《科学》公布2013年度十大科学突破（图）

由《科学》杂志及其国际性非营利出版机构AAAS所挑选的突破性科学成就的年度名单包括了在太阳能技术、基因组编辑技术及疫苗设计策略等方面所取得的重大突破。10大突破名单登载于12月20日出版的《科学》杂志上。（详细榜单）

癌症研究界在2013年经历了一个巨变，因为一个酝酿了数十年的策略终于确立了它的潜力。从癌症免疫疗法的临床试验出现了令人鼓舞的结果，在癌症的免疫疗法中治疗的标靶是身体的免疫系统而不是直接针对肿瘤。这种新的治疗会促使T细胞和其它免疫细胞来对抗肿瘤——而《科学》杂志的编辑们认为这些做法正在展现足够的前景而让其能登上本年度最重要的科学突破的榜首。

当今在癌症免疫疗法中的许多进展可以追溯到1980年代末，当时法国研究人员发现了在T细胞上的一种叫做CTLA-4的受体。James Allison发现了这种受体会阻止T细胞全力攻击入侵者。到了1990年代中期，Allison证明，在小鼠中阻断CTLA-4可在小鼠中解除T细胞对肿瘤细胞进行攻击的束缚，从而使肿瘤细胞大幅萎缩。

与此同时，日本的研究人员发现了另外一个在T细胞上的被称作PD-1的“闸门”。涉及该受体的临床试验是在2006年开始的，在一小部分患者中得到的初步结果看来是有前景的。

另外受到关注的领域涉及改良T细胞基因而让这些细胞能以肿瘤为标靶。在2011年，这一被称作嵌合抗原疗法或CAR疗法的策略让癌症研究领域兴奋不已，它现在已经是无数临床试验，尤其是血癌临床试验的对象。

CRISPR: 这种基因编辑技术是在细菌中被发现的，但研究人员现在将其作为一种外科手术刀而指向了个体基因。其普及性在今年出现飙升，因为有超过12个研究团队用它来操控多个植物、动物及人类细胞的基因组。

钙钛矿型太阳能电池: 一种新世代的太阳能电池材料在过去的这一年中获得了大量的关注，它们比那些传统的硅电池要更便宜且更容易生产。钙钛矿电池还没有像商用太阳能电池那样有效，但它们正在快速不断地得到改善。

结构生物学指导疫苗设计: 今年，研究人员利用某种抗体的结构来设计一种儿童期病毒的免疫原——这是疫苗中的主要成分；该病毒每年会导致数百万人住院。这是第一次由结构生物学得来的如此强有力的对抗疾病的工具。

CLARITY: 这种成像技术在2013年改变了研究人员观察大脑这种复杂器官的方式，该技术使得脑组织变得透明并让神经元（以及其它的脑细胞）得到了充分地展示。

迷你器官: 研究人员今年在体外生长迷你人样“类器官”上取得了显著的进步。这些类器官包括肝芽、迷你肾及微型大脑。这些迷你化的人类器官或被证明是比动物要好得多的人类疾病模型。
宇宙射线可追溯到超新星的残余物: 尽管最初是在100年前被检测到的，但科学家们一直不确定来自外太空的被称作宇宙射线的高能粒子来自何方。今年，他们终于将这些射线与超新星或爆炸中的恒星所遗留的碎片云联系在了一起。
 

人类的克隆胚胎: 意识到咖啡因在易损的人类卵细胞中起到了稳定关键性分子的重要作用后，今年，研究人员成功地从克隆的人类胚胎中得到了干细胞。

我们为什么要睡觉: 在小鼠中的研究显示，脑子会在睡眠时通过扩展神经元之间的通道让更多的脑脊液流过从而更加有效地进行自我清理。该发现提示，恢复和修复都属于睡眠的主要目的。
我们的微生物，我们的健康: 对数万亿的以人类身体为家的细菌细胞所做的研究已经弄清了这些微生物对我们有多大的影响。“个性化”药物需要将这些微生物租客考虑在内才能有效。