新基因技术可提高作物光合作用效率

植物通过光合作用把阳光和空气转化成有机物，但如果接受过多光照，可能对进行光合作用的相关细胞器造成损害，因此植物利用一种名为“非光化学淬灭”的机制来保护自身。启动该机制可以安全去除多余阳光，而在云层飘过等因素导致阳光减少的时候，该机制会关闭，但如果关闭得不够迅速，光合作用就不能有效工作。

美国科学家以烟草为研究对象，对参与“非光化学淬灭”过程的3个基因进行改造，使这一机制的关闭速度加快，提升阴影下的光合作用效率。研究者表示，由于作物一半的光合作用是在有各种阴影时进行的，这种改变可以带来很大好处。实验表明，经过基因改造烟草的产量可以提高14%~20%。研究者正在对大米和其他粮食作物进行相同的基因改造，希望在其他作物上也能取得相似的增产结果。（《科学》）

霍乱大流行菌株进化史揭示

霍乱是历史上对人类威胁最大的疾病之一。目前，世界正在遭受第七次霍乱大流行的危害。这一次大流行性霍乱起始于上世纪60年代并一直持续至今，仅2015年就造成了1304人死亡。南开大学的王磊教授团队与国际合作者对保存在全球不同实验室的霍乱致病菌历史样品进行了精确分析，同时研究了大量历史记录，揭示了当前的霍乱大流行菌株是如何从约100年前的一种非致病性细菌进化成为一种致命性病原体的。

研究者发现，当前的霍乱大流行菌株起源于南亚，并通过6个进化步骤分别获得了致病能力和快速传播能力。该霍乱株系在进化过程中，经历了“南亚—中东—印度尼西亚”的迁移路线，而沿途的独特环境和存在的其他细菌，则为霍乱大流行菌株的形成提供了进化动力和关键的遗传物质来源。（《美国国家科学院院刊》）

可随时监测健康的“创可贴”

美国伊利诺伊大学香槟分校的材料学家研发出一种类似于创可贴的柔性贴片，这种“创可贴”上带有生物传感器，能够持续地监听患者体内的声响，还能听出呼吸、吃饭、运动和睡眠产生的“低频振动”。

这款“创可贴式听诊器”不到一枚硬币大小，采用了三明治式的结构，包覆在两面弹性硅胶层中，最厚处仅2毫米。它通过内部集成的一个极其敏感的加速度计，来侦测穿透肌肉和体液的人体内的振动，就仿佛能“听见”一样。此外，传感器上的一枚电极还可以测量神经发送给肌肉的收缩电信号。通过这些信号，可以让医生远程跟踪非常特殊的人体功能，如心脏瓣膜关闭、肌肉收缩、肺扩张或声带振动等。目前该装置仍通过有线连接的方式与计算机取得通信，但团队正在打造支持蓝牙无线连接的功能，以便配合智能手机使用。

（《科学进展》）

缺乏纤维摄入肠道菌群可能反噬肠壁

人体内共生着数以万亿计的微生物，其中95%的微生物组居住在我们的胃肠道中，而肠道微生物则多集中于肠壁表面的黏液层。黏液是黏膜系统的一部分，对于防御病原入侵有着重要意义。

美国密歇根大学医学院的微生物学家构建了“无菌小鼠”(肠道内没有微生物群)，随后将14种正常存在于人类肠道中的细菌移植入无菌小鼠中，并向它们投喂不同组合的食物。他们发现，以富含15%纤维的食物喂养的小鼠，肠道受细菌感染的程度最轻，它们的肠道黏液层也较厚;如果小鼠摄取的是不含纤维的食物，它们体内的肠道菌群会因为饥饿而反噬黏液——肠道菌群为了消化碳水化合物会分泌1600种不同的酶。缺乏纤维的时候，肠道菌群会倾向于生成降解黏液的酶类，从而造成黏液层变薄。一旦长期缺乏纤维，肠道菌群穿透黏液层后甚至会蚕食肠壁。（《细胞》）

中国癌症患者治疗费用超过家庭年收入

中国国家癌症中心的“中国城市癌症早诊早治项目”(CanSPUC)，于2012~2014年期间在全国13个省市的37家三级医院开展了针对城市地区常见癌症患者的横断面研究，共收集了14594名癌症患者的相关经济信息：患者的家庭年均收入折合美元为8607美元、人均就诊支出共计9739美元(超过了家庭年收入)。尽管不同癌症患者的经济负担有所差异(大肠癌和食管癌患者的经济负担最重)，然而患病所带来的经济负担都极为沉重，77.6%的癌症患者认为患病给家庭带来的经济负担难以承受。

另一方面，本研究同时覆盖到的1532名“癌前病变”患者中，人均就诊支出为3221美元，只有癌症患者人均支出的约1/3，这也表明，癌症的早期诊断发现和治疗，无疑将有助于降低癌症对患者以及对社会所带来的经济负担。（《柳叶刀》）

可编辑非分裂细胞的CRISPR新突破

迄今为止，包括CRISPR-Cas9系统在内的DNA编辑技术均利用了分裂细胞(如皮肤或肠道)中活跃的“同源重组”DNA修复机制。美国Salk研究所的科学家最近利用了另一条DNA修复通路“非同源末端连接(NHEJ)”开发了基于CRISPR的“不依赖同源重组的靶向插入(HITI)”技术——该技术将新DNA插入到分裂细胞中的效率是其它技术的10倍。

更重要的是，它还首次成功将新基因插入到了不再分裂细胞(包括眼睛、大脑、胰腺或心脏细胞等)内的精准位置。为了探索HITI用于基因替代疗法的可能性，研究者利用该方法将相关基因的拷贝递送到患有色素性视网膜炎的大鼠的眼睛中。后续测试表明，大鼠的视网膜细胞正在痊愈。（《自然》）