
●展望2013年,單細胞測序(上圖)、歐洲航天局普朗克衛星的宇宙微波背景圖、人腦連接組項目、南極冰下海域探險、腫瘤的免疫療法以及基本植物研究等,將是《科學》雜志密切關注的領域。
1.單細胞DNA測序隨著微流控技術和罕見細胞分離技術的進步,以及對這類棘手單基因組破譯能力的提高,單細胞DNA測序研究在2012年悄然崛起,并有望在2013年獲得重大突破。更令人興奮的是,通過對單個完整細胞的研究,有望進一步提升對腦細胞是如何工作的了解。在新的一年中,單細胞測序的應用前景廣闊,或可更多地揭示腫瘤內癌細胞及細胞內基因副本的差異,包括產前檢查等應用技術也有望取得持續進展。
2.普朗克繪制宇宙微波背景圖歐洲航天局的普朗克衛星將繪制迄今最為精確的宇宙微波背景輻射(CMBR)圖(宇宙大爆炸之后的“余輝”)。1965年發現的CMBR支持了宇宙誕生于一次巨大的大爆炸之中。1992年對其溫度微小變化的測量支持了之前的一項理論,該理論認為,宇宙在“暴漲”的一瞬間,其膨脹速度大于光速。2003年精確映射圖確定了宇宙的構成:5%為可見物質,22%為暗物質,73%為暗能量。普朗克將對現今的標準宇宙學進行詳細的測試,以尋找相關的證據。
3.人腦連接組項目2013年,人腦連接組項目將全面展開。這一由美國國立衛生研究院(NIH)主持進行的研究項目,將對1 200名健康成年人進行大腦掃描,其中包括300對雙胞胎,以觀測大腦各區域連接的個體差異,以及這種差異對個體在認知和行為上的影響;其他幾個研究項目則在細胞水平上研究神經連接活動。繪制人類大腦連接圖將在多大程度上促進我們對大腦功能的理解,支持者和批評者各執己見。屆時,我們將會獲得更多的研究數據。
4.南極冰下深處將重見天日2012年2月,經過14年斷斷續續對東南極近4公里厚冰層的鉆探,俄羅斯科學家已到達一個神秘的冰下湖——沃斯托克湖——這一地下世界與地球表面已隔絕了數百萬年。最近,俄羅斯科學家重返沃斯托克湖,希望能夠發現這里獨特生命的跡象。美國和英國也開始了南極冰下水域探險活動,前者將前往南極冰蓋與南冰洋匯合的Whillans冰流處,后者目標則在西南極洲冰原上的埃爾斯沃思湖。
5.腫瘤免疫治療利用人體免疫系統抵御癌癥的藥物已在小部分腫瘤患者身上取得成效。研究人員預測,結合兩種不同路徑的免疫療法,可給予癌細胞更致命的一擊。2013年,我們期待這方面臨床試驗的成功。
6.植物研究預計2013年,隨著農民種植抗旱作物,以及第一批基于藻類的柴油植物,植物的基礎研究將獲得豐碩回報。研究人員希望通過確定分子和遺傳物質的相互作用,以調節植物的生長——在調節中,機械力將被證明發揮了關鍵作用。而基因組學、植物生長和生態研究的結合,有助于揭示自然變異如何決定植物適應氣候變化的成與敗。