科技部发布2018年中国科学十大进展　复制猴、纳米机器人等上榜

非洲以外的最古老人类可能在中国的黄土高原？人类患上抑郁症是因为大脑外侧缰核的神经元在高频放电？2019年2月27日，科技部基础研究管理中心召开“2018年度中国科学十大进展专家解读会”，发布了2018年度中国科学十大进展。

“中国科学十大进展”遴选活动由科技部基础研究管理中心牵头举办，至今已成功举办14届，旨在宣传中国重大基础研究科学进展，激励广大科技工作者的科学热情和奉献精神，开展基础研究科普宣传，促进公众理解、关心和支持基础研究，在全社会营造良好的科学氛围。

1. 基于体细胞核移植技术成功复制出猕猴

非人灵长类动物是与人类亲缘关系最近的动物。因可短期内批量生产遗传背景一致且无嵌合现象的动物模型，体细胞克隆技术被认为是构建非人灵长类基因修饰动物模型的最佳方法。自1997年复制羊“多利”报导以来，虽有多家实验室尝试体细胞复制猴研究，却都未成功。中国科学院神经科学研究所/脑科学与智慧技术卓越创新中心孙强和刘真研究团队经过五年攻关最终成功得到了两只健康存活的体细胞复制猴。

2. 创建出首例人造单染色体真核细胞

真核生物细胞一般含有多条染色体，如人有46条、小鼠40条、果蝇8条、水稻24条等。这些天然进化的真核生物染色体数目是否可人为改变、是否可以人造一个具有正常功能的单染色体真核生物是生命科学领域的前沿科学问题。中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所覃重军和薛小莉研究组、赵国屏研究组、生物化学与细胞生物学研究所周金秋研究组、武汉菲沙基因信息有限公司等团队合作，以天然含有16条染色体的真核生物酿酒酵母为研究材料，采用合成生物学“工程化”方法和高效使能技术，在国际上首次人工创建了自然界不存在的简约化的生命——仅含单条染色体的真核细胞。

3. 揭示抑郁发生及氯胺酮快速抗抑郁机制

近年来在临床上发现麻醉剂氯胺酮在低剂量下具有快速（1小时内）、高效（在70%难治型病人中起效）的抗抑郁作用，被认为是精神疾病领域近半个世纪最重要的发现。然而，氯胺酮具有成瘾性，副作用大，无法长期使用。2018年，浙江大学医学院胡海岚研究组发现大脑中反奖赏中心——外侧缰核中的神经元活动是抑郁情绪的来源。

其研究对于抑郁症这一重大疾病的机制做出了系统性的阐释，颠覆了以往抑郁症核心机制上流行的 “单胺假说”，并为研发氯胺酮的替代品、避免其成瘾等副作用提供了新的科学依据。同时，该研究所鉴定出多个可作为快速抗抑郁的分子靶点，为研发更多、更好的抗抑郁药物或干预技术提供了崭新的思路，对最终战胜抑郁症具有重大意义。

4. 研制出用于肿瘤治疗的智能DNA纳米机器人

国家纳米科学中心聂广军、丁宝全和赵宇亮研究组与美国亚利桑那州立大学颜灏研究组等合作，在活体内可定点输运药物的纳米机器人研究方面取得突破，实现了纳米机器人在活体（小鼠和猪）血管内稳定工作并高效完成定点药物输运功能。

5. 测得迄今最高精度的引力常数G值

牛顿万有引力常数G是人类认识的第一个基本物理常数。按照牛顿万有引力定律，G应该是一个固定的常数，不因测量地点和测量方法的不同而变化。但是，当前国际上不同研究小组用不同方法测得的G值却不吻合。华中科技大学物理学院引力中心罗俊、杨山清和邵成刚研究组自2009年开始同时采用两种相互独立的方法——扭秤周期法和扭秤角加速度回馈法来测量G值。历经多年的艰苦努力，2018年两种方法均获得了迄今为止国际最高的测量精度（G值分别为6.674184 ×10−11和6.674484 ×10−11m3/kg/s2，相对标准差分别为百万分之11.64和11.61），更为关键的是两个结果在3倍标准差范围内吻合。

6. 首次直接探测到电子宇宙射线能谱在1TeV附近的拐折

高能宇宙射线中的负电子和正电子在其行进过程中会很快损失能量，因此其测量资料可以作为高能物理过程的一个探针，甚至用于研究暗物质粒子的湮灭或衰变现象。基于地基切伦科夫伽玛射线望远镜阵列的间接探测获得的电子宇宙射线能谱在1TeV（1TeV=1000GeV=1万亿电子伏特）附近存在有拐折的迹象，但其系统误差很大。中国首颗天文卫星悟空号（DAMPE）证实了地面间接测量的结果。

7. 揭示水合离子的原子结构和幻数效应

离子与水分子结合形成水合离子是自然界最为常见和重要的现象之一。北京大学物理学院量子材料科学中心江颖、王恩哥和徐莉梅研究组与化学与分子工程学院高毅勤研究组等合作，开发了一种基于高阶静电力的新型扫描探针技术，刷新了扫描探针显微镜空间解析度的世界纪录，实现了氢原子的直接成像和定位，在国际上首次获得了单个钠离子水合物的原子级分辨图像，并发现特定数目的水分子可以将水合离子的迁移率提高几个量级，这是一种全新的动力学幻数效应。

8. 创建出可探测细胞内结构相互作用的纳米和毫秒尺度成像技术

真核细胞内，细胞器和细胞骨架进行著高度动态而又有组织的相互作用以协调复杂的细胞功能。中国科学院生物物理研究所李栋研究组与美国霍华德休斯医学研究所Jennifer Lippincott-Schwartz和Eric Betzig等合作，发展了掠入射结构光照明显微镜（GI-SIM）技术，该技术能够以97纳米解析度、每秒266帧对细胞基底膜附近的动态事件连续成像数千幅。研究人员利用多色GI-SIM技术揭示了细胞器-细胞器、细胞器-细胞骨架之间的多种新型相互作用，深化了对这些结构复杂行为的理解，可对生命科学整个学科产生重大影响。

9. 调控植物生长——代谢平衡实现可持续农业发展

中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东研究组与合作者的研究显示，水稻生长调节因数GRF4和生长抑制因数DELLA相互之间的反向平衡调节赋予了植物生长与碳——氮代谢之间的稳态共调节。因此，过将GRF4-DELLA平衡向GRF4丰度的增加倾斜，可以在维持半矮化优良性状的同时提高“绿色革命”品种的氮肥利用效率并增加谷物产量。因此，对植物生长和代谢协同调控是未来可持续农业和粮食安全的一种新的育种策略。

10. 将人类生活在黄土高原的历史推前至距今212万年

目前国际上公认的非洲以外最老旧石器地点是格鲁吉亚的德马尼西遗址，年代为距今185万年。由中国科学院广州地球化学研究所朱照宇、古脊椎动物与古人类研究所黄慰文和英国埃克塞特大学Robin Dennell领导的团队历经13年研究，在陕西省蓝田县发现了一处新的旧石器地点——上陈遗址。研究人员建立了新的黄土-古土壤年代地层序列，并在早更新世17层黄土或古土壤层中发现了原地埋藏的96件旧石器，包括石核、石片、刮削器、钻孔器、尖状器、石锤等，其年龄约126万年至212万年。