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破解生命密码 打开中国生物研究新视野

已有 2118 次阅读 2015-3-5 20:38 |系统分类:博客资讯

全世界最权威的学术杂志之一——《细胞》杂志一直站在生命科学领域发展的最前沿。
 
2014年,《细胞》创刊40周年。为了庆祝这份“激动人心的生物学期刊”的生日,《细胞》特地邀请全球40位40岁以下的优秀生物学家,分享他们的科学理念、人生哲学、研究中的苦与乐以及实验室以外的生活。
 
在这40位生物学家中,4位是华人学者。他们分别是深圳华大基因研究院院长王俊、清华大学医学院教授颜宁、美国麻省理工学院博士张峰(Feng Zhang,音译)、中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所研究员高大明。他们无一例外都在各自的研究领域中进行了积极的探索和不懈的追求。
 
从造福社会、服务人类健康的角度出发,王俊在基因组科学领域,努力发掘基因技术和数据分析在健康医疗领域中的价值;颜宁结合结构生物学与生物化学、生物物理学,在膜转运蛋白的功能机制方面进行大胆尝试;张峰率先利用CRISPR/Cas系统,以廉价、简易和准确的方式编辑基因组,在改善人类疾病建模和开发治疗方面提供了有效的工具;高大明则聚焦于调控肿瘤细胞生长增殖的核心信号转导与细胞代谢调节机制方面,试图为癌症的临床治疗提供新思路。
 
新年伊始,《细胞》推出了一期名为“Best of 2014”的特刊。这份特刊在下载和点击量的基础上盘点了2014年最受关注的一系列文章(主要包括SnapShot、综述和研究论文)。
 
其中,“最受关注的十大论文”颇为引人关注。以黄行许、季维智、沙家豪为通讯作者的《通过CAS系统获得基因修饰的食蟹猴》研究论文入选。此外,来自美国麻省理工学院和南加州大学的两位华人学者——蔡理慧(Li-Huei Tsai)、董宏伟(Hong-Wei Dong,音译)分别凭借“删除痛苦记忆”、“绘制新皮层神经网络”的成果位列十佳。而另两位华人学者——哈佛医学院的袁钧英和芝加哥大学的赵英明则入选了十佳SnapShots。
 
华人生物科学家在世界级舞台的频频亮相,向国际生命科学领域传递出这样一种讯息:中国生物科学家早已成为全球生命科学和生物技术发展的一支不可或缺的重要力量。
 
崭露头角 喷薄欲出
 
一个国家或一个科研机构的基础科学研究水平,往往可以从论文发表率中窥见一二。而在国际高水平期刊上发表论文的数量,更是常常被作为定量判断的一项指标。
 
早在1980年,中国科学院微生物研究所的王敖全、戴秀玉和陆德如就曾在《细胞》上发表过关于大肠杆菌Tn2转座子转座性质的研究论文。可是之后,历经约四分之一世纪的沉寂,《细胞》上迟迟不见中国内地科学界的第二篇论文。
 
直到2005年1月14日,饶毅研究组率先打破了这一困窘之局。虽然当时饶毅在美国西北大学有全职工作,但他同时还在中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所兼职。而这篇关于发现对确定神经细胞极性起关键作用的蛋白质论文的研究工作却是完全在国内完成的。立足于中国本土的研究成果在《细胞》上发表,25年来还是头一次。
 
好戏刚刚开始。中国科学家自此便不断地在《细胞》上 “露脸”。
 
十年来,中国科学家在《细胞》上共发表研究论文47篇,而在《细胞》子刊上发表的研究论文更是呈现出“井喷”之势。
 
以2014年为例,截至年底,以中国内地为第一完成单位在《细胞》及其子刊上发表的论文共107篇。(详见表1)
 
由表1可以看出,在这107篇研究论文中,以中国内地为第一完成单位发表在影响因子20以上的《细胞》及其子刊中的论文占1/4之多,这说明我国科学家完全立足于本土的研究在数量上呈增长之势,反映出我国生命科学领域科技水平的整体提高。
 
依托地域凸显实力
 
2014年12月17日,《自然》杂志基于2013年中国发表论文的情况推出了一期特别增刊“Nature Index: 2014 China”,其中指出中国成为了仅次于美国的世界第二大科研产出国家。该特刊根据“加权分值计数法”指数(WFC)评分还列出了对科研最有贡献的中国十大城市和研究机构,其中北京和上海位列城市榜第一和第二,中国科学院和北京大学则分别位列生命科学领域科研机构排名的前两位。
 
而这一排名与对2014年以中国内地为第一完成单位在《细胞》及其子刊发表论文情况的分析又一次不谋而合。
 
将2014年以中国内地为第一完成单位发表论文的机构按所属的省、直辖市、自治区或特别行政区进行归类,从而得出在《细胞》及其子刊上发表论文机构的地域分布。
 
从表2中可以看出发表论文最多的两个地区为:北京市和上海市,这两个地区发表的论文数量占以中国内地为第一完成单位的总论文发表量的72.9%。特别是北京,以45篇论文高居榜首,充分展示了北京作为我国政治、经济、文化和科技中心的强大实力。
 
再将这107篇论文按所属机构进行分类。经统计,共有37家单位作为第一完成单位发表论文,发表论文的科研机构也体现出很强的集中性,优势科研机构和重点高校发表的论文占有很大比例。
 
在所属机构中,中国科学院(所属研究院所,不含中国科学技术大学)作为我国最大的国立科研机构,发表论文最多——共40篇——占总数的37.4%。其中中科院上海生命科学研究院19篇。
 
19所高校共发表论文57篇,占总数的53.3%。其中北京大学12篇,清华大学6篇,上海交通大学5篇,第二军医大学、浙江大学各4篇,南京大学、武汉大学、中国科学技术大学、复旦大学、厦门大学各3篇,四川大学和南开大学各2篇,其余7所高校均只发表1篇。
 
这些数据充分展示出经济发达、高校密集的地区发表的论文更多,也凸显出高产机构在发表论文数量上的明显优势。当然,从另一方面来说,也体现了国内地区、机构科研资源配置的不均衡,因而使得国内高水平的科研人员集中向科研水平较高、资源配置优良、经济实力较为雄厚的地区和机构流动。
 
另外,这107篇以中国内地为第一完成单位发表的论文中,完全由国内完成的研究论文有47篇,占总数的43.9%。其中国内合作完成的有29篇,由一个单位独立完成的有18篇。
 
在这18篇文章中,又以中国科学院(所属研究院所,不含中国科学技术大学)独立完成的论文最多,共8篇。其余分别是南京大学和清华大学各2篇,第二军医大学、北京大学、上海交通大学、中国科学技术大学、四川大学和南通大学各1篇。
 
本土原创性的研究工作日益增多,带给中国学者更多的是一种激励和信心,让对国内研究环境心存疑虑的海外学者逐渐认识到,国内同样可以做出高水平的研究。
 
形势向好 挑战仍存
 
从2005年至今,我国学者在《细胞》及其子刊上发表论文无论从数量还是质量上都已取得很大进步,且也具备了一定的实力参与国家高水平的科技竞争,中国的科研能力在持续提升。
 
这些进步的取得与中国近年来经济发展、科技教育投入的加大密不可分。2013年,中国共投入研究与试验发展(R&D)经费11846.6亿元,比上年增加1548.2亿元,增长15%,成为仅次于美国的世界第二大国;R&D经费投入强度首次突破2%,达到2.08%。而十年前,R&D经费投入强度仅为1%。
 
另外,随着国家一系列人才计划的出台与实施,吸引了大批海外优秀科技人才陆续回国,逐渐成长为相关科技领域的学术带头人,为国家带动培养了一大批后备人才队伍。
 
政策的变化和科研投入的增加,改善了科学研究的环境,更加激发了中国科学家科研创新的动力和研究的活跃度。早在2009年,我国学者发表的科学引文索引(SCI)论文数量就已位列世界第二。
 
不过从全球角度来看,中国的科技水平与西方主要发达国家相比还有不小的差距。中国对于科学的投入还远低于中国经济在世界的比重,对科学研究的投入也表现出一定程度的急功近利,如在基础研究方面的投入,还不到R&D经费总量的5%,而美国、日本在此方面的投入远远高于中国,分别为19%和12.5%。
 
尽管如此,我们在干细胞、基因组学、免疫等生命科学领域的研究成果逐步居于国际领先地位。
 
以干细胞领域为例,2004~2013年间,干细胞研究的论文数量从234篇增长到3779篇,增长了近17倍,发表文章的科研人员数量增长近16倍。
 
除了数量上的飞跃,论文的质量也有极大的提升。2013年SCI收录刊物发表文章5939篇,影响因子大于10的文章有137篇,在 《自然》、《科学》和《细胞》发表文章25篇,在其子刊发表文章94篇。专利申请1679项,世界排名第三位,其中PCT专利申请58项,排名第六位。
 
中国科学家与Cell Press
 
值此《细胞》成立40周年之际,中国科学报社《科学新闻》杂志与美国细胞出版社共同推出“2014中国科学家与Cell Press”特刊。
 
特刊主要收录了2014年度以中国内地为第一完成单位在《细胞》杂志及其相关子刊发表的研究论文,并对取得这些研究成果的中国科学家的科研经历及其团队进行系统的介绍。
 
特刊特邀细胞出版社部分审稿专家及国内外知名生命科学专家,遴选出2014年度生命科学及医学的5大热门领域具有代表性的论文6篇(干细胞领域2篇),它们分别代表了中国内地科学家2014年所取得的突出进展与成就,也体现出在国际生命科学领域产生的影响力。
 
这5大热门领域代表性论文分别是:
 
基因组编辑应用的突出代表是以黄行许、季维智、沙家豪为通讯作者的《通过CAS系统获得基因修饰的食蟹猴》;
 
群体基因组进化生物学领域的代表是以王俊为通讯作者的《群体基因组学揭示北极熊近代物种形成和快速适应性演化》(该成果以封面故事发表在《细胞》上);
 
在干细胞科学方面有2篇具有代表性的研究,分别是:以惠利健为通讯作者的《将人成纤维细胞直接转分化为可增殖的功能肝细胞》和以卢实春、时艳、邓宏魁为通讯作者的《利用细胞重编程的方法将人成纤维细胞转分化为具有药物代谢功能的肝脏细胞》;
 
肿瘤和转化医学领域的代表研究来自以傅阳心为通讯作者的研究——《靶向肿瘤微环境的I型干扰素beta联接抗肿瘤天然和获得性免疫反应》;
 
在基础分子生物学调控领域的代表论文是《坏死激酶RIP3磷酸化MLKL导致膜结构破坏》,该成果出自王晓东课题组。
 
此外,特刊综合了各研究机构在细胞出版社发表论文的数量及相应期刊的国际影响力,还遴选出了2014年度中国代表性研究机构,它们分别是中国科学院上海生命科学研究院、北京大学、清华大学、上海交通大学和北京生命科学研究所。
 
其中中国科学院上海生命科学研究院在《细胞》及其子刊上共发表19篇,包括Immunity和 Developmental Cell各4篇;Cell Reports 3篇;Cancer Cell、Cell Stem Cell和Structure 2篇;Cell和Molecular Cell各 1篇。
 
北京大学在《细胞》及其子刊上共发表12篇,包括Cell Stem Cell、Current Biology和Cell Reports各3篇,Cell Metabolism、Neuron、Molecular Cell各1篇。
 
清华大学在《细胞》及其子刊上共发表6篇,包括Cell 1篇;Molecular Cell 2篇;Developmental Cell 3篇。
 
上海交通大学和北京生命科学研究所在《细胞》子刊上各自共发表5篇。其中,上海交通大学在Cancer Cell和Molecular Cell上各发表2篇,在Cell Reports上发表1篇;北京生命科学研究所则在Cell Stem Cell、Neuron、Molecular Cell、Cell Host & Microbe和Cell Reports上各发表1篇。
 
生命科学与人类的生存、人民健康、经济建设和社会发展紧密相关。作为生命科学领域未来的创新者,来自中国实验室的创新发现,会带来与人类疾病相关的重大突破。更新、更多、更好将是中国科学带给世界的印象。■
 
《科学新闻》 (科学新闻2015年1月刊 封面)




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