2015年度中國科學十大進展公布 北京大學兩項成果入選

時間：2016-02-28 17:36  作者：  來源：北大新聞網

　　2月25日，科技部在京公布“2015年度中國科學十大進展”遴選結果，并對成果進行專家解讀。十大進展為：實現(xiàn)單光子多自由度量子隱形傳態(tài)；理論 預言并實驗驗證外爾半金屬的存在；揭示埃博拉病毒演化及遺傳多樣性特征；實現(xiàn)對反物質間相互作用力的測量；探測到宇宙早期最亮、中心黑洞質量最大的類星 體；發(fā)現(xiàn)東亞最早的現(xiàn)代人化石；揭示人類原始生殖細胞基因表達與表觀遺傳調控特征；解析細胞炎性壞死的關鍵分子機制；研制出碳基高效光解水催化劑；實現(xiàn)對 單個蛋白質分子的磁共振探測。

　　北京大學共有兩項成果入選，分別為物理學院吳學兵教授領導的“探測到宇宙早期最亮、中心黑洞質量最大的類星體”，生物動態(tài)光學成像中心湯富酬教授和第三醫(yī)院喬杰教授領導的“揭示人類原始生殖細胞基因表達與表觀遺傳調控特征”。

　　“中國科學十大進展”遴選由科技部基礎研究管理中心舉辦，研究進展由《中國基礎科學》《科技導報》《中國科學院院刊》《中國科學基金》和《科學通 報》五家編輯部推薦。2015年推薦的科學進展均是2014年12月1日至2015年11月30日間正式發(fā)表的研究成果，由專家從256項推薦進展中初選 出30項候選進展。終選以函選的形式進行，邀請中國科學院院士、中國工程院院士、973計劃顧問組和咨詢組專家、973計劃項目首席科學家、國家重點實驗 室主任等專家學者對30項候選進展進行函選投票，最終遴選出了2015年度“中國科學十大進展”。自2005年以來已連續(xù)舉辦11屆，旨在貫徹落實實施創(chuàng) 新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，宣傳我國重大基礎研究進展，激勵廣大科技工作者的科學熱情和奉獻精神，促進公眾更加理解、關心和支持科學，在全社會營造良好的科學創(chuàng)新氛 圍。

附：

探測到宇宙早期最亮、中心黑洞質量最大的類星體

　　發(fā)現(xiàn)遙遠宇宙中的明亮天體對了解早期宇宙的結構極為重要，位于宇宙早期的高紅移類星體是研究早期宇宙的重要“探針”。迄今為止，天文學家通過大型巡天已經發(fā)現(xiàn)了30多萬個類星體，其中大約有40個類星體紅移大于6（即距離超過127億光年）。

　　北京大學物理學院吳學兵研究組與合作者基于自主發(fā)展的選取高紅 移類星體候選體的有效方法和判據，利用中國科學院云南天文臺的2.4米光學望遠鏡首先觀測、國外4臺大型光學和紅外地面望遠鏡后續(xù)觀測，發(fā)現(xiàn)一個距離我們 128億光年（紅移6.3）、發(fā)光強度是太陽的430萬億倍、中心黑洞質量約為120億太陽質量的超亮類星體。這是目前發(fā)現(xiàn)的在宇宙早期最亮、中心黑洞質 量最大的一個類星體，也是世界上第一個利用2米級光學望遠鏡發(fā)現(xiàn)的紅移6以上的類星體。

　　該發(fā)現(xiàn)證實在宇宙年齡只有9億年時，就已經形成質量為120億太陽質量的黑洞，這對目前的黑洞形成和增長理論以及黑洞和星系共同演化理論都提出了嚴重的挑戰(zhàn)，并為未來研究早期宇宙中黑洞和星系的形成和演化提供了一個特別的實驗室。相關研究論文發(fā)表于2015年2月26日Nature[518(7540):512-515]上。

揭示人類原始生殖細胞基因表達與表觀遺傳調控特征

　　生殖細胞（精子和卵子）是生命繁衍、物種延續(xù)、世代相傳的種子 和紐帶。生殖細胞來自于個體發(fā)育早期形成的原始生殖細胞。這類特殊的原始生殖細胞的基因表達調控與其他體細胞有何不同？除了遺傳序列本身，親本還把哪些表 觀遺傳記憶留在了原始生殖細胞中? 哪些表觀遺傳記憶信息需要被擦除？這些關鍵問題一直沒有解決。

　　北京大學生物動態(tài)光學成像中心湯富酬研究組和北京大學第三醫(yī)院喬杰研究組采用最新的單細胞轉錄組高通量測序等關鍵技術，深度解析了人類原始生殖細胞多個發(fā)育階段的轉錄組和DNA甲基化組的動態(tài)變化，揭示了人類原始生殖細胞基因表達調控的一系列關鍵特征。該項研究顯示，處于發(fā)育早期的人類原始生殖細胞協(xié)同表達一系列多能性基因以及生殖系特異基因?；蚪MDNA甲基化作為一種關鍵的表觀遺傳修飾方式，是調控細胞分化過程中基因表達的關鍵機制之一。他們的研究首次發(fā)現(xiàn)女性原始生殖細胞中X染色體重新激活明顯早于小鼠，而且SOX15僅特異性高表達于人類早期原始生殖細胞，推測其是調控原始生殖細胞發(fā)育與性別分化的重要基因。此外，該項研究發(fā)現(xiàn)人類原始生殖細胞在發(fā)育過程中會經歷大規(guī)模的表觀遺傳記憶（DNA甲基化標記）的擦除，在胚胎第11周時原始生殖細胞中僅有6%-7%的DNA甲基化得以保留；但另外一方面，基因組中的一些特殊的重復序列元件上仍然殘留大量甲基化，這為研究人類隔代遺傳現(xiàn)象的表觀遺傳學基礎提供了重要線索。相關研究論文發(fā)表在2015年6月4日Cell[161(6):1437-1452]上。

　　Cell雜志邀請國際表觀遺傳學專家Meyenn和Reik教授在同期發(fā)表的述評認為，該項研究為人類提供了詳盡的人類原始生殖細胞發(fā)育過程中基因表達網絡及其表觀遺傳調控景觀圖，這是理解基因組潛能重置、表觀遺傳記憶擦除、人類生殖細胞建立的基礎。這方面的知識有助于更好地理解人類生殖細胞和早期胚胎發(fā)育特征與規(guī)律。