自然雜志公布今年值得期待的科技突破

文/劉霞

2014年已經到來，在新年最新一期（1月2日出版）《自然》雜志上，公布了這一年值得期待的研究成果，其中包括轉基因猴、干細胞臨床實驗等。

制造出轉基因猴

包括日本慶應義塾大學的遺傳學家佐佐木惠里和干細胞生物學家岡野秀行領導的研究小組在內的幾個國際研究小組，均希望在2014年，創造出具有免疫系統缺陷或腦部疾病的轉基因靈長類動物。

這或許會引發倫理爭議，但也能助推科學家更快研制出人類相關疾病的療法（在研究人類此類疾病方面，小鼠模型的表現可謂差強人意）。這項研究可能需要用到2013年風靡全球的成簇間隔短回文重復（CRISPR）技術。

CRISPR技術入選了《科學》雜志2013年十大科學突破，這種技術首先在細菌中被發現，但研究人員現在將其作為一種外科手術刀指向了個體基因，其獨特的魅力引無數科學家競折腰，目前有超過12個研究團隊正用它來操控植物、動物及人類細胞的基因組。

深空探索如火如荼

歐洲航空局（簡稱歐空局）的“羅塞塔（Rosetta）”號探測器有望成為首個拜訪彗星的探測器。按照計劃，歐空局將在2014年1月20日把目前處于休眠狀態的“羅塞塔”號探測器喚醒，讓其朝著名為67P的彗星進發，并于2014年11月11日釋放一個著陸器，登上這顆彗星冰封的表面進行取樣分析，這是迄今為止最野心勃勃的深空著陸計劃。科學家希望借此能更好地了解彗星的組成以及其在太陽系的形成過程中扮演的角色。

除此之外，火星也將變得門庭若市：美國航空航天局（NASA）的“火星大氣與揮發演化（MAVEN）”探測器和印度的探測器都將于2014年9月份到達火星。NASA的“好奇號”火星車應該也能于年中到達其在火星上的主要任務地點——高約5公里的夏普山，尋找水存在的證據。NASA也希望發射一顆探測器來監測大氣中的二氧化碳。

神經科學或許成就斐然

美國杜克大學的神經生物學家米格爾·尼可萊里斯研發出了一種大腦調控的外骨骼裝置，他希望此裝置能令一位脊髓損傷患者在2014年巴西世界杯足球賽上踢出第一個球。與此同時，該研究組也正在癱瘓病患身上進行實驗，希望他們的大腦能再次同癱瘓區域取得連接，而不是僅同機器手臂或外骨骼相連。

在基礎研究方面，神經領域的科學家對歐洲和美國于2013年公布的腦科學研究計劃興奮不已，2014年，這兩大領域將涌入大筆資金，有望大力推進神經科學研究的發展。

神奇的抗癌新藥將顯成效

Lambrolizumab則主要用于治療黑色素瘤。據媒體2013年11月報道，最新臨床試驗數據顯示，Lambrolizumab治療的晚期黑色素瘤患者中，超過80%的患者在一年之后仍存活。

在制藥領域，所有人都在盼望著兩種利用病人的免疫系統來對抗癌癥的抗體的實驗結果。這兩種抗體分別是美國百時美施貴寶公司研制的Nivolumab（BMS-936559）和美國默沙東公司研制的Lambrolizumab（MK-3475）。

Nivolumab是抑制程序性死亡受體1（PD-1）的單克隆抗體，主要用于治療實體瘤。2012年10月25日，百時美施貴寶指出，研究結果表明，在既往經多次治療的非小細胞肺癌（NSCLC）患者中，Nivolumab表現出了持續的療效，一年存活率達42%；兩年存活率達24%。

鈣鈦礦或掀起可再生能源革命

名為鈣鈦礦（perovskites）的半導體能將光能轉化為電能。它們的制造成本極低；科學家也已經證明，其光電轉化效率超過15%（2009年，鈣鈦礦剛引起關注時，其光電轉化效率僅為4%）。2014年，科學家有望更上一層樓，將轉化效率提高到20%，達到目前商用硅基太陽能電池的最低轉化效率。英國劍橋大學的一個科研團隊也希望制造出不含鉛的鈣鈦礦。

艾滋病治療將展開新篇章

2013年1月份，科學家們將從艾滋病病患體內分離出來且具有強大抗廣譜艾滋病病毒（HIV）效果的“廣譜中和”抗體注入恒河猴體內，結果發現，恒河猴體內的猿猴和人免疫缺陷病毒（SHIV）的濃度急劇下降。2014年，科學家們將在人體身上測試這一療法，研究結果有望于夏季公布。

2013年3月份，美國科學家表示，他們通過抗逆轉錄病毒療法，首次實現了“功能性治愈”艾滋病病毒嬰兒感染者。研究人員也發現，在HIV感染早期階段進行抗逆轉錄病毒藥物治療能延緩對人免疫系統的損傷。這些令人歡欣鼓舞的進步都會讓科學家在2014年進行更為廣泛的試驗。

微型測序儀

經過數十年長足的發展，能快速對DNA測序的納米孔測序技術將于2014年在市場上占據一席之地。這種測序技術采用電泳技術，借助電池驅動單個分子逐一通過納米孔來實現測序。由于納米孔的直徑非常小，僅僅允許單個核酸聚合物通過，因此，可以在此基礎上使用多種方法進行高通量測序。而且，納米級別的孔徑保證了檢測具有良好的持續性，因此測序的準確度非常高。

2012年，英國牛津納米孔技術公司宣布，推出第一款商用納米孔測序儀，引起業界極大的關注。

該公司表示，他們U盤大小的便攜式微型測序儀產生的首批數據將于2014年發布，該公司也將測序儀送給了一些科學家進行檢測。

更好的氣候

聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）將在2014年11月前完成第五次評估報告。第二和第三工作小組的研究報告將繼續關注氣候變化帶來的影響以及社會應如何適應或緩解這些影響（第一工作組的報告已經于2013年10月完成）。聯合國秘書長潘基文希望各國能在2014年9月于美國紐約舉行的非正式峰會上對碳排放問題作出“大膽承諾”。

在研究方面，加拿大的大型碳捕獲和儲存項目——位于薩斯喀徹溫省的邊界大壩煤炭發電廠將在2014年4月開始商業化運營，該發電廠共投資11.7億美元。

追尋引力波

歐空局的普朗克太空望遠鏡研究團隊有望于2014年發布與來自宇宙微波背景輻射的光子在天空中的偏振變化有關的數據。科學家們認為，這一情況由“宇宙的暴脹——宇宙大爆炸之后不久，宇宙的快速膨脹”產生。如果科學家們能探測到這種偏振變化，其細節將有助于我們更好地理解引力波。引力波是引力在時空中激起的漣漪，是我們觀察那些用光波無法觀測的事件的唯一手段，例如兩個黑洞的碰撞，或是大爆炸之后十億分之一秒內宇宙嘈雜的量子漲落等等。

干細胞再生臨床試驗啟動

2014年，一個日本研究團隊將利用誘導多能干細胞（iPS細胞）進行首次臨床試驗，他們將嘗試利用iPS細胞轉化而成的視網膜色素上皮細胞，抑制與年齡相關的黃斑病變（AMD）的病情發展，但不要期盼結果會很快公布。

另外，位于美國加州的先進細胞技術公司也表示，他們將公布兩項利用人體胚胎干細胞進行實驗得到的數據，這也是目前僅有的兩個獲得美國藥品監管機構批準的研究。這種測試療法首先會將人類胚胎干細胞變成新鮮的視網膜色素上皮細胞，隨后再將得到的細胞移植到患有無法治愈的退行性失明病癥患者的眼睛內，以觀察最終結果并測試試驗的安全性。