《科学》名列2013年十大突破

2013年，击溃前列腺癌路途上的一个回转，转化成免疫化学疗法临床试验的乐观原始数据，然而化学者几乎无法判断其机遇几何。其他社会科学领域面对着同样的原因：现阶段如火如荼展开的CRIPER序列编辑新科技到底在后来后都会被非常有效率的工具箱转用？电离辐射原子核的确受到类星体遗存的较快，然而原子核与磁场根本是如何互相功用的？一项项喜人的社会科学超越似乎转化成愈来愈多的假设。伴随着惋惜、疑问和期待，《社会科学》杂志盘点了2013年那些领跑社会科学的十大最主要超越。前列腺癌免疫化学疗法2013年宣告前列腺癌击溃的一个转折点，致力于使化学物质免疫反应免于冲击的长期尽力没多久奏效，尽管其机遇仍是一个问号。免疫化学疗法是一种放射治疗前列腺癌的完全并不相同的方式则，其最大限度是免疫反应，并非本身。本年6月底，研究社会活动管理人员通报，建构应可用伊匹抗病毒（即抗CTLA-4）和抗PD-1致使1/3的皮肤癌病征经常造出现“深层和慢速的消退”。现阶段尚不能表明堵塞T巨噬细胞内层的PD-1途径的保健食品可以缩短永生，但迄今为止的乳癌使精神科对此保持稳定乐观。20世纪80年代，荷兰研究社会活动管理人员概念了T巨噬细胞内层的一种新细胞受体CTLA-4，前列腺癌免疫学者James Allison注意到CTLA-4极为于一个开关，可以阻止T巨噬细胞全面启动免疫攻击，他构想阻挠CTLA-4的功用到底可以使免疫反应摧毁前列腺癌。20世纪90年代，日本人的一位微生物学者注意到了T巨噬细胞上的另一个开关PD-1。随着疫苗接种接种中所抗CTLA-4与抗PD-1转化成前列腺癌病征病状的很大改善，该化学疗法渐渐踏入主流。最少5个主要的制药公司抛弃了在在的后悔强硬态度，没多久开发新设计该类HIV。2011年，宾夕法尼亚州食品和保健食品该委员会许可了百时美施贵宝针对转移性黑素瘤的伊匹抗病毒放射治疗。2012年，霍普金斯大学的Suzanne Topalian、耶鲁大学的Mario Sznol和室友通报了在近300名病征中所应可用抗PD-1化学疗法的结果，其中所31%皮肤癌病征、29%肾癌病征和17%肺癌病征的锐减了一半或愈来愈多。2013年，据百时美施贵宝通报引述，在1800名应可用伊匹抗病毒放射治疗的皮肤癌病征中所，22%的人在3年后仍活。似乎用实情讲造出的学者表示，前列腺癌放射治疗没多久走回一个街角，而他们将早已回头。大众序列医学影像动手术20世纪20年代，动病床中所引入医学影像镜，其灵敏度和WordPress转化成了一场外科动手术的革命。2013年，一种叫做CRISPR的序列编辑新科技会有了大量研究社会活动的展开，它使微生物学者可以非常精确和轻松地展开对序列组的操作。这众所周知一种叫做Cas9的菌株细胞，它与旨在特定DNA序列的RNA一起，踏入了常规抑止、激活或者改变序列的分子可动手术的。这样的序列医学影像新科技在十前还是一个梦中。随着锌指小分子可和TALENs（转录激活因子样效应物小分子可）工具箱的经常造出现，序列机能研究社会活动和潜在序列放射治疗技术的发展变得愈来愈趋方便。2012年，研究社会活动管理人员首次在水银中所应可用研究社会活动开发团队制造者的CRISPR复合物展开序列编辑，其他人立即认识到CRISPR的潜力。在应可用TALEN与锌指小分子可时，每个最大限度新序列都必须一个定制的核酸，而CRISPR则只必须特定的RNA，比定制核酸要简单得多。CRISPR在2013年极为受人瞩目，10个月底布有50篇系统性论文发表，关于它的“how-to”网站每天带给约900位访客。自从1月底起，十多个开发团队在此之后应可用CRISPR操作者了狗、菌株、酵母、斑马鱼、线虫、褐、变种和人巨噬细胞核中所的特定序列，为了解这些序列的机能和为了让它们改善身体健康境况铺平了柏油路。CRISPR还具有同时变愈来愈多个序列的潜力，并精简了制作疟疾消化道建模的社会活动。在未有来，CPISPR很确实被非常有效率的序列编辑工具箱转用，然而现在，CPISPR的大受欢迎仍在持续。小脑全像新科技2013年，小小脑的一个新窗口被打开，期望将会更进一步改变研究社会活动开发团队研究社会活动这种错综复杂的化学物质器官的方式则，它叫做CLARITY。由于演化成巨噬细胞膜的脂肪组织都会散射光，CLARITY通过抵消脂肪组织可以使小小脑一个组织透明如玻璃，它应可用一种凝胶转用细胞内分子可，同时能保持稳定神经系统、其他小脑巨噬细胞及巨噬细胞质零碎，从而使错综复杂的小小脑结构上呈现造出来。在在此之前试图建立透明小小脑的新科技中所，各一个组织极为软弱，但在CLARITY中所，这些一个组织足够坚实，化学者可以多次将并不相同标明渗透到其中所，进而将其冲向，并使小小脑反复全像。研究社会活动管理人员引述，这种飞跃并能使计算一个特定小小脑区域的神经系统使用量等任务的运动速度增加100倍。远比，有别于的失踪小脑一个组织全像作法变得愈来愈为重要。不过，现阶段该新科技之外少量的一个组织：辟谣4毫米cm的狗小小脑仍必须大约9天。化学物质生殖巨噬细胞沃克2013年，研究社会活动管理人员宣布，他们在此之后沃克造出化学物质生殖巨噬细胞，并将其可用生殖巨噬细胞腊（ES）巨噬细胞的依赖于，这是一个梦中寐以求的最大限度。ES巨噬细胞并能的发展成任何一个组织，并获取与沃克巨噬细胞真正冗余的序列，是研究社会活动和开发新设计保健食品的强大工具箱。然而，对于受到破坏生殖巨噬细胞的担心以及沃克永生体生殖巨噬细胞的简陋便捷确实都会使其踏入规范例外。这种沃克新科技叫做巨噬细胞核核移植（SCNT），化学者将巨噬细胞核从卵巨噬细胞中所移造出，然后将其与巨噬细胞涂料和沃克幼体的一个巨噬细胞展开融合。融合巨噬细胞发来开始决裂的瞬时后，生殖巨噬细胞开始胚胎。化学者在此之后应可用SCNT沃克了狗、羊和其他哺乳动物，但长期以来未有击溃人巨噬细胞核。2007年，宾夕法尼亚州威斯康辛国家灵长类哺乳动物研究社会活动中所心的研究社会活动管理人员再一沃克造出猴子生殖巨噬细胞，并借以所获得ES巨噬细胞。在该每一次中所，他们注意到一些调整可以使SCNT在包括永生体在内的灵长类哺乳动物巨噬细胞中所非常合理。再一的作法效果前所未有，10次科学实验中所就有1次可以转化成ES巨噬细胞。其中所一个关键性的诱因是，它似乎可以帮助稳定永生体卵子巨噬细胞中所的关键性分子可。从长远看，该新科技有多最主要是一个开放性的解决办法。自从首次无论如何人隆，研究社会活动管理人员注意到，他们可以通过将男性巨噬细胞“重新编程”为抑止多能胚胎（iPS巨噬细胞），以制作针对诊疗的胚胎。化学者在2007年将该新科技可用人巨噬细胞核，添加永生体卵子以及不牵涉到生殖巨噬细胞两大诱因使SCNT兼具前瞻性并且价格昂贵。不过一些科学实验确实，最少在狗头上，来自沃克生殖巨噬细胞的ES巨噬细胞的低质量要好于iPS巨噬细胞。沃克女婴也导致了担心。但现阶段这似乎无论如何实现。威斯康辛的研究社会活动管理人员引述，尽管经过了数百次的无论如何，他们沃克的猴子生殖巨噬细胞也不能使**幼体失败求生存永生。迷你化学物质器官本年，化学者失败使iPS巨噬细胞在研究社会活动开发团队成长为微小的“类化学物质器官”——肾脏雏形、迷你肾脏，甚至初期的永生体小小脑。由澳大利亚研究社会活动管理人员培养造出的这种小小脑与真实小小脑在一些最主要全面性有所并不相同。由于其依赖于血清储备，它们在长到苹果嫩枝大小时便都会暂时中止植被，中所心的巨噬细胞由于依赖于养分和其他钙都会相继失踪。但是类化学物质器官对永生体小小脑的模拟持续性造出人意料，在医学影像镜下可以观察到眼一个组织，就像20世纪子宫的小小脑。迷你小小脑在此之后被改装成不止一次小畸形病因（小小脑无法成长至出现异常大小）的研究社会活动。当研究社会活动开发团队开始应可用来自于一位头小畸形病征的iPS巨噬细胞时，其得到的类化学物质器官要之比出现异常化学物质器官，因为胚胎过早就暂时中止了决裂。随着进一步的的发展，研究社会活动管理人员期盼为了让迷你小小脑新科技探索其他永生体疟疾。电离辐射的依赖于几十年以来，物理学者确信，作为电离辐射在太空跨过的高能原子核核和原子核来自于伴星频发爆炸后的碎片，或者说类星体。现在，他们确认了这一论据。本年，研究社会活动管理人员应可用宾夕法尼亚州宇航局（NASA）理论上原子核辐射太空望远镜，注意到了这些原子核在银河系的辐射状类星体遗存中所较快的首个必要证据。将电离辐射追根溯源至类星体遗存并不容易。因为这些原子核核和核都是带电原子核，在迷航磁场漩涡中所行驶。再一，电离辐射并不必要对准其早先起源地。理论上原子核望远镜开发团队暂时寻觅其他作法显示类星体遗存对这些原子核展开了较快。如果原子核核在类星体遗存中所被较快，那么一些原子核核—原子核核的单仍无论如何都会频发。这种的单都会进而转化成叫做pi-zero介子的短暂长期存在的原子核，迅速正电子成一对高能原子核核。这种pi-zero正电子无论如何都会使来自类星体遗存的热能明人经常造出现顶峰不确定性。在搜集了5年原始数据后，理论上原子核的研究社会活动管理人员在两个类星体遗存中所注意到了原子核核较快的瞬时。其他研究社会活动曾经注意到过该瞬时，但是理论上原子核望远镜的科学实验是首次明了的精确测量。天体物理学者仍不清楚原子核与磁场相互功用的很多内容，而且他们怀疑高达热能的电离辐射来自银河系之外。不过，类星体遗存的确喷涌造出电离辐射毫无疑问毫无疑问的。节能亮点钙钛矿作为一颗冉冉升起的亮点，点亮了节能研究社会活动界。这种廉宜易制的固体被表明并能将15%遮蔽的热能叠加为电能。4前的新科技只能大幅提高3.8%，而且它比研究社会活动管理人员研发几十年的一些节能电容器新科技还要好。钙钛矿节能电容器几乎落后于世界门窗上的钨板节能，后者的效率一般可达20%，在研究社会活动开发团队中所高达能达25%。但是钨电容器和其他高效能节能涂料依赖于室温下应可用昂贵的仪器生产造出的晶圆。钙钛矿则并不相同。现阶段可用节能电容器的钙钛矿只不过通过在溶液中所混合廉宜的前体化合物，然后在粒子内层晾腊就可以了。造出人意料的是，该每一次生产造出的钙钛矿有着很高的固体低质量，两个研究社会活动开发团队通报引述并能应可用其转化成高功率。不过，关于钙钛矿节能电容器最出色的假消息是，也许可以将其与有别于的钨节能电容器统合，将其伸展在钨板侧面，可以使效率大幅提高30%。世界的节能研究社会活动管理人员都在竞相将两者建构紧紧。为什么起床我们为何起床？这是微生物学的最理论上解决办法。2013年，神经化学者在这个作答的追寻上有了一个大跨步。大多数研究社会活动管理人员都确信，清醒有着多种功用，例如增强免疫反应和遏制梦中境等，但是他们长期以来长期以来在找回各亚种都适用的清醒“框架”机能。通过清醒消化道小小脑中所的有色染剂，化学者得造出论据，清醒的理论上目的是：洗手小小脑。他们注意到，在消化道清醒时，小小脑货运管道的网络不确定性了60%，上升了肾脏的流动，从而排查了β淀粉细胞等代谢污水。在这一注意到在此之后，研究社会活动管理人员长期以来确信小小脑执行巨噬细胞污水的唯一作法是将其受到破坏并在巨噬细胞内回收。如果未有来的研究社会活动注意到，许多其他的亚种也都会漫长这一小小脑排查的每一次，那将确实洗手的确是清醒的一个框架机能。新注意到还说明，清醒不足也许在神经疟疾的的发展中所造就着功用。但是由于其因果关系尚不确认，人们担心这一解决办法还为时过早。病原体与身体健康研究社会活动管理人员注意到，化学物质内的菌株在决定身体如何慢速反应营养不良和前列腺癌等并不相同挑战全面性扮演着最主要角色。100万亿个巨噬细胞装载着300万种并不相同的序列——这就是化学物质内生活着的病原体的境况。各种哺乳动物研究社会活动显示，这些好像的微生物深刻冲击着身体对环境、疟疾和医疗保健的反应。本年，研究社会活动管理人员开始精确认位特定病原体冲击身体健康和疟疾的方式则。2013年，研究社会活动管理人员消化道病原体与前列腺癌彼此之间的一些联系。3个抗癌化学疗法被表明必须消化道菌株才能奏效；菌株可以帮助诱发免疫反应以慢速反应保健食品放射治疗。一个消化道研究社会活动显示，由于肥胖消化道人体内转化成一种损害DNA的菌株甲醇，与肥胖系统性的一种肝癌致死率都会上升。新注意到还得出结论了在此之后的推测：一种叫做梭菌属的消化道菌株对诱发结消化道有最主要功用。研究社会活动管理人员还得到了愈来愈多关于病原体冲击免疫反应机能的提示。例如，自身免疫性疟疾风湿性关节炎确实与一种叫做普氏菌的菌株有关。在消化道中所，对由于接触户外的流浪狗所引起的过敏和哮喘预防，很大持续性上是由于消化道菌类的上升。研究社会活动越来越引人注意地确实，新颖医疗保健要想非常合理，必须将每个化学物质内的病原体原因重新考虑在内。疫苗接种新设计几十年以来，研究社会活动管理人员长期以来期盼结构上微生物学（在近原子核水平研究社会活动微生物分子可）可以帮助他们新设计愈来愈佳的疫苗接种。本年，他们再一注意到致使人信服的证据，表明该作法可以转化成一流的理应。发炎合胞感染（RSV）每年使数百万女婴感染心脏病和其他肺部疟疾，许多疫苗接种都对其无效。对于面对严重RSV疟疾高风险的儿童，市场上的帕利珠抗病毒可以使发病率减少一半，但是帕利珠抗病毒单剂量的成本将近1000美元，对许多患病儿童来说遥不可及。比帕利珠抗病毒合理10到100倍的HIV在此之后开始被分离研究社会活动。本年5月底，宾夕法尼亚州国家过敏症和传染病研究社会活动所（NIAID）的一个研究社会活动开发团队通报引述，他们在此之后锁定其中所一种。该HIV都会与RSV内层一种叫做F的核酸建构（感染在感染每一次中所通过F与巨噬细胞融合）。研究社会活动管理人员为了让X射线衍射新科技研究社会活动了该HIV的固体结构上，从愈来愈粗糙的角度系统性了F核酸的软弱点。11月底，NIAID的研究社会活动开发团队得到了一新进展：应可用其结构上系统性得到的注意到，新设计一种RSV F核酸作为免疫原。其手段被表明是正确的：该核酸可以诱发转化成高效HIV，它一夜彼此之间踏入了RSV疫苗接种的后来居上候选者。不过这种疫苗接种仍未有可用化学物质，NIAID的研究社会活动管理人员期盼先对其展开18个月底的作准备的测试。本年夏天发表的另外3项研究社会活动为了让类似的手段为艾滋病感染（HIV）新设计疫苗接种。研究社会活动管理人员仍未有表明其众所周知的免疫原可以诱发并能慢速反应HIV无数变异的HIV转化成，但是他们期盼随同RSV室友的跟著，后者在哺乳动物科学实验中所的测试了许多版本的人工细胞此后才寻觅最出色的那一个。既然结构上微生物学在此之后表明了它在疫苗接种新设计上的价值，许多研究社会活动管理人员期盼这种理论性的社会活动也可以为丙型肝炎疫苗接种、登革热等感染疫苗接种的研制指明方向。

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