我们国家,古代就很重视修家谱,欧阳修甚至认为三世应该修一次,否则为不孝现在反而不在乎了

原因是多方面的,文化底蕴,地理环境,历史传统等原因都有,简单的说是因为中国古代是农耕文明,家族式的社会基本单位有利于生产生活协作

再就是儒家传统的影响,儒家讲究尊卑亲疏,敬天敬祖,所以家谱当然就是很重要的了

家谱在当代,尤其对于历史考古,人类基因研究,遗传病医学研究都是很重要的作为重要的史料来源,它与国家正史(如史记,汉书,三国志等),地方志(如,某某县志)并成为三大史料来源之一所以修家谱也不像某些人宣称的那样是搞封建迷信,家谱也是很重要的我国的某些有历史价值的家谱至今还被美国英国日本等国掠劫并在他们的博物馆里收藏

基因破译寻找动物差别——黑猩猩是现存与人类关系最密切的“表兄弟”,因为它们有98%~99%的基因与我们的一样然而,微小的差别导致了我们与动物的不同在这些微小差别中,到底是哪些基因让我们在与黑猩猩“分家”之后,变得如此独特科学家正在寻找那些让我们有别于其他灵长类物种的遗传差异一年前,科学家完成了人类与黑猩猩的基因比较,获得了有关人类大脑在过去几百万年间发生重大变化的重要发现据近日的《时代》杂志报道,科学家称,一旦大猩猩和其他几个灵长类动物的基因排序完成,那么就可以解释是什么造就了我们成为人类第一线希望：找到导致人类语言能力产生的突变基因 科学家没等黑猩猩基因图出来就开始探测人类与猿之间的根本区别当古生物学家收集越来越多的化石时,就从解剖学方面来寻找区别,结果发现人类进化的家谱图,并知道了在我们大脑进化前的数百万年前,我们就已经直立行走了直到20世纪60年代,我们才从分子水平知道我们与猿之间的差别后来,科学家就掌握了黑猩猩与人类的基因差异,并发现,一个叫“FOXP2”的突变基因,在20万年前的进化中,对人类语言能力的提升起了关键作用2004年,美国科学家识别了染色体7上的一个基因上的一个微小变异,此基因与阴凝蛋白的生产有关,而这种蛋白能使肌肉收缩现代人都有此基因,而其他灵长类动物没有这些基因,因此,科学家推断这是我们祖先在大约200万年前进化成小下巴肌肉的原因小下巴肌肉无力,导致脑壳和脑袋增大不过,这一推断存在争议惊人发现：人类与猿分道扬镳源于基因进化 上个月,《科学》杂志发表的一篇文章解释了基因是如何推动我们与猿分道扬镳的美国科学家在大脑区发现了一个叫“DUF1220”的基因,此基因与大脑的高度认识能力息息相关科学家发现,此基因的变种在许多灵长类中都有,但人类携带最多另一发现首次发表在两个月前的《自然》杂志上,也描写一个与人类发展的关键基因美国加州大学的科学家用电脑来查找人类、黑猩猩和其他脊椎动物的基因变化速度,发现了49个分散区域与进化有关,他们称之为“人类加速区(HARS)”在此区域中,令人感兴趣的是一个进化最快的区域——HAR1,其进化速度比其他基因快约70倍HAR1在妊娠期的大脑发育中可能同语言、意识思维和感知等高级功能有关这一过程发生在妊娠后第7至第19周之间,这是一个关键时期,因为许多神经细胞正开始执行各自的功能所以科学家推断,它可能在人类大脑皮层比原来增长3倍的过程中起到了至关重要的作用现代人类可能是人类祖先与黑猩猩杂交的后代基因比较导致一个令人瞠目的研究结果——人类祖先可能与黑猩猩“同居”过,并繁衍后代,继而有一支再进化成了现代人类此研究结果是人类基因组计划的最新成果,发表在几个月前出版的《自然》杂志上据此,科学家认为,原始人类和黑猩猩、大猩猩、猩猩、短尾猴拥有同一祖先,其中,人类与黑猩猩在1000万年前进行了第一次分裂接着,人类和黑猩猩朝不同方向进化,彼此告别了400万年后,它们又藕断丝连地走到了一起,并开始了“夫妻生活”新结合的结果是诞生了一个新的、兼有人类和黑猩猩特征的第三种 “杂交群体”共同生活约120万年之后,它们做了最后的告别,经过第二次分裂后,产生了三个不同的分支,一支形成了现代人类,而另一支形成了现代的黑猩猩,还有一支灭绝了因此,新结论认为,现代人类原来是古人类与黑猩猩杂交的后代而且,年轻的X性染色体证明,人类祖先和黑猩猩祖先很可能在较长的一段时间里有过杂交研究人员发现,人类和黑猩猩之间的不同基因在很长一段时间内一直出现过分叉从年代来看,两者的X性染色体都非常“年轻”,比其他染色体的平均年龄小120万年左右这是因为人类和黑猩猩杂交后导致X性染色体的选择范围更多,经过基因重组后,它们的X性染色体就比其他染色体年轻这表明人类和黑猩猩拥有共同的祖先,到距今比较近的时候才彼此分裂黑猩猩和人的基因仅有1%的差别,基因破译工作将最终揭开人类形成之谜 今年7月,德国和美国科学家利用破译人类基因组的技术,对穴居人30多亿对DNA链进行破译和排序,以寻找人类与穴居人是否曾有相互交配的证据如果曾相互交配,在他们的后代又发生了什么研究人员相信,如果破译出穴居人所有的遗传密码,不仅能找到他们在人类进化史上扮演什么样的角色；作为人类的近亲,他们是否与人类“通婚”,如果有,他们的后代怎样了；破译了密码,还能寻找穴居人与人类的不同,可以为预防人类疾病提供线索科学家们希望通过对比黑猩猩、人类和穴居人的DNA发现是什么样的基因造就了我们人类通过以前的基因分析工作,黑猩猩和人的基因仅有1%的差别,而在这 1%里,穴居人和人类有96%是相同的,另外的4%是和黑猩猩一样的德国马克斯·普朗克人研究院的斯沃特·帕博说：“对这些不同和相同的对比,科学家们希望找到人类进化的明显特征,甚至是人类的认知能力如何形成”

科学家已经对最古老的DNA进行了测序，突破了古代基因组研究中的象征性障碍，并为了解北美已灭绝的冰河时代巨人-哥伦比亚巨人和猛ma象的进化打开了前所未有的窗口。

这一壮举不太可能引发哺乳动物的 侏罗纪公园 式 娱乐 活动。 这项研究不是第一个对庞然大物的基因组进行测序的研究，也没有使人类更接近重生庞然大物。 相反， 超过一百万年 历史 的 在《 发表的 自然》杂志 周三 上 DNA研究为古代DNA的快速发展奠定了一个里程碑，几乎是有史以来最古老的基因组记录的两倍。

脱氧核糖核酸来自俄罗斯古生物学家 （ 在1970年代初在西伯利亚发现的三个猛犸臼齿 安德烈·谢尔 Andrei Sher） ，这是他的猛犸研究领域的传奇人物。 研究人员估计，三颗牙齿中最年轻的一颗大约有500,000至800,000岁，而年龄较大的两颗则介于一百万到120万岁之间。 有史以来最古老的DNA测序来自 的近70万年前的马化石 加拿大育空地区 。

主要研究作者 （ 说：“打破这种超过一百万年 历史 的魔幻障碍打开了一个新的时间窗口，可以说是进化论的新窗口。” 汤姆·范德瓦克 Tom van der Valk） 乌普萨拉大学生物信息学家， 在瑞典斯德哥尔摩的古生物中心。

这些发现为科学家关于北美猛犸象如何进化的增添了令人惊讶的细节。 一方面，牙齿的古老DNA强烈表明北美的猛犸象是北美主要的猛犸象之一，是在40万到500,000年前出现的一种杂种-这一事实仅是因为该研究的较早的DNA大大早于这种杂交而已被揭示。 研究合著者 说：“如果我们研究脊椎动物等高阶生物，我想不出一个例子，即人们在物种起源之前就进行了采样 洛夫·达伦（LoveDalén） 古生物学中心的遗传学家 。”

DNA记录可以追溯的越远，科学家就越能了解进化的工作原理。 该研究的作者说，这项研究的成功还意味着，在理想条件下，甚至有可能深入了解进化的过去，可能追溯到几百万年前。 （比这大的年龄，DNA会被分解成太小的碎片而无法重新组装。）

牙齿工作始于2017年，当时古遗传学中心从俄罗斯科学院收到了牙齿样本。 由 ，遗传学家 领导的 小组身穿防护服，如今已非常熟悉COVID-19的年龄 PatríciaPečnerová 骨粉 丹麦哥本哈根大学的博士后研究员 研究 ，每个样品都可以研磨50毫克的 。 然后，佩奇纳罗瓦（Pečnerová）用一系列化学浴液从每小撮粉末中小心地提取了少量DNA，这些化学浴液将DNA浓缩在不超过胡椒粒的小液滴中。

Pečnerová说：“基本上，我就像是戴着面罩和面罩的茧一样。” “一个[人类]细胞可能掉入试管中”并破坏样品。

经过数周的计算后，研究小组可以准确识别出短至350万个碱基对的猛DNA DNA片段，并将其映射到一个生命周期超过30亿个碱基对的基因组中。

序列惊喜

这项新研究已经在阐明北美猛犸象是如何演变的。 令研究人员震惊的是，这项新研究的DNA序列太旧了，以至于早于漫游于北美的两个主要猛犸物种之一的哥伦比亚猛犸象的起源之前就已经出现了，这为科学家们提供了关于猛犸象如何进化的新见识。

到150万年前，欧洲和亚洲草原猛ma象的亲属从西伯利亚抵达北美，横渡了现在由白令海峡覆盖的陆桥。 这些新来的东西后来引起了哥伦比亚猛犸象的出现。 大约在100,000到200,000年前，北美至少有两种主要的猛犸象：北部的猛犸象和南至墨西哥的哥伦比亚猛ma象。 研究人员还从 知道 过去的遗传研究 中 ，哥伦比亚猛ma象和羊毛猛ma象是杂交的。

古生物学家长期以来使用猛ma象独特的上臼齿来帮助逗弄不同的物种。 根据生物学家的牙齿，古生物学家传统上认为，大约150万年前在北美存在猛犸象是哥伦比亚猛犸象。 但是，尽管化石牙齿记录显示出连续性，但新的DNA研究中的遗传记录却显示出变化。

这项新研究的两个猛ma象基因组属于血统，后来又产生了猛犸象。 但是，这三颗牙齿中最古老的牙齿的DNA被科学家们昵称为Krestovka，是在发现附近的河流之后发现的，它似乎属于先前未知的遗传谱系，大约在150万年前就从含有另外两颗牙齿的谱系中分裂而来。 。

有时，西伯利亚东北部的弗兰格尔岛的永久冻土层会出现毛茸茸的猛象牙。 弗兰格尔岛是猛犸象的最后避难所之一，其中一些幸存下来直到公元前2500年，使其成为寻找猛犸象DNA的有用之地。

当范德瓦克（Van der Valk）的团队将神秘的猛犸象基因组与先前测序的哥伦比亚猛犸象DNA进行比较时，研究人员得出了一个惊人的结论：哥伦比亚猛犸象是在40万到500,000年前出现的一种杂交种，发生在Krestovka猛犸象和西伯利亚羊毛猛ma象之间。在西伯利亚，北美或白令西亚的某个地方，曾经将两者连接起来的陆桥。

在大约200,000年前在北美发生的第二次杂交事件之后，哥伦比亚猛犸象又从羊毛猛犸象获得了11％至13％的基因组。 到大约12,000年前，哥伦比亚猛犸象灭绝时，其基因组中约有五分之三可追溯到羊毛猛犸，而其他五分之二则可追溯到神秘的Krestovka猛犸象，仅从其内含的DNA中知道一颗牙齿。

该研究还显示了猛ma适应寒冷的程度和程度。 过去的古代DNA研究 已经深入研究了羊毛猛ma象在低温下如何繁衍的遗传细节。 但是，羊毛猛犸象耐寒能力背后的许多基因变异首先出现在更早的猛犸象中。 这项新研究发现，超过一百万年前，超过85％的羊毛变种已经出现在西伯利亚的草原猛犸象中。

根据化石证据，到这一百万年的 历史 ，猛犸象已经生活在高纬度地区，因此，这些冰霜巨人适应寒冷天气就不足为奇了。 但是，这项研究提供了对这个越冬过程的速度的独特了解。 猛犸象似乎已经或多或少地稳定地进化了这些适应寒冷的基因变异，而不是突然爆发。

古生物学家说，有关哥伦比亚猛犸象是杂种的发现将进一步引发对北美猛犸象化石记录的不断重新评估。

近期 比较了猛犸化石牙齿与遗传家谱的研究发现，在北美，每个区域的牙齿的形状和形式都远非重叠，因为它们不像是不同猛犸物种的死铃。 这项新的研究强调了这一点：在50万年前之前和之后，北美的猛犸化石牙齿没有发生巨大变化，即使产生哥伦比亚猛犸象的遗传变化很大。

对于研究的共同作者 阿德里安·李斯特 Adrian Lister） ，伦敦自然 历史 博物馆的古生物学家，世界上最著名的猛犸象专家之一 （ 来说，该研究还凸显了一种持久的张力：如何在仍然缺少DNA的情况下定义北美猛犸象牙齿。 如果从基因上讲，如果哥伦比亚猛犸象直到40万到500,000年前才出现，那么古生物学家应该如何定义看上去长相一致的老式猛ma象呢？ 迄今为止，还没有人发表超过五十万年前的北美猛犸牙的任何DNA。

Dalén说，为了填补更多的难题，他和他的同事们想尝试将他们打破纪录的技能运用到北美猛犸牙上。 研究小组已经确定了来自加拿大的500,000年 历史 的猛犸牙以及可能属于羊毛猛犸象的200,000年的牙，作为将来测序的可能候选对象。

如今，科学家已经突破了百万年的壁垒，甚至更老的DNA揭示其秘密也只是时间问题。 “这是一百万美元的问题，”达伦说。 “我们已经看到了所拥有的数据，我认为，如果我们只有一个好的样本，要超过200万个相对容易。”

1 火星与水:

生命的第二次机会

今年，两个长得有点像“呆头鹅”的机器人完成了一项亘古以来人类的伟大梦想:在地球以外的星球上，寻找到生命可能存在的证据。在火星的子午线平面上，“机遇号”探测到了昔日沧海桑田留下的带有波纹的含盐沉积物，预示着这里一度曾是汪洋大海，一度又被风干，形成一片盐的沙漠。而在红色星球的另一端，“勇气号”发回的证据显示，清浅的地表水曾把方圆数千米的火山灰变为柔软的、富含铁的岩石，而流水也在这些岩石上蚀刻下岁月的痕迹。

30年前，当“海盗号”探测器传回火星表面照片后，科学界一直怀疑，那些显现为水蚀形成的沟渠山谷，都证明了几十亿年前，火星曾是一个被充足的水所覆盖、温暖湿润、足以令生命繁衍生息的星球。然而，直到今年，这个假说才得到科学上的证实。两台火星漫游车发回的和数据显示，火星上的海洋曾经如此浩瀚，在干涸后，仍然留下厚约300米的盐层。研究人员指出，在这个盐层下，很可能依然存在有待发现的生命。

在火星上生存，当然并不容易。如果火星上确有生命，它必须能应对恶劣的环境:又咸又酸，而且极度稀缺、经常干涸的水。但是，近年来在地球上各极端环境进行的研究已经表明，即使在一向认为最不可能有生命存在的地方，也生活着数目庞大、种类各异的微生物。凡事总有第一次。作为人类首次对另一颗行星进行的实地地质考察，“机遇号”和“勇气号”已经给出了相当鼓舞人心的答案。2005年8月，携带着“凤凰号”火星登陆车的“火星复兴号”轨道飞行器将启程前往火星，它的任务，是研究留存至今的火星冰层。此外，NASA的科学家已经在着手筹划2009年的“火星科学实验室”项目，届时，从火星上取回研究样本以及人类正式登陆火星，都将不再是遥远的梦想。

2 印尼小矮人:

霍比特族再世

2004年2月29日举行的第76届奥斯卡颁奖典礼上，《指环王3》席卷11项大奖，风头一时无两。也许是一种预示，在这一年即将结束的时候，一群生活在18000年前的“现实版霍比特人”，再度成为全世界科学媒体的头条。

由印度尼西亚和澳大利亚科学家组成的研究小组是在印度尼西亚的佛罗里斯岛上发现了这群小矮人的骨骼化石。他们的身高不足1米，大脑容量只有380立方厘米，仅相当于现代智人种的1/4。研究者指出，小矮人很可能由古老的直立人演化而来，大约在80万年前定居于岛上，为最大化利用岛上稀缺资源而逐渐进化为较小的身形。在其他哺乳动物中，这种“孤岛侏儒症”也常有所见。在发现小矮人的同一洞穴中，研究者还找到了“迷你大象”的骨骼化石。

有研究人员指出，佛罗里斯岛小矮人的发现，是半个世纪以来人类学研究领域最重要的成果。但是，也有人对它的真实性产生怀疑。不管这场争论的结果如何，至少有一点不容置疑:我们对进化论的了解，还相当的有限。

3 干细胞克隆:

14天的游戏

多年来，韩国人潜心于克隆技术，并希望以此为突破口跻身世界科学强国。作为其最直接回报，韩国科学家在16名女性志愿者帮助下，在世界上首次成功克隆出人类早期胚胎，并从中提取出胚胎干细胞。他们兴奋地宣告，新研究为器官移植等医学治疗开启了一扇希望之门。

相比之下，其他同行就没有这么好的运气:美国先进细胞技术公司曾称已经克隆出了人类早期胚胎，但一直拿不出可以证明其技术的学术论文;另外一些研究小组进行的人类胚胎克隆和猴子克隆实验也都未获成功。一些人因此悲观地认为现有克隆技术无法应用于灵长类动物。

克隆技术每向前推进一步，都会引发伦理学者与生物学家之间的唇枪舌剑。兴奋过后的韩国人，很快就强调“我们克隆人类胚胎只是为了治疗的目的”。一直处于科学发展领跑角色的美国人，在这方面造成遗憾，只能怪罪于其国内苛刻的政策:既反对生殖性克隆，也反对治疗性克隆。相比之下，一向保守的英国人对于克隆的态度却相当开放:早在三年前就以法律的形式确立“禁止生殖性克隆、批准治疗性克隆”的原则。

生殖性克隆是否会损害人类的基本尊严，是伦理学讨论的范畴，但治疗性克隆无疑能帮助人类实现美好的梦想。抛开人类自设的利益标准之外，“14天禁忌”则是衡量“天使或魔鬼”的技术标准:主张克隆态度开放者认为，在人类神经系统开始发育前的14天之内，任何毁灭与复制的游戏都是可以玩的。

4 量子凝聚态:

锦上添花

在科学哲学中，人们爱引用马太效应来说明科学发展的不均衡性。继几年前科学家成功实现气体量子凝聚态和液体量子凝聚态之后，今年科学家又锦上添花:造出了一个固体量子凝聚态。

在普通人眼里，量子凝聚态是一个晦涩难懂的概念，但在科学家看来，却是个令人激动的领域:如果能通过冷却原子的方法掌握两个原子进入单一量子状态后的行为变化，无疑具有重大的科学意义。美国两位科学家在多年工作基础上，在固体氦中发现了类似超流的证据，这一新发现显示，固体氦也能进入固态的玻色-爱因斯坦凝聚这种量子状态，而此前它只在气体和液体中以被观察到。处于这个类似超流状态的固体氦，进入了一个零黏度或没有摩擦力的状态，而且具有“非经典的转动惯量”。难怪有科学家欢呼:“超流固体”来了。

从过去的超导到今天的超流，科学的发展总能寻觅到一丝踪迹。1997年度的诺贝尔物理学奖授予了因在激光冷却气体原子研究方面做出贡献的三位科学家，消息公布后，我国科技界几位学者曾感慨地说，上海光机所的王育竹院士初期曾领跑于这一领域，后因各种原因落后了下来，成了中国科学家与诺贝尔奖擦肩而过的遗憾例证。我们要问，这种遗憾还会发生么？

5 JUNK 片段:

是宝藏不是垃圾

在英语中，junk是废物的意思。近几年，这个通俗的生活用语也因人类基因组研究的热销而悄然登上了科学殿堂:用于形容那些不起任何作用的DNA片段。今年的很多发现却都证实，这一垃圾场其实是一个并不为人类所认识的大宝藏。

生物体内的遗传物质是双螺旋状的DNA大分子，上面分布有揭示遗传奥秘的基因片段。近年来，这个被科学家寄于无限厚望的领域却得出令人遗憾的结果:从人类基因数量上讲，最新的研究数目是2万个左右，其余部分都是所谓的垃圾片段，而在2001年人们的估计数字是3～4万个，在10年前这个预测数字更是高达10万个。从差异性上更让人难以体会到人类的优越之处，因为人类蛋白质有61%与果蝇同源，43%与线虫同源，46%与酵母同源，人类基因的总体构成和老鼠有85%～95%的相似。对于种族的概念，在这里看来也是子虚乌有:来自不同人种的人比来自同一人种的人在基因上更为相似，如两个白人间的基因差异比黑人和白人之间的基因差异大。

今年，随着科学研究的深入，这些占据着DNA链条大部分区域的JUNK片段，被发现携带有丰富的生命信息，他们在生命进程中发挥着调控和管理的角色，就像信号灯对于交通畅通的意义一样。难怪一位多虑的北大教授说，一旦某一JUNK片段失灵了，万物之灵的人类就可能变得和小老鼠没有多大区别了。科学家还发现，在不同动物之间具有大致相同的基因组序列，其微小的差异正是代表着生物进化前进的方向，这之中，JUNK片段的功能同样不可小觑。

6 脉冲星对:

成双殉情

在以前的天文学观测中，人们看到的只是单个的脉冲星从发光到泯灭的凄美过程，今年科学家首次发现了成对的脉冲星。在科学家看来，脉冲星作为不断发射辐射流的旋转中子星，对其深入研究可为爱因斯坦的广义相对论提供最严格的检验。作为强调，期刊巨擘《科学》专门为其出了专辑。

与其他中子星一样，脉冲星是一种超高密度的星体爆炸残骸。据推算，一个地球可容纳下26亿颗脉冲星。尽管脉冲星只相当于地球体积的一小部分，但它的引力场却强过地球10亿倍。天文学家认为，这些中子星是坍缩星体(或称超新星)的残余部分。当将死的星球失去能量时，它就会开始坍缩。而在坍缩过程中，它所包含的所有物质都挤压在一起，密度变得越来越大。随着越来越多的物质向星体的中心移动，星体会越转越快。这与花样滑冰运动员在向内收紧胳膊时，也会越转越快的道理相同，这就是为什么某些脉冲星转速惊人的原因。

在年初发现这对脉冲星之后，天体物理学家很难解释它们之间的相互作用。来自加州大学伯克利分校的科学家提供的一种解释是，在高速自转的脉冲星表面有着比预计高出10万到100万倍的带电气体，“尽管在物理上这让人难以相信，但它们靠得实在太近了”。

7 物种多样性告急:

一个都不能少

在长达40年的时间里，研究者对英国本土的蝴蝶、植物和鸟类种群进行了跟踪调查。结果显示，在一个方圆10公里的调查区域内，蝴蝶已经在13%的地区消失，71%的蝴蝶种群丧失了自己的栖息地。鸟类的状况更为严重，它们的数目已经下降了一半以上。

今年，500名两栖、爬行动物专家还完成了第一次两栖与爬行动物全球普查。在全球已知的5700余种两栖与爬行类动物中，30%以上面临灭绝的危险，其中一些甚至极度濒危。研究者指出，如果这种趋势持续下去，到下个世纪，一半以上的两栖、爬行动物都将成为过度农牧与栖息地丧失的牺牲品，从地球上彻底消失。

对北美灰狼的研究揭示了物种多样性减少的另一种形式:尽管在大规模的猎杀后，狼群依然能够维持从生物学意义上讲健康的种群数目，但基因的多样性比一个世纪前已严重退化。

8 水之秘语:

你所不知道的世界

水的结构与化学性质对于科学家来说，依然是最令他们困扰的研究方向之一。不过，今年发表的几篇论文却为我们揭开了一部分水的秘密。

当一群来自美国、德国、瑞典和荷兰的研究者站出来宣称已有百年历史的液态水结构图可能有错的时候，整个物理学界掀起轩然大波。一直以来，教科书上告诉我们，水分子由两个氢原子和一个氧原子结合而成，每个水分子又与4个另外的水分子结合，形成一个四面体。但是，新的同步加速器X光照片却显示，许多水分子实际上仅与两个另外的水分子结合。到底哪个结论是正确的？应用长达一个世纪的经典教科书是否要被重写？2005年，正有热闹可瞧。

另一场激烈的争论是关于水离子的位置的。在一个大的水体中，它们到底位于表面，还是“宛在水中央”？计算机模拟结果再度对传统的理论提出挑战，而这很可能将引发大气科学领域的巨大动荡。

9 被忽略的人与药:

人人拥有健康权

今年，在八国首脑会议召开前夕，无国界医生组织发表新闻公报指出，在制药业已经如此发达、连脱发和抑郁这些传统意义上不属于疾病范畴的健康问题都有对症药物不断问世的情况下，容忍全球1/3人口无力购买必需药物、每年1100万人死于本可预防和治疗的疾病这样的情况存在，无异于犯罪。

近十年被称为全球制药业发展的黄金年代。然而，在呈几何级数增长的公司财富背后，是南撒哈拉非洲国家几乎被艾滋病和其他传染病夺走一半壮年劳动力的残酷现实。世界卫生组织公布的长达143页的全球卫生系统研究报告指出，全世界只有10%的卫生研究预算用于防治危害全球90%人口的严重疾病，而用于改善发达国家人口生活质量的卫生研究经费却占到90%。

不过，从今年起，情况正在发生变化。在莫桑比克开展的疟疾疫苗人体试验和抗艾滋病药物降价与本土化运动的背后，都有非政府组织、富裕国家、联合国各分支机构、制药公司、研究机构和慈善团体的相互协作。盖茨基金会推动成立的“全球对抗艾滋病、结核和疟疾基金”，从2002年起投资30亿美元用于帮助128个国家改善卫生设施、对抗传染病。这种努力使生活在非洲、亚洲和南美洲的贫困人群看到了希望。其实，像疟疾、肺结核这样肆虐于不发达国家的传染病，只要给予足够的重视和关注，完全有将危害降低到最小程度的可能。

10 海洋基因组:

大海捞金

引领基因组研究潮流的“坏小子”克雷格·文特尔，在神秘的百慕大群岛附近的马尾藻海中发现了1800多种新的海洋微生物，以及121万余种科学界从未见过的基因，真的是从大海中捞到了金子。

为其买单的美国能源部下的赌注是900万美元，其余则是由文特尔自己化缘解决。天才就是天才——他特意以效仿前人周游世界的传奇方式来开始他的海洋之旅，把自己的专用游艇“魔法师二号”改装成研究船，在每隔320公里的海域中采集水样。

通常，科学家是以实验室培养的方式来研究肉眼无法看到的微生物，而在文特尔看来则完全没有必要——海洋里多得是。他这次又是利用自己的拿手好戏——“基因组测序”作为工具，从这个“不毛之海”中找到了罕见的海洋微生物资源宝库。事后，文特尔慷慨表示，所有新发现的基因组序列都将成为公共领域资料，他更大的目标是“为地球所有微生物的基因组编写家谱”。

其实，不单是深海中存在着“金子”，凡是与常温常压环境显著不同的地方，都可能存在着珍奇的微生物资源，科学家将此称为极端环境的研究。目前，科学家感兴趣的地方还包括矿井、盐湖、高原无人区等。请相信，越是人迹罕至的地方，越有可能存在着好东西。(

我们常说生命的奥秘是遗传秘码，而执行遗传秘码天书功能的单位却是基因，英文称Gene，基因是具有编码蛋白质功能的一段核苷酸序列，基因有几种不同的称呼，按功能概念区分称基因（Gene)；按基因在染色体的位置概念则称为位点（locus);

按基因在人群中的差别则可称之为等位体（Allele)。基因是生命体的基本功能单位，在人类染色体中3乘10的9次方（30亿）个核苷酸序列中，只有少数核苷酸序列编码是基因。

人类历史上最大的科技项目-人类基因组项目（Human Genome

Project）就是为了解破生命的天书-基因的，这项耗资30亿美元（实际的花费远少于此数字），从1989到2001年历时13年，吸引了世界上数百所大学，好几万科研人员的参与，最后终于在2001年由科技界和工业界同时发表结果，破译了人类的基因天书测出了30亿个核苷酸序列的排列顺序。

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人类基因组里的基因总数到底有多少呢？这是一个大问题，很多科学家在人类基因组项目未完成之前的估计是10万基因左右，在人类基因组项目完成后惊奇的发现其实人类基因只有20000-30000之间，至今最详细精确的研究结果是21000个左右：

According to the study, published by Michele Clamp and colleagues at the

Broad Institute, human gene catalogue’s such as Ensembl, RefSeq, and Vega

include many open reading frames that are actually “random occurrences” rather

than protein-coding regions — a finding that cuts the number of protein-coding

genes in the genome to around 20,500

（Reference: Distinguishing

protein-coding and noncoding genes in the human genome

Proc Natl Acad Sci

USA, PNAS December 4, 2007 vol 104 no 49 19428-19433）。

既然我们已经知道人类生命中只有区区21000左右基因，而人体内的蛋白质总数在10万左右，那么许多基因不止只编码一种蛋白质，许多基因可能协同作用来编码不同的蛋白质。笔者从上研究生起就一直有有这样一个问题，什么是机体里最重要的基因？！长期以来，没有人愿意回答这个问题，也很难回答这个问题。原因也是众所周知的，因为生命体是非常复杂的，机体是有系统，组织，器官，细胞和基因组成的，各个层次，各个结构之间都紧密相连，相互协同，相扶相成的。

历史的来看，在好多人类基因组里的基因都是经过了长期，广泛和细致的研究的，有很多是非常著名的，比如P53基因，P53基因能够编码一种分子量为53kDa的蛋白质，命名为P53。p53基因的失活对肿瘤形成起重要作用。P53基因与人类50%的肿瘤有关，目前发现的有肝癌、乳腺癌、膀胱癌、胃癌、结

肠癌、前列腺癌、软组织肉瘤、卵巢癌、脑瘤、淋巴细胞肿瘤、食道癌、肺癌、成骨

肉瘤等等。P53基因是迄今发现与人类肿瘤相关性最高的基因，人们对P53基因的认识经历了癌蛋白抗原，癌基因到抑癌基因的三个认识转变，现已认识到，引起肿瘤形成或细胞转化的P53蛋白是P53基因突变的产物，是一种肿瘤促进因子，它可以消除正常P53的功能，而野生型P53基因是一种抑癌基因，它的失活对肿瘤形成起重要作用

其他很重要的基因比如转化生长子（TGF-beta）基因，这也是个广泛研究并发现是有一系列基因组成的超级家族，它是一个涉及包括发育、伤口愈合及细胞增殖和存活等诸多生物学过程的细胞外配体的大家族。由于这些蛋白质可以兼具促进生长和抑制生长的作用，因此人们认为它们既参与肿瘤的发生和转移的过程又参与防止这些病理表现型出现的过程。

刺猬（Hedgehog)基因家族也是个非常重要的超级家族，刺猬基因家族的表达异常影响到生长发育，造成前脑无裂畸形等发育缺陷性疾病，对面部和神经系统的中线产生影响。表现为耳低位，双侧唇裂及腭裂、单中央门齿、缺陷性中央神经系统分隔,小头、眼异常、眼间距缩短、智力发育迟缓、耳聋、惊厥及室间隔缺损，一些严重的病例甚至有单眼症。此外，刺猬基因家族通路中某一部分发生突变，可以发生癌变。已知刺猬基因家族的病变能够造成基底细胞癌综合征、单发基底细胞癌、髓母细胞瘤、脑膜瘤、神经外胚瘤，乳腺癌、食管癌、鳞状细胞癌和毛发上皮瘤等等。

很多基因对机体的影响不仅具有正反双向功能，而且还不止作用于一个系统，有的基因参与机体的好几个系统的病变，像Runx基因家族，Runx-1基因与儿童最常见的癌症—急性淋巴细胞性白血病有关；Runx-2则参与调控成骨细胞分化和骨质形成及自身免疫病；Runx-3与胃癌和直肠癌细胞的形成有关。

从功能方面，基因可以分类为很多基因家族，例如 肿瘤基因家族：p53, Rb, mTor, TGF-beta, WNT,

Hedgehog，，Runx，C-myc, Ras 等等。发育基因家族： FGF,TGF-beta, Wnt， Hedgehog，Notch1

等等。免疫基因家族： Ig家族，TNF,IFN, Foc-P3，PTPN22， IL家族，Th1，Th2和Th17细胞基因等等；炎症基因家族：， TNF,

PTPN22，TGF-beta等等；干细胞基因家族： Oct-3/4, SOX2, c-Myc, and Klf4等等 细胞调亡基因家族：

Caspase1-8，Bcl。。。等等 。

美国《时代》杂志在2007年评出了当年十大科学发现, 其中的发现之一就是两本权威期刊

《Cell》及《Science》在2007年11月20日同时刊出来自美国及日本两个研究团队的一项报告，证实皮肤细胞经过“基因直接重组(direct

reprogramming

)”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。这项发现一方面解决了利用胚胎进行干细胞研究的道德争议，另一方面也使得干细胞研究的来源更不受限。这两个研究团对分属于日本京都大学及美国威斯康辛大学麦迪逊分校的两个团队虽然独立研究，但使用的方法几乎完全相同，更巧合的是竟然同时分别被两本期刊审核通过，证明基因直接重组技术的确有效。他们所使用的方式都是利用病毒将四个基因送入皮肤细胞，促使普通的皮肤细胞产生变化，最后成为带有胚胎干细胞性质的细胞，称为诱导式多能性干细胞

（iPS）。

在这两个研究团队中，日本京都大学山中伸弥（Shinya Yamanaka)发现只需要将四个基因 Oct3/4, Sox2, c-Myc, Klf4

送入已分化完全的小鼠纤维母细胞，即可以把纤维母细胞重新设定变回具分会全能性的类胚胎干细胞”诱导式多能性干细胞” (induced pluripotent

stem cells, iPS cells)。而美国威斯康辛大学的汤姆森（James Thomson）研究团队则利用了OCT4, SOX2, NANOG,

and LIN28四个核心基因，同样也可以将人类体细胞重新设定变回干细胞，成为Ips 细胞。

既然生命体最初是从一个干细胞发育而成，干细胞的万能分化和再生特又使干细胞具有特殊的重要意义，那么干细胞基因家族可是说是生物机体里最重要的基因家族了，因为干细胞具有再生和惊人的分化能力，是很多组织，器官和细胞的根源和起始。根据山中伸弥教授和汤姆森教授团队的研究最初需要四个诱导式多能性干细胞核心基因Oct3/4,

Sox2, c-Myc, Klf4或者OCT4, SOX2, NANOG, LIN28。但是最近德国马普研究所舒乐教授（Hans R

Schöler）团队发表在《Cell》上的文章把这项工作推向了更进一步，他们只用了一个基因OCT-4就成功的在体细胞中诱导出了多能性干细胞iPS！他们的论文摘要是这样的：

The four transcription factors Oct4, Sox2, Klf4, and c-Myc can induce

pluripotency in mouse and human fibroblasts We previously described direct

reprogramming of adult mouse neural stem cells (NSCs) by Oct4 and either Klf4 or

c-Myc NSCs endogenously express Sox2, c-Myc, and Klf4 as well as several

intermediate reprogramming markers Here we report that exogenous expression of

the germline-specific transcription factor Oct4 is sufficient to generate

pluripotent stem cells from adult mouse NSCs These one-factor induced

pluripotent stem cells (1F iPS) are similar to embryonic stem cells in vitro and

in vivo Not only can these cells can be efficiently differentiated into NSCs,

cardiomyocytes, and germ cells in vitro, but they are also capable of teratoma

formation and germline transmission in vivo Our results demonstrate that Oct4

is required and sufficient to directly reprogram NSCs to pluripotency

值得指出的是舒乐教授是在神经细胞中只用一个OCT4基因就诱导出了多能性干细胞，而神经细胞的分化和发育是所有组织细胞中很难的一类，这也从另一个方面说明了OCT4基因的重要性！OCT4是参与调控胚胎干细胞自我更新和维持其全能性的最为重要的转录因子之一，同时也是体外建立诱导多功能干细胞（iPS）的关键基因。

OCT4基因在干细胞的增殖、分化、应激反应、凋亡过程等多个生物学过程中发挥着重要作用。OCT4基因含有一种叫POU的功能区域，POU的意思是(Pit

Oct

Unc)，POU编码的POU蛋白DNA结合蛋白，对维持细胞多能性有重要作用。相信对与OCT4的研究将会讯速展开，因为OCT4不只是一个干细胞的全能控制基因，也可以说是生命机体里最重要的一个基因，多年来困扰遗传学家的疑问现在终于被细胞生物学家回答了！