《科学》杂志年度突破今日揭晓,它将改变生物学未来

  从希波克拉底的时代起生物可以发育成具有多种不同器官实实在在的庞然大物。  从希波克拉底的时代起生物可以发育成具有多种不同器官实实在在的庞然大物。对于这种神秘的现象人们有过很多猜测甚至有人自负母亲呼吸里带有的湿气决定了婴儿的形状。

  
  dna双螺旋结构的发现至今人们对发育生物学的意识已经有了翻天覆地的变化。我们知道基因组是生物体的蓝图基因的表达决定了细胞分化的方向。

  如今综合一系列技术我们能够追踪在单个细胞内哪些基因得到了启动。这让我们能够以前所未有的清晰度看清生物体每一个细胞的发育过程。这就像是理清了乐谱中标注的不同符号演奏出生物发育的华丽交响乐。

  为此《科学》杂志也将其列为2018年的年度科学突破。

▲过去观察到的胚胎发育过程清晰度达不到单细胞的级别(图片来源:《科学》)

▲过去观察到的胚胎发育过程清晰度达不到单细胞的级别(图片来源:《科学》)
  正如上文所言这是综合一系列技术突破带来的历史性成果这包括了从生物体中分离出成千上万个完整细胞有用对每一个细胞里的遗传信息进行测序并利用计算机工具或细胞标记工具重塑这些细胞在时空中的变化。

  仅在今年我们就显露了多种动物的发育过程。

▲辅以显微技术我们能更好地看清发育过程。这里是心脏的形成(图片来源:参考资料[3])

▲辅以显微技术我们能更好地看清发育过程。这里是心脏的形成(图片来源:参考资料[3])

▲我们能看清单个细胞的发育历史(图片来源:参考资料[3])

▲我们能看清单个细胞的发育历史(图片来源:参考资料[3])
  尽管因为伦理原因我们还不能研究人类胚胎的发育过程但这些技术已经能用来研究人类构造和类器官里每一个细胞的基因活性。研究人员们自负这些知识将帮助我们更好地了解不同人类细胞的功能从而对癌症、糖尿病、以及其他疾病带来洞见。

  
  正如《科学》的评语所言目前我们所取得的成就仅仅是“单细胞革命”时代的开端。过去我们只能看见群星如今我们却已能仰望整片宇宙。