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miRNA及其功能miRNA及其功能姚成果金由辛(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,上海200031)摘要:~ctoRNA(miRNA,微RNA)是近年来才弓l起广泛关注的在真核生物中发现的一类5端带磷酸基团,3端带羟基长度为22tit左右的内源性非编码调控RNA.新的miRNA的寻找以及它们的生物起源,作用机制以及功能等研究工作正处于积极的进展之中.关键词:microRNA;调控RNA:功能中图分类号:Q52mieroRNA(miRNA,微RNA)被美国着名杂志<<Science>>$~为2002年十大科技突破的第一条,其研究前景已经逐渐为显着的进展所证实.自参与调控线虫时序发育的lin-4与let-7被发现以来,至2004年初已有700多个线虫,果蝇,人,拟南芥等真核生物miRNA被报道.通常编码n~RNA基因位于基因间区域,也有的在已知基因的内含予,甚至是EST序列内.基因转录产生的初始miRNA(pri—n~RNA)很快被加工成前体rNRNA(pre-miRNA),然后经Dicer酶识别剪切为成熟miRNA.这些miRNA都有独特而相似的结构特征(如22nt左右,进化保守,前体含茎环结构等),这为生物信息学方法查找提供了依据.由于miRNA的时空特异表达性,以及常规克隆方法只能克隆出较高始表达的rNRNA,大部分R-NA都是推测而来.在数据库平台http://Ⅵ^w,.~mnger.ac.uldsoftware/Rfam/mima/上,详细列出了已知miRNA及前体的碱基序列,并对名称等信息作了规范【¨.尽管作为真核细胞中普遍存在的调控RNA(每个细胞约1000~60000个分子),迄今人们对它的了解并不太多,如基因结构,时空特异性表达的实现,初始转录物的特异性剪切以及前体的定向运输,成熟miRNA的作用机制等【2】.目前关注更多的是功能方面的研究,除了最早在线虫中被确定的参与激发形态转换的lin-4,let-7,多个miRNA如果蝇中的bantam,R-l4,植物中一系列对下游转录因子水平进行调控的miRNA都已经被证明同生物体发育有关.用生物信息学方法寻找miRNA的靶基因尤其是用实验确认其功能已成为当前miRNA研究的热点【.1.mi/siRNA介导的基因沉默起初人们认为rr~RNA与siRNA(一种依赖于Dicer酶的长度为21～25nt的dsRNA)具有不同的生-——64--——理作用:前者是内源性的参与真核生物正常的生长发育调控,后者不参与生物体的正常生长,功能只在病毒或其他双链RNA诱导或内源的转座予转座情况下产生(高等哺乳动物中尚未发现内源的siRNA), 主要是抵御病毒入侵,防止转座予过度转座等.在酵母和拟南芥中还发现siRNA蛋白复合体可对组蛋白或DNA进行甲基化修饰从而实现基因沉默.但一系列实验证据表明,两者之间有密不可分的联系.首先,在植物中存在大量与靶基因完全互补的miRNA,在小鼠中发现R-127和R-136也与可能的靶基因Rtll完全互补,这与SIRNA与靶mRNA完全配对相同.有实验对提纯含有let-7的人rdRNA-蛋白质复合体进行体外实验,发现它能剪切与之完全配对的靶mRNA,而在体内,let-7与靶mRNA不完全配对而抑制翻译.这似乎表明/SIR- NA与靶位点的配对状态决定了它们以何种方式实现基因沉默,若接近完全配对,mRNA被剪切(植物R-172似乎是例外),若少数碱基配对,mRNA被翻译抑制【引.另外,在n~RNA与siRNA的发生及功能发挥所涉及的一系列复合体组成相似,如Dicer酶,组成RLSC(RNAinducedsilencingcomplex)复合体的Argpnaute蛋自家族等.另一富有启示的现象是,编码小鼠R-127,R-136基因与其可能的靶基因则在12号父系与母系染色体上呈现不同的表达方式, 而Rtl为一返座子基因,这暗示着与返座子,基因印迹之间有着潜在的联系,而这又与siRNA-蛋白质复合体参与基因印迹的功能有相似之处.总之,RNA与siRNA虽然起源不同,但在细胞中的功能有着错综复杂的联系,这方面的细节还正在探索之中.2.miRNA靶基因寻找下游靶基因是发现miRNA功能的一个直接手段.对拟南芥等植物基因组搜索的结果表明, miRNA大部分都作用于与发育过程相关的转录因子,尤其与模式建立和细胞分化有关,部分结果已有实验证明.miRNA自身可能存在反馈抑制调控,如miR-162的靶基因是dcll(编码一植物Dicer蛋白), miR-168的靶基因是agol(编码一植物Ar~naute蛋白).与植物相比.由于roiRNA与靶基因的不完全配对性,在动物基因组中直接寻找靶基因就显得有些困难,但也有研究尝试依据其他特征用生物信息学查找,但总的来说,仍需要实验检验.目前已确认的一些如线虫中lift4调控linl4,1in28的表达,let-7 控制lin41.在果蝇中,bantam基因编码一miRNA通过抑制与细胞凋亡有关的基因hid的表达从而可能发挥其抗凋亡作用,而其14可能也有类似作用.植物R-172的靶基因为转录因子APEqLA2.从仅有的例子来看,一个miRNA可调控细胞中与某一种物质代谢或信号转导途径相关的几种mRNA,这样更能有效的发挥作用【51.寻找miRNA的靶基因是目前功能研究的热点之一,因为这为揭示每一miRNA的功能提供了必不可少的线索,从而为全面了解miRNA在细胞中的功能打下基础.3.miRNA与生物体的发育分化3.1trfiRNA与动物的生长发育miRNA的多样性与进化保守性决定了在生理生化功能上的重要性与普遍性.在线虫中除了最早发现的lirr4,let-7参与线虫的形态转换,还发现第一个与神经模式发生有关的miRNA,lsy-6.有证据表明,lsy-6能影响左右神经系统内某一特定化学感受器受体的水平.这可部分解释神经系统功能的非对称性[6】.此外,果蝇中的bantam与细胞凋亡和生长控制有关.R-l4通过抑制未知靶基因而与细胞调亡与脂肪代谢有关,这些与miRNA调控相关的突变体都已在个体水平上表现出明显的表型特征【.在细胞水平上,有人鉴定了小鼠干细胞和已分化细胞的miRNA,发现有些miRNA是干细胞特有的,推测它们是维持细胞全能性所必需的并参与细胞分化过程.另外的一些miRNA呈组织特异性表达,这似乎表明它们与维持分化细胞的功能有关【引.3.2miRNA与植物发育miRNA的正常表达是植物正常发育生长所必需的.拟南芥(编码植物中Dicer酶)突变体表征表现为分裂组织的过度增殖,花的时序发生延迟等发育异常.在对其他miRNA~挥作用必需的基因如ago-1进行突变,同样发现了类似出f突变的表征及其他的一些形态变化如叶子的极性改变.植物miRNA的很多靶基因编码转录因子.miR-172通过抑制转录因子APEqLA2的表达而与花的发育有关,miR-165/166通过调节转录因子PHV/P鹏的表达决定其叶子近轴与离轴细胞的分化方向.类似这些受miRNA调控的与细胞分裂,器官分化有关的转录因子还有CLIC1,CIJC2等.这些都表明miRNA作为调控因子参与了植物的发育过程.总之,由于其序列,结构,丰度与表达方式的多样性,miRNA与生物体的物质代谢,细胞周期,细胞分化,凋亡,个体形态形成,发育等一系列重要生命活动的调节息息相关【.4.miRNA与人类疾病在对因缺失SMN(survivalofmotorlleulDn)的基因而引起市土-阿二氏肌萎缩(spinalmuscularatrophy )的病理研究中发现,组成复合体的两个蛋白质(Germin3和Gerr~n4)也出现在miRNA蛋白复合体中.关于miRNA与癌症之间的相关性也有报道,如严重性淋巴癌(chroniclymphocyticleukemia, CLL)在染色体13q14部位的缺失发生率很高:最近发现这一区域编码R-15/16,而它们在B淋巴细胞中皆能高表达.在Wilms等在一些肿瘤细胞中发现,定位于染色体1q上的Arganaute蛋白家族的三个成员EIF2C1,hago3和hago4的位置(1q34~35)都发生了改变【1叭.这些报道加深了我们对miRNA及其调控网络的理解,也为药物设计与针对性治疗提供了一个潜在的角度.miRNA的不断深入的研究不仅在理论上丰富了我们对基因调控的认识,而且在实际应用中也有很大的潜力,这也正是它作为当前研究热点的原因所在.参考文献【1】(~ittiths-JonesS.NuddcAddsRes,2004,32:D109_Dl11 【2】LeeY a/./iMBOJ,2002,21:4663--4670【3】BartelDP.Cell,2004,116:28197【4】KennethHa1.TrendsinCell口f0,,2003,13:455—457 【5】Can'ingtonJCel'a/.Science,2003,301:336__338【6】JohnstonRIetn『.Nattue,2003,426:845—849【7】AmbIosV.Ce/l,2003,113:673—676【8】DastieJel'a/.RNA,2003,9:180--186【9】NelsonPe/a/.TrendsinBiochemSci,2003,28:534-_541 【10】MeManllsMT.SerainCancerBid,2003,13:253一_258 原文载于生命的化学2004年第24卷第4期: 284—286—65—。
事物是变化发展的案例事物是变化发展的⾼速公路有⼀个朋友，在⼀家专为⼈制作主页的公司⾥⼯作。
⼀天，他去⼀个⼤公司找⽣意，向那位⽼总讲了⼀个⼩时有关在信息⾼速公路上做⼴告的重要性，当然还不忘把Internet狠狠夸了⼀通。
⽼总很感兴趣，最后拍板时问：“不过，你们到底是在⼴深⾼速公路还是在⼴汕⾼速公路上放我们的⼴告？”【点评】世界上的⼀切事物都是变化发展的，⼈的认识要随着客观事物的变化⽽变化。
现在已是信息时代，这个⼤公司的⽼总竟然连信息⾼速公路都不懂，闹出这样的笑话充分说明⼈的思想不能僵化，不能静⽌，要随着客观实际的变化⽽变化。
⽽要做到这⼀点，就得不断学习，不断实践。
⼈⿏同“祖”2002年12⽉5⽇，来⾃英、美等国的上百位科学家在英国的《⾃然》杂志上联合宣布他们的研究成果：他们成功地破译了⽼⿏的基因组，发现⼈类与⽼⿏共享着80%的遗传物质和99%的基因。
新的基因组草图显⽰，⽼⿏的20对染⾊体上共有约25亿个碱基对，与⼈类23对染⾊体上的29亿个碱基对相当接近。
根据这⼀研究成果，有的科学家甚⾄推测约在7万年前，⼈类可能与⽼⿏有着共同的“祖先”。
这⼀惊⼈的研究成果被评为2002年世界⼗⼤科技进展新闻之⼀。
【点评】辩证唯物主义认识论认为，任何⼀个具体的认识只是对整个世界⼀个层次上的认识、⼀个⽅⾯上的认识、⼀个发展阶段上的认识。
就对整个世界的认识⽽⾔，⼈的认识运动没有也不可能结束，⼈们应该在实践基础上不断地深化认识，扩展认识，把认识向前推移。
上述研究成果表明：⼈类对⽣命及⾃⾝的认识也是在实践基础上不断地深化、扩展和向前推移的。
⼆分钱哪⼉去了?某⽼汉卖⽠ , 标价买⼀个 2 ⾓、买三个 5 ⾓.有三位顾客结伴⽽来 ,各买了⼀个 ,每⼈付给⽼汉 2 ⾓钱。
顾客⾛后 ,⽼汉猛然想起 ,他们三⼈是⼀起来的 , 按照他的规定 ,他们买去的三个⽠总共收5 ⾓钱才对。
于是 ,便让⼩孙⼦拿1 ⾓钱去追还。
⼩孙⼦耐不住⼲渴 ,中途花4分钱买了两杯茶⽔ ,等赶上顾客时只剩6 分钱了。
正负电子对撞机概况正负电子对撞机简称:BEPC正负电子对撞机是世界八大高能加速器中心之一。
正负电子对撞机〔BEPC〕是我国第一台高能加速器，是高能物理研究的重大科技根底设施。
由长202米的直线加速器、输运线、周长240米的圆型加速器〔也称储存环〕、高6米重500吨的谱仪和围绕储存环的同步辐射实验装置等几局部组成，外型象一只硕大的羽毛球拍。
正、负电子在其中的高真空管道内被加速到接近光速，并在指定的地点发生对撞，通过大型探测器--谱仪记录对撞产生的粒子特征。
科学家通过对这些数据的处理和分析，进一步认识粒子的性质，从而揭示微观世界的奥秘。
正负电子对撞机核心局部正负电子对撞机是1984年作为国家重点工程之一确定的中美科技合作项目，总投资为2.4亿元，由中科院高能物理所负责建造。
工程建筑总面积达57500平方米，形似一个巨大的“羽毛球拍〞，由电子注入器、储存环、探测器、核同步辐射区、计算中心等5个局部组成。
[编辑本段]建设工程早期工程1972年8月，X文裕等18位科技工作者给周恩来总理写信，反映对开展中国高能物理研究的意见和希望。
1972年9月11日，周恩来总理对关于建设中国高能加速器实验基地报告的复信中指示：“这件事不能再延迟了。
科学院必须把根底科学和理论研究抓起来，同时又要把理论研究与科学实验结合起来。
高能物理研究和高能加速器的预制研究、应该成为科学院要抓的主要项目之一。
〞1973年初，经国家批准，中国科学院高能物理研究所正式成立。
1975年3月，国家计委向国务院提出了《关于高能加速器预制研究和建造问题的报告》〔七五三工程)。
刚刚复出主持中央工作的小平同志同意了这个报告,并转送周总理批示。
1977年，同志在国家科委、国家计委《关于加快建设高能物理实验中心的请示报告》〔八七工程〕上批示：“拟同意〞。
1981年1月，国家计委决定停止十三陵“高能物理实验中心〞的筹建工作(即八七工程)，对玉泉路高能加速器预制工程提出调整方案。
新中国科技领域取得的巨大成就（１）航天技术在火箭方面，目前我国的长征火箭家族已经发展为9种型号的火箭系列，可以覆盖低轨道、中高轨道和高轨道等太空轨道，运载能力从1.5吨到9.2吨，其中低轨道最高运载能力高达9.2吨，高轨道运载能力最高达到5吨。
长征系列火箭标志着我国航天技术具有坚实的基础，基本上具备了发射世界上不同轨道、不同重量卫星的能力，是世界航天发射市场上具有较高知名度和信誉度的高技术产品。
在人造卫星方面，我国也取得了举世瞩目的成就。
我国已经成功地发射了科学实验卫星、通信卫星和气象卫星三大系列50多颗各种轨道卫星，而且掌握了技术复杂的卫星回收技术和地球同步卫星控制技术。
继著名的两弹一星之后，目前我国已经拥有50多颗在轨卫星，并且掌握了复杂的卫星回收技术和地球同步卫星技术。
在载人航天方面，我国科学家的突出成就同样令世人为之瞩目。
载人航天工程包括航天员、飞船应用、载人飞船、运载火箭、航天发射场、着陆场和航天测控与通信七大系统，涉及的学科领域广泛，技术含量密集。
我国于1992年开始实施载人航天工程，全国3000多家单位数以万计的工作人员先后参与研制、建设和实验。
十年来，工程技术人员继承并发扬中国日益成熟的航天技术，探索了一条具有中国特色的载人航天发展之路，突破了一大批具有自主知识产权的核心技术，提升了信息、材料、能源等新兴学科的整体水平。
2000年，我国先后两次成功地发射了神舟一号和二号宇宙飞船，在世界上仅次于美俄之后。
2002年3月25日，我国又在酒泉卫星发射中心发射了“神舟”三号宇宙飞船，并且获得了圆满成功。
“神舟”三号飞船的成功发射和返回，表明我国载人航天工程技术日臻成熟，为最终实现载人飞行打下了坚实基础；“神州”五号这次发射是人类探索太空史上的一次重大成就。
继俄罗斯和美国之后，中国成了世界上第三个将人类送入太空的国家。
同时也表明我国利用飞船开展空间科学研究和空间资源开发进入了新的发展阶段，对促进我国科学技术发展和国民经济建设有着重要的意义。
超流现象当液氦（指4He）的温度降到2.17K时，液氦从原来的正常流体突然转变为具有一系列极不寻常的性质的“超流体”，这就是超流现象(Superfluidity)。
氦是目前人们知道的惟一即使在绝对零度也不能被冻结成固体的物质。
在极低温度下，液态氦的粘性会消失，它在任何东西上流动都没有阻力，甚至可以垂直的爬上容器的壁，其传热系数比铜还好。
科学家把这种没有阻力的流动叫作超流。
超流现象早就被发现了，但直到20世纪70年代，英国科学家安东尼·莱格特才发现，氦的同位素氦-3的原子对与超导体中金属的电子对结构相似。
他的理论才从根本上解释了氦原子是如何互动的和如何进入超流这种有序状态的。
超流现象是一种宏观范围内的量子效应。
由于玻色—爱因斯坦凝聚，氦原子形成一个“抱团很紧”的集体。
超流正是这种“抱团”现象的具体表现。
玻色子体系不受泡利原理的限制，而且，由于粒子总是自发地向低能级跃迁，玻色子有向基态能级凝聚的倾向，这是产生超流现象的基本原因。
意义自卡末林·昂尼斯实现氦的液化后，对物质在低温下的物理性质的研究逐步深入，相继发现了低温下的超导电性和超流现象。
30年代，实验发现，当液氦（指4He）的温度降到2.17K 时，液氦从原来的正常流体突然转变为具有一系列极不寻常的性质的“超流体”，这就是超流现象。
在2.17K以下，超流的液氦具有以下性质：首先，液氦能沿极细的毛细管（管径约0.1微米）流体而几乎不呈现任何粘滞性。
这一现象最先由卡皮查于1937年观察到，称为超流性。
其次，如果用一细丝悬挂一薄盘浸于液氦中，让圆盘作扭转振动，则盘的运动将受到阻力。
第三，当液氦由容器A中通过多孔塞（或极细的毛细管）流出时，A内的液氦的温度升高。
这一现象好如机械致热效应。
其逆过程称为热机械效应，即：当升高A内的温度时，其中液氦的液面将上升，若A本身是一毛细管，则将观察到液氦从上口喷出，故也称喷泉效应。
另外，液氦还具有极好的导热性，热导率为室温下铜的800倍。
（五）高层次人才引进及创新团队建设标志性成果1．成功引进集成光电子领域孙洪波教授学术创新团队在集成光电子学科技创新平台建设中，我们探索了以优秀学术带头人和学术骨干为核心的团队引进模式，经过几年的建设，已逐渐显现了团队的优势和发展潜力。
孙洪波是吉林大学八七级半导体化学专业学生，先后在日本德岛大学、大阪大学从事超快光子学研究，在光子晶体、纳米微机械、三维光存储等领域颇有建树，他是超精细激光加工领域的标志性符号“纳米牛”的作者，曾获日本光科学与技术显著贡献奖，获日本21世纪先驱研究计划（相当于我国的杰出青年基金）资助，在大阪大学建立了实验室，发表的相关论文已经被SCI论文引用近三千次。
为了加强平台的研究力量，学校于2004年12月引进孙洪波为吉林大学教授、博士生指导教师，并任命其为“集成光电子学科技创新平台”主任。
引进以后，孙洪波教授于2005年，获国家杰出青年基金资助，并受聘为长江学者特聘教授；2006年获日本国家级奖励—日本文部大臣表彰（获奖人为吉林大学教授身份）。
为了大幅度提高创新能力，平台主任在学校的支持下，积极联络，按照平台发展需求的构架，组建了一只由来自中国、美国、德国、日本、新加坡、韩国、意大利、香港等八个国家和地区、在各个专业方向上表现了良好业绩和发展势头的中青年学者组成的学术创新团队，目前整个团队由客座教授3人、学术带头人5人，学术骨干8人组成。
团队引进使平台实现了长江学者和国家杰出青年基金获得者“零”的突破，相继获得国家杰出青年基金2项、“863”计划项目3项和教育部新世纪优秀人才支持计划3项资助，2007年，团队获得“长江学者创新团队发展计划”资助，也正是由于在人才队伍建设方面的突出表现，以平台为主要依托之一的集成电子学联合国家重点实验室在2007年国家评估中，被评为优秀实验室。
2．成功引进古植物学与地层学领军人物孙革教授我校引进的著名古植物学与地层学家孙革教授，为我国古植物学与地层学研究，特别是早期被子植物研究做出了重要贡献。
中国568位院士评选出2002年中外十大科技进展
无
【期刊名称】《技术创新》
【年(卷),期】2003(000)002
【总页数】2页(P12-13)
【作者】无
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】G32
【相关文献】
1.院士评选出2008年中国、世界十大科技进展新闻 [J], 杨柳
2.两院院士评选出2002年十大国内国际科技新闻 [J], ;
3.两院院士评选出2008年中国、世界十大科技进展新闻 [J], 吴晶晶
4.两院院士评选出瀚霖杯2009年中国和世界十大科技进展新闻 [J], 黄安文
5.两院院士评选出2002年世界十大科技进展新闻 [J],
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超流体摘要超流体和超导体有很多相似的地方，可以将二者结合起来了解。
本文首先介绍了超流体的发现，当氦24 降温至低于 212K时 ,它会开始出现一些很奇特的行为，例如液态氦几乎可以毫无阻力地通过细管 ,甚至可以爬上管壁 ,溢出管外。
尽管液态氦早就出现奇特的现象。
除了零阻力, 还介绍了超流体一系列与众不同的特性。
超临界流体是一种介于气体和液体之间的的物理状态，它有着非常好的应用前景。
引言在茫茫宇宙中，位于元素周期表上第二位的氦，其丰度仅在氢之下，而高于其他所有元素.不过地球上例外，氦的含量比较少，它属于化学性质不活泼的惰性气体行列.近一个世纪以来，由于科学的进步和发展，氦元素的许多奇妙性质突显出来，使科学家大开眼界，同时使处在科研前沿的氦元素，成为最受人关注的研究课题之一。
氦的原子结构简单，其原子核由2个中子和2个质子构成，核外有2个电子，其分子表达式为He，所以通常称作氦－4.以区别于它的同位素，原子核中只有一个中子的氦－3.在神奇的科学圣殿，氦气是最后一个被液化的气体，液化时的温度只比绝对零度高几度.在所有物质中，只有氦最为特殊，它在常压下只有气、液两种状态.在接近绝对零度的超低温，液态的氦仍然不会凝固，除非施加足够大的外压；科学家最先在超低温流体氦中，发现了金属汞的“超导现象”，从而开辟出一个全新的、前景十分广阔的科研及应用领域.已在上海市建成的磁悬浮列车，就离不开功率强大的超导体磁铁支持；科学家还是在液氦身上，第一次看见了可与“超导”媲美的“超流”现象。
处在超流状态的液氦，能轻松流过用玻璃片制成的、仅有0.5微米宽的狭缝，从而证明超流体没有粘滞性、没有摩擦的重要性质。
在超流状态下的液氦，会顺着无缝隙玻璃或金属容器的“墙壁”外爬，会自发地产生虹吸现象，自发地向低处流.把盛有超流体液氦的容器用毛细管连接起来后，加热其中一个容器，液氦将自动流向被加热的容器.若将被加热容器顶部烧制成细嘴状，液氦将马上沿着容器细嘴喷射出去，形成既罕见又壮观的“量子喷泉”。
2002年世界十大科技进展(Science)CMBI评论员张鹏编译1、RNA的重要作用几十年来，RNA被认为仅仅是从DNA获取遗传信息，并将信息传递给蛋白质。
但最近研究发现，小RNA(small RNA)发挥着基因调控的作用。
小RNA能关闭基因的表达，或改变基因表达的水平。
在发育过程中通过关闭或开放基因的表达，小RNA可能指导着细胞的定向分化。
小RNA长度在21到28个核苷酸。
九十年代初期研究发现小RNA能抑制植物的基因表达，随后在动物细胞中也发现了这一现象。
但直到1998年小RNA 的重要性才揭示出来。
卡内基研究院的Andrew Fire及其同事将双链RNA注射到线虫体内。
令研究者惊讶的是，双链RNA显著的抑制了基因的表达。
这种抑制作用也存在于在果蝇及其他生物体内，后来它就被称为RNA干预（RNAi）。
RNAi证实了小RNA在基因沉默中发挥了作用。
去年小RNA的研究有一个关键的突破。
冷泉港实验室的Gregory Hannon及其同事发现了Dicer酶。
Dicer酶能将长的双链RNA切割成小的双链RNA。
这些小的双链RNA属于microRNAs(miRNA)或small interfering RNAs(siRNA)。
在RNAi中发挥作用的是siRNA，而miRNA能抑制RNA翻译成蛋白质。
在RNAi 中，小RNA降解mRNA,这个过程是如何发生的还不是很清楚。
但研究者们相信Dicer将小RNA转运到称为RISC的酶复合物中，这个复合物通过小RNA结合到与小RNA同源互补的mRNA上，并在结合部位切断mRNA。
mRNA被切断后基因的表达就受到了抑制。
研究者们相信在植物中RNAi起了保卫基因组的作用。
它能够防止有害的基因或病毒基因进入到植物的基因组中。
在研究基因功能的实验室中，RNAi也被用来代替费时费力的基因敲除。
今年最令人吃惊的发现出现在秋季。
在四篇论文里研究了RNAi如何指导epigenetics。
Epigenetics是指至少一代的基因表达的改变，而基因的编码没有改变。
今年研究者发现，epigenetics调控的一种类型是染色体的改变。
通过改变染色体的形状（更紧或是更松），能够决定那一个基因表达。
但什么促进了染色体形状的改变以前并不清楚。
今年研究者发现，参与RNAi的小RNA在染色体形状的改变中起着非常重要的作用。
这样RNAi能永久的关闭基因的表达，而不仅仅是短期的抑制它。
几个研究小组都发现了这一现象。
冷泉港实验室的Shiv Grewal及其同事比较了缺乏RNAi的酵母及正常酵母。
当酵母分裂时，染色质聚集并移位到细胞的对侧。
以前就已经知道，细胞的分裂是由染色体中心粒周围的异染色质控制的。
研究者发现，在缺乏小RNA的酵母里，染色体中心粒周围不能正常形成异染色质，细胞分裂也不能正常进行。
研究者推测小RNA能促进异染色质聚集到正确的部位促进细胞分裂的发生。
同时，David Allis, Martin Gorovsky,以及其他的研究者将眼光集中在另一种生物上，一种称为Tetrahymena的单细胞纤毛虫。
研究者发现，Tetrahymena将遗传给子代的DNA储存在一个核里，而将表达的DNA储存在另一个核里。
在Tetrahymena分裂时，小RNA促进一些基因的删除或重组。
RNAi似乎是作用在Tetrahymena中类似于异染色质的某种结构上，删除或将DNA移到另一个位置。
其中的机制目前还不清楚。
这两组试验有助于解释为什么小RNA存在于基因调控的第一线。
在酵母和Tetrahymena中，小RNA的作用集中于基因组的中心粒周围，这个区域包含有转座子造成的基因重复序列。
有假说认为小RNA在进化的很早阶段就出现了，以防止转座子造成的基因组不稳定。
还有许多未知领域需要开发。
研究者还在区分100多种miRNA的功能，以及它们在不同生物体内的分布。
在植物和动物中它们起的作用可能不同。
最近的一些工作显示miRNA在基因表达调控中的作用比以前认为的更重要。
研究者也在研究RNAi在发育和疾病中的作用。
RNAi被证实能引导植物干细胞的分化，因而研究者认为RNAi也可能参与人的干细胞的分化。
如果在人的细胞分裂中RNAi的作用也像它在酵母和Tetrahymena中一样的话，对RNAi微小的干扰就可能导致肿瘤的发生。
小RNA及RNAi的研究领域已经拓宽，RNA走上了舞台的中心。
在揭示了RNA的特性后，研究者们现在希望能将它应用起来。
2、捕获中微子神秘而令人难以理解的中微子最终引起了大家的关注。
多年以来，人们关注电子、介子、τ和夸克并对他们进行分析研究。
最近十年，物理学家证实中微子具有质量。
至此，人们进行了一系列实验来发现中微子的特性。
太阳的核反应能产生大量中微子，但所有的观测结果显示大约只有1/3能到达地球。
如果中微子具有质量，它们可能转变为τ或μ中微子等形式，这也解释了中微子的丢失现象。
即太阳产生的电子中微子在抵达地球过程中并没有“丢失”，而是转化成了其他形式的中微子。
科学家们在分裂氘原子时检测到electron、μ、τ中微子。
加入solar electron、μ和τ中微子后通过检测器的量与核反应产生的量是一致的。
在日本进行的研究创造出反中微子，则为识别不同类型中微子的转化条件找到了新线索。
3、基因组测序每年约有300万人死于疟疾，而大多数是在热带非洲。
两个国际性协作组织试图解开蚊子和疟原虫的基因序列以研究疟疾。
生药学研究者试图运用已有的冈比亚按蚊278百万碱基基因序列及falciparum疟原虫的序列找到一种更好的战胜该种疾病的方法。
而另外，发展中国家可以从大米基因组测序中获益。
四月份，一家私人公司和一个中国研究机构分别独立发表了japonica和indica水稻的基因草图。
本周，国际水稻基因序列计划公布了更详细的japonica的基因序列，两条染色体序列已经发表。
由于另外两家公司的加入有望于2005年完成全面序列测定。
过去的一年，也已对其他几个大基因序列进行了测定。
美国、英国合作完成了对小鼠的基因序列测定与分析，一美国的公共机构与私人组织合作测定了大鼠的基因组草图，这些工作包括了这两种最重要的研究用动物。
日本puffer fish的基因组在脊椎动物中是最小的，研究人员现已知道其基因序列。
两类被囊动物DNA序列也已明了，提供了脊椎动物进化的研究线索。
人们进一步做了其它微生物基因的测序工作，测定了可用于生物治疗的炭疽热及一种称为shewanella的细菌，测序范围将进一步扩展到玉米，蜜蜂，狗，母牛，鸡等方面。
4、观测到发生初期的宇宙。
宇宙诞生的理论时间是大爆炸发生４０万年之后，当时原子核和电子已经得到足够冷却，可以形成原子。
原子形成过程中产生的高能辐射直到现在还能观测到，它们被称为宇宙微波背景辐射（CMB）。
科学家们不仅就宇宙微波背景辐射微小温度波动得出最为精细的观测结果，还首次为微波背景辐射的偏振性找到证据。
5、高速摄影今年激光物理学家首次成功完成了一部影片制作，这部影片单祯以阿秒或十亿分之一秒的十亿分之一来计算。
这种高速摄影技术有望利用来拍摄到绕原子旋转的电子的瞬间状态。
多年以来，激光物理学家都只是利用激光的超短脉冲来达到高速摄影的目标，如今，研究者利用新技术可以拍摄到分子的分裂以及化学反应中化学键的形成，这些过程维持千亿分之一到十亿分之一秒或10-15秒。
去年荷兰和法国的研究者克服了阿秒极限，他们将激光超短脉冲作用于氩气原子后检测到一系列脉冲，每个脉冲仅持续220阿秒。
奥地利、加拿大和德国研究者随后得到了650阿秒的单脉冲，更利于用于电影制作。
今年，研究人员将阿秒脉冲运用于原子内部研究。
10月份，奥地利和德国研究者用阿秒脉冲激发氪原子上的电子造成电子空缺，随后利用另一激光脉冲就可以拍摄到激发后的电子释放能量回到稳定能量状态的过程。
并非希区柯克而是阿秒电影将让物理学家对原子内部有新的认识。
6、机体的感觉为什么辛辣食物让人感到热，而薄荷等则带来清凉？对某些细胞而言，味道和温度没什么不一样。
今年研究人员研究了一些离子通道，这些离子通道与温度等有关。
TRP（Transient receptor potential）离子通道是跨膜蛋白质。
被激活时允许钙离子或其它离子通过，神经元可借此传递信号。
哺乳动物至少有21种TRP 通道，但多数功能未知。
1997年首次报道了某些对温度和化学刺激敏感的TRP 通道，或被温度（>43℃）或被辣椒素激活。
今年在口腔和皮肤的神经中发现了相似的对多种刺激反应的通道，对低温（15~20℃）或薄荷脑引起的清凉感敏感。
一种温敏（~34℃）TRP通道亦被发现，在皮肤中有较多分布，提示皮肤本身能感知温度并将信息传至神经元。
还有一些体热感知也需要TRP通道。
而一些TRP 通道的突变与某些癌症和疾病有关，如今年发现某些TRP通道突变后失去对镁离子水平调节能力。
目前对大多数TRP通道的功能知之甚少，研究者正努力从TRP通道获取更多与味觉、热和信息素有关的信号。
7、细胞3D成像三十年前研究者提出利用电子微型图像建立三维图片。
现在，低温电子断层扫描术（cryo-ET）已经克服了许多技术障碍成为一项杰出技术，能够观察细胞内部结构。
生物学家长期以来利用X线晶体衍射技术获得细胞内部单个蛋白分子结构，但是他们还没有找到好的方法观察中等大小细胞器官（大约5纳米）如高尔基体和线粒体的三维图像，尤其是要在不破坏它们的生理条件下做到这一点就显得更加困难。
Cryo-ET成功的解决了这一难题，科学家利用它把原子水平的细节和细胞有机体整体联系起来。
Cryo-ET就像医生的CT扫描术，电子渗透束产生的二维图像由电脑组合成3D图像。
仅需把细胞快速冷冻而不需要固定，这样细胞膜不会被破坏。
由于cryo-ET的辐射过强，多年以来一直存在细胞结构遭破坏的问题。
标本以一定的成像角度自动旋转及精确校准已经减少了辐射时间，这样可尽量减少辐射。
若进一步减少电子散射，就可以拍摄到更厚标本的结构。
今年运用cryo-ET技术已经成功地拍摄到肌动蛋白运动的瞬间。
微管蛋白空间排布、肌浆网上受体结构、由化学级联反应引起肌肉收缩的复合体结构也被拍摄下来。
研究人员现在正努力创建反映真核细胞所有细胞器空间位置关系的3D图片。
8、观察宇宙的新技术今年宇航学家运用自适应光学系统（AO）可以更清楚的观测天空。
经过多年艰苦努力，研究人员现在已成功地将AO系统与世界最大的望远镜结合，通过不断改变镜头的曲率消除了地球大气层给天文望远镜造成的模糊效应，从而对太空进行清晰的观察。
夏威夷和智利的观察站利用AO系统观测到了银河系内部，也观察到木星表面的火山爆发及关于遥远星系的一些细节。
在Canary岛，瑞典极地望远镜观察到清晰的太阳表面，揭示了黑子周围磁场的波动。
