來源：健康時報網
（人民日報健康客戶端 陳龍飛）1月18日，由兩院院士投票評選的2021年中國十大科技進展新聞、世界十大科技進展新聞揭曉。人民日報健康客戶端梳理發現，在20項科技進展新聞中，與醫療健康相關的達7項。
我國實現二氧化碳到澱粉的從頭合成
科研人員觀察試管中的人工合成澱粉，中科院天津工業生物技術研究所供圖
澱粉是糧食最主要的成分，也是重要的工業原料，其主要合成方式是由綠色植物透過光合作用固定二氧化碳來進行。中國科學院天津工業生物技術研究所研究人員提出了一種顛覆性的澱粉製備方法，不依賴植物光合作用，以二氧化碳、電解產生的氫氣為原料，成功生產出澱粉，在國際上首次實現了二氧化碳到澱粉的從頭合成，使澱粉生產從傳統農業種植模式向工業車間生產模式轉變成為可能，取得原創性突破。相關研究成果於2021年9月24日線上發表於《科學》雜誌。
異源四倍體野生稻快速從頭馴化獲得新突破
異源四倍體野生稻與二倍體栽培稻的植株表型。中科院種子創新研究院/遺傳與發育生物學研究所供圖
全球氣候變暖、極端天氣頻發等都為糧食安全帶來了巨大挑戰。中國科學院種子創新研究院/遺傳與發育生物學研究所李家洋院士團隊首次提出異源四倍體野生稻快速從頭馴化的新策略，旨在最終培育出新型多倍體水稻作物，從而大幅提升糧食產量並增加作物環境變化適應性。本項研究為未來應對糧食危機提出了一種新的可行策略，開闢了全新的作物育種方向。相關研究成果2021年2月4日發表於《細胞》。
全球首個“自我複製”的活體機器人誕生
一個活體機器人將單個細胞組裝成一個新的細胞團。圖片來源：Douglas Blackiston
美國佛蒙特大學、塔夫茨大學和哈佛大學威斯生物啟發工程研究所的科學家發現了一種全新的生物繁殖方式，創造了有史以來第一個可進行自我複製多代的活體機器人Xenobots 3.0。據悉，該活體機器人或可有助於醫學的全新突破——除了有望用於精準的藥物遞送之外，還可應用於再生醫學，或可為出生缺陷、對抗創傷、癌症與衰老提供開創性的解決思路。11月29日，相關研究成果發表於美國《國家科學院院刊》。
科學家藉助AI技術破解蛋白質結構預測難題
AI現在可以快速可靠地預測大多數蛋白質的三維形狀。圖片來源：DEEPMIND
美國華盛頓大學和英國DeepMind公司透過構建人工智慧程式，預測蛋白質和一些分子複合物的精確三維原子結構。DeepMind公司報告的人工智慧程式AlphaFold可以預測出98.5%的人類蛋白質結構，有助於深入理解一些關鍵生物學資訊、開展藥物研發。美國華盛頓大學建立的RoseTTAFold蛋白質結構預測程式，僅需十分鐘，就能預測蛋白質的結構及蛋白質之間的結合形式。相關論文於7月15日分別刊登於《自然》和《科學》。
“基因剪刀”首次治療遺傳病
利用CRISPR治療罕見致命肝病。圖片來源：ELLA MARU STUDIO
“基因剪刀”的CRISPR基因編輯技術治療遺傳疾病，需要清除一個巨大的障礙：將分子剪刀工具直接注射到受影響的細胞中，從而實現DNA切割。英國倫敦大學研究人員發現CRISPR技術能使一種突變基因失活。研究首次將CRISPR藥物注射到一種罕見遺傳病患者的血液中，並發現其中3人的肝臟幾乎停止產生有毒的蛋白質。相關研究結果5月28日發表於《新英格蘭醫學雜誌》。該研究在能夠滅活、修復或替換身體任何部位的致病基因方面邁出了關鍵的第一步。
“芝麻粒”大小心臟模型問世
心臟模型發育的再現性。圖片來源：Sasha Mendjan等
奧地利科學院生物學家Sasha Mendjan團隊使用人類多能幹細胞培養出芝麻大小的心臟模型，又稱心臟線。它可以自發地進行組織，在不需要實驗支架的情況下發展出一箇中空的心房，幾乎重現了人類心臟的自發生長軌跡。相關研究5月20日發表於《細胞》，為創造人造心臟類器官提供了可能。
科學家成功在實驗室中構建人類早期胚胎樣結構
人造囊胚。圖片來源：UT Southwestern
美國得克薩斯大學達拉斯西南醫學中心研究人員成功用人多能幹細胞分化誘匯出人類早期胚胎樣結構。該結構與人囊胚期胚胎具有類似的結構，能正確表達相應的基因與蛋白，並且可在體外發育2至4天，形成類羊膜囊等結構。相關研究成果3月17日刊登於《自然》。該胚胎樣結構，為深入瞭解人類早期重大疾病造成的流產、畸形兒、女性受孕障礙等現象，及建立藥物篩選模型，提供了基礎。
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