美国《科学》杂志近日公布“2010年十大科学突破”榜单，科学机械“量子鼓”夺魁，成为科学界今年取得的最大进步。

榜单中有两项突破来自深圳华大基因研究院，分别是“下一世代的基因组学”及“外显子组测序/罕见疾病基因”，研究院在这两项突破中共有6项科研成果。

2010年十大科学突破包括：

1.量子鼓

美国科学家制成一个人们裸眼可见的、极其细小的、由半导体材料制作的“量子鼓”。这项新发明是研究我们将来能否有能力同时身处两地的第一步。

2.合成生物学

研究人员组合了一个合成基因组，并用它转变了一种细菌的身份特性。研究人员预计，未来量身订制的合成基因组可用来产生生物燃料、医药品或其他有用的化学制品。

3.尼安德特人基因组

研究人员完成了尼安德特人基因组测序，并首次对现代人的基因组与尼安德特人的基因组进行了直接比较。

4.艾滋病病毒预防

对两种新颖预防艾滋病病毒方法进行的试验取得成功：一种是含有抗艾滋病病毒药物泰诺福韦(tenofovir)的阴道凝胶，它可使女性被感染率减少39%；另一种为口服药物前接触预防法，让感染艾滋病病毒的几率减少了43.8%。

5.外显子组测序/罕见疾病基因

对于研究因单一有缺陷基因导致罕见遗传性疾病的研究人员而言，仅对某一基因组中的外显子（即基因组中担当蛋白质编码的极小部分）进行测序，就能发现特殊的、至少造成12种疾病的基因突变。

6.分子动力学模拟

模拟蛋白质在折叠时产出的旋转始终是一个噩梦。如今，借助世界上强大的计算机能力，研究人员能跟踪微小的正在折叠的蛋白质中原子运动，跟踪时间比过去任何方法都要长100倍。

7.量子模拟器

为了描绘在实验室所看见的情况，物理学家根据方程式推测了理论，这些方程式可能极其难以求解。然而在今年，研究人员通过制造量子模拟器发现了一条捷径，可能最终会帮助人们解开诸如超导性等谜团。

8.下一代基因组学

更快速更廉价的测序技术使人们能够以极大的规模研究古代和现代核糖核酸。以“千人基因组计划”为例，其发现了众多导致我们人类独一无二的基因组变异，而其他正在进行中的计划将揭示更多的基因组功能。

9.核糖核酸(RNA)重编程

今年，研究人员找到了用合成核糖核酸实现细胞重编程的方法。与以往的方法相比，新技术的速度要快2倍，功效要高100倍，并在治疗应用上可望更为安全。

10.大鼠的回归

大鼠更容易用来做实验，且从解剖学的角度上讲与人类更加相似。不过，大鼠存在着重大缺陷，用以制造“基因剔除小鼠”（即通过精确地关闭特定基因而专门用于研究的小鼠）的方法在大鼠中无效。今年有一系列的研究承诺会给实验室带来大批“基因剔除大鼠”。

本世纪前十年十大科学成就

随后，《科学》杂志又列举出自2000年以来的十年里，具有重大科学意义的十大科学成就：

1.超级材料

通过合成非传统光学性质材料，物理学家现已找到成功引导和操控光线的新方法，形成可以挑战解析度极限的透镜。目前，他们已开始制造类似哈利·波特类型的隐形斗篷，能够让物体“隐形”。

2.“暗基因”

科学家发现基因只占整体组织的1.5%，剩余的部分包括小编码和非编码RNA分子，它们的作用像基因一样重要。

3.精确宇宙学

在过去十年里，研究人员成功演绎得出一套分析宇宙成分的精确方法，将宇宙学变成一种具有标准理论的精确科学。

4.发现系外行星

截至2000年，科学家仅发现26颗太阳系外行星，但到2010年，发现的系外行星数量已上升至502颗。目前，天文学家预计伴随着科学技术的提高，将在宇宙中发现更多的类地行星。

5.远古生物分子

像远古DNA和胶原蛋白分子等远古生物分子可以在数万年历史中幸存繁衍下来，通过对它们进行分析，研究人员能够揭开解剖学方面的适应性特征，比如恐龙羽毛的颜色或者猛犸如何抵御寒冷气候。

6.火星表面存在水资源

在过去十年里进行的12项火星勘测任务中，其中一半研究任务能够证实这颗红色贫瘠行星表面或者内部曾经存在充分的水资源证据，这些水资源足以改变岩石结构，以及可能支持生命存在。

7.再编程细胞

在过去十年里，“单行道”细胞发育的传统概念已出现“转向”。目前，研究人员能够描绘如何“再编程”全发育细胞成为多能细胞。这种技术已用于培育患有罕见疾病患者的细胞系，科学家希望基因培育生长出匹配的替代细胞、组织和器官。

8.微生物群系

由于人体内90%的细胞都是微生物，科学家开始认识到微生物群系的重要性如何影响我们从食物中吸收能量，以及人类免疫系统如何响应感染。

9.炎症是慢性疾病的驱动力

研究人员认为炎症也是慢性疾病的一种驱动力，其中包括一些致命性慢性疾病，比如：癌症、阿尔茨海默症、动脉粥样硬化和糖尿病。

10.气候变化

在过去十年里，研究人员发现大量关于气候变化和温度改变的预测都已得到证实，随着人类活动的影响，未来地球气候变化所带来的负面影响将不容忽视。

（本报综合报道）