2018年最高技術進步

　　同性父母小鼠

　　十月發表在Cell Stem Cell期刊的一篇論文，中國科學院的研究人員首次利用兩只雄性小鼠培育出了后代小鼠。（在這之前，研究團隊已經培育出擁有兩個母親的小鼠，同一篇文章，研究小組報道的有關這種技術的改進策略）。同性別誕生后代是具有挑戰性的，因為來自精子和卵細胞的DNA攜帶非常不同的表觀遺傳印記。同性別雙親制造幼崽的過程是復雜的，需要刪除一些印記區域，常常導致小鼠出生后不久死亡。“自然界中，雙母生殖或稱孤雌生殖在兩棲動物、爬行動物和魚類多有記載，”文章作者胡寶洋在寫給The Scientist的電子郵件中寫道。“然而，兩只雄性動物的成功繁殖是非常罕見的。”干細胞+基因編輯=哺乳動物同性繁殖

　　破壞腫瘤的納米機器人

　　加拿大安大略省圭爾夫大學的研究人員今年2月發表了一篇Nature Biotechnology，報道一種內含藥物的納米級自組裝DNA折紙在遇到腫瘤特異性蛋白時，能夠有效地縮小了小鼠乳腺腫瘤。盡管該藥物遞送系統是否適用于人類患者還有待觀察， 但是，尋找并與腫瘤細胞發生特異性結合，這基本上是該領域的一座圣杯，這項研究成功做到了。

　　文章題目：A DNA nanorobot functions as a cancer therapeutic in response to a molecular trigger in vivo, Nature Biotechnology, doi:10.1038/nbt.4071, 2018.

　　延伸閱讀：顏顥團隊又雙叒叕一次創造性地改進了“DNA折紙”

　　人工智能用于液體活檢

　　人工神經網絡可以處理大量數據，識別人類醫生可能無法識別的模式，因此，被視為篩選血液樣本以尋找癌癥征兆的強有力候選者。現在多個實驗室正在尋找可用于人工智能早期診斷的癌癥特征，這些特征還能幫助醫生指示特定治療。

　　延伸閱讀：2018國家自然科學基金：外泌體研究項目

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　　虛擬實驗動物

　　利用計算機是今年方法學的核心創新所在。一個軟件可以預測基于動物毒理學的篩選結果。約翰霍普金斯大學的Thomas Hartung課題組，分析來自數千次毒理學測試的數據開發了這個軟件，并證明其準確性高達87%。相比之下，動物重復檢測本身重復原始結果的概率只有81%。作者希望，該軟件可以減少實驗動物使用。“這并不意味著取締所有實驗動物，”Thomas Hartung說。“但至少這是縮減實驗動物的第一步。”革命性新成果：替代動物實驗的一種更便宜檢測方法

　　 用“花鳥魚蟲”的眼睛看世界

　　當一些研究人員努力減少實驗動物的同時，另一些則希望最大限度地利用所收集的野生動物信息。無人機是這項工作的關鍵，研究人員正在讓這些機器從事各種工作，包括收集鯨魚鼻涕、檢測海龜整個種群大小和狀況等。莫納什大學的生態學家Rohan Clarke說：“在過去，你根本想象不到你能去到那些地方，然后收集到如此精確真實的數據，現在我們都能辦到了。”

　　“鼠”眼看世界

　　解開視覺信息的大腦傳遞信號一直是個挑戰。今年6月發表在Science雜志上的一項技術開辟了記錄這種數據的新途徑。哈佛大學Charles Lieber領導的研究小組開發了一種可以注射到活老鼠眼睛眼角里的細網，展開的細網通過細線傳送電信號。值得注意的是，這種“網眼”對老鼠視力影響很小，動物可以在實驗期間正常移動。革命性技術改寫視網膜細胞研究規則

　　腦細胞處于不同大腦部位的基因表達檢測

　　基于被激活的程度不同，相同亞型的神經元在不同位置可能發揮著非常不同的作用。為了更好地觀察組織切片的基因表達，斯坦福大學的Xiao WANG團隊開發了STARmap，將組織樣本轉換成水凝膠，以便更好地檢測該部位的靶標RNAs的條形碼。瑞典卡羅林斯卡研究所的分子系統生物學家Sten Linnarsson 評價：“他們所展示的圖片質量令人印象深刻。”