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全球首個萬種原生生物基因組計劃啟動

近日，全球首個萬種原生生物基因組計劃正式發布，旨在繪制萬種代表性原生生物基因組圖譜，建立一個大規模的原生生物遺傳資源數據庫。

原生生物是生物五界（植物界、真菌界、動物界、原生生物界和原核生物界）之一，主要是由單細胞真核生物組成的一大類群，包括單細胞真核藻類和原生動物等，已描述的物種數超過6萬種，未知種類難以估量。

據介紹，原生生物分布極為廣泛，只要有水的地方，就有原生生物存在。原生生物是水生態系統重要組分，其中的藻類貢獻了地球上近50%的光合行為，也是水產動物和人類的優良餌料和營養品，另外，部分甲藻和硅藻瘋長會造成河流和海洋有毒藻華，帶來嚴重環境問題。同時，很多原生生物是人、畜禽和水產動物的重要致病性寄生蟲，如造成人瘧疾的瘧原蟲、昏睡病的錐蟲、雞球蟲病的球蟲，造成魚白點病的小瓜蟲等。目前，在基礎生物學研究方面，一些原生生物作為模式生物做出了重要貢獻。然而，已公開發表了基因組數據的原生生物僅400余種。

據悉，該計劃由中國科學院水生所聯合西藏大學、河南農業大學、中國農業科學院蘭州獸醫研究所、中國科學院北京基因組研究所和華中科技大學等單位共同發起。萬種原生生物基因組計劃是國際上首次針對原生生物界的大規模基因組測序計劃，該計劃將依托各發起單位保藏的3000多種真核藻類和原生動物種質資源，通過持續的樣品采集和宏基因組數據挖掘，在未來3年完成約1萬種原生生物的基因組測序和分析，將包括原生生物全部26個門/類，覆蓋超過85%的綱、60%的目和30%的科屬。

開展萬種原生生物基因組計劃，有助于理解生物多樣性形成機制、多細胞生物/有性生殖的起源與演化等重大基礎生命科學問題，促進國家科技資源共享服務平臺信息互聯互通，推動與生態環境保護、營養健康和疾病防治相關的原生生物種質遺傳資源的挖掘與應用實踐。該計劃將以開放聯盟模式運行，國內外有興趣的研究團隊均可加入。

國內每萬人口發明專利擁有量達到13.3件

我國2019年授權發明專利45.3萬件

1月6日，從開幕的全國知識產權局局長會議上獲悉，2019年全年共授權發明專利45.3萬件，實用新型158.2萬件，外觀設計55.7萬件；國內每萬人口發明專利擁有量達到13.3件，提前完成國家“十三五”規劃確定的目標任務。

數據顯示，2019年前11個月知識產權使用費進出口總額達到371.9億美元，其中出口額60.1億美元，同比增長19.2%，知識產權質量效益持續快速提升。全年共受理PCT國際專利（專利申請人通過《專利合作條約》途徑遞交的國際專利）申請6.1萬件，同比增長10.4%。

國家知識產權局局長申長雨在報告中指出，1年來，全國知識產權系統加快推進知識產權強國建設，完善知識產權法律制度，全面加強知識產權保護，大力促進知識產權運用，加快完善知識產權公共服務體系，加強知識產權領域綜合監管，更大力度加強知識產權保護國際合作，強化知識產權事業發展基礎等工作。

會議強調，未來1年要重點推進7項工作：加強知識產權頂層設計，加快制定知識產權強國戰略綱要，認真做好知識產權“十四五”規劃，繼續完善知識產權法律制度；強化知識產權保護，高標準落實《關于強化知識產權保護的意見》，加快構建大保護工作格局，健全執法保護業務指導體系，加強保護能力建設，做好地理標志和官方標志的保護工作；持續推進知識產權審查提質增效，持續提升專利、商標審查質量效率；大力促進知識產權價值實現，健全知識產權運營體系，提高創新主體知識產權管理能力，推動知識產權服務業高質量發展，推動知識產權與經濟發展深度融合；提升知識產權公共服務能力，深入推進知識產權領域“放管服”改革，完善知識產權公共服務體系，整合知識產權基礎信息資源；更大力度加強知識產權保護國際合作，深化“一帶一路”知識產權國際合作，深度參與知識產權全球治理，完善知識產權國際合作格局；強化知識產權事業綜合保障，加強知識產權文化建設和人才培養。

《科學》雜志展望2020年十大科學頭條

美國《科學》雜志1月2日刊文展望了2020年可能成為頭條的十大科學新聞，中國建造全球首臺E級超算、“基因剪刀”技術發布臨床試驗結果等入榜。

這一權威學術刊物預測，中國有望在2020年建造出世界第一臺E級超算。E級超算即百億億次超級計算機，是國際上高端信息技術創新和競爭的制高點。美國、日本和歐盟均在推進各自的E級超算開發計劃。

在生物技術領域，中美不同團隊分別進行的多項使用“基因剪刀”技術CRISPR治療癌癥等疾病的臨床試驗有望發布結果。同時，運用CRISPR技術進行異種器官移植的人體臨床試驗有望在2020年啟動，解決移植肝臟、心臟、角膜等器官或組織的短缺難題。

考古學領域，科研人員將利用古蛋白質分析100萬年前人類或動物的身份和行為。由于蛋白質比脫氧核糖核酸（DNA）更加穩定，這種方法適合研究無法提取DNA的古老化石。

物理學有兩項研究進入榜單。日本將在2020年春季升級“超級神岡探測器”，以探測來自超新星的中微子。另外，意大利和美國的兩個暗物質探測器將啟動運行，加入尋找暗物質的陣營。

在生態環境領域，《科學》雜志認為2020年是應對全球變暖的關鍵時刻，聯合國將在英國格拉斯哥舉行“2015年以來最重要的氣候峰會”，而美國將在2020年正式退出《巴黎協定》。此外，聯合國《生物多樣性公約》第15次締約方大會將于今年10月在中國舉辦，推動全球生態多樣性保護取得新進展。

進入榜單的還有美國將啟動10年一次的人口普查，這可能在美國國內引發有關公民隱私和投票權等政治議題的激烈討論。

中美科學家發現了第一種二維冰相

近日，北京大學、美國內布拉斯加大學林肯分校及中國科學院的研究團隊，利用高分辨qPlus型原子力顯微鏡技術，首次在實驗上證實了二維冰的存在，并以原子級分辨率拍到了二維冰的形成過程，揭示其特殊的生長機制。北京時間1月2日，該成果在國際頂級學術期刊《自然》發表。

長久以來，冰是如何成核、生長的，大都局限在宏觀尺度的研究，缺少微觀尺度上的圖像。該研究首次實現了二維冰成核生長的原子尺度表征，有助于人們理解冰在低維和受限條件下的形態和生長過程。

二維冰的發現不僅挑戰了一百多年來人們對冰相的傳統認識，而且應用前景廣闊。“例如，我們最近發現二維冰對于三維冰的生長具有重要影響。如果有二維冰的存在，三維冰會貼著表面生長，非常穩固。但如果沒有二維冰，形成的三維冰與表面接觸面很小，很容易被風吹走。所以我們可以根據二維冰的結構更有針對性地設計和研發防結冰材料。”研究人員認為，二維冰中水分子所有的氫鍵都被飽和，因此與表面的相互作用極小，可以起到超潤滑的作用。利用二維冰，可以減小材料之間的摩擦。

同時，二維冰可以作為一種特殊的二維材料，為高溫超導電性、深紫外探測、冷凍電鏡成像等研究提供全新的平臺。“該研究打開了二維冰家族系列研究的大門，同時，這種二維冰的生長機理與以前所揭示的蜂窩二維材料，如石墨烯、氮化硼的生長機理，在成核和生長動力學方面有一定的類似性。”南京航空航天大學郭萬林院士評價，該研究改變了人們對二維冰成核和生長的傳統認識，對于材料科學、摩擦學、生物學、大氣科學以及行星科學等領域的研究有重要意義。

中國科學技術大學楊金龍院士則認為，該研究突破實驗挑戰，捕獲了二維冰生長過程中的邊界原子結構，結合理論計算模擬，揭示了二維冰的生長機制，為

人們理解受限空間里冰的生長和形態提供了新視角，具有重要的科學意義。

（a）南極羅斯海上的厚冰層；（b）自然界最常見冰相的分子模型；（c）研究發現的二維冰（實驗結果的3D效果圖）。