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生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2012年第1期
按照惯例，国际著名杂志《科学》（Science）
在今年的最后一期中对 2011 年度的重要科学研
究进展进行了总结。现将与生物学研究相关的
进展介绍如下。
1. 艾滋病的治疗。艾滋病是一种全球性疾
病，蔓延速度快，死亡率高。由于病原菌 HIV
的变异频率非常高，使得世界不同地区甚至同
一感染个体不同时期 HIV 的基因组都有较大差
异，因此用艾滋病疫苗来防治该病害困难重重。
在一个绰号为“HPTN052”的临床实验中，人
们发现一些抗逆转录病毒的药物可使人体感染
艾滋病病毒的风险降低 96%。这些药物作用于
逆转录酶，从而能够抑制病毒的繁殖。虽然这
些药物比较昂贵，有副作用，而且人们需要长
年累月的服用这些药物，但是在有效的疫苗问
世之前，这些药物将在艾滋病的防治中起着不
可替代的作用。
2. 人类进化。过去，人们通常认为最早的人
类起源于非洲，然后迁徙到亚洲和欧洲，并彻
底取代了当地的居民。但是，对古人以及现代
人进行基因组序列分析之后，发现亚洲和欧洲
的现代人继承了 2%-6% 的当地古代人的 DNA
序列，而且这些 DNA 序列在人类的进化过程中
起着积极地作用。基于以上研究，人们断定现
在的亚洲人和欧洲人是当地的古代人与迁徙来
的非洲人杂交后产生的后代。
3. 光合作用。在可见光的照射下，植物利用
光合色素，将二氧化碳和水转化为有机物，并
释放出氧气，这一过程叫做光合作用。光合作
用是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循
环的重要媒介。今年，日本科学家获得了光系
统Ⅱ（PS Ⅱ）这一光合作用核心酶的精细结构。
这一研究成果将对生产实践具有重要的指导意
2011 年度生物领域重大科技进展
义。例如，人们可以根据 PS Ⅱ的结构设计生物
反应器，将水分解成氧气和氢气。氢能是一种
理想的、可再生的清洁能源。这样，人类社会
就不用仅仅依赖于煤炭、石油等燃烧后污染环
境的不可再生能源了。
4. 微生物组学。我们肠道中有多种细菌，来
帮助我们消化食物，分解毒素，产生一些维生素
和必需氨基酸，并抵御入侵者。但是，对于微生
物群落的组成，不同的个体以及同一个体的不
同组织器官之间还是存在较大差异。来自欧洲
分子生物学实验室（EMBL）以及国际 MetaHIT
联合会的科学家对来自丹麦、法国、意大利和
西班牙的 22 名个体的粪便 DNA 样品测序后将人
们的肠道菌群分成三种不同的类型。也就是说，
每个人都属于这三种肠道类型中的一种。这些肠
道类型是与年龄、性别、种族和身体重量等指数
无关的，但与饮食方式之间却存在相关性。另外，
人们还从中发现了一些与年龄、体重等性状相关
的细菌基因，这可能对诊断和预防有重要意义。
5. 延缓衰老。细胞在停止分裂前会经历一个
衰老期。这段时间它们既不死亡，也不正常分
裂繁殖，而是像僵尸一样不断制造出破坏分子，
攻击和杀死附近的健康细胞，从而导致癌症等疾
病的发生。美国 Mayo Clinic 中心的研究人员通
过让转基因小鼠服用一种特殊药物，能够清除
小鼠体内的“僵尸细胞”，进而延缓甚至是预防
它们的衰老。这些研究者大胆预测，“如果能在
人类身上实验成功的话，至少能让人类更有活
力、更健康地活上更长时间。”甚至，“如果能够
把衰老程序遏制在了萌芽状态，那同样也遏制
了许多跟年龄相关的疾病如癌症、老年痴呆症、
动脉硬化、糖尿病等的发生”。
（梁文星 编译 美国迈阿密大学）