年10月，TheScientist杂志迎来30周年庆典，并针对生命科学领域30年以来的发展历程出版了特别专题。特刊围绕“DNA测序”、“显微镜”、“神经科学”、“基因编辑”和“干细胞”5大领域的研究突破和技术更新分别展开论述，以呈现这些精准、高效的方法和工具对解密生命所做出的贡献和创新。
十月初，《TheScientist》杂志为纪念创刊30周年，推出30年生命科学领域主流技术发展的回顾特刊。专题针对“DNA测序”、“显微镜”、“神经科学”、“基因编辑”和“干细胞”5大领域相关研究突破和技术变革展开论述，并以时间轴的形式呈现出科学发展的精彩和魅力。
生物探索小编对其中内容进行了编译，整理如下：
DNA测序
基因测序技术直接推动着生命医学的发展，并改变着我们对物种多样性、疾病机理和防治策略等多领域的认知和理解。过去，DNA测序技术成本高昂、繁琐费时。如今，它已经进入了快速低廉、且拥有标准体系的高通量时代，先后经历了3次变革（Sanger链终止法、高通量测序、单分子测序）。
上世纪70年代，DNA测序技术的研究开始绽放火花。初期，华裔分子生物学家吴瑞先生开创性设计出“引物延伸”的测序策略。年，剑桥大学生物化学家FrederickSanger及其团队在引物延伸策略的基础之上，在PNAS发表文章，利用DNA聚合酶的双脱氧链终止原理创建了DNA测序主流技术——Sanger法（双脱氧链终止法）。
同年，美国哈佛大学物理学家与生物化学家WalterGilbert与AlanMaxam合作共同基于Sanger直读法原理，利用特异的化学试剂修饰不同碱基，独立提出另一种测序方法——化学裂解法。
传统的化学降解法、Sanger法以及在它们基础之上发展来的各种测序技术统称为第一代DNA测序技术。年美国应用生物系统公司ABI（AppliedBiosystemsInc.成立于年）基于第一代测序技术推出世界首个自动化DNA荧光测序仪。年人类基因组计划（HGP）启动，并耗时10年完成人类基因组草图的绘制。
人类基因组计划的完成让我们进入功能基因组时代，无疑提高了对DNA测序技术的深度、速度和重复性等方面的高需求，从而推动了第二代测序技术的发展。年，生命科学公司利用焦磷酸测序原理推出首个第二代测序平台，能够以99%的准确率完成万碱基序列的读取工作。
随后，以罗氏的GSFLX测序平台、Illumina的SolexaGenomeAnalyzer测序平台和ABI的SOLiD测序平台为代表的第二代测序技术先后在市场上崭露头角，它们的显著特点包括大规模平行测序、低成本，并因此得到广泛应用，例如分子诊断行业。
现在，以单分子测序为特征的第三代测序技术已经出现，典型的包括Helicos公司的Heliscope单分子测序仪、PacificBiosciences公司的SMRT技术、OxfordNanoporeTechnologies公司正在研究的纳米孔单分子技术。这一最新技术旨在克服错误率问题，使得测序不再需要PCR扩增环节，延续了高通量测序的优点并实现了更为快速、低廉的单分子测序。
基因测序是实现个性化医疗和精准医学的关键技术。未来，它还将面临着更大的发展和应用空间。
:Sanger—NIH,Gilbert—NationalLibraryofMedicine;:TSStaff;:CourtesyofRoche;:BiochemicalSocietyTransactionsFeb01,,43(1)1-5;DOI:10./BST;:CourtesyofIllumina
干细胞
关于干细胞的研究可追溯至上世纪90年代。
年，科学家从小鼠胚胎中分离出多能干细胞，这一类特殊的细胞能够自我更新、复制出更多的细胞用于研究，同时还可以作为构架转基因小鼠的原材料。医院的发育生物学家JanetRossant表示：“老鼠胚胎干细胞改变了整个哺乳动物遗传学的研究。”
17年后，科学家能够将小鼠胚胎干细胞（ESCs）诱导分化成多种细胞类型，例如造血细胞、肌肉细胞和神经细胞。同时，他们开始将目光转向人类细胞。年，威斯康星-麦迪逊大学的发育生物学家JamesThomson带领团队成功从捐赠的人类体外受精胚胎中分离出干细胞，同年约翰霍普金斯大学的JohnGearhart团队也在捐赠的胎儿组织中成功获取胚胎干细胞。
年，有着克隆之父之称的胚胎学家IanWilmut团队成功培育出第一只克隆羊多莉。多莉的出生运用的是无性生殖技术，通过将乳腺细胞的细胞核移入已经去核的卵细胞中，使其融合形成胚胎细胞，并最终成功克隆出来小绵羊。这意味着，高度分化的成熟细胞也具有全能性的潜力。随后的细胞融合试验表明，人类胚胎干细胞也存在重编程因子，使其具有分化成多种细胞类型的能力。
但是，以胚胎为原材料展开的干细胞研究涉及伦理问题。那么，是否可以对体细胞重编程使其重返多能性呢？年，山中伸弥（ShinyaYamanaka）实验室成功利用病毒载体将4个转录因子转入成年老鼠的皮肤细胞中，使其重编程并获得一簇类似于胚胎干细胞（ESCs）的新型细胞，由此打开了诱导性多能干细胞（inducedpluripotentstemcells，iPSCs）的研究大门。
年，包括山中伸弥在内的三个研究团队再次重复该试验并改进了重编程方法。同时，山中伸弥和威斯康星大学麦迪逊分校JamesThomson合作，成功将人类成体细胞诱导成多能性干细胞，并因此入选Science年度十大科学突破。截止年，围绕诱导性多能干细胞的学术文章多达篇。
诱导性多能干细胞与胚胎干细胞的类似程度有多少？已有研究证实，诱导性多功能干细胞依然保留着原成熟细胞的表观遗传学记忆。但是，专家认为这种差异不会影响细胞治疗的效果。
全球多个实验室正在多能性细胞生成应用于临床治疗的多种细胞，例如胰腺β细胞（糖尿病）、多巴胺神经细胞（帕金森症）。年，美国Geron公司获FDA批准首次开启基于人类胚胎干细胞治疗脊椎损伤的临床试验。遗憾的是，年，因为高额成本问题该项目被终止。
年，日本理化学研究所（RIKEN）干细胞临床研究员MasayoTakahashi团队完成首例诱导性多能干细胞治疗黄斑变性的临床试验，并取得成功。在第二例临床试验开战之前，出于安全等顾虑这一临床项目被暂停。但是，年6月，RIKEN研究所发布公告将重新启动基于异体iPS细胞治疗黄斑变性的临床试验。
基于干细胞的自我更新复制、具有多向分化的独特功能，其在转化医学、再生医学、精准医学的应用越来越受到重视。
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