你可能经历过电击的不安和不舒服的感觉，甚至做过脑电图（EEG）测试，它可以监测大脑的电活动。电与人之间的相互作用已经变得相当普遍，但不太为人所知的是，电信号也存在于人类体内。生物电是生物体内的电，在200多年前就被发现了，1794年，德国科学家路易吉·格兰尼首次提出了“动物电”的证据。生物电在动植物界无处不在。电鱼至少有500种，其中最著名的是电鳗。成年电鳗体重可达20公斤，能产生500伏的电击，足以杀死一个人。生物电如何影响细胞？我们现在知道，生命系统在细胞自组装、复杂形状的重塑、伤口愈合和组织再生等方面表现出非凡的利用电位的能力。然而，细胞电位网络构建和修复组织的方式仍然是一个悬而未决的问题。电位直接引导细胞迁移。当置于外电场（EF）中时，几乎所有哺乳动物细胞都能看到这种现象，这种现象被称为电轴或电流轴。电轴是细胞在电场中的定向运动。伤口EFs中自然产生的电流一直不为人们所了解或忽视；但我们可以使用振动探头、玻璃和铂微电极或Bio-electric Imager®来检测和可视化皮肤表面的电位。过去十年的研究提供了令人信服的证据，证明了EFs在伤口愈合中的作用。有趣的是，在划伤模型中

知乎上有一个令所有硕博男默女泪的题目《论文被抢发是怎样一种体验》？图片来源：知乎我想很多生物领域的科研狗对这个题目都有着深刻的体会。我在毕业后很长一段时间中，都活在博士最后一年，做了四年博士课题被抢发所带来的阴影里。还记得那篇抢发论文发表的那一个晚上，当看到论文的副标题就是我博士课题的题目的时候，之前已经被抢发过两次的我在一瞬间崩溃，嚎啕大哭，也决定放弃科研。对这个课题，我倾注了博士期间的所有精力，完成度高于 80%。在博士最后一年发生的抢发，而且是从研究蛋白，疾病模型以及表型的全方面抢发，对我课题的创新性和影响力的打击都是毁灭性的。一千多个煎熬的日夜，无数个辗转反侧的不眠之夜，披星戴月的熬夜做实验，那一片片胶，一张张膜，成百上千只死在我手上的小白鼠，在一瞬间都失去了意义。我决定放弃学术。因为我不想再一次感受被抢发的痛苦，哪怕只有一点点可能也不想。第一次被抢发我的导师并没有太多我主攻领域的背景，所以课题的初期研究开展的非常艰难。每天顾此失彼，疲于奔命。尽管如此，等到博士第二年要开题答辩的时候（如果不过就会停补助），我的动物模型才刚刚搭起来。由于没有数据，加上一天天逼近的答辩日期，我更加

面包小麦（Triticum aestivum）是世界上产量第二高的谷物，种植面积超过2.15亿公顷，是人类食物中植物蛋白的主要来源。大约11700年前，它首先在西亚驯化，之后传播到北非、欧洲和东亚。科学家们目前正试图找出如何养活不断增长的人口；在未来50年里，我们将需要种植比农业诞生以来产量更多的小麦。改良小麦的关键在于确定可以开发利用的基因，以满足人们对优质食品日益增长的需求。不幸的是，小麦的基因组测序是相当困难的。小麦基因组的复杂性面包小麦是一种异六倍体，这意味着它有六组七条染色体，来自三种不同的祖先物种（小麦、山羊草和陶氏山羊草）。小麦基因组分为三个亚基因组：A、B和D，每个亚基因组几乎是人类基因组的两倍。小麦基因组本身并不比较小的基因组更难测序。研究人员一直在努力将所有字母按正确的顺序排列在一起。小麦基因组包含17千兆碱基（而人类基因组只有3千兆碱基），其中80%是重复序列。因此，使用全基因组鸟枪测序方法变得毫无吸引力，因为它们能产生500-1000个碱基的读数。为了理解这个问题为什么如此复杂，想象一个有1700万个小碎片的拼图，其中80%的碎片非常相似。一个由来自55个国家的

10 月 13 日，有微博网友爆料称，位于江苏徐州的江苏师范大学科文学院开始暴发肺结核，其中有一个班级的学生做肺结核检查，发现有 19 个人肺结核 CT 存在问题，但学校并未重视。该名自称是江苏师范大学 18 级软件 1 班的同学称，他于 2019 年被传染肺结核，同年 11 月被确诊。但在此后一年的时间里，学校非但没有发布任何通知，也没有提醒学生佩戴口罩，更没有安排相关学生做 CT 检查，只是一直做 ppd 皮试检测。该网友表示，近日，学校陆续有救护车抵达，紧接着，一批批学生拖着行李箱回家。虽然学校都知道有学生感染肺结核一事，学校依旧在正常上课。10 月 14 日， 江苏师范大学多名学生感染肺结核的消息冲上微博热搜，晚 6 点 45 分学校官方微博发布情况说明。声明中称「2019 年 8 月 21 日至 2020 年 10 月 12 日期间，江苏师范大学科文学院（独立学院）潘安湖校区陆续发现在校学生肺结核病例 22 例」，并提及对结核菌素试验强阳性的师生又通过 CT 筛查来进一步排除诊断。图片来源：新浪微博可怕的白色瘟疫，每年新发 80 多万人相比于肆虐全球的新型冠状病毒，大众觉得肺

很少有高校会把建校周年庆与所辖学院的周年庆同时庆祝，但四川大学就这么做了。图片来源：川大官网最近，原华西医科大学校长、原卫生部副部长曹泽毅的讲话，流传到网上。曹老校长在祝贺母校 110 周年华诞的同时，寄语继往开来的华西人，希望能够纠正华西被并入川大的历史遗憾，结束「对两校都不利的局面」，呼吁校友和华西学子「为华西的独立、华西的恢复而努力工作」。图片来源：曹老校长讲话截图曹老校长的讲话引出不少讨论，关心中国高等教育的学界内外热心人纷纷发表看法，有关高校合并的话题，重新进入公众视线。图片来源：知乎截图大问题咱讨论不了，就说说华西与川大，到底应不应该分家，是不是分家后就真的能「甩开羁绊，各自奋蹄」呢？华西与川大的联姻在谈今天的事情之前，有必要先了解点两校的历史。华西医学在 110 年的历史中主要经历了四个时期，按照时间先后分别是：华西协合大学（1910-1951）、华西大学（1951-1953）、四川医学院（1953-1985）、华西医科大学（1985-2000）。图片来源：川大官网与国内大多数老牌医学院一样，华西的创办也同样发端于国外教会。1910 年，美国、英国、加拿大的 5 个教会在

「将试纸条的箭头端插入尿样中，3 秒后取出平放，5 分钟内，肉眼观察结果。出现紫红色的两道杠，是阳性反应，表明受检者怀孕了。如果只出现一道杠，则是阴性反应。」 以上是每年 2 月 14 号以后，检验科一项业务量飙升的检测 —— 尿妊娠试验。而它也是最简单，最 「傻瓜」 的检测。不出 5 分钟，我们就能轻松获知受检者是否怀孕。很多女性自己购买试纸，在家中也可以检测，既方便又隐私。 但事情并不总是如此 easy。放在从前，想要准确判断一名女性是否怀孕，尤其是早孕，可绝非易事。 如果穿越到从前，那时候如何检测早孕呢？下面就带大家领略一番。 古代的妊娠试验 除了中国的诊脉验孕外，各个古代文明中，都有一些神（qi）奇（pa）的方法。 公元前 1350 年左右的古埃及，使用的验孕方法是这样的：「每日将妇人的尿，分别浇在两包小麦和大麦种子上，之后若大麦发了芽，那她怀的是男孩；若小麦发了芽，则是女孩；如果都没发芽，那她就没有受孕。」 虽然这个方法听着着很不靠谱。但现代科学家对其验证后发现，70% 的孕妇尿液，居然能得到阳性结果。而非孕女性和男性的尿液则没有效果。 也许是女性怀孕后，尿中增多的雌激素

有关HeLa细胞基因组序列公布的隐私和伦理问题引起了大量评论。除了一些著名科学期刊的文章，《纽约时报》也加入了这一有趣的讨论。今天，法规要求在建立个人细胞系之前获得知情同意。我们如何对待最初在62年前建立的未经同意的HeLa细胞？谁应该主张细胞系的所有权，是最初的病人还是实验操作和选择特定细胞系的研究人员？如果有的话，也许双方都可以要求所有权。虽然有趣，像这样的辩论似乎遗漏了一个基本的科学问题。目前的HeLa基因组，或任何其他HeLa基因组，虽然来源于Henrietta leacks的基因组，但不是她的个人基因组。毫无疑问，HeLa细胞之间的大多数DNA序列是相同的，并且缺少原始细胞。然而，HeLa细胞基因组和less的基因组显示出很少的相似性。莱克斯的基因组最初包含46条正常染色体，而大多数HeLa细胞有70-90条染色体，有20多个易位，其中一些染色体高度复杂，涉及多个染色体重排。为了充分理解这一点，我们必须理解和定义什么是基因组。基因组不仅仅是基因的集合，就像珍珠串在一起。当单个基因产生功能部件或蛋白质时，基因组结构有一个由核型定义的功能，它提供了描述这些部件如何协同工作的蓝图。

环鸟苷酸 - 腺苷酸合成酶 (cyclic GMP-AMP synthase, cGAS) 是胞质 DNA 的传感器，能够通过 cGAMP-STING 途径刺激 I 型干扰素反应，对于先天免疫反应至关重要。此外，cGAS-STING 途径对肿瘤具有复杂的影响。一方面，某些癌症通过使 cGAS-STING 途径失活而逃避了免疫，但另一方面 cGAS-STING 途径的活化可促进了抗肿瘤免疫力。STING 在癌症中常被抑制，但 cGAS 很少丢失，这提示了 cGAS 可能具有不依赖 STING 的功能。 2020 年 10 月 14 日，哈佛医学院兰利课题组于 Science Advances 杂志在线发表题为 cGAS suppresses genomic instability as a decelerator of replication forks 的文章，文章第一作者为陈浩，美国国家科学院院士陈志坚教授课题组参与了这项研究。该研究成功揭示了 cGAS 不依赖 STING 的功能，发现 cGAS 充当 DNA 复制叉的「减速器」，降低细胞复制速率，维持基因组稳定性。这一发现丰富了

远古时期，我们的祖先的生活并不像现在这么富足。无法获得稳定食物来源，使得对碳水化合物，脂肪以及盐的渴望被刻进了人类的基因之中。这些基因也成为了我们解决三高与肥胖问题路上最大的障碍。 图片来源：Cell 2020 年 10 月 14 号，来自麻省总医院的王立峰以及加州大学伯克利分校 Anders M. Näär 团队在顶级期刊 Cell 上刊登了题为 A MicroRNA Linking Human Positive Selection and Metabolic Disorders 的研究 [1]，报道一种曾经帮助远古人类熬过饥荒，却危害现代人类健康的 miRNA。 研究内容： 在人类基因组的 2q21.3 区域中，存在着大名鼎鼎的乳糖酶基因。这个曾在远古时期帮助人类消化牛奶中的乳糖，并以此囤积脂肪度过饥荒的基因，却造成了现代社会中肥胖问题。后续研究也证明，这个长达一百万碱基的区域上不止有乳糖酶基因，在这个区域上的其他基因也与多个物种的代谢息息相关。 图片来源：Cell 因此，作者选择了广泛存在乳糖酶持续（Lactase persistence）现象的欧洲人作为研究对象，并对他们的 2

自 2009 年，荷兰科学家 Hans Clevers 实验室首次在体外将 Lgr5+ 肠道干细胞培养成小肠类器官，短短十几年，类器官（Organoid）火爆科研圈，成为炙手可热的体外模型系统。 类器官是体外培育的 3D 迷你器官，能高度模拟体内组织器官的结构和功能，来源于组织或胚胎干细胞（ESCs）/诱导多能干细胞（iPSCs）。作为体外模型系统，类器官可用于解析遗传发育、建立疾病模型、筛选药物和检测毒性以及探索个性化医疗方案。 目前，已成功培育出脑、结肠、内耳、小肠、肾脏、肝、肺、胰腺等不同器官的类器官，其培养条件及方法各不相同。 类器官神通：新冠患者的「替身」在新冠肆虐的 2020 年，类器官技术成为验证病毒感染机理和寻找有效治疗方法的重要工具之一。两个著名的研究团队分别使用成体干细胞和 ESCs/iPSCs 构建类器官模型来完成相应研究。 类器官研究开山鼻祖 Hans Clevers 在 Science 的一项研究中，采用 R&D Systems 的 Cultrex® BME 基质胶从人的小肠成体干细胞培养出小肠类器官，并证明 SARS-CoV 和 SARS-CoV-2

人类免疫缺陷病毒-1（HIV-1）通过与CD4受体结合，然后与另一个受体CCR5相互作用来攻击人体细胞。后者不久前已经被确定为HIV-1患者的潜在治疗靶点：结果表明，CCR5基因32bp片段纯合缺失的个体对病毒的传播具有抵抗力。2014年，新英格兰医学院发表了一项研究，展示了可能是基于基因组编辑的治疗的第一个临床试验：应用锌指核酸酶修饰自体CD4+细胞，删除CCR5的野生32bp区域，并将其移植回12名登记的HIV-1患者体内。虽然研究结果好坏参半——这项研究的主要目的是检验这种疗法的可行性，只研究诱导的部分遗传抗性——但它表明了一件事：基因组编辑是一种可行的治疗选择，尽管目前仍处于很大程度上不发达。HIV-1与其他一些疾病一样，是基因治疗的主要候选者，因为只有一种基因修饰才能使治疗有效。虽然同时编辑多个基因是可能的，特别是使用CRISPR/Cas系统，但目前效率很低，而且CRISPR/Cas系统还不够具体，我们不需要多加思考就可以在基于人类的研究中使用它。别在人类生殖系里胡闹这并不是说基因组编辑工具在生物医学研究中找不到应用。2014年，华大基因深圳的研究人员描述了利用泰伦技术制造的

暗淡轻黄体性柔，情疏迹远只香留。何须浅碧轻红色，自是花中第一流。—— 李清照《鹧鸪天》 已经到了金桂飘香的时节，忙碌的科研之余不要忘记欣赏身边的美好事物。 持续关注我们的三句话栏目，助你成为科研圈中的第一流。1. Science 背靠背，细胞核是细胞空间运动的总控制室 密集组织、体力活动和损伤中的空间限制都会导致细胞形状的变化。来自西班牙的 Valeria Venturini 等人发表了题为 The nucleus measures shape changes for cellular proprioception to control dynamic cell behavior 的文章， 发现细胞行为的变化与细胞核的拉伸和内核膜 (INM) 的展开有关，INM 的展开通过激活胞浆磷脂酶 A2 (cPLA2) 和代谢产物花生四烯酸 (AA) 来触发钙依赖性的机械转导途径，从而调节肌球蛋白 II 的活性，调节细胞形态。同期发表的另一篇文章题为 The nucleus acts as a ruler tailoring cell responses to spatial constrain

万物的尽头都是死亡，生命的基础结构细胞也不例外。 通常来讲，细胞的死亡途径也分「自杀」与「他杀」，即细胞程序性死亡 —— 细胞凋亡 (Apoptosis)，以及细胞坏死（Necrosis）。随着科学的发展，人们对细胞的死亡方式逐渐有更深的认识，在这两种分类上又进行了细致的划分。狭义上的细胞凋亡（Apoptosis）由 caspase-8 介导，不引起组织损伤；坏死性凋亡（Necroptosis）是近年来新发现的一种受调控的死亡方式之一，发生在 caspase-8 受抑制的情况下；细胞焦亡（pyroptosis）则描述了一种受调节的死亡过程的炎症模式，常发生在病原体入侵时，对于增强抗微生物免疫极为重要。几种重要死亡方式特征对比图如下：2019 年 12 月，德国科隆大学 Hamid Kashkar 等在 Nature 发表题为 Caspase-8 is the molecular switch for apoptosis, necroptosis and pyroptosis 的文章，报道 caspase-8 也诱导细胞焦亡，是站在细胞凋亡三岔路口的「开关」。 那么，

2012年，基因组编辑进入了crisper focus（使用目前基因组学中最严重的双关语），来自两个独立小组的演示——Jennifer Doudna和Emmanuelle Charpentier，以及Feng Zhang和Luciano Marrafini——细菌免疫系统等价物CRISPR/Cas，可有效用于基因组的靶向修饰。随后进行了更多的研究。当然，CRISPR/Cas系统只是我们多年来试图应用于基因组编辑的一系列分子生物学工具中的另一个。2011年，泰伦被《自然方法》誉为年度最佳方法。可编程的ZFNs出现的时间甚至更长，1996年钱德拉赛加兰集团（Chandrasegaran group）首次发布了柔性限制酶的演示。 所有这些技术都有他们的狂热者；他们一起极大地扩展了分子生物学工具箱，改变了生命科学的可能。在过去的两年里，没有一个星期没有一个出版物在摘要中包含“基因组”和“编辑”。 从原则证明到翻译 看来基因组编辑可以以光速完成之前花费数年甚至数十年的成果。随着美国食品和药物管理局即将批准一种近年来最受期待的药物——一种降低低密度脂蛋白（LDL）的PCSK9抑制剂的批准，最近一项

曾几何时，在南京西祠胡同社区的论坛上出现过这样一则帖子 ——《延期毕业，理工大博士跳楼事件实拍》，从当时像素并不出众的照片中依稀可见，一位博士横坐在四楼的窗台上，意兴阑珊，表情悲伤。这位来自南京理工大学名叫周健伟的博士当时面临这样的处境：三十而立虽已结婚但补助微薄，博士延期面临经济断粮，已具备毕业资格却工作无望。 当他遭遇学业、经济、生活三重绝望时，情急之下选择以假装跳楼威胁导师，采取以「无赖学闹」对抗「无理良师」的方式要求导师允许其毕业，最终导师无奈妥协，学校为其成功办理毕业手续。与甚嚣尘上、沸沸扬扬的「医闹」事件相比，「学闹」稍显势单力薄，「学闹」是指相对弱势的学生群体，在自身合法利益受到压迫和剥削而无退路可走的情况下或者忍无可忍时，采取一些非常规手段或极端方式试图以「闹」来解决问题的现象。周健伟博士以「学闹」方式顺利毕业虽说剑走偏锋，但是这种以刚治刚的方式最终使问题得以解决，生活从此迎来华丽转身迈入新的人生殿堂。 「学闹」诞生 —— 良有以也萧伯纳曾说，人生有两出悲剧，一出是万念俱灰；另一是踌躇满志。还有一出悲剧也许老爷子没体验过，那便是踌躇满志后的万念俱灰！ 从近年来屡屡发生选

2020 年 10 月 21 日，北京生物结构前沿研究中心陈春来课题组和李丕龙课题组合作，在《美国科学院院刊》（PNAS）杂志发表了题为：Phase separation at the nanoscale quantified by dcFCCS 的研究论文。相变作为物质的一种特性（如水、冰和水蒸气三相之间的转换）在物理学界及日常生活中早已广为人知。虽然相变是一个物理现象，但是近年的研究表明相变在生命活动中同样发挥着至关重要的作用。在细胞中，相变是以生物大分子（蛋白质和 RNA）液 - 液相分离（Liquid-liquid phase separation，LLPS）的形式发生的，类似的现象在高分子化学和软物质物理等领域的研究已经有近百年的历史了。细胞中存在「液 - 液相分离」现象是在 2009 年被明确提出，并成为近几年来生命科学领域的一个新兴热点。近期的研究表明，液 - 液相分离可能诱导细胞内形成多种没有脂膜包被的无膜细胞器。这些无膜细胞器通过对细胞组分的选择性浓缩和分离，参与了包括 RNA 代谢，核糖体生成，DNA 损伤应答和信号转导等许多过程。此外，液 - 液相分离过程与神经退

随着城市化的进行，人类的生活方式愈来愈向久坐的方向发展，这使得肥胖成为了现代社会中最严重的健康问题之一。除了肥胖与糖尿病之间的直接联系之外，已经有大量研究表明过高的体重会显著提高患心血管疾病、癌症、关节炎、肝肾病变以及精神疾病等多种疾病的风险，而这些「罪状」也远远不是肥胖所带来风险的全部。2020 年 10 月 6 日，来自西班牙赫罗纳大学 José Manuel Fernández-Real 教授与 Rafael Maldonado 教授带领团队在 Cell 子刊 Cell Metabolism 上发表了题为 Obesity Impairs Short-Term and Working Memory through Gut Microbial Metabolism of Aromatic Amino Acids 的研究 [1]。报道了肥胖能够通过影响肠道微生物的芳香族氨基酸（Aromatic Amino Acids）代谢来损害大脑短期记忆与工作记忆，为「脑肠轴」的机制提供了新的注解。 研究内容：此前有研究报道认知能力下降与肥胖存在一定程度的相关性，但医学界并不知道是因为认知能力下降

随着肿瘤免疫疗法的不断发展，越来越多的新药物能够直接或间接促进免疫系统靶向杀伤癌症，从而成为了癌症治疗的焦点。在该领域内，不同形式的免疫疗法（immunotherapy）—— 例如检查点抑制剂疗法（checkpoint blockers）、溶瘤病毒疗法（Oncolytic virus）和嵌合抗原受体 T - 细胞疗法 (CAR T cells)—— 在缩小或清除特定类型癌症以及延长癌症患者的寿命方面取得了前所未有的成功。然而，大量的实际临床试验发现，仅部分非小细胞肺癌以及黑色素瘤等类别的癌症患者受益于免疫检查点疗法，更多的患者对这种疗法没有很好的应答。因此，生命科学界以及医药界都在积极探寻新的肿瘤免疫疗法。2020 年 10 月 21 日，美国纪念斯隆凯特琳癌症研究中心（Memorial Sloan Kettering Cancer Center，MSKCC）的免疫学家李铭（Ming O. Li）教授在 Nature 杂志上「背靠背」发表两篇文章 TGF-β suppresses type 2 immunity to cancer 以及 Caner immunotherapy via

达尔文关于牛的遗传起源和驯化的观点查尔斯达尔文对驯化的过程非常着迷，他提出了一个很好的例子：征服和对动植物的人工选择与自然世界中自然选择的进化相呼应，尽管速度更快。在整理生物进化的证据的过程中，达尔文还思考了家养牛的起源，他正确地认识到，无驼峰牛和驼峰斑马牛是由人类从现已灭绝的野生野牛（Bos primigenius）的不同生物种群发展而来的，它们分布在欧亚大陆的各个时期冰河时代的最后几天。“关于绵羊和山羊，我没有意见。从布莱斯先生告诉我的事实来看，关于印度驼背牛的习性、声音和体质，我认为这些牛是从我们欧洲牛的一个不同的土著群体传下来的；几位称职的法官认为，这些牛的父母不止一个。”第一章：驯化下的变异，关于物种的起源（1859）这段引自《物种起源》的引文表明，19世纪的养牛专家认为，欧洲牛很可能有多方面的遗传起源，“不止一个野生亲本”随着第一个完整的野牛核基因组序列的公布，现在很明显，这些维多利亚时代的繁殖者是非常有先见之明的。我们和其他人提出的基于单亲线粒体和Y染色体DNA分析的家养牛进化的简单模型需要进行修改，以便更细致地了解家养牛和野牛之间的杂交和基因流动，因为早期欧洲农民迁入新

人类是典型恒温动物，人体的温度基本保持稳定，也有研究表明人类的体温比 200 年前下降了 0.4 摄氏度。脂肪组织产热与皮肤散热在保证体温恒定上起着关键性作用。但是，看似简单的体温维持，还隐藏着更多的奥秘—— 人们常常感叹，为什么严寒酷暑我都能抗的住，偏偏换季的几天瑟瑟发抖、常生病呢？体温维持机制在这其中发挥了什么作用呢？ 这篇最新 Nature 文章或许能给出一定提示。2020 年 10 月 28 日，来自苏黎世联邦理工学院 Wenfei Sun 博士与其导师 Christian Wolfrum 教授联手在最新一期的 Nature 上发表了题为 snRNA-seq reveals a subpopulation of adipocytes that regulates thermogenesis 的论文 [1]，新发现了一种特殊的脂肪细胞对产热的负向调节作用。 研究内容： 我们体内的脂肪细胞主要由三类组成：负责储藏能量的白色脂肪细胞，负责产热的棕色脂肪细胞，以及介于两者之间的米色脂肪细胞。这些细胞在人体代谢中都扮演着极其重要的角色。尽管此前已经有研究对这些细胞进行了进一步细分，但依