▎药明康德内容团队编辑
每一年的科学回顾，既是对既往突破的见证，也是一场通向未来的展望。在即将过去的2024年，又有哪些突破埋藏着改变人类健康格局的种子？
在这里，我们列出20项具有代表性的生物医学领域科学突破，与大家共同回顾2024的科学瞬间。这些发现涵盖了癌症、神经退行性疾病、自身免疫性疾病等多个未满足的医学需求，它们或是让我们重新认识致病机制，或是带来了有望改变治疗格局的潜在疗法。
我们诚邀各位读者参与投票，评选出你心中的年度科学突破榜单。当然，这20项突破显然不足以涵盖2024年生物医学的所有重要事件。如果你有其他推荐的科学突破，也欢迎在问卷中补充。
投票截止时间为2024年12月25日24点整，读者呼声最高的10项突破将构成本年度的科学突破榜单。同时，我们将随机抽取10位参与投票的读者，赠送我们精心挑选的科学图书：2023年诺贝尔生理学或医学奖得主Katalin Karikó自传《突破：我的科学人生》（Breaking Through: My Life in Science）一本。
以下为年度科学突破候选（按时间顺序排列）：
1
基因疗法让耳聋患者恢复听力
由复旦大学附属眼耳鼻喉科医院领衔的研究团队，在首次对常染色体隐性遗传性耳聋9（DFNB9）患儿进行的基因疗法临床试验中，使用腺相关病毒载体递送表达正常耳铁蛋白的转基因，成功帮助5位患儿显著改善听力。该结果显示了基因疗法在遗传性耳聋临床治疗中的安全性和有效性。
2
找到第二种可能促发胃癌的肠道细菌
幽门螺杆菌与胃癌的关系早已为人熟知，而来自香港中文大学的于君教授与沈祖尧教授团队发现，咽峡炎链球菌（Streptococcus anginosus）在胃癌进展中起到潜在的促进作用。这一发现提示，不同细菌有可能协同促癌，增加胃部癌变的风险。
3
CAR-T成功治疗自身免疫性疾病
德国埃尔兰根大学医院的团队对15位严重自身免疫疾病患者（包括系统性红斑狼疮、特发性炎性肌炎和系统性硬化）使用CAR-T疗法，在15个月的随访期内，所有持续维持缓解或症状大幅减轻。此外，另一项研究也通过通用型CAR-T细胞治疗产品显著缓解了3名难治性自身免疫性疾病患者的症状。
4
肠道细菌可导致失明
遗传性视网膜变性是劳动年龄人口中最常见的致盲原因。由中山大学中山眼科中心领衔的研究团队发现，对于CRB1突变导致的视网膜变性，少量细菌可以从肠道转移到眼睛里，造成视网膜损伤。此外，广谱抗生素治疗有望为这类致盲疾病提供一项简单有效的治疗方案。
5
找到阿尔茨海默病的隐藏“元凶”
斯坦福大学Tony Wyss-Coray教授团队发现，对于基因型为APOE4/4的阿尔茨海默病（AD）患者，疾病发生的遗传风险与小胶质细胞的脂滴累积有关，脂质积累成为推动AD发生与发展。此外，另一项来自加州大学伯克利分校的研究提出，细胞持续承受的应激压力是直接杀死神经元的“真凶”。这些发现有望为AD的治疗带来新的策略。
6
首次发现“长寿命RNA”
来自德国和奥地利的科学家在小鼠的神经元细胞核里发现了一类特殊的“长寿命RNA”，它们可以在小鼠的整个生命周期内保持稳定，与RNA分子寿命短暂的传统认知相悖。这是首次在哺乳动物中发现可以保持终生稳定的RNA分子。
7
首次证明，没有基因突变也会发生癌症
法国国家科学研究中心和蒙彼利埃大学的科学家们首次证明，基因突变并不是癌症发生的必要条件。即便驱动基因没有发生突变，仅仅表观遗传上的变异也足以导致细胞癌变。这一发现或将使人们重新思考30多年来“癌症主要是基因疾病”的理论。
8
不同物种创造“融合大脑”
得克萨斯大学西南医学中心吴军教授与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心的研究人员合作，在小鼠的大脑中用来自大鼠的细胞成功搭建出神经环路，实现了前所未有的跨物种“大脑融合”。在另一项研究中，哥伦比亚大学的科学家利用大鼠的干细胞修补了小鼠的嗅觉神经环路，使其恢复功能。这些在一个物种内部生成另一个物种脑组织的突破，将极大促进我们了解不同物种的大脑发育和进化过程。
9
AlphaFold 3重磅登场
Google DeepMind团队与Isomorphic Labs合作发表了全新的AlphaFold 3。这款革命性的模型能以前所未有的精度预测所有生命分子的结构和相互作用，帮助我们破解与人类息息相关的各种生物分子复合体结构。AlphaFold 3的诞生将蛋白质预测带到了一个全新高度。
10
大脑高清细节图出现了
哈佛大学与Google的研究者合作绘制了一幅大脑皮层高分辨率细节图，利用一立方毫米的组织揭开大脑的微观世界。图谱展示出了颞叶皮层中每个细胞以及神经元之间的连接网络，还有那些过往从未描述过的颞叶皮层细节。
11
重新认识人类生命的第一步
经典理论认为，胚胎在进入16细胞阶段之后，才开始分化出不同结构。但加州理工学院的科学家提出，早在受精卵的第一次分裂后，人类胚胎的不对称性就已经产生了。在最初的两个细胞中，分裂更快的那一个更可能发育成为胎儿组织。
12
抗炎新疗法让小鼠延寿25%
杜克-新加坡国立大学的研究团队发现了慢性炎症在衰老过程中的重要作用。研究发现，抑制促炎细胞因子白细胞介素-11（IL-11）能改善老年小鼠的代谢和肌肉功能，还能降低癌症的发生率，让小鼠寿命延长将近25%。
13
HIV新疗法：单次注射长期抑制病毒
俄勒冈健康与科学大学与加州大学旧金山分校的研究者开发了一种人工合成的治疗性干扰颗粒（简称TIP），通过模拟有缺陷的HIV，有效压制体内的天然病毒。实验显示，单次TIP治疗即可在30周内持续抑制实验猴体内的HIV，将病毒水平降至千分之一。值得一提的是，长效预防HIV的暴露前预防（PrEP）疗法lenacapavir被《科学》杂志评选为年度突破，艾滋病有望迎来长效预防与治疗时代。
14
神奇染料让动物皮肤变透明
斯坦福大学的欧子豪、洪国松等人发现，利用常见食用色素柠檬黄可以改变生物组织的折射率，使小鼠的皮肤在短时间内变得透明，从而以非侵入性、可逆的方式看清活体动物体内的血管、内脏等深层组织和器官。
15
二甲双胍抗衰老有证据了
历经8年的深入探索，由中国科学家刘光慧、张维绮、曲静合作领衔的研究团队首次证明，糖尿病常用口服药二甲双胍能够促进雄性老年灵长类个体多种组织器官的年轻化，尤其是保护老年动物的大脑认知功能。
16
靶向蛋白降解剂攻克“不可成药”靶点
丹娜-法伯癌症研究中心与哈佛大学医学院的周昕教授团队设计出转铁蛋白受体靶向嵌合体（简称TransTAC），靶向降解EGFR在内的多种膜蛋白，在癌症治疗中展现出巨大潜力。而在蛋白降解靶向嵌合物（PROTAC）领域，勃林格殷格翰（Boehringer Ingelheim）和英国邓迪大学合作设计的一款PROTAC可降解并灭活13种KRAS突变体，有望为治疗KRAS驱动的癌症提供通用型疗法。
17
干细胞再生疗法功能性治愈糖尿病
由天津市第一中心医院沈中阳教授、王树森研究员与北京大学、昌平实验室邓宏魁教授合作领衔的团队，利用化学重编程诱导多能干细胞（简称CiPS细胞）制备胰岛细胞治疗1型糖尿病，在今年发表了首个临床研究结果。首例接受移植的患者实现了临床功能性治愈，稳定脱离胰岛素注射治疗。
18
3D肿瘤细胞图谱揭示癌症的起源与演变
国际研究项目人类肿瘤图谱网络计划（HTAN）在今年取得了一系列突破，在《自然》及其子刊集中发表十数篇论文，通过重建单细胞分辨率的3D肿瘤结构，为乳腺癌、结直肠癌、胰腺导管腺癌、肾细胞癌、子宫内膜癌和胆管癌等癌症的产生、转移和耐药等生物学过程带来新发现。
19
iPSC移植恢复人类视力
日本大阪大学Kohji Nishida团队发表了4名接受诱导多能干细胞（iPSC）移植的患者的随访情况，所有患者治疗眼的疾病分期均有所改善，矫正远视力增强，角膜混浊情况改善。这是首次使用iPSC分化的角膜上皮细胞，来修复因角膜缘干细胞缺乏症而视力受损患者的角膜。
20
人类细胞图谱迎来新突破
“人类细胞图谱”（HCA）联盟在《自然》及一系列子刊中报告了首个HCA细胞草图的重要进展，以专题形式同时上线了40多篇同行评审论文，让我们对人体的认识有了一次里程碑式的飞跃。此次发布的研究进展为建立完整的人类细胞图谱奠定了重要基础，并展示了迄今为止取得的方法学进展、生物学和临床洞见。
我们诚邀各位读者参与投票，选出你心中的年度科学突破。此外，如果你有其他推荐的科学突破，也欢迎在问卷中填写。投票截止时间为2024年12月25日24点整，读者呼声最高的10项突破将构成本年度的科学突破榜单。
同时，我们将随机抽取10位参与投票的读者，赠送2023年诺贝尔生理学或医学奖得主Katalin Karikó自传《突破：我的科学人生》（Breaking Through: My Life in Science）一本。
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