很多教科書(shū)中的理論知識(shí)及日常生活中的傳統(tǒng)觀點(diǎn)于目前科學(xué)家們的研究結(jié)果，然而隨著時(shí)間推進(jìn)，科學(xué)研究在不斷在發(fā)展的同時(shí)，一些新的研究成果也會(huì)層出不窮，很多教科書(shū)中的觀點(diǎn)也會(huì)被覆蓋更新，很多傳統(tǒng)認(rèn)知也會(huì)被替換。

那么2017年都有哪些打破教科書(shū)或挑戰(zhàn)傳統(tǒng)認(rèn)知的突破性研究成果呢，本文中，小編對(duì)2017年的相關(guān)研究進(jìn)行了整理，與各位一起學(xué)習(xí)！

【1】科學(xué)家拍攝到DNA復(fù)制視頻 顛覆教科書(shū)相關(guān)內(nèi)容

科學(xué)家*次捕獲DNA復(fù)制的實(shí)時(shí)視頻。有趣的是DNA的復(fù)制過(guò)程超乎科學(xué)家和研究人員之前預(yù)期。事實(shí)上，這部視頻顛覆了教科書(shū)相關(guān)內(nèi)容。這標(biāo)志著科學(xué)家*次捕獲單個(gè)DNA分子復(fù)制自己的近距離鏡頭。鏡頭是實(shí)時(shí)的，并表明這個(gè)特定的生活組成部分有意想不到的“隨機(jī)性”。當(dāng)稱為解旋酶的酶解開(kāi)DNA并將DNA的雙螺旋解開(kāi)分成兩股時(shí)，DNA復(fù)制發(fā)生。

稱為引物酶的第二種酶然后將引物引入未分解的鏈，然后稱為聚合酶的另一種酶伴隨該引物，并添加新的堿基以形成DNA的另一雙螺旋，從而復(fù)制該鏈。這個(gè)過(guò)程涉及到首先纏繞在雙螺旋中的前導(dǎo)鏈，以及隨后的滯后鏈。科學(xué)界的一個(gè)長(zhǎng)期假設(shè)是，在復(fù)制過(guò)程中，和滯后鏈行動(dòng)相互協(xié)調(diào)。

【2】JCI：顛覆教科書(shū)！男性睪丸并非*封閉 也存在與免疫系統(tǒng)交流

DOI：10.1172/JCI89927

美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員zui近發(fā)現(xiàn)，身體中一個(gè)之前被認(rèn)為與免疫系統(tǒng)沒(méi)有的部分實(shí)際上也存在與免疫系統(tǒng)的相互作用，并且這一發(fā)現(xiàn)或可幫助解釋男性不育、某些自身免疫疾病以及癌癥疫苗為何失敗。

Kenneth Tung博士表示許多疫苗的失敗只是因?yàn)檫x擇了錯(cuò)誤的靶點(diǎn)，這些靶點(diǎn)對(duì)免疫系統(tǒng)來(lái)說(shuō)并非外來(lái)物質(zhì)，因此不會(huì)引起強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答。

研究人員發(fā)現(xiàn)男性睪丸與免疫系統(tǒng)之間竟然存在意想不到的關(guān)聯(lián)。雖然教科書(shū)上認(rèn)為睪丸與免疫系統(tǒng)之間存在無(wú)法穿透的細(xì)胞屏障，但是研究人員發(fā)現(xiàn)細(xì)胞屏障上確實(shí)存在一些單向開(kāi)放的小門(mén)。

研究人員發(fā)現(xiàn)睪丸能夠釋放一些在精子產(chǎn)生過(guò)程中形成的抗原物質(zhì)。由于睪丸能夠天然釋放這些抗原，免疫系統(tǒng)就會(huì)將其忽視。這是一個(gè)正常健康的應(yīng)答情況，但是也可以解釋為何一些抗癌疫苗會(huì)失敗。癌癥疫苗能夠靶向抗原，因此如果疫苗選擇了這些被免疫系統(tǒng)忽視的抗原，疫苗就不會(huì)起作用了。

【3】改寫(xiě)教科書(shū)：人體線粒體溫度高達(dá)55°C，癌細(xì)胞內(nèi)更高！

doi：10.1101/133223

近日，一批來(lái)自法國(guó)，韓國(guó)和德國(guó)的研究人員發(fā)現(xiàn)，動(dòng)物細(xì)胞線粒體內(nèi)的一般溫度竟然會(huì)高達(dá)50攝氏度。

在他們上傳到bioRxiv的論文中（Mitochondria Are Physiologically Maintained At Close To 50 C），該團(tuán)隊(duì)介紹了他們?nèi)绾问褂脺囟让舾械娜玖蟻?lái)確定細(xì)胞器的溫度，以及這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于絕大多數(shù)原有細(xì)胞和代謝研究的顛覆性影響。

對(duì)于科學(xué)家和普通大眾來(lái)說(shuō)，健康人體保持37°C的恒溫是一個(gè)無(wú)容置疑的事實(shí)，但是現(xiàn)在看來(lái)，我們的細(xì)胞實(shí)際上更可能處于一種高得多的運(yùn)行溫度。在這項(xiàng)新的研究中，研究人員對(duì)人類(lèi)皮膚，腎臟和肺癌細(xì)胞的線粒體進(jìn)行了具體的溫度測(cè)量，發(fā)現(xiàn)人類(lèi)細(xì)胞線粒體的溫度要比人們預(yù)期的高得多。

【4】Science：改寫(xiě)教科書(shū)！在禁食期間，脂肪細(xì)胞接管尿苷產(chǎn)生

doi：10.1126/science.aaf5375   doi：10.1126/science.aan0825

在哺乳動(dòng)物進(jìn)食、睡覺(jué)和禁食期間，它們?nèi)绾尉S持兩種生物學(xué)上至關(guān)重要的代謝物平衡？這一問(wèn)題的答案可能改寫(xiě)一些教科書(shū)。

在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的研究人員報(bào)道脂肪細(xì)胞“是肝臟的后備”，換言之，它們維持著對(duì)葡萄糖（血糖）和尿苷（uridine）的嚴(yán)格調(diào)控。尿苷是身體在制造RNA分子、正確地制造蛋白和作為能量?jī)?chǔ)備儲(chǔ)存葡萄糖等一系列基本過(guò)程中使用的一種代謝物。他們的研究可能對(duì)糖尿病、癌癥和神經(jīng)疾病等幾種疾病產(chǎn)生重大的影響。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年3月17日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“An adipo-biliary-uridine axis that regulates energy homeostasis”。

代謝物是由代謝過(guò)程產(chǎn)生的物質(zhì)，如在復(fù)合糖和淀粉的代謝過(guò)程中產(chǎn)生的葡萄糖，或者用于蛋白生物合成的氨基酸。

論文通信作者、德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心塔奇斯通糖尿病研究中心主任Philipp Scherer博士說(shuō)，“正如葡萄糖那樣，體內(nèi)的每個(gè)細(xì)胞需要尿苷才能保持存活。葡萄糖是體內(nèi)產(chǎn)生能量所需的，特別是對(duì)大腦中的神經(jīng)元而言。尿苷是細(xì)胞中很多分子的基礎(chǔ)構(gòu)成單元。”

【5】Nature：改寫(xiě)教科書(shū)！恐龍家譜可能需重繪！

doi：10.1038/nature21700

科學(xué)家們聲稱，目前兩個(gè)主要恐龍群體的分類(lèi)可能是錯(cuò)的。這種錯(cuò)誤就和如果人們認(rèn)為“貓”是“狗”一樣。

這份有爭(zhēng)議的論文還表明，*種恐龍的物理位置可能不正確——他們的證據(jù)是在蘇格蘭的一個(gè)大小如貓一般的化石。

“這是一個(gè)能改變教科書(shū)的發(fā)現(xiàn)，”來(lái)自馬里蘭大學(xué)的古生物學(xué)家、并沒(méi)參與此研究的Thomas Holtz說(shuō)到。

“這只是一個(gè)分析，但卻是很詳細(xì)的分析。”

目前，恐龍進(jìn)化樹(shù)將恐龍分為兩組：鳥(niǎo)臀目和蜥臀目。

根據(jù)他們的髖骨結(jié)構(gòu)，恐龍物種被分為其中一類(lèi)——如果它們的臀部類(lèi)似于鳥(niǎo)，則它們是鳥(niǎo)臀目，如果他們的臀部是類(lèi)似于蜥蜴，則它們屬于蜥臀目。

【6】打破教科書(shū)：γδT細(xì)胞可以產(chǎn)生免疫記憶，將助力開(kāi)發(fā)抗感染和抗癌新療法

DOI：10.1038/NCOMMS14760

一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)了一種非傳統(tǒng)T細(xì)胞的新功能，將可能被用于開(kāi)發(fā)治療感染和癌癥的新療法。

這項(xiàng)發(fā)表在Nature Communications上的新研究表明γδT細(xì)胞能夠產(chǎn)生針對(duì)過(guò)去感染和腫瘤靶標(biāo)的免疫記憶。

這項(xiàng)研究也挑戰(zhàn)了教科書(shū)上的描述：γδT細(xì)胞是一種天然殺手，具有識(shí)別并破壞異常細(xì)胞的固有免疫能力。

研究*作者、伯明翰大學(xué)免疫學(xué)和免疫治療研究所的Ben Willcox教授對(duì)該研究的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)作出了如下解釋：“除了是天然殺手之外，我們發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞還是非常聰明的免疫記憶細(xì)胞，它們可以適應(yīng)過(guò)去遭遇的感染或者癌前細(xì)胞，并對(duì)之產(chǎn)生記憶。這個(gè)現(xiàn)象叫做免疫記憶，目前的疫苗也是基于這種現(xiàn)象開(kāi)發(fā)的。但是由于γδT細(xì)胞識(shí)別靶標(biāo)的方式不同，因此它們預(yù)示著開(kāi)發(fā)疫苗以及針對(duì)感染和癌癥的細(xì)胞治療的新途徑。”

【7】Nucleic Acids Res：改寫(xiě)教科書(shū)！起始密碼子至少有47種！

doi：10.1093/nar/gkx070

幾十年來(lái)，研究遺傳物質(zhì)的科學(xué)家們將一些基本原則牢記在心。為了發(fā)揮作用，DNA先經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生信使RNA（mRNA），然后mRNA經(jīng)過(guò)翻譯產(chǎn)生蛋白，這對(duì)幾乎所有的生物功能都是必需的?；谶@種中心法則，人們長(zhǎng)期認(rèn)為在翻譯時(shí)，mRNA中僅有少量三聯(lián)密碼子能夠啟動(dòng)蛋白產(chǎn)生，因此這些三聯(lián)密碼子也被稱作起始密碼子。但是，在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所、斯坦福大學(xué)和澳大利亞麥考瑞大學(xué)的研究人員在開(kāi)展一系列測(cè)量后，提出人們可能需要重新審視和甚至改寫(xiě)這種法則。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Nucleic Acids Research期刊上，論文標(biāo)題為“Measurements of translation initiation from all 64 codons in E. coli”。

這項(xiàng)研究證實(shí)至少有47種可能的起始密碼子都能夠指導(dǎo)細(xì)胞開(kāi)始蛋白合成。在此之前，人們認(rèn)為在64種可能的三聯(lián)密碼子中，僅有7種能夠啟動(dòng)蛋白合成，亦即僅有7種起始密碼子。

論文*作者Ariel Hecht說(shuō)，“很多潛在的起始密碼子未被發(fā)現(xiàn)的原因很可能是沒(méi)有人能夠觀察到它們。”

遺傳密碼是由四種堿基（A、C、G、T或U）組成的。DNA的分子單元是A（腺嘌呤）、C（胞嘧啶）、G（鳥(niǎo)嘌呤）和T（胸腺嘧啶），而RNA的分子單元是A、C、G和U（尿嘧啶）。50年前，當(dāng)時(shí)的研究工具表明在大多數(shù)生物中，僅有幾種起始密碼子，如AUG、GUG和UUG。

【8】Lancet子刊：改寫(xiě)教科書(shū)！腸系膜其實(shí)是一種人體器官

doi：10.1016/S2468-1253(16)30026-7

一種被稱作腸系膜（mesentery）的雙層膜結(jié)構(gòu)在整個(gè)腹部卷曲著，包被著小腸，并將內(nèi)臟附著到身體的其余部分?？茖W(xué)家們長(zhǎng)期以來(lái)將腸系膜僅僅視作為一種支持性的結(jié)構(gòu)，但是在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自愛(ài)爾蘭利默里克大學(xué)的J. Calvin Coffey和Peter O’Leary揭示了腸系膜的完整解剖結(jié)構(gòu)圖。這種解剖結(jié)構(gòu)圖提示著它應(yīng)當(dāng)被視為人體的第79個(gè)器官?；诖耍麄兲岢鰧⑺嵘揭环N全新器官的地位。

Coffey和O’Leary給出支持這種提升的證據(jù)。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在The Lancet Gastroenterology & Hepatology期刊上，論文標(biāo)題為“The mesentery： structure， function， and role in disease”。

Coffey在一篇新聞稿件中寫(xiě)道，“如今，我們說(shuō)我們體內(nèi)擁有一種在此之前不被如此承認(rèn)的器官”，并且補(bǔ)充道，“100多年前針對(duì)腸系膜的解剖結(jié)構(gòu)描述是不正確的。這種器官遠(yuǎn)不是東一塊西一塊拼湊在一起的，而且并不復(fù)雜。它僅是一種連續(xù)的結(jié)構(gòu)。”

【9】Sci Immunol：打破常規(guī)，皮膚中存在抗癌T細(xì)胞！

DOI：10.1126/sciimmunol.aam6346

在發(fā)表的研究中，達(dá)特茅斯的諾瑞斯癌癥研究中心發(fā)現(xiàn)一種叫做常住記憶T細(xì)胞的*免疫細(xì)胞能有效地抑制黑色素瘤。這項(xiàng)研究起源于他們發(fā)現(xiàn)患有baidianfeng這種自身免疫病的黑色素瘤病人會(huì)有很好的預(yù)后。baidianfeng是一種涉及正常健康黑色素細(xì)胞的自身免疫性皮膚病，它會(huì)導(dǎo)致皮膚紅斑色素沉著。通過(guò)使用黑色素瘤和baidianfeng的模型，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)常住記憶T細(xì)胞*地存在于受baidianfeng感染的皮膚中。在受感染皮膚處，它們殺死黑色素瘤細(xì)胞。盡管過(guò)去人們普遍認(rèn)為常住記憶T細(xì)胞能防止皮膚病毒感染，但是他們并不知道它們能抗腫瘤。

Mary Jo Turk博士領(lǐng)導(dǎo)的研究試圖理解為什么治療過(guò)程中患baidianfeng的轉(zhuǎn)移性黑素瘤病人能活得更久？通過(guò)使用一個(gè)患有baidianfeng的老鼠模型，Turk解釋了這項(xiàng)疾病與更好的臨床反應(yīng)有的原因。研究證明，常住記憶T細(xì)胞的產(chǎn)生是為了應(yīng)對(duì)腫瘤。這也是自身免疫性baidianfeng自然而然的結(jié)果。此外，常駐記憶T細(xì)胞在防止未來(lái)腫瘤方面起了至關(guān)重要的作用。他們的研究“Resident memory T cells in the skin mediate durable immunity to melanoma”將發(fā)表于下一期的Science Immunology上。

【10】Nat Med：打破傳統(tǒng)！B細(xì)胞居然可以預(yù)防早產(chǎn)！

DOI：10.1038/nm.4244

美國(guó)及許多其他國(guó)家早產(chǎn)兒的比例已經(jīng)上升到1/6，它是嬰兒死亡和長(zhǎng)期疾病的首要原因，帶來(lái)了沉重的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。而一項(xiàng)由韋恩州立大學(xué)醫(yī)學(xué)院副教授Kang Chen博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表在《Nature Medicine》上的研究發(fā)現(xiàn)母親的B淋巴細(xì)胞在抵抗炎癥引發(fā)早產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。

科學(xué)家及臨床醫(yī)生此前都認(rèn)為子宮內(nèi)膜中沒(méi)有B細(xì)胞，因此認(rèn)為B細(xì)胞對(duì)懷孕不重要。但是Chen的研究結(jié)果表明懷孕晚期B細(xì)胞不僅存在于人體及小鼠子宮內(nèi)膜中，還可以感應(yīng)子宮壓力和感染（造成早產(chǎn)的主要原因），并生成一些分子抑制子宮感染、防止早產(chǎn)，其中一種重要分子叫做PIBF1。

“這項(xiàng)研究不僅揭示了B細(xì)胞長(zhǎng)期被忽略的維持胎兒健康的作用，同時(shí)也提供了一種使用B細(xì)胞來(lái)源分子（如PIBF1）預(yù)防或者治療早產(chǎn)的方法。”Chen說(shuō)道。（生物谷Bioon.com）