MIT 生物领域研究突破性技术

日期: 2018年02月23日


    

导读:知名科技媒体《麻省理工科技评论》公布了 2018 年的全球十大突破性技术。在人工智能与信息技术大放异彩的当下,仍然有两款生物医学技术脱颖而出,入选榜单。在今天的这篇文章中,我们也将为各位读者介绍这两项突破性技术。下面,赛业小编为您推荐“MIT 生物领域研究突破性技术”,详情如下:

 

MIT

 

人造胚胎(Artificial Embryos)


精子与卵子相遇、融合、形成受精卵、发育成胚胎。这是生命诞生之初的标准流程。然而,来自英国剑桥大学(University of Cambridge)的科学家们却改变了这个流程,制造出了“人造胚胎”。这也难怪让《麻省理工科技评论》的资深作者 Antonio Regalado 先生发出了“重定义生命创造”的感叹。

 

这项研究最初发表在了《科学》杂志上
▲这项研究最初发表在了《科学》杂志上(图片来源:Zernicka-Goetz 教授实验室官方网站)


光从设计上看,这项技术的确让人感到惊艳——在这款人造的小鼠胚胎中,研究人员没有使用精子,也没有使用卵子。他们所用的,仅仅是来自另一个胚胎的细胞:在研究中,他们构建了一个三维框架,并在其中植入了干细胞。让研究人员大为欣喜的是,这些细胞在框架中开始“沟通”,并自发排列成小鼠早期胚胎的独特子弹状形态。

 

Magdalena Zernicka-Goetz 博士
▲该研究的负责人 Magdalena Zernicka-Goetz 博士(图片来源:Zernicka-Goetz 教授实验室官方网站)


目前来看,这项技术只能还原出胚胎的大致面貌。正如该研究的负责人 Magdalena Zernicka-Goetz 博士所言,此类由人工合成的胚胎发育成小鼠的几率不大。但她也指出,这项技术的真正意义在于通过简便的方式构建出胚胎,让科学家们更好地了解胚胎细胞如何各司其职,带来胚胎早期发育的科学洞见。


这个前景让诸多科学家们感到兴奋无比。由于人造胚胎的操作技术并不繁琐,生物实验室可以很快在人造胚胎上应用基因编辑等技术,对潜在影响胚胎发育的关键基因进行调控,从而更好地了解胚胎发育的早期过程。如果能解决研究中可能出现的生物伦理问题,这项突破性技术无疑将为我们揭示更多生命早期的奥秘。


基因占卜(Genetic Fortune-Telling)


从名字上看,“基因占卜”四个字很好地体现了这项技术的特点。一方面,随着基因组测序成本的不断下降,我们能以前所未有的方式,大规模地分析基因与疾病之间的关联;另一方面,受限于研究方法与对生物学的认识,当从人群中得到的知识在个体上加以应用,我们目前所能提供的,仅仅是一个概率。

 

基因占卜登上了本期《麻省理工科技评论》的封面
▲基因占卜登上了本期《麻省理工科技评论》的封面(图片来源:《麻省理工科技评论》)


但许多研究人员指出,即便我们得到是概率而非精确诊断,对于医学也同样意义重大。要知道,许多人体的生理数据并非由单个或少数基因所调控——它们是大量基因共同作用的结果。我们从大规模遗传学实验中得到的数据可以体现特定基因型下,个体所具有的风险。而这些信息对于个人也好,对于研究人员也好,都有重要的指导意义。


举例来说,医生们可以建议那些有更高风险罹患乳腺癌的女性多进行乳房 X 光检查,而让那些风险较低的女性少接受这些检查。这样做有几个好处:首先,这能让前者能更好地进行早诊断,早治疗;其次,这也避免了后者进行不必要的额外检查。通过合理分配医疗资源,我们有望让最需要的人群得到更多诊断与治疗。

 

基因里藏着大量信息
▲基因里藏着大量信息(图片来源:Pixabay)


对于新药研发公司来说,这些信息同样重要。譬如在阿兹海默病或癌症的临床试验设计中,如果我们通过分析基因信息,知道某些患者更可能从中受益,就可以有的放矢地对他们进行招募。这正是精准医学的一大体现。


不过我们也需要意识到,仅仅依靠概率来做出医学判断是不足的。譬如,如果因为自己的癌症风险较低,就不进行筛查,显然不是明智之举。在如何正确、合理地利用这些遗传信息上,我们还有很多的工作要做。


后记


2001 年,《麻省理工科技评论》正式启动了年度十大突破性技术的评选,至今已有 17 个年头。17 年来,有些入选榜单的技术已经成功进入到了我们的生活中,有些则依旧没有得到普及。但乐观者相信,这些技术终将对人类带来重要而深远的影响——2016 年入选的免疫细胞疗法、2017 年入选的基因疗法 2.0,都是极好的例证。距离人造胚胎和基因占卜改变人类生活的那一天,或许也已经不远了。


向未来致敬!


参考资料:[1] 10 BREAKTHROUGH TECHNOLOGIES 2018


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