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颠覆!2018年,这7大顶级技术突破“很赞”

时间:2018-12-26 11:30 作者:未知
 

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12月24日,The-Scientist杂志公布了其评选出的2018年顶级技术突破。“双父亲”小鼠、摧毁肿瘤的纳米机器人、“AI化”的液体活检、颠覆基因表达分析的革命性技术……这一年,科学家们,依然很“赞”!1# 突破哺乳动物同性生殖障碍,首次获得孤雄小鼠
一只健康的成年双母亲小鼠有了自己的后代;而双父亲小鼠出生不久后便会死去。同性生殖的现象在动物中并不罕见,例如在爬行类的蜥蜴、两栖类的蛙以及多种鱼类中,都有“孤雌生殖”现象:即不经过与雄性的交配,雌性个体即可生下后代。但与孤雌生殖对应的孤雄生殖则极其罕见,科学家们迄今只在一种斑马鱼中发现了孤雄生殖。然而,对于高等哺乳动物来说,无论是孤雌生殖还是孤雄生殖都不存在。在爬行类和两栖类动物中不存在、而在哺乳类动物中进化出来的印记基因被认为是阻碍哺乳动物同性生殖的重要因素。
图片来源:Cell Stem Cell今年10月,发表在Cell Stem Cell杂志上的一项研究中,来自中国科学院的科学家们首次用两只雄性小鼠“生出了后代”,获得了具有两个父系基因组的孤雄小鼠。这些孤雄小鼠外观正常,可以自主呼吸,但是都在出生后48小时内死亡。而早在2015年,科学家们曾成功培育出“双母亲”小鼠,这些“孤雌小鼠”似乎生长正常,并且能生育后代。研究人员认为,这项新成果证实,在最高等的哺乳动物中,孤雄生殖也有可能实现,但所有的孤雄小鼠均无法存活至成年,意味着相比孤雌生殖,孤雄生殖有着更多的障碍。2# 摧毁肿瘤的DNA纳米机器人
DNA纳米机器人运输了一种切断小鼠体内肿瘤血液供应的药物借助纳米机器人将药物精准输送至肿瘤细胞,在定向杀死癌细胞的同时又不危及周围健康组织是许多科学家的梦想。今年2月,来自中国国家纳米科学中心的科学家们报道了一种用DNA制成的纳米机器人,这种机器人可在血液中“穿行”,找到肿瘤,释放一种导致血液凝固,从而触发小鼠体内癌细胞死亡的蛋白——凝血酶。研究人员之所以采用DNA作为原料构建纳米机器人,主要是基于DNA本身的生物相容性与生物可降解性。实验表明,这一新型纳米机器人可精准定位并有效杀死肿瘤细胞,在多种小鼠肿瘤模型中取得了较好的结果。相关成果发表在Nature Biotechnology杂志上。
图片来源:Nature Biotechnology3# 液体活检“AI化”
用于检测血液中癌症DNA的机器学习算法有望为个性化癌症治疗铺平道路。 “如何在癌症很早期时发现它”以及“如何为患者提供个性化的、动态的治疗”是现代癌症医学的两大挑战。为了找到解决方案,一些实验室和生物技术公司开始转向人工智能,也就是AI。他们希望开发出能够帮助破译血液中微弱信号的机器学习算法。