系統容易受到其他病原體的感染。
今年,在剛果民主共和國,成千上萬人死于麻疹。自2018年以來,這個地區的埃博拉疫情也在持續爆發。這個地區的動蕩阻礙了控制埃博拉疫情的努力,但是給予今年新開發的藥物和疫苗可能有助于減緩埃博拉病毒的傳播。
脊髓灰質炎很快就會有另一種疫苗來對付,這是因為研究人員已經開發出一種新的疫苗,旨在抵消一種舊疫苗的失敗,這種失敗的舊疫苗允許脊髓灰質炎病毒繼續傳播,并最終恢復毒力。由牛痘病毒引發的脊髓灰質炎病例如今已比野生的脊髓灰質炎病毒引起的病例更為普遍,但是這種經過基因改造后避免這種毒力恢復的新疫苗定于2020年部署。
對間諜活動的恐懼
美國聯邦科學機構一直在嚴厲打擊違反與外國政府關系規則的研究人員,以防止其他國家竊取美國知識產權。加州大學圣地亞哥分校的眼科醫生、MD安德森癌癥中心的癌癥研究員、埃默里大學的遺傳學家以及莫菲特癌癥中心的負責人因與中國的關系而失去工作。
隨著美國政府加強對間諜活動的防御,研究人員表達了對種族定性的擔憂,特別是中國科學家和華裔科學家將遭受不公正的審查。加州理工學院生物學家Alice Huang在今年3月寫給《科學家》的那封信中說,“我們為一個冷峻的研究環境所付出的長期代價,遠遠超過了從我們這里竊取的少數想法。”
第一批人類-猴子嵌合體
今年7月,一家西班牙報紙報道為“避免法律問題”,西班牙和美國的研究人員在中國培育出第一批人類-猴子胚胎嵌合體。這些胚胎嵌合體的發育在幾周后就停滯了,但是這些科學家想要培育出器官經收集后可用于人體移植的動物,但至少有一位專家認為這一目標不切實際。加州大學戴維斯分校獸醫研究員Pablo Ross對《麻省理工科技評論(MIT Technology Review)》說,“我一直認為用靈長類動物來做實驗是沒有意義的。這是因為它們通常都很小,而且需要很長時間進行發育。”
盡管在美國使用聯邦研究基金進行研究仍然是非法的,但是人類-動物嵌合體項目去年春天在日本獲得了監管許可。斯坦福大學發育生物學家Sean Wu在今年4月份對《科學家》雜志說,“如今,這允許人們使用豬和綿羊等物種培育人類-動物[嵌合體胚胎],這是件好事。”但是人類-靈長類動物嵌合體是另一種動物。“當你嘗試培育出兩種親緣關系比較緊密的物種(比如人類和非人靈長類動物)的嵌合體時,有太多我們不知道的事情。”
新人種
在談到新人種時,科學家們今年描述了一個新的人種,即呂宋人(Homo luzonensis)。這個新命名的人種的第一根骨頭最初是在2007年在菲律賓的卡勞洞穴(Carao Cave)挖出的,但是當時還不清楚它確切屬于誰。更多骨頭和牙齒的發現使得科學家們得出結論:這些古代的人是一個不同的人種。馬克斯普朗克人類歷史科學研究所人類進化與史前史教授Michael Petraglia(未參與這項研究)當時告訴《科學家》雜志,“這真是個好消息。并不是每天你都能在人類家譜中命名一個新的人種。”
不道德的資金
性罪犯Jeffrey Epstein與科學家們之間的友誼,以及他給他們提供的科研經費,在今年引起了軒然大波。一些學者辭去了在麻省理工學院的工作以示抗議,而一些大學則承諾將資金用于慈善事業。
與此同時,Sackler家族(奧昔康酸制造商Purdue Pharma公司)因其在阿片類藥物流行中的角色而受到更嚴格的審查。多年來,Sackler家族一直是生物醫學研究的重要捐助者,而且塔夫茨大學最近決定從它的校園建筑中刪除Sackler的名字。
#MeToo運動仍在延續
多虧幸存者和活動人士的努力,#MeToo運動的勢頭在2019年得以延續。科學會議組織者被迫反思他們保護與會者的政策,特別是在考古學領域,這是因為一名知名的性騷擾者出席了今年在美國新墨西哥州阿爾伯克基市舉行的考古學會會議,在此之前,他已被禁止進入他自己的校園,在那里他曾當了幾十年的教授。David Yesner的受害者出席了該會議并通知了工作人員,但是該考古學會作出的反應并不充分,這在社交媒體上引起了強烈反彈,并且經過長期考慮后,它制定出更加穩固的政策。SAA成員通過投票允許董事會成員禁止被定罪的性騷擾者參加會議。
“完全未知的生物學現象”

圖片來自bioRxiv, 2019, doi:10.1101/787614。
盡管一項新的研究在今年9月發表在預印本服務器bioRxiv上,但是這項研究的結果引入了細胞生物學的一個新方面:glycoRNA,即連接上稱為聚糖(glycan)的復合糖的非編碼RNA。聚糖通常被隔離在內質網和高爾基體中,遠離細胞質和細胞核中的RNA。論文通信作者、斯坦福大學化學生物學家Carolyn Bertozzi在今年10月告訴《科學家》,“我們今天所知道的生物學中確實沒有一個框架可以解釋RNA和聚糖是如何同時出現在同一個地方的,更不用說它們之間是如何相互連接在一起的了。不管它是什么,它是一種完全未知的生物學現象。期待對這種神秘的新細胞實體---它的功能、結構和盛行程度---有更多的了解。”
與電子煙相關的死亡
今年,與電子煙相關的肺部疾病和死亡浪潮席卷了整個美國。起初臨床醫生尚不清楚為什么會出現這些病例,但是經過數月的偵查,研究人員得出結論:添加到產品中的醋酸維生素E,尤其是含有四氫大麻酚(THC)的假冒液體,可能是罪魁禍首。美國疾病預防控制中心(CDC)正在繼續調查,這是因為更多的成分可能也是罪魁禍首。
合成DNA擴增
今年,研究人員通過開發兩種新的合成核苷酸(即堿基),再加上之前構建出的兩種合成核苷酸,他們將組成DNA的堿基種類增加了一倍,從而構建出他們所說的由四種合成堿基和四種天然堿基組成的hachimoji DNA。噬菌體RNA聚合酶可將這種hachimoji DNA成功地轉錄為hachimoji RNA。今年2月,美國西北大學的Michael Jewett(未參與這項研究)在發送給《科學家》雜志的電子郵件中寫道,“這確實是一篇令人興奮的論文. . .真正的工程壯舉。”
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圖人胸腺和外周血T細胞發育與衰老單細胞多組學圖譜在國家自然科學基金項目(批準號:82025002、82394411、82394410、32230036、82170113)資助下,四川大學華西醫院胡洪波......
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