上半年，这些科学新成果或改变你我生活

新华社北京7月3日电(王赢)科技创新推动改革和发展，创新成果改变我们的生活。2018年上半年，中国在科学领域取得了许多新的突破和发现。这些新成就不断更新公众的科技意识，也正在改变我们的生活。

世界上第一只单细胞克隆猴为中国治疗严重的脑部疾病开辟了新的前景。

图为中国科学院提供的体细胞克隆猴子“中种”和“花花”

中国科学院在今年1月24日举行的新闻发布会上宣布，中国在世界上首次实现了非人灵长类动物的体细胞克隆。2018年1月25日，国际生物学学术期刊《细胞》将这一成果作为封面文章在网上发表。这一成就标志着中国率先开启了用体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代，实现了中国在非人灵长类研究领域从国际“平行运行”向“领先运行”的转变。

除了在基础研究中具有重要意义外，这一成就也有助于解决中国人口健康领域的重大挑战。据报道，利用体细胞克隆技术制作脑疾病模型猴，为人类面临的严重脑疾病的机制研究、干预、诊断和治疗带来了前所未有的光明前景。

我国科学家最先发现了人类胚胎激活的机制，为优生学奠定了基础。

今年3月，中国科学院北京基因组研究所与国内一些科研机构合作，在世界上首次揭示了人类胚胎基因有序表达、发育和进化的奥秘。研究结果发表在国际学术期刊《细胞》上。

研究表明，人体内几乎所有种类的细胞都有大量的基因表达。然而，人类受精后大约两天是非常特殊的，在此期间胚胎几乎没有基因表达。科学家发现了启动人类基因组表达的关键分子(Oct4)，并发现在进化历史中，第一个基因(旧基因)将首先表达，而最后一个基因通常会在以后表达。这项研究还揭示了人类进化的一个重要的新机制。科学研究表明，DNA的突变可以导致人类进化。在DNA序列中有一类叫做转座子的DNA片段。它们经常从一个区域跳到另一个区域，这种跳跃会产生DNA突变。研究结果为理解人类胚胎发育中基因表达的调控打开了大门，并将为人类优生学提供理论基础。

世界上第一只神经疾病模型猪的诞生促进了阿尔茨海默病和其他疾病的治疗

图为亨廷顿舞蹈症基因在猪身上的分型。资料来源:中国科普

据中国科学院介绍，经过四年的努力，由广东科学家领导的国际研究团队首次利用基因编辑技术(CRISPR/Cas9)和体细胞核移植技术，成功培育出世界上第一只亨廷顿舞蹈病基因敲除猪。能准确模拟人类神经退行性疾病，为治疗亨廷顿舞蹈病、老年痴呆症等疾病提供稳定可靠的动物模型，促进药物筛选和治疗方案的制定。该结果于今年北京时间3月30日凌晨发表在《细胞》杂志的网络版上。

作为世界上第一个亨廷顿病基因敲入猪模型，研究人员介绍称，这将推动中国大型动物疾病模型药物研发产业链的发展，推动阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病以及免疫缺陷、肿瘤和代谢性疾病新药的研发进程。同时，该动物模型可用于干细胞治疗的临床前评估及其他手段，最终造福人类。

科学家最近发现了100多个影响人类头发颜色的基因位点，为更准确地鉴定法医DNA表型提供了可能性

这张照片是由中国科学院在全基因组关联研究中为头发颜色分类提供的。

中国科学院北京基因组研究所和其他几个国家的科研机构的科学家已经发现了100多种影响人类头发颜色的基因，打破了以前认为人类头发颜色主要由几个已知基因决定的认识，有助于通过DNA准确预测未知罪犯的头发颜色。研究结果发表在国际期刊《自然遗传学》上。

以前的研究人员认为，人类头发的颜色主要由几个已知的基因决定。这项研究表明，除了已知的基因外，头发颜色还受到100多个新发现的基因位点的影响。基于新发现位点的人头发颜色预测具有较高的准确性，有助于指导人类复杂表型遗传学的后续研究，并为更准确的法医DNA表型鉴定提供了可能。

中国科学家首次揭示水合离子原子分辨率图像和幻数效应可以缩短电池充电时间，增加电池电量

蒋英的研究团队是北京大学物理学院量子材料科学中心的教授，他们在2014年获得了世界上第一张水分子的亚分子分辨率图像。这是世界上首次获得水合钠离子的原子分辨率图像，并发现水合离子输运的幻数效应。研究结果发表在5月14日的国际学术期刊《自然》上。

结果表明，通过改变表面晶格的对称性和周期性，可以控制离子在受限环境或纳米流体中的输运，从而达到选择性增强或减弱某些离子输运能力的目的。这对许多相关应用领域具有重要的潜在意义，如离子电池、防腐、电化学反应、海水淡化、生物离子通道等。此外，本次研究展的实验技术也首次将水化相互作用的研究精度推到原子水平，并有望在未来应用于越来越广泛的水合物体系，开辟新的研究领域。

中国成功研制出首台国际自动干细胞诱导培养设备，为再生医学和精密医学奠定设备基础

图为中国科学院全自动干细胞诱导培养设备操作台。

中国科学院广州生物研究所承担的国家重大研究设备开发项目“全自动干细胞诱导和培养设备”的全面开发，标志着世界上第一台自动无人贴壁、深层神经网络应用的智能干细胞诱导和培养设备的诞生。

该设备具有完全独立的知识产权，并已建立了包括细胞培养、显微在线观察、液体交换的液体转移、算法识别、克隆选择和设备控制等设备技术。实现了iPSC自动诱导培养、扩增、成像、液体交换的液体转移、克隆选择、下游分化等功能。首台全自动干细胞诱导培养设备的研制成功，标志着我国干细胞设备领域自主研发的新突破，推动了我国干细胞基础研究和临床应用的发展，为再生医学和精密医学的研究奠定了设备基础，具有广阔的市场前景。

中国小麦基因组测序和精细定位的完成有望加速小麦的遗传改良。

中国科学院遗传与发育生物学研究所的科研团队已经完成了小麦A基因组的测序和染色体精细图谱的绘制。它充分揭示了小麦A基因组的结构和表达特征。这对深入系统地研究小麦植物的结构和功能基因组学，进一步促进栽培小麦的遗传改良具有重要的理论意义和实用价值。研究结果发表在北京时间5月10日的国际学术期刊《自然》上。

研究人员指出，小麦A基因组测序和精细作图的完成，为国内外研究人员分析小麦基因组进化和驯化提供了高质量的基因组信息和新的视角。该注释基因信息将有助于小麦重要农艺性状基因的精细定位、克隆和功能分析，加速栽培小麦的遗传改良和分子设计育种，对提高小麦产业竞争力、保障粮食安全、提高农业质量、提高效率和可持续发展具有重要作用。

“天眼”FAST首次发现毫秒脉冲星引力波探测

图为“天眼”FAST(500米球面射电望远镜)

据中国科学院国家天文台介绍，“天眼”FAST(直径500米的球形射电望远镜)首次发现毫秒脉冲星，并于近期获得国际认证。这是继脉冲星发现之后，FAST的又一项重要成就。新发现的脉冲星J0318+0253的旋转周期为5.19毫秒，根据色散，估计距离地球约4000光年。它是由FAST使用超宽带接收器进行一小时跟踪观察发现的。它是迄今为止发现的无线电通量最弱的高能毫秒脉冲星之一。

这一发现的意义是什么？研究人员解释说，毫秒脉冲星是一种特殊的中子星，每秒钟旋转数百次。毫秒脉冲星的研究不仅有望在理解中子星演化和外来物质状态方面发挥重要作用，而且稳定的毫秒脉冲星也是低频引力波的探测器。脉冲星搜索是引力波探测研究的基础。脉冲星计时阵列是观测超大质量双黑洞发射的引力波的最有效方法。脉冲星计时阵列依赖于数十毫秒的脉冲星，这些脉冲星具有良好的计时特性。样本的扩展和性能的提高从脉冲星搜索开始。这一次，FAST首次发现毫秒脉冲星，展示了FAST对国际低频引力波探测做出重大贡献的潜力。FAST项目组已经计划的FAST多科学目标和同步天空测量计划将发现大量毫秒脉冲星，这将大大提高脉冲星阵列探测引力波的灵敏度。

中国科学院开发的新型陶瓷材料可用于未来的“空间三维印刷”

中国科学院空间应用工程与技术中心的研究人员在瑞士成功完成了第一次微重力环境下陶瓷材料光固化成型国际实验和第一次利用欧洲失重飞机在中国进行的微重力环境下金属材料铸造实验。实验验证了微重力环境下高精度制造的许多先进技术和新材料，获得了许多完整的陶瓷和金属制造样品和丰富的实验数据。

实验于6月12日开始，6月13日下午结束。共进行了28次微重力飞行、2次月球重力飞行和2次火星重力飞行。进行实验的两套装置分别对陶瓷材料和金属材料进行了预先计划的制造任务。总共获得10个陶瓷样品和8个金属样品。

科学家发现几个隐藏的大鲵物种，为未来大鲵保护提供新的科学支持

研究表明，中国大鲵至少由5个物种组成(可能有8个)

中国科学院昆明动物研究所领导的国际研究团队在中国大鲵遗传多样性和保护研究方面取得了重要进展。研究表明，根据基因组水平的数据，中国大鲵至少由5种(可能8种)组成。这一成果打破了中国大鲵是学术界长期以来一直认为的物种的结论，为今后中国大鲵的保护策略提供了新的科学指导和依据。研究结果发表在国际期刊《当代生物学》上，时间是北京时间5月22日午夜。

大鲵许多隐蔽物种的发现，为大鲵的未来保护提供了新的科学支持。研究人员表示，根据过去的分类知识和传统做法，中国大鲵长期以来一直被视为处于保护过程中的物种，如保护区划分、人工繁殖、增殖和释放，不同地理种群之间没有区别。“如果不及时调整，不仅一些物种得不到保护，小物种也很容易被其他物种侵蚀甚至取代，导致遗传资源的巨大损失，甚至物种灭绝。”