我们常常瞎子摸象,在自己认知范围内拼凑出来国自然的思路,对于国自然的设计,其实就是寻找新的科学问题,但科学问题的寻找有赖于高远的学术视野和全面的科研知识。
科学问题凝练的八个要素
那么就需要系统性地了解所有“热点”要素,进行更加全面、无死角地设计,例如你可以绘制一张这样类型的表格,利于凝练国自然科学问题:
要凝练科学问题,需要从这8个维度的要素予以学习和沉淀 。
(1)临床问题
人类众多疾病,医学重点关注并攻克的不过几十种。
立足于重大疾病的攻克,关注国家层面对于疾病治疗的健康政策即可,例如“十四五”计划,此为医学科研人士所擅长和精通的,轻车熟路。
(2)组织病理
大多数科学问题,可以从影像学、组织染色、免疫细胞比例、甚至肉眼可见的异常中产生、延展,所以说器官组织病理变化也可以是科学问题的来源,也可以逐步发展成为疾病进展的诊断金标准。
(3)生理生化指标
另外一项重要的科学问题来源来自,伴随疾病发生的生理生化指标的异常改变,包括:血尿指标、器官损伤标志物、炎症因子分泌、细胞因子风暴、组织酸碱度的改变、ROS自由基生成等。这些都是进一步提出重要科学问题的前提,有的国自然项目则基于单细胞组组学、空间转录组学、蛋白质组学、代谢组学等技术,来重新认识疾病发生的生理生化变化,而致力于发现新的细胞族群以及新的诊断标志物。
以心肌损伤为例
(4)表型热点
这里所说的表型,更多是还是细胞水平的,例如:N种死亡(铁死亡、铜死亡、细胞焦亡等)、异常增殖、抵抗死亡能力、转移侵袭、细胞衰老、能量代谢异常、免疫调节异常、细胞异常分化、血管生成、细胞形态改变、自噬等。“该死不死,不该死却死了”。
以肿瘤的表型为例
(5)明星通路
经典的信号通路有:WNT/β-cantenin、TGF-β、AMPK、MAPK、PI3K/AKT、JAK/Stat、NF-κB、核受体、Notch通路等等。
信号通路图,来这里点开来看看吧:
检索:cn.bing.com/images
(6)明星靶点基因
那么接下来,你的课题中明星靶点基因就需要明确了,一般就是从上述表型热点和明星通路里寻找,而这些基因,它们必定是可以成对出现的正负因子,例如促增殖/抑制增殖、通路蛋白中的抑制因子和激活因子,抗死亡/死亡基因、形态变化的正向分子/负调控因子等等。
(7)机制热点
指的是明星靶点在单分子水平的调控机制,例如金属离子代谢、非编码RNA、相分离、转录复合物、DNA和RNA的甲基化、蛋白质修饰、乳酸化、微囊泡外泌体、增强子RNA等。
所有的机制都围绕着中心法则(central dogma)
(8)技术热点
实验技术上的革新,无非是为了:提高灵敏度、降低实验成本、缩短检测周期等目的,这样的技术革新可发生于:
①细胞功能检测上,动物实验(类器官);
②分子水平表达检测(空间转录组、单细胞测序);
③基因表达干预(CRISPR基因编辑);
④分子互作检测:DNA-RNA、RNA-RNA,蛋白-蛋白、蛋白-DNA、蛋白-RNA。
技术的缩略词可自行百度检索
讲解视频链接:
仅根据中标题目进行合理分析和阐述
2024年度国自然医学部50大科研热点中标数统计如下:
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