中科院科学家首次实现哺乳动物孤雄生殖

中科院科学家首次实现哺乳动物孤雄生殖

10月11日，媒体报道中国科学家，在世界上首次成功培育出具有两个父系基因组的孤雄小鼠。这一成果由中国科学院动物研究所胡宝洋研究员、周琪研究员和李伟研究员团队合作完成。他们通过对单倍体胚胎干细胞进行印记基因修饰并利用该细胞进行复杂胚胎操作的形式，得到了世界上首只双父亲来源的小鼠。相关工作以长文的形式在国际学术期刊《细胞干细胞》（Cell stem cell）上发表。

这一研究成果证实了，即便在最高等的哺乳动物中，孤雄生殖也有可能实现。此前科学家们已经培育出了两个母系基因组的孤雌小鼠，孤雄小鼠的诞生，意味着在基因层面上，中国科学家对性别的理解和掌控能力都有了进一步的提升。

大脑睡与醒的“调控开关”找到

10月26日，《科学》杂志刊发了陆军军医大学基础医学院胡志安教授课题组题为《丘脑室旁核是丘脑中维持觉醒的关键核团》的研究成果，首次证实丘脑室旁核是觉醒维持的关键脑区，并清晰揭示丘脑室旁核维持觉醒的神经环路机制。

长期以来，丘脑被推测与觉醒维持有关，但丘脑包含30余个核团，究竟哪个核团对觉醒维持起关键作用一直不得而知。在睡眠与觉醒不同时期丘脑神经元的兴奋性规律中，胡志安教授课题组发现丘脑室旁核的活动与觉醒关联紧密，并实验证实丘脑室旁核对觉醒维持起关键作用。“是室旁核控制伏隔核，诱导人从睡到醒的转化。”胡志安表示，该发现对临床有3个方面的潜在意义。

大脑发育过程中存在大量DNA变异

美国桑福德—伯纳姆·普利比斯医学发现研究所研究人员24日在美国《国家科学院院刊》上发表论文称，他们利用自己开发的一种新的单细胞分析方法，发现在小鼠大脑发育阶段，脑细胞中存在的数千个此前未知的DNA变异，这为进一步了解大脑机制提供了新线索。

与身体其他部位的大多数细胞不同，我们每个脑细胞中的DNA都是不一样的，存在着所谓的“基因组拷贝数变异”（CNVs）。正是脑细胞中DNA的这些变化，才会导致阿尔茨海默氏症和自闭症，才会使我们的个性发展因人而异。但由于目前用于研究单个脑细胞中“基因组拷贝数变异”的技术尚不完备，科学家还无法检测100万个碱基对以下的DNA序列，因此对“基因组拷贝数变异”的许多细节信息也就不甚了解，例如这些变化是何时出现的？它们的位置在哪里？这些变化是随机的还是受调控的等等。

新戒烟法利用工程酶消除烟瘾

很多人明知吸烟有害而仍犯险。而在戒烟者中，约有75%的人会复发。之所以如此，主要原因在于这些人对尼古丁产生了依赖。美国斯克里普斯研究所开发出一种新的戒烟方法，利用一种工程酶消除烟瘾，效果良好。研究人员17日在《科学进展》杂志网络版上发表研究报告称，小鼠实验显示，新方法不仅可以降低对尼古丁的依赖，还可防止烟瘾复发。

研究人员对一种由恶臭假单胞菌产生的酶NicA2-J1进行修改，优化其效力、在血液中的停留时间和其他药理学特性，以期达到降低血液中尼古丁含量的效果。小鼠实验显示，在持续给药（尼古丁）的情况下，注射NicA2-J1的小鼠血液中的尼古丁分子含量明显低于未注射该酶的对照组小鼠，而在停止给药后，前者的戒断症状也要小于后者。进一步研究表明，NicA2-J1可以降低成瘾小鼠对尼古丁的強迫性需求，经治疗后小鼠对尼古丁的欲望明显降低，戒断后复发的可能性也低很多。

研究发现甲醛是发生雾霾的重要因素

根据发表在《Geophysical Research Letters》期刊上的一项研究，科学家发现了造成冬季雾霾的一个新元凶。来自哈佛和两所中国大学的科学家报告称，甲醛的释放——主要来自汽车、化工和炼油厂——在产生厚重且有毒的污染中发挥的作用，比人们从前的认知更大。

科学家认为，雾霾中“很大一部分”的硫都是燃煤释放的甲醛和二氧化硫的化学作用下的产物。中国减少雾霾的努力最近集中在降低二氧化硫的排放量上。尽管这些努力已经展示了一些成效，去年冬天，污染记录大幅下降，但研究表明，要提升空气质量，中国可以通过更为直接的努力进一步减少车辆和工业精炼释放的甲醛。

MIT现细胞大小的合成机器人，用的是石墨烯

美国麻省理工学院（MIT）最新设计出只有人类卵细胞大小的机器人，通过在胶质物上安装2D电子设备的设计。但当时并未找到大规模快速制备这种微型机器人的工艺方法，该团队10月中旬通过向2D石墨烯材料和电路材料进行“全自动射孔”的方法大规模生产这种机器人。

参与研究的论文共同署名科研人员Albert Liu称“这一可控分裂的通用方法可以作为很多大规模的制备工艺。”基本上可以选择任意2D材料，这让未来研究者们量身定做地生产机器人成为可能，其厚度可达原子级。这些合成的细胞可以在内存阵列中存储信息，随后可以使用电极读取，甚至可以擦除重新利用。在实验中，团队已经成功地将M、I、T三个字母的信息编码进合成细胞的内存阵列中，而且被证明其在水中悬浮数个月后仍然可以读取。

“基因剪刀”可让蚊子走向灭亡

英国《自然·生物技术》杂志9月25日在线发表的一项研究显示：一种新的“基因驱动”机制，可以导致携带疟疾的笼养蚊子种群完全崩溃。在实验中，没有发生突变阻止“基因驱动”的传播，使其成为第一个有望在野外生效的“基因驱动”。

所谓“基因驱动”，是指特定基因有偏向性地遗传给下一代的一种自然现象。借助被称为“基因剪刀”的CRISPR基因编辑技术，科学家已经研发出人工“基因驱动”系统。而构建“基因驱动”的目的，是让特定基因产生遗传优势，经过几代繁殖后传播到整个种群中。就蚊子而言，基于CRISPR的“基因驱动”可以将特定基因遗传给99%的后代，而常规基因的遗传率为50%。（编辑/侯帮虎）