在一個(gè)假想的宇宙中，你已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一組行星，每一顆行星上都有自身的復(fù)雜文明，有眾多文化截然不同的國(guó)家。你面對(duì)一項(xiàng)令人膽怯的任務(wù)，要探索每顆行星，繪制國(guó)家的邊境，描述不同文化的特征。你在和同事商討這項(xiàng)挑戰(zhàn)時(shí)，構(gòu)思出一個(gè)替代方案。你可以將每顆行星分割成眾多小塊，給每個(gè)小塊加上標(biāo)簽，以便鑒別，然后你派出許多小型探測(cè)器，讓它們?cè)陔S機(jī)地點(diǎn)著陸，傳回?cái)?shù)據(jù)。接著就利用標(biāo)簽信息，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)整合信息，生成詳細(xì)的地圖集和旅行指南?！犊茖W(xué)》雜志評(píng)選出的“2018年度突破”表彰這種“標(biāo)簽-分析-整合”方法在生物學(xué)最為基礎(chǔ)、最迷人的過程（單個(gè)細(xì)胞組成復(fù)雜有機(jī)體的這項(xiàng)看起來(lái)堪稱奇跡的轉(zhuǎn)變）中的應(yīng)用，這種研究方法提供了關(guān)于細(xì)胞類型存貨清單的豐富信息，為日后的許多研究打下基礎(chǔ)。

這個(gè)成就建立在約翰·蘇爾斯頓（John Sulston）與同事們榮獲2002年諾貝爾獎(jiǎng)的研究工作上，他們通過以顯微鏡逐個(gè)察看細(xì)胞的辛苦方式，觀看秀麗隱桿線蟲幼蟲成熟的過程，繪制出這種線蟲的發(fā)育圖。它揭示了最終產(chǎn)生精巧結(jié)構(gòu)的細(xì)胞分裂的序列，而那些精巧結(jié)構(gòu)又導(dǎo)致了重要進(jìn)程的表征。有了今時(shí)今日的科技，尤其是大規(guī)模DNA并行測(cè)序技術(shù)和先進(jìn)熒光顯微術(shù)的助力，構(gòu)成秀麗隱桿線蟲的細(xì)胞被再一次繪制出基因圖譜，其中運(yùn)用的“標(biāo)簽-分析-整合”方法基于每個(gè)細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)模式。這種方法已經(jīng)被用來(lái)繪制越來(lái)越復(fù)雜的有機(jī)體的細(xì)胞解剖圖譜。它的優(yōu)勢(shì)在于，定義了每一種細(xì)胞類型的基因表達(dá)信號(hào)，也提供了與每個(gè)細(xì)胞的生物化學(xué)與生物學(xué)特征相關(guān)的基礎(chǔ)信息。其中所產(chǎn)生的大而豐富的資料集，以及這項(xiàng)勢(shì)必會(huì)生成更多數(shù)據(jù)的技術(shù)，一起構(gòu)成了發(fā)育生物學(xué)中激動(dòng)人心的突破。

建立在核酸基礎(chǔ)上的技術(shù)造就了2018年的一些有力競(jìng)爭(zhēng)者，其中包括鑒證科學(xué)中結(jié)合基因序列和其他數(shù)據(jù)庫(kù)的先進(jìn)方法、早期智人繁衍習(xí)慣的闡明以及基于核糖核酸（RNA）的療法領(lǐng)域大家長(zhǎng)久以來(lái)一直期待的進(jìn)展。一系列技術(shù)也促成了對(duì)于細(xì)胞內(nèi)組織原則的重要概念性進(jìn)展。那些闡明大型生物分子結(jié)構(gòu)的技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到更小的分子上，結(jié)果讓分析化學(xué)取得引人注目的進(jìn)步。探險(xiǎn)揭示了地球古代歷史。現(xiàn)在看來(lái)，從有著數(shù)億年歷史的化石中獲知的奇特生命形式是現(xiàn)代動(dòng)物的遠(yuǎn)祖，而不是那些滅絕了的生物家系的先祖。在格陵蘭島的冰蓋下面發(fā)現(xiàn)的一個(gè)巨坑很可能是一次大型隕星撞擊造成的。另一種來(lái)自宇宙的訪客高能中微子的一個(gè)來(lái)源被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，它可能來(lái)自那類中心存在巨大黑洞的星系。

科學(xué)界的其他事件強(qiáng)調(diào)了文化議題。MeTooSTEM運(yùn)動(dòng)已經(jīng)引來(lái)對(duì)于科學(xué)界內(nèi)性騷擾事件的不少關(guān)注。下一步的進(jìn)展至關(guān)重要，關(guān)系到能否允許所有性別的個(gè)體繼續(xù)他們的訓(xùn)練和事業(yè)，而不用面對(duì)“性騷擾大體上不受管束”的這種現(xiàn)實(shí)。11月底，中國(guó)科學(xué)家宣布基因組受到修改的嬰兒出生，在我看來(lái)，這種做法違背了長(zhǎng)期以來(lái)的許多倫理準(zhǔn)則。這也提醒了我們，科學(xué)成果無(wú)論有多么激動(dòng)人心，多么充滿潛力，在應(yīng)用時(shí)都必須保持對(duì)國(guó)際倫理規(guī)范的適當(dāng)關(guān)切與尊重。最后，我們受到地球變化的氣候帶來(lái)的挑戰(zhàn)。帶來(lái)大量降雨、引發(fā)其他事件的強(qiáng)大風(fēng)暴發(fā)生得越來(lái)越頻繁，這說(shuō)明采取適當(dāng)行動(dòng)的極大緊迫性。我們必須通力合作，跨越地球上的邊界和文化差異，采取有效的措施，阻止有害的氣候變化。

——思羽譯自Science