2010年高校十大科技进展（生物篇）

　　

生物通报道：2010年度“中国高等学校十大科技进展”评选活动近日揭晓，此次入选“中国高等学校十大科技进展”的研究成果的高校为北京航空航天大学、北京邮电大学 、复旦大学、南京农业大学、清华大学、上海交通大学、西安交通大学、厦门大学、中山大学和中南大学。

“中国高等学校十大科技进展”评选活动是教育部科技委于1998年开始创办的，至今已有12届，全国共有45所高校120个项目入选。如今，“中国高等学校十大科技进展”已成为高校科技界的品牌。“中国高等学校十大科技进展”的评选活动也成为促进高校科技工作者多出创新成果，展示高校科技工作的实力和水平，扩大高校科技工作在国际学术界影响的重要途径。

其中生物类包括：

代谢乙酰化调控机理的发现

赵世民 复旦大学

能量代谢是所有生物最基础也是最重要的生命活动。能量代谢必须得到严格而且协调的调节以满足生物活动及适应不同生存环境的需求。严重威胁人类健康的重大疾病如糖尿病、肥胖以及心血管疾病都是由于代谢的失调引起的，近年的研究发现即使是癌症的发生也与能量代谢的失调有密切关系。由复旦大学赵世民教授和复旦大学兼职教授赵国屏院士、管坤良教授及熊跃教授共同领导的复旦大学研究团队在能量代谢的调控领域有了全新的发现。他们发现从原始的原核生物到人，一种名为乙酰化的蛋白质修饰对于能量代谢的调控起着至关重要的调控功能。这种调控和以前发现的多种代谢调控机制相比，具有直接感知细胞整体能量状态及更广泛的调节范围的优势，堪比能量代谢的智能开关。2010年二月，国际顶级期刊《科学》罕见地分别以《代谢酶的乙酰化协调碳源的利用和代谢》及《蛋白赖氨酸的乙酰化调控》为题同时发表了这项研究的两篇研究论文，并同时配发以《竞争对手的崛起》为题的长篇评述文章对该研究进行了高度评价。由于乙酰化调控的能量代谢酶绝大多数都是一种或多种药物的靶标，所以该发现为大范围获得治疗重大人类疾病的新药靶标以及创新药物的研究提供了新的机遇。

抗条纹叶枯病优质高产水稻分子育种及应用

万建民 南京农业大学

南方粳稻区面积5000多万亩，是我国重要的粮食基地。2000年起水稻条纹叶枯病在该稻区爆发流行，仅2004年发病面积就达2300多万亩，绝收面积7.8万亩，损失稻谷25亿公斤。水稻条纹叶枯病是灰飞虱传播的病毒病，其抗性鉴定往往受灰飞虱种群数量及其带毒率的限制，实际操作非常困难，准确率低。针对我国水稻条纹叶枯病抗性鉴定和分子标记聚合育种技术体系尚未建立，抗病种质、基因和品种匮乏等突出问题，南京农业大学万建民研究小组建立了规模化水稻条纹叶枯病抗性鉴定技术体系，筛选抗病种质212份，优异种质26份。挖掘和标记抗条纹叶枯病基因/QTL 24个，占国内外已发现的抗条纹叶枯病基因/QTL的71%，创建分子标记聚合育种技术体系，创制抗病优质新种质16份。选育出适应不同生态区的早中晚熟系列抗条纹叶枯病高产优质新品种10个；制定栽培技术规程13个；其中宁粳1号被农业部确认为超级稻主导品种，年推广面积稳居全国粳稻品种前3名。2007-2009年新品种推广8314.57万亩，社会效益116.1亿元，2009年推广面积占南方粳稻区种植面积的78%。累计推广13634.17万亩，社会效益190.14亿元。获新品种权9项，获得国家发明专利2项，申请国家发明专利4项，发表论文139篇，其中，在Plant J，Genetics，TAG，PMB等杂志发表SCI论文46篇，被引用315次。有效解决了南方粳稻区受条纹叶枯病流行危害的难题，为保障我国粮食安全、农民增收和农业可持续发展作出了重要贡献。获得2010年国家科技进步一等奖。

膜蛋白的结构与功能

施一公 清华大学

人类基因组编码蛋白质的所有基因中约有30%编码膜蛋白。膜蛋白在生命过程中起着关键作用，并且与许多重要疾病，诸如老年痴呆症、心血管疾病等等有直接联系。国际上将近一半的药物以膜蛋白作为靶点。因此，对膜蛋白结构与功能的深入研究不仅具有重要的科学价值，还可能为攻克重大疾病提供新的制药靶点。但是，膜蛋白的结构生物学研究一直以来是生命科学领域公认的重点及难点。1985年，第一个膜蛋白结构问世。时至今日，在公共数据库收录的近7万个生物大分子结构中，膜蛋白仅占1%左右。目前，绝大多数膜蛋白家族尚无原子分辨率的结构，严重影响人类对生命的了解和疾病的控制。

清华大学的结构生物学团队在施一公教授的带领下，自2007年以来致力于研究重要膜蛋白的结构与功能，在过去两年内取得重大突破，先后解析了APC超家族、FNT超家族以及ECF超家族膜转运蛋白或通道蛋白AdiC、FocA和RibU的第一个原子结构，以及捕获了MFS超家族转运蛋白FucP的特殊构象，填补了这些领域的重大空白。他们还结合生物化学和生物物理的方法，初步揭示了这些重要膜蛋白家族的功能机理。2009年5月以来，他们发表研究论文于《科学》1篇，《自然》4篇。这些工作为我国及世界的膜蛋白结构生物学研究作出了重要贡献，其成果在国际生命科学研究领域获得了广泛关注。

外源性细胞凋亡信号通路在脊索动物中的发现

徐安龙 中山大学

文昌鱼，为迄今5亿多年前出现的最原始的脊索动物，一直以来被认为是研究脊椎动物起源与演化最重要的节点之一。中山大学有害生物控制与资源利用国家重点实验室主任徐安龙教授团队，通过长期致力于文昌鱼免疫系统的研究，于近期发现：外源性细胞凋亡信号通路（又称死亡受体诱导凋亡通路）在文昌鱼中已经形成。该研究成果发表在《科学——信号传导》上。

细胞凋亡的执行可以通过内源性和外源性两条途径执行，内源性途径被认为保守存在于所有多细胞动物中，而外源性的途径则被认为是脊椎动物所特有，是随着适应性免疫系统的出现而协同出现的。因此外源性细胞凋亡通路在文昌鱼中的发现，不仅改写了传统及现行教科书的观点，将外源性凋亡信号通路的形成往前推进了近一亿年。研究人员还通过比较无脊椎动物与脊椎动物FADD介导信号通路的异同点（FADD分子为死亡信号转导通路及病原识别通路中重要的连接蛋白），展示了文昌鱼细胞凋亡通路的特殊性，为研究脊椎动物FADD分子功能的多样性提供了承上启下的重要信息。因此在文章发表的同时，《科学——信号传导》的编辑对该团队的研究成果发表了评论。评论认为：该研究成果除了证明了外源性通路不是脊椎动物所特有之外，还为阐明蛋白结构域重组产生新的细胞信号传导模式，提供了一个崭新的机制和演化过程。

（生物通：万纹）