肥胖是否會遺傳？電子開關(guān)能否小到分子級別？水的核量子效應(yīng)是怎樣的？……2月20日，科技部基礎(chǔ)研究司和高技術(shù)研究發(fā)展中心聯(lián)合發(fā)布了2016年度中國科學(xué)十大進(jìn)展遴選結(jié)果，為上述科學(xué)難題一一給出了答案。這10項(xiàng)由兩院院士和“973”計(jì)劃顧問組等專家，從去年278項(xiàng)基礎(chǔ)研究進(jìn)展中投票選出的成果，可以讓我們一覽過去一年中國基礎(chǔ)研究發(fā)展的面貌和趨勢。
生命科學(xué)拔頭籌
長期以來，生命科學(xué)一直是我國基礎(chǔ)研究的相對薄弱環(huán)節(jié)，但近年來呈現(xiàn)出快速發(fā)展態(tài)勢，某些研究開始占據(jù)優(yōu)勢地位。在此次的十大科學(xué)進(jìn)展中，生命科學(xué)領(lǐng)域的研究成果占5席：提出基于膽固醇代謝調(diào)控的腫瘤免疫治療新方法；揭示RNA剪接的關(guān)鍵分子機(jī)制；發(fā)現(xiàn)精子RNA可作為記憶載體將獲得性性狀跨代遺傳；構(gòu)建出世界上首個(gè)非人靈長類自閉癥模型；揭示胚胎發(fā)育過程中關(guān)鍵信號通路的表觀遺傳調(diào)控機(jī)理。這些成果分別發(fā)表在《自然》和《科學(xué)》雜志上。
其中3項(xiàng)研究瞄準(zhǔn)遺傳調(diào)控機(jī)制。清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院施一公團(tuán)隊(duì)從分子層面解釋了基因組內(nèi)RNA剪接的機(jī)制，破解了這一被結(jié)構(gòu)生物學(xué)界譽(yù)為“最富挑戰(zhàn)性”的課題，為攻克約35%的人類已知遺傳疾病奠定了基礎(chǔ)。中科院生物物理研究所研究員許瑞明認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)是生命科學(xué)領(lǐng)域里程碑式的貢獻(xiàn)，也是中國科學(xué)家對于生命科學(xué)的重大貢獻(xiàn)。
中科院動物研究所研究員周琪等專家通過小鼠實(shí)驗(yàn)，證明了肥胖等代謝性疾病可以“記憶”在精子中遺傳給下一代，導(dǎo)致后代肥胖。中科院上海生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所徐國良等專家揭示了胚胎發(fā)育過程中的表觀遺傳調(diào)控機(jī)理，為解決人類新生兒出生缺陷提供了可能機(jī)理和防治思路。而另外入選成果則開辟了腫瘤免疫治療的新領(lǐng)域和自閉癥治療干預(yù)方法的新思路，較大地推動了惡性腫瘤和自閉癥這兩項(xiàng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)難題的研究進(jìn)程。
化學(xué)電子學(xué)成果對接產(chǎn)業(yè)需求
“過去一年的基礎(chǔ)研究成果呈現(xiàn)出緊密對接產(chǎn)業(yè)需求，更加聚焦國計(jì)民生的特點(diǎn)?！笨萍疾炕A(chǔ)研究管理中心副主任耿建東介紹，在本次入選的十大成果中，對接產(chǎn)業(yè)需求的成果共有3項(xiàng)，其中兩項(xiàng)屬于化學(xué)催化劑領(lǐng)域，一項(xiàng)則歸于納米電子學(xué)。
隨著環(huán)保意識的提高，清潔能源的需求益發(fā)強(qiáng)烈?？茖W(xué)家設(shè)想將二氧化碳在常溫常壓下電還原為碳?xì)湟后w燃料，是一種潛在的替代化石原料的清潔能源策略，它將有效降低溫室氣體的排放。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)謝毅和孫永福研究組所發(fā)現(xiàn)的新型鈷基電催化劑將這一轉(zhuǎn)化變?yōu)榭赡埽哂袕V闊的商業(yè)化前景。清華大學(xué)教授李亞棟認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了全世界該領(lǐng)域科學(xué)家“夢寐以求”的目標(biāo)。
中科院大連化物所包信和及潘秀蓮研究團(tuán)隊(duì)則通過制備新型催化劑開創(chuàng)了煤制化學(xué)品烯烴的新捷徑，從源頭上回答了“能不能不用或少用水進(jìn)行煤化工”的詰問，也為我國這個(gè)烯烴消費(fèi)大國大幅降低了制造成本，間接保障了我國能源安全。《科學(xué)》雜志稱贊，這一發(fā)現(xiàn)將帶來工業(yè)上的巨大競爭力，被譽(yù)為“煤轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的里程碑式的重大突破”。
而來自北京大學(xué)的郭雪峰研究組則在“螺螄殼里做道場”，研制出世界首例真實(shí)穩(wěn)定可控的單分子電子開關(guān)器件，這一分子尺度電子器件的發(fā)明在未來高度集成的信息處理器、分子計(jì)算機(jī)和精準(zhǔn)分子診斷技術(shù)等方面具有重大的應(yīng)用前景。
農(nóng)學(xué)物理學(xué)各有斬獲
本次唯一入選的農(nóng)學(xué)成果依然聚焦糧食安全。不斷提高谷物產(chǎn)量以保障全球糧食安全是科學(xué)家進(jìn)行作物遺傳育種的長期目標(biāo)，雜交水稻等作物的研發(fā)正基于此。然而，水稻產(chǎn)量性狀的雜種優(yōu)勢的分子遺傳機(jī)制一直并不明確，成為科學(xué)家高效培育雜交品種的一大障礙。2016年，中科院上海植物生理生態(tài)研究所韓斌和黃學(xué)輝研究組與中國水稻所楊仕華合作，在《自然》雜志上闡釋了這一分子遺傳機(jī)制。這一發(fā)現(xiàn)，被譽(yù)為“是雜交稻研究歷程以來最全面、最有優(yōu)勢的一項(xiàng)成果”，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義，可以指導(dǎo)我國這一水稻大國進(jìn)行高產(chǎn)雜交品種育種。
而由北京大學(xué)物理學(xué)院王恩哥和江穎研究組與合作者所取得的成果——水的核量子效應(yīng)，則對“氫鍵的量子成分究竟有多大”這一物質(zhì)科學(xué)基本問題的首次定量解答，揭開了水的奧秘。北京大學(xué)教授謝心澄認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)對于理解水的結(jié)構(gòu)和物理特性非常關(guān)鍵，將刷新人類對于水的認(rèn)識，也打開了一扇對所有富氫物質(zhì)的研究大門，它突破了量子調(diào)控的局限性，有望由此產(chǎn)生顛覆性的量子材料，服務(wù)量子信息產(chǎn)業(yè)。這一成果成為物理學(xué)入選2016年度十大唯一一項(xiàng)科學(xué)進(jìn)展。
摘自《光明日報(bào)》
