摘要：世界顶尖科学家协会（The World Laureates Association，英文简称WLA）是全球规模最大的科学家组织之一，汇聚了众多领域内世界顶尖的科学家会员。
世界顶尖科学家协会（The World Laureates Association，英文简称WLA）是全球规模最大的科学家组织之一，汇聚了众多领域内世界顶尖的科学家会员。
在刚过去的2024年，WLA共有195位科学家会员在《细胞》（Cell）、《自然》（Nature）、《科学》（Science）等CNS三大国际顶尖学术期刊（含子刊）上发表论文158篇，其中44篇为CNS主刊，覆盖天文、基础物理、材料科学、化学、合成科学、生物科学、免疫学、再生医学、癌症医学、生物工程、脑科学、神经学、能源科学等众多学科门类。
由WLA智库研究部整理出品，我们从今日起分四篇文章推送，盘点WLA会员科学家们在生命科学与医学、能源与气候、合成与催化等领域的重大突破。科学家们以令人赞叹的智慧和韧性，年复一年持续推进着科学前沿的边界，为人类未来开辟了充满希望的空间。
01
端粒新知颠覆固有认知：
人类端粒长度是染色体末端特异性的
端粒位于染色体末端，在细胞更新过程中起着至关重要的作用，直接影响着健康和疾病。如果端粒太短，可能会患上与年龄相关的退行性疾病，比如肺纤维化和骨髓造血衰竭等，如果端粒太长，则容易患上某些类型的癌症。
格雷德教授2024顶科论坛开幕式主旨演讲
因“发现端粒酶保护染色体的机制”获得2009年诺贝尔化学奖，任职于加州大学圣克鲁斯分校的卡罗尔·格雷德（Carol Greider）教授研究端粒和端粒酶已有30多年。凭借一种新开发的基于纳米孔测序技术的端粒分析方法——Telomere Profiling，格雷德教授团队发现，不同的染色体有着不同长度的端粒，且个体之间是保守的1。
Telomere Profiling可以单核苷酸分辨率测量细胞中每个端粒的长度，对147个个体的染色体末端长度精准测量后的结果揭示出每个染色体端粒长度具惊人差异，最大可相差6000kb（千碱基对，DNA片段的单位长度）。而这种染色体末端特异性端粒长度差异具有个体保守性，在出生时就已确定，随年龄增长也得以保持。这一发现对于理解端粒生物学、衰老过程以及相关疾病的发生具有重要意义。
值得一提的是，格雷德教授作为主旨演讲嘉宾，于2024世界顶尖科学家论坛开幕式上重点介绍了此项研究的最新进展。
1https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.ado0431
02
新研究破解常见突变的致癌机制
已知常见TET2基因突变与许多成人白血病发病密切相关，TET2突变还被发现会显著增加心脏病、中风、糖尿病和其他炎症性疾病的风险，但其具体原因及机制尚不明确。
何川教授在2024顶科论坛发表演讲 图：WLA上海中心
近期，2023年沃尔夫化学奖得主，芝加哥大学何川教授等首次揭示TET2的独特功能——通过调节caRNA上的5-甲基胞嘧啶（5-methylcytosine，m5C）氧化作用影响染色质结构，从而控制白血病细胞的活动2。该研究发现，TET2发生缺陷时实际上影响的也是RNA的甲基化修饰，而不像TET家族过去被发现的经典功能那样作用于DNA甲基化。这一结果为白血病的诊断和治疗开辟了新视角，也为开发针对TET2突变型恶性肿瘤的特异性治疗的提供了可行靶点。
在2024世界顶级科学家论坛生命科学大会上，何川教授重点介绍了该最新研究成果。我们近期将对本场论坛内容进行直播回顾，敬请期待。
2 https://www.nature.com/articles/s41586-024-07969-x
03
药物设计新突破：
计算的马赛克纳米颗粒可增强小鼠的交叉反应性免疫反应
新冠病毒的变种已经表现出部分逃避免疫应答的能力，这些变异造成大流行的持续影响及人群的多次感染。因此，开发能够抵御未来SARS-CoV-2变种及来源于现存的动物源SARS类冠状病毒（sarbecoviruses）疫苗，对于公共卫生而言至关重要。
比约克曼教授在她的实验室 图：The Rockefeller University
1994年盖尔德纳国际奖获得者，来自加州理工学院的帕梅拉·比约克曼（Pamela Bjorkman）教授及其团队通过计算机设计和实验验证，开发了一种包含多种受体结合域的马赛克纳米颗粒疫苗（mosaic-7COM），能够在小鼠中诱导针对保守表位的广谱抗体，增强对SARS-CoV-2变种及其它sarbecoviruses的交叉免疫应答，结合和中和效价均优于先前的马赛克疫苗（mosaic-8b）3。
研究结果表明，基于计算机优化的mosaic-7COM可更有效地诱导广谱抗体，尤其是针对高度突变的SARS-CoV-2变种和其他具有溢出风险的sarbecoviruses。这种策略可能对未来开发泛sarbecovirus疫苗具有重要意义，保障全球的公卫安全。
3 https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.12.015
04
科学家揭秘人类大脑构建序列之谜
将元素组织成序列的能力是生命体的一项基本功能，在沟通、记录时间和生成连续记忆上至关重要。2014年诺贝尔生理学或医学奖获得者、来自挪威Kavli系统神经科学研究所的梅-布莱特·莫索尔（May-Britt Moser）教授和爱德华·莫索尔（Edvard Moser）教授新发现了一种严格的序列模式，可能解释我们如何将经历组织成时间顺序4。
两位诺奖得主顶科论坛期间参加科普活动 图：央视总台上海总站
爱德华·莫索尔教授把这种活动模式描述为“一种基本算法，它是大脑固有的，独立于经验之外的”，我们可以“把记忆想象成视频”，大脑会把所有经历的事件，通过特有的基本机制存储为按时间变化形成的序列。通过小鼠研究发现，大脑内侧内嗅皮层神经元的活动可以组织成超低振荡，周期从几十秒到几分钟不等。在这些振荡过程中，神经元活动会进一步组织成周期性序列，而在邻近的旁海马下托和视觉皮层中，研究人员没有观察到类似的序列。因此大脑内侧内嗅皮层中的超低振荡序列有可能在更长的时间尺度内将神经元和回路耦合在一起，并在导航和情景记忆形成过程中作为新序列形成的模板。这为我们了解大脑如何形成连续记忆提供了新的科学线索。
4 https://www.nature.com/articles/s41586-023-06864-1
科学撰稿：羽 佳
编 辑：秣 马
责 编：小 文
来源：世界顶尖科学家论坛