盘点2008生命科学产品新技术

　　

生物通编者按：创新是科技发展的灵魂。在生命科学这个日新月异的领域，创新已不再是期待，而是必需。如果没有创新，我们还要再花13年去测序一个人类基因组；如果没有创新，miRNA可能还是陌生的名词，miRNA药物更是无从谈起。每一年，生命科学领域都迸发出许多创新的闪光点。技术的创新正推动生命科学飞速地发展；而创新的产品也在争相亮相。在即将过去的2008年，有哪些创新的技术让你印象深刻，又有哪些创新的产品让你受益无穷？快点开“2008十大创新产品评选”，看看也许就此能改变你实验结果的革新技术成果！

2008年步伐虽然艰难但踏实的走了过去，临近岁末，回首看看Science去年的十大科学进展，排在第一位是人类基因组差异，这不仅是对07年中基因组范围关联研究(genome-wide association studies)成果的肯定，也意味着08年的一个重要的科研方向。

确实在08年一年的时间里，我们陆续得到了女性个人基因组，中国人个人基因组，这几天韩国又公布了韩国人基因组，这些都是基因组研究里程碑式的成果，不过更加让我们激动的是产品技术上的突破，相较于最初耗时13年耗资3亿美元的基因组序列图，我们需要更快，更便宜的方法。

SOLiD系统应运而生，这种只需要1万美元，1轮反应，1个实验室，数周时间的技术立马让我们站在了生命科学研究的峰尖浪口，满足了我们对于自身奥秘探究的更多亲近性。这种技术的独特之处在于以四色荧光标记寡核苷酸进行连续连接合成为基础，取代了传统的聚合酶连接反应，可对单拷贝DNA片段进行大规模扩增和高通量并行测序。这种替代能够明显减少因碱基错配而出现的错误，消除相位不同步的问题，获得更高的保真度。而SOLiD系统的另一秘密武器是采用末端配对分析和双碱基编码技术，在测序过程中对每个碱基判读两遍，从而减少原始数据错误，提供内在的校对功能。这样，双保险确保了SOLiD系统原始碱基数据的准确度大于99.94%，而在15X覆盖率时的准确度可以达到99.999%，是目前新一代基因分析技术中准确度最高的（具体见新一代测序技术的先锋-SOLiD系统）。

除了基因组研究成果，07年受到瞩目的还有干细胞研究成果，同样在08年，生命科学关键词里，“iPS”也绝对能排上前五名，这种回避了伦理争议的获得人类干细胞的新方法在2008年得到了长足的进展，这在另外一篇文章进步神速的干细胞技术中有详细解析。

今年小分子RNA依然受到研究人员的青睐，随着世界各大实验室对microRNA的关注，各种新产品也层出不穷，譬如ABI的TaqMan MicroRNA Array。这种芯片产品特点简而言之就是将定量PCR与miRNA分析结合了起来，把TaqMan分析和实时定量PCR的特异性、灵敏度和重复性金标准引入到miRNA的检测和定量中。

这种技术革新了传统的miRNA分析手段，既能准确定量miRNA，对样品量的多少也没有太过严格的要求。其实说起原理很简单，就是384个定量PCR反应在一块微流量板上进行。每个阵列的内容与各自的Magaplex Primer Pools匹配，包含最多381个独特的TaqMan MicroRNA Assays，有效缩短了准备时间，并减少实验的不确定性。用Megaplex RT Primers反转录miRNA靶点及用Megaplex PreAmp Primers预扩增之后，TaqMan Universal PCR Master Mix可与每个反应简单混合，并移至TaqMan Array的八个上样口中之一，一个工作日内就能产生覆盖Sanger miRBase的综合数据集。每个物种有一套两个TaqMan MicroRNA Arrays。

除此之外，小RNA分析产品的技术进步还得提一下首款非编码RNA芯片，这一由Invitrogen——Invitrogen今年也有大动向：收购了ABI，还改了名——出品的新型芯片在一张芯片上同时包含了非编码RNA和mRNA的内容。

非编码RNA转录本在细胞中扮演着多种角色-从简单的内务到复杂的调控功能，还有种种迹象显示它们在癌症中的表达被打乱。由于它们的功能多数未知，因此成为了许多生物学家研究的新焦点。2008年确实也得到了不少的研究成果，比如发现了“垃圾”DNA的又一新功能：区分人类和其它物种的重要元素，发现了假基因的真功能，等等。不过到目前为止这部分研究的产品还不多，Invitrogen算是吃了第一个螃蟹。

另外在细胞活体成像方面成果也颇为丰富，具体请见下一篇盘点文章。

（生物通：张迪）