为促进生命科学研究和技术创新，充分展示和宣传我国生命科学领域的重大科技成果，中国科协生命科学学会联合体组织22个会员学会推荐。经生命科学、生物技术和临床医学领域的同行专家评选和评审，现将2018年度“中国生命科学十大进展”评选结果向社会公布。
中国科学技术协会生命科学学会联合会
2018年12月29日
天然免疫反应和炎症反应的新调节机制
人体的自然免疫反应是一个“阴阳平衡”的动态过程。哪些分子能够激活自然免疫反应，及时终止免疫炎症反应，是免疫学的前沿研究热点。
中国医学科学院北京协和医学院基础医学研究所、海军军医大学医学免疫学国家重点实验室和南开大学曹雪涛院士的研究团队发现了几个调节免疫启动和炎症消退的新分子，并揭示了其相关机制。他们发现，新的长链非编码RNA lnc-Lsm3b通过负反馈平衡，及时阻止了病毒诱导干扰素产生的信号通路，从而避免了炎症损伤。干扰素产生后作用于相应的受体，干扰素受体IFNγR2通过膜转位在细胞膜上形成功能性干扰素受体，从而有效介导干扰素效应，而STAT1对核分子RNF2的泛素化修饰适度防止了抗病毒免疫过度反应。此外，DNA甲基化氧化酶TET2通过调节Socs3 mRNA的去甲基化修饰激活造血因子信号通路，促进髓系免疫细胞增殖和体内病原体清除。这些研究为病毒感染和炎症性疾病的防治提供了新的思路和靶点。
上述结果发表在《细胞》、《自然》、《自然-免疫学》等杂志上。
参与自然免疫反应和炎症反应的新分子及其调控机制示意图
世界上第一个人工单染色体真核细胞
真核细胞一般含有多条染色体，如人类46条染色体，小鼠40条染色体，果蝇8条染色体，水稻24条染色体。
中国科学院植物生理生态研究所分子植物科学卓越与创新中心覃重军研究团队，以具有16条染色体的天然真核生物酿酒酵母为研究材料，采用合成生物学的“工程化”方法和高效使能技术，在世界上首次人工创造了自然界不存在的简化生命——只有一条染色体的真核细胞。这项研究表明，自然复杂的生命系统可以通过人类的干预得到简化，甚至可以人工创造出自然界不存在的新生命。这是继上世纪人工合成牛胰岛素和tRNA之后，中国学者第二次运用合成科学策略回答生命科学的重要基础问题，为人类研究生命本质开辟了新的方向。
研究结果发表在《自然》杂志上。
人工单染色体酵母具有与天然酵母细胞相似的正常功能。
世界首例体细胞克隆猴的构建
非人灵长类动物是最接近人类的实验动物。体细胞克隆被认为是构建非人灵长类转基因动物模型的最佳方法，因为可以在短时间内产生具有相同遗传背景且无嵌合体的动物模型。
自从1997年克隆羊多莉被报道以来，尽管许多实验室试图通过体细胞克隆猴子，但都失败了。中国科学院神经科学研究所/脑科学与智能技术卓越创新中心孙强和刘真研究团队最终成功获得两只健康、有活力的克隆猴，实现了该领域从无到有的重大突破。该技术将为非人灵长类动物的基因编辑操作提供更加便捷、准确的技术手段，使非人灵长类动物成为可以广泛应用的动物模型，从而推动灵长类动物生殖发育、生物医学、脑认知科学和脑疾病机制的快速发展。
研究结果发表在《细胞》杂志上。
《细胞》杂志封面的克隆猴“中中”和“花花”。
母体因子葫芦娃诱导脊椎动物胚胎体细胞轴的形成。
人和动物的身体主要根据头尾和背腹轴发育各种组织和器官。这些轴的形成取决于胚胎期组织中心的功能。如何形成组织中心是发育生物学领域广泛关注的重大科学问题。
清华大学院士研究组和陶喆研究组合作发现并命名了一个新的母性因子葫芦娃。葫芦娃的缺失导致胚胎无法形成组织中心和体轴及头部组织，其异位表达可诱导附加体轴的形成。揭示了葫芦娃蛋白招募Axin蛋白和Tankyrase末端锚定聚合酶促进Axin蛋白降解和保护β-catenin蛋白的新机制。发现Wnt配体和母体来源受体介导的信号不影响受精后胚胎组织中心和体轴的形成。因此，葫芦娃是发育生物学家几十年来一直在寻找的组织中心的关键决定因素。
该结果以长篇在线研究文章的形式发表在《科学》杂志上。
斑马鱼葫芦娃基因突变导致组织中心缺失和体轴缺失。葫芦娃基因在爪蟾中的过量表达可以诱导额外的体轴。
中国被子植物区系演化史研究
中国是世界上植物多样性最丰富的国家之一，有近3万种开花植物。现存物种和植物群的起源、进化和分布一直是人们十分关注的科学问题。
中国科学院植物研究所研究团队与合作者陈志端经过多年的研究和积累，重建了中国被子植物的生命树，发现约66%的属出现在中新世早期以后，这是中国被子植物多样性形成的关键时期。基于140多万种的分布数据发现，中国东西部的植物区系演化历史完全不同，海拔低、森林茂密的东部为古属提供了避难所。海拔高、地形复杂的西部成为幼属快速分化的中心。这项研究确定了中国被子植物属和种水平上应保护的重点区域，填补了中国当前生物多样性保护战略中的一块空白，即生物多样性不仅要保护物种丰富度，还要保护系统发育多样性，在自然保护区建设中应充分考虑植物区系的进化历史，为中国的生物多样性保护和保护区建设提供了坚实的科学基础。
研究结果发表在《自然》杂志上。
中国被子植物的时间空分化格局
大脑中新的谷氨酸合成途径参与学习和记忆。
谷氨酸在大脑中具有许多重要的生理功能，如蛋白质合成、能量代谢和兴奋性神经信号传递。因此，其生物合成途径的发现将对了解大脑的工作机制和探索相关疾病的发病机理起到非常重要的作用。
与中国科学技术大学熊伟研究组和黄光明研究组合作，依托自主研发的单细胞质谱技术，发现了脑内谷氨酸生物合成的新通路，并成功解析了该通路通过太阳光照射改善学习记忆的机制。本研究自上世纪七八十年代以来，在大脑中再次发现了谷氨酸生物合成的新通路，对该通路的深入研究进一步拓展了人们对谷氨酸在大脑中生理功能的认知。
研究结果发表在《细胞》杂志上。
阳光改善学习记忆的分子和神经回路机制
一种编码神经递质的新型荧光探针的研制
如何在拥有数十亿个神经细胞和数万亿个突触连接的大脑中准确检测神经递质的释放，是科学家长期以来的难题。
北京大学李玉龙团队在分子水平上巧妙地融合和修饰了荧光蛋白和特定的人类神经递质受体，开发了一种新型基因编码的乙酰胆碱和多巴胺荧光探针，该探针灵敏度高、分子特异性强、分辨率精确在空之间、响应速度在亚秒级，可实时检测活体果蝇、斑马鱼和小鼠脑内相关神经递质的变化。此外，该团队正在积极开发更多新的神经递质和调制荧光探针。目前，去甲肾上腺素、5-羟色胺、腺苷、三磷酸腺苷和神经肽的探针研制取得了重要进展，将为脑功能的研究提供重要工具。
相关成果已发表在《细胞》、《自然-生物技术》等杂志上。
一种新的编码神经递质的荧光探针的研制和应用
揭示了灵长类动物发育和寿命调节的关键途径。
衰老是机体生理机能随时间逐渐退化的过程，是人类慢性疾病的最大危险因素。虽然基于低等模式生物的研究发现了一系列调节衰老和寿命的基因，但这些基因在灵长类动物中的作用却鲜为人知。
中国科学院生物物理研究所刘光辉研究组与中国科学院动物研究所胡宝洋研究组、李伟研究组合作，实现了非人灵长类动物“长寿基因”SIRT6的整体敲除，获得了世界首个长寿基因敲除的食蟹猴模型，从而揭示了SIRT6基因在调节灵长类动物胚胎发育中的新作用。该研究首次解释了灵长类和啮齿类在衰老和寿命调节通路上的差异，为人类发育和衰老的机制研究以及相关疾病的治疗奠定了重要基础。
研究结果发表在《自然》杂志上。
SIRT6基因缺失的食蟹猴表现出出生前发育迟缓。
疱疹病毒的组装和发病机制
疱疹感染可引起人类多种疾病，包括口腔和生殖器疱疹、水痘、带状疱疹，甚至多种免疫系统疾病、脑炎和癌症。
中国科学院生物物理研究所饶院士研究团队首席研究员共同研究，首次报道了疱疹病毒2型核衣壳的原子分辨结构，阐明了核衣壳蛋白的复杂相互作用模式和精细结构信息，提出了疱疹病毒核衣壳的组装机制和致病机制，为有效防治疱疹病毒感染和发展新一代高效溶瘤病毒技术提供了新策略。此外，这项工作在技术方法论上取得了重大突破，“大尺度粒子”重建方法的应用进一步拓展了冷冻显微镜结构分析的应用范围，从而推动了结构生物学的进步和发展。
该结果发表在《科学》杂志上。
疱疹病毒核壳粒子的整体结构信息
多维基因组大数据指导下继发性胶质母细胞瘤的精准治疗
胶质瘤是成人最常见的颅内恶性肿瘤，致残率和死亡率高。继发性胶质母细胞瘤恶性进展的分子机制尚不清楚，目前也没有针对性的临床治疗方法。
首都医科大学北京神经外科研究所、首都医科大学附属北京天坛医院江涛团队一直致力于胶质瘤恶性进展的基础和临床转化研究。2018年，与香港科技大学王继光团队和北师大樊小龙团队合作，首次证实MET基因系列变异是驱动胶质瘤恶性进展的关键机制。继发性胶质母细胞瘤的克隆进化模型是在第一幅基因变异全景图的广度上提出的。并开发了高效透过血脑屏障、对MET高度特异性的单靶点抑制剂PLB-1001，完成了I期临床试验，开辟了从融合基因角度研究胶质瘤恶性进展机制的新领域，充分体现了“从临床到临床”的研究思路和理念。
研究结果发表在《细胞》杂志上。
MET基因突变驱动胶质瘤恶性进展的关键机制及ⅰ期临床试验
