日报记者张家星
个体生命中的万亿个细胞都是从受精卵开始的。为什么有的变成胎盘，有的分化成肌肉和骨骼，有的发育成神经和皮肤...
1月10日发布的“2019年中国生命科学十大进展”中，有三项与探索生命的开端有关。
从时间顺序上看，所选的三篇进展分别从高像素的内外中胚层和单细胞的2细胞期、着床期和分化期分析了生命的初始事件。研究团队通过长期跟踪研究，以慢动作一帧一帧地再现了最原始的生命活动。
中国科学院动物研究所周琦研究组和李伟研究组共同发现，小鼠受精卵由1变为2后，第一次细胞命运选择发生在2细胞胚胎期。“一种叫做LincGET的长非编码RNA的表达水平在两种细胞之间有显著差异。高表达的细胞发育成胎儿，”中国科学院动物研究所的团队成员王说。团队从内源性逆转录病毒中筛选鉴定RNA，最终找到了胚胎细胞第一次命运选择的决定性因素。“LincGET的不对称表达触发小鼠胚胎细胞2-细胞期的命运选择”研究成果入选十大进展。
“生物系统的最大特点是其强烈的异质性。每个人的每个细胞都不一样，细胞之间也会有很多差异。如果我们清楚地看到每个细胞，这将促进我们对生命的理解。”北京大学生命科学与生物医药研究院前沿创新中心教授唐福初告诉科技日报记者，人类胚胎在着床阶段有1000个细胞，未来其中一个会变成人体内的400亿个细胞。北京大学唐福初研究组与北京大学第三医院巧姐研究组合作，首次利用高精度单细胞转录组和DNA甲基化模式，对该阶段1000个细胞的变化进行逐一分析，再现了人类胚胎的着床过程，系统揭示了这一重要发育过程的核心生物学特征和关键调控机制。
单细胞多组学技术分析人类胚胎着床过程
另一大进步是基于小鼠胚胎干细胞的单细胞测序，可以整合三维空结构信息，不仅可以看到每个细胞如何，还可以看到每个细胞在小鼠胚胎中的位置，进一步增加了信息的立体感和完整性，加深了对生命的理解。小鼠早期胚胎全胚层空转录组和三胚层细胞谱系的分子图谱研究成果由中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所景乃和研究组、中国科学院马普研究所计算生物学合作伙伴韩京东研究组和中国科学院广州生物医药与健康研究所彭光盾研究组完成。他们首次构建了早期小鼠胚胎的高分辨率time 空转录组图谱。
除了探索生命初始事件，还选取了一批脑洞大开的科学进展，比如注射纳米粒子实现裸眼红外，探索反刍动物基因组进化对人类健康的意义等等。入选项目还将举办青少年科普报告会。
纳米材料的引入使动物的肉眼具有红外光感知和红外图像视觉。
据介绍，中国科协生命科学学会联合体五年来开展了一系列评选活动。成果由中国科协生命科学学会联合体成员学会推荐，以两院院士为主的生命科学、生物技术、临床医学领域同行专家评选，中国科协生命科学学会联合体主席团评审。最终，7个知识创新项目和3个技术创新项目的成果被确定为2019年“中国生命科学十大进展”。
来源:科技日报图片由作者提供。
编辑:岳亮
审核:王小龙
