· 科学突破
《科学》公布 2024 年度十大突破，SpaceX“筷子夹火箭”入选，长效艾滋病预防药物位列榜首
图片来源：SpaceX
当地时间 12 月 12 日，《科学》（Science）公布了 2024 年度十大科学突破，长效艾滋病预防药物来那卡帕韦（Lenacapavir）位列榜首。来那卡帕韦由吉利德科学公司（Gilead Sciences）研发，是一种注射用人类免疫缺陷病毒-1（HIV-1）衣壳抑制剂，可用于 HIV 暴露前预防（PrEP），疗效长达 6 个月。今年 6 月和 9 月，分别针对非洲女性群体和四大洲男性群体的疗效试验报告显示，该药可将 HIV 感染率降至零，预防效果近 100%，或将成为最有效的 PrEP 药物，有望保护数百万人免受 HIV 感染。吉利德也正在开发“一针管一年”的来那卡帕韦版本。
此外，入围 2024 年十大科学突破的研究还有：利用免疫细胞治疗自身免疫疾病，嵌合抗原受体 T 细胞（CAR-T）疗法在狼疮、硬皮病和肌无力等重症患者中产生了显著疗效，开启自免疾病治疗新篇章；韦布空间望远镜（JWST）探测宇宙起源，发现了宇宙最早时期的明亮星系，提供了关于宇宙早期环境和恒星形成的新见解；RNA 杀虫剂用于农田，基于 RNA 干扰（RNAi）的杀虫剂可以靶向特定害虫基因，构建比化学杀虫剂更安全精确的解决方案；固氮细胞器的发现为进化论增添新的转折点，作为海藻细胞中独特的固氮结构，硝基体（nitroplast）的发现揭示了细胞演化的复杂性，表明真核生物也能固定大气氮，对农业发展具有潜在影响。以及一种新磁性的发现（相邻的电子以相反的方式自旋，保证了零净磁性）、古代真核生物的多细胞性很早就出现了（在中国发现的多细胞体壮丽青山藻拥有 16 亿年的历史）、地幔波动能影响大陆轮廓的形成（为板块构造理论提供了新的视角）、SpaceX“星舰”着陆成功实现“筷子夹火箭”（可大幅降低太空科学研究成本，开启重型火箭新时代）以及远古 DNA 揭示家族纽带（重建远古人类家谱）。
《科学》同时公布了 2024 年度的四大失败（breakdowns），包括没有从新冠疫情中吸取教训（世界对病毒大流行准备不足）、科学受到附加伤害（政治经济以及战争对科学发展的负面影响）、迷幻药物疗法受阻（美国食品和药品管理局表示其疗效可能存疑）以及环境谈判陷入困境（联合国在有关气候变化、生物多样性丧失和塑料污染等问题的谈判中收效甚微）。（《科学》新闻, “ScienceAAAS”微信公众号）
· 生物医药
38 名顶尖科学家联合发文，公布 300 页技术报告要求叫停镜像生命研究
自然界中，许多分子彼此镜像对称，无论如何旋转， 都无法从一种变成另一种，就像左右手一样。几乎所有生物大分子都表现出明确的手性偏好，例如，蛋白质由 L-型氨基酸组成，DNA 和 RNA 由 D-型核苷酸组成。此前，研究人员已经在实验室中合成了镜像氨基酸和镜像蛋白质，并开始致力于创造完全由镜像生物分子组成的生命形式。据《科学》新闻（Science News）消息，近日，多个学科领域的 38 位顶尖科学家在《科学》联合发布声明，并附上了 300 页的技术报告，称镜像细菌可能造成全球致命性灾难，呼吁停止以创造镜像细菌和其他镜像生命为目标的研究。
这些科学家表示，镜像细菌可能感染各种微生物、动植物和人类，同时对噬菌体和抗生素有抵抗力，一旦从实验室中泄漏，将会带来前所未有且不可逆转的危害。人类和动植物的免疫系统依赖于手性相互作用来识别入侵细菌，然而，镜像细菌会削弱手性相互作用，逃避许多由手性分子介导的免疫机制，从而引发致命感染。此外，镜像细菌可以抵抗天然噬菌体，还对微生物竞争对手产生的大多数抗生素具有抗性。这种抗性会使镜像细菌迅速增殖传播，并在扩散过程中演化，进一步引发人类和动植物反复感染。更令人担忧的是，镜像抗生素、抗镜像细菌的转基因作物和镜像噬菌体等对策似乎不足以阻止或扭转镜像细菌在全球生态系统中的传播。科学家表示，尽管至少还需要十年才能创造出这些生命形式，但最好从一开始就不要这么做。（《科学》新闻）
《自然-医学》公布 2025 年将影响医学发展的 11 项临床试验
表格来源：《自然-医学》
当地时间 12 月 12 日，《自然-医学》（Nature Medicine）发表年度特写，介绍了 2025 年可能对医学产生影响的 11 项临床试验。
这 11 项临床试验包括：（1）通过反义寡核苷酸抑制朊病毒蛋白产生，从而治疗朊蛋白病的基因疗法 ION-717（由 Ionis 制药公司开发）；（2）由美国国立卫生研究院（NIH）资助的“精准健康营养”（Nutrition for Precision Health）项目，旨在探索人们对相同食物产生不同反应的原因；（3）测试大麻二醇（CBD）对精神病的疗效、安全性和耐受性，评估其是否能用于预防精神病；（4）利用 Beam Therapeutics 公司的碱基编辑疗法 BEAM-101 改造自体造血干细胞和祖细胞，测试其治疗镰状细胞病的效果；（5）测试高反射屋顶涂层能否通过降低室内温度来预防与高温相关的疾病；（6）测试放射性药物镥-177 治疗前列腺特异性膜抗原（PSMA）阳性前列腺癌的效果；（7）使用人工智能聊天机器人辅助筛查宫颈癌；（8）利用手机工具包来帮助中低收入国家青少年自我评估心理健康需求并与同龄人建立联系；（9）在六个国家进行的迄今最大规模个性化乳腺癌筛查；（10）在气候变化导致土壤养分减少的情况下，研究如何通过家庭蔬菜种植填补儿童和育龄妇女的营养缺口；（11）测试一款手机游戏能否用于治疗自闭症。（《自然-医学》）
· 古生物学
科学家测序迄今最古老高质量现代人基因组，刷新现代人类与尼安德特人混血时间认知
现代人在 4.5 万年以前抵达欧洲，与尼安德特人的重叠时间至少有 5000 年。在一项近日发表于《自然》（Nature）的研究中，科学家对欧洲早期现代人已知最古老的基因组进行了分析，揭示了约 4.5 万年前生活在该地区的现代人与尼安德特人的复杂关系。研究显示，尼安德特人和现代人的混血发生在距今 4.9 万年至 4.5 万年前的一次事件中，比之前估计的时间更晚。这些发现为早期现代人和最早走出非洲的人类的人口构成提供了新见解。
研究人员分析了德国拉尼斯 Ilsenhöhle 遗址中 13 块骨骼碎片的核基因组，结果显示，这些样本至少来自 6 名个体，其中两名是婴儿，三名是男性，三名是女性，且其中一对是母女，还存在其他近亲关系，表明该群体属于一个没有在现代人群中留下后代的小规模人群。研究结果还显示，来自捷克的一位名叫 Zlatý kůň 的早期现代人类女性与其中两个拉尼斯人有五级或六级遗传关系，这表明这些个体属于同一族群，而该族群是已知最早从走出非洲一系分离出来的族群。本次测序的 6 个个体之一——拉尼斯 13（Ranis13）的基因组，与 Zlatý kůň 的基因组一起，共同构成了迄今测序的最古老的高质量现代人类基因组。
研究表明，拉尼斯人有约 2.9% 的尼安德特人血统，研究人员认为这源于所有非非洲个体中常见的一次混血事件。这一事件可追溯至大约 4.9 万年至 4.5 万年前（比拉尼斯人生活的时间早 80 代左右）。这一发现表明，所有目前经过测序的非非洲人的祖先曾在这一时期生活在同一人群中，而 5 万多年前生活在非洲以外的个体则代表了不同的非非洲人族群。这些结果可能还有助于确定与其他已灭绝古人类（如丹尼索瓦人）的混血时间。（马克斯·普朗克演化人类学研究所）
编写：杨梦、马凤娟、王珊、黄雨佳
编辑：黄雨佳
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