生命科学近年来有哪些新技术？

NO1
SARAH TEICHMANN: Expand single-cell biology（扩展单细胞生物学）
Head of cellular genetics, Wellcome Trust Sanger Institute, Hinxton, UK
在过去的十年里，我们看到研究人员可以分析的单细胞数量大幅增加，随着细胞捕获技术的发展，结合条形码标记细胞和智能化技术等方法，在未来数量还将继续增加，对此，大家可能不以为然，但这可以让我们以更高的分辨率来研究更为复杂的样品，我们可以做各种各样的实验。比如说，研究人员不再只关注一个人的样本，而是能够同时观察20到100个人的样本，这意味我们能够更好的掌握人的多样性，我们可以分析出更多的发展时间点，组织和个体，从而提高分析的统计学意义。
我们的实验室最近参与了一项研究，对6个物种的250000个细胞进行了分析，结果表明，控制先天免疫反应的基因进化速度快，并且在不同物种间具有较高的细胞间变异性，这两个特征都有助于免疫系统产生有效的微调反应。
我们还将看到在单个细胞中同时观察不同基因组模式的能力发展。例如，我们不局限于RNA，而是能够看到染色质的蛋白质-DNA复合物是开放还是封闭。这对理解细胞分化时的表观遗传状态以及免疫系统和神经系统中的表观遗传记忆具有重要意义。
将单细胞基因组学与表型关联的方法将会发生演变，例如，将蛋白质表达或形态学与既定细胞的转录组相关联。我认为我们将在2019年看到更多这种类型的东西，无论是通过纯测序还是通过成像和测序相结合的方法。事实上，我们已经见证了这两种技术的一种融合发展：测序在分辨率上越来越高，成像也越来越多元化。
NO2
JIN-SOO KIM: Improve gene editors(改进基因编辑)
Director of the Center for Genome Engineering, Institute for Basic Science, and professor of chemistry, Seoul National University（首尔国立大学基因学研究所基因组工程中心主任、化学教授。）
现如今，蛋白质工程推动基因组工程的发展。第一代CRISPR基因编辑系统使用核酸酶Cas9，这是一种在特定位点剪切DNA的酶。到目前为止，这种方法仍然被广泛使用，但是许多工程化的CRISPR系统正在用新变体取代天然核酸酶，例如xCas9和SpCas9-NG，这拓宽了靶向空间——基因组中可以被编辑的区域。有一些酶比第一代酶更具特异性，可以将脱靶效应最小化或避免脱靶效应。
去年，研究人员报告了阻碍CRISPR基因组编辑引入临床的新障碍。其中包括激活p53基因 (此基因与癌症风险相关)；不可预料的“靶向”效应；以及对CRISPR系统的免疫原性。想要将基因组编辑用于临床应用，就必须解决这些限制。其中一些问题是由DNA双链断裂引起的，但并非所有基因组编辑酶都会产生双链断裂——“碱基编辑”会将单个DNA碱基直接转换成另一个碱基。因此，碱基编辑比传统的基因组编辑更干净利索。去年，瑞士的研究人员使用碱基编辑的方式来纠正小鼠中导致苯丙酮尿症的突变基因，苯丙酮尿症是一种先天性代谢异常疾病，患者体内会不断累积毒素。
值得注意的是，碱基编辑在它们可以编辑的序列中受到了限制，这些序列被称为原间隔相邻基序。然而蛋白质工程可以用来重新设计和改进现有的碱基编辑，甚至可以创建新的编辑，例如融合到失活Cas9的重组酶。就像碱基编辑一样，重组酶不会诱导双链断裂，但可以在用户定义的位置插入所期望的序列。此外，RNA引导的重组酶将会在新的维度上扩展基因组编辑。
基因编辑技术在临床上的常规应用可能还需要几年的时间。但是我们将在未来一两年看到新一代的工具，将会有很多的研究人员对这项技术感兴趣，到时候他们每天都会使用这些技术。届时必然会出现新的问题，但创新的解决方案也会随之出现。
NO3
XIAOWEI ZHUANG（庄小威）: Boost microscopy resolution （提高显微镜分辨率）
Professor of chemistry and chemical biology, Harvard University, Cambridge, Massachusetts; and 2019 Breakthrough Prize winner
超分辨率显微镜的原理验证仅仅发生在十几年前，但今天这项技术相对来说再平常不过，生物学家可以接触到并丰富知识。
一个特别令人兴奋的研究领域是确定基因组的三维结构和组织。值得一提的是，基因组的三维结构在调节基因表达中起到的作用越来越大。
在过去的一年里，我们报道了一项工作，在这项工作中，我们对染色质进行了纳米级的精准成像，将它与数千个不同类型细胞的序列信息联系起来。这种空间分辨率比我们以前的工作好一到两个数量级，使我们能够观察到各个细胞将染色质组织成不同细胞之间差异很大的结构域。我们还提供了这些结构域是如何形成的证据，这使我们更好地理解染色质调节的机制。
除了染色质，我们预见到在超分辨率成像领域空间分辨率有了实质性的提高。大多数实验的分辨率只有几十纳米，虽然很小，但与被成像的分子相比却没有什么差别，特别是当我们想解决分子间的相互作用时。我们看到荧光分子和成像方法的改进，大大提高了分辨率，我们预计1纳米分辨率的成像将成为常规。
同时，瞬时分辨率变得越来越好。目前，研究人员必须在空间分辨率和成像速度之间做出妥协。但是通过更好的照明策略和更快的图像采集，这些限制可以被克服。成千上万的基因和其他类型的分子共同作用来塑造细胞的行为。能够在基因组范围内同时观察这些分子的活动，将为成像创造强有力的机会。
NO4
JEF BOEKE: Advance synthetic genomes （先进的合成基因组）
Director of the Institute for Systems Genetics, New York University Langone Medical Center, New York City
当我意识到从头开始写一个完整的基因组变成可能的时候，我认为这将是一个对基因组功能获得新观点的绝佳机会。
从纯科学的角度来看，研究小组在合成简单的细菌和酵母基因组方面取得了进展。但是在合成整个基因组，特别是哺乳动物基因组方面仍然存在技术挑战。
有一项降低DNA合成成本的技术将会对行业产生帮助，但是目前还没有上市。今天发生的大多数DNA合成都是基于亚磷酰胺化学过程。所得核酸聚合物的最大长度和保真度都受到限制。
许多公司和实验室都在研究酶促DNA合成——这种方法有可能比化学合成更快、更准确、更便宜。目前，还没有一家公司在商业上提供这种分子。但是去年10月，一家总部位于巴黎的叫做DNA Script的公司宣布，它已经合成了一种150碱基的寡核苷酸，几乎符合化学DNA合成的实际限制。
作为一个群体，我们还研究了如何组装人类染色体DNA的大片段，并且我们可以使用这种方法构建100千碱基或更多的区域。现在，我们将使用这种方法来解剖大的基因组区域，这些区域对于识别疾病易感性非常重要，或者是其他表型特征的基础。
我们可以在酵母细胞中快速合成这些区域，因此我们应该能够制造数十到数百种以前不可能检测到的基因组变体。使用它们，我们将能够检查全基因组关联研究中涉及的数千个基因组基因座，它们在疾病易感性方面具有一定意义。这种解剖策略可能使我们最终能够确定这些变体的作用。
NO5
CASEY GREENE: Apply AI and deep learning（应用人工智能和深度学习）
Assistant professor of systems pharmacology and translational therapeutics, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania, Philadelphia

家用摄像头十大名牌排行榜：小米、萤石、360、米家、TP-LINK、华为、小蚁、乐橙、乔安、海康威视。好的是华为的，推荐华为。

一、小米  

上榜理由：小米是中国知名度最高的电子产品名牌之一，乃至世界范围内，小米品牌的知名度也是很高的。小米品牌的家用摄像头质量是杠杠的，它的摄像头产品大部分都拥有高标准的智能化。

二、萤石  

上榜理由：萤石是海康威视的子品牌，萤石这个品牌本就是从家用摄像头的生产与销售中而闻名的，萤石品牌的摄像头拥有多款高性能的摄像头，例如，萤石C6C、C6CN等摄像头在全网的销量都是名列前茅的。

三、360  

上榜理由：360是著名的电脑防护软件品牌，360旗下拥有众多的软件产业，360摄像头是360品牌的首要硬件产业，360家用摄像头采用360品牌自主研发的安防智能系统，系统的安防性能卓越。

四、米家  

上榜理由：米家是小米品牌旗下的摄像头品牌，米家摄像头继承了小米摄像头高智能化的特点，米家家用摄像头拥有高清监控的能力，它的品牌旗下摄像头产品基本上都可以达到720p~1080p高清的监控水平。

五、TP-LINK  

上榜理由：TP-LINK在系统安防建设方面是全国数一数二的，它拥有长年的安防技术沉淀，TP-LINK家用摄像头拥有独立的网卡，即使没有外部网络的连接，它依然可以通过自身网络传输监控数据到使用者的手机中。

六、华为  

上榜理由：华为品牌的家用摄像头在移动检测、智能追踪方面的能力是比较出色的，它采用的是国际上先进的相位移动点距追踪技术，华为摄像头也是国内第一个采用这种技术的家用摄像头，这种技术可以让摄像头拥有精准的物体检测能力。

七、小蚁  

上榜理由：小蚁是近年来来家用摄像头市场异军突起的品牌，小蚁家用摄像头以其便宜的价格、强悍的性能而跻身家用摄无与伦比的竞争力像头排行榜，小蚁家用摄像头拥有超高的性价比，它在市场上拥有其他品牌产品。

八、乐橙  

上榜理由：乐橙品牌的家用摄像头在配置的网络设置方面比较出色，在市面上大多数摄像头仅支持wifi数据传输的情况下，乐橙品牌的家用摄像头依然可以做到无线、以太网、独立网卡三重网络传输。

九、乔安  

上榜理由：乔安品的家用摄像头大部分都采用云台相机模式，它的摄像头产品基本上都可以做到360°无死角的监控。乔安家用摄像头在巡航监控方面的设计也是比较先进的，它的产品不仅支持壁挂，还支持地面移动。

十、海康威视  

上榜理由：海康威视的家用摄像头拥有多平台的兼容性，现在大部分的家用摄像机仅支持手机过电脑端查看，而海康威视的家用摄像头不仅支持手机、电脑的查看，它还支持各系统平板、各品牌watch端的监控查看。

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《元尊》

作者：天蚕土豆

天地为炉，万物为铜，阴阳为炭，造化为工。 气运之争，蟒雀吞龙。 究竟是蟒雀为尊，还是圣龙崛起，凌驾众生？ 这是气掌乾坤的世界，磅礴宏伟，一气可搬山，可倒海，可翻天，可掌阴阳乾坤。

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