鍾正明幹細胞研究 獲選2014十大科學突破

【大紀元2014年12月24日訊】美國先進科學策進會（AAAS）在11 月 28 日出版的《association’s News & Notes section of the journal Science》期刊正式公布，目前任教於南加州大學（USC），來自臺灣的中央研究院院士鍾正明（Cheng-Ming Chuong）獲選為新科院士，即將於2015年2月14日在聖荷西（San Jose）舉行的美國先進科學策進會院士論壇（AAAS Fellows Forum）接受這項傑出的榮譽，以表彰他對創新、教育和科學領導作出的貢獻。美國先進科學策進會院士的傳統始於1874年。

鍾正明畢業於臺灣大學醫學院，他致力於「發育生育學幹細胞」及「再生醫學」研究，同時與臺大、成大及中興大學有密切的合作。

《科學Science》期刊評選年度十大

12月18日，國際頂尖科學期刊《科學Science》公布了其評出的2014年十大科學突破，其中，包括了鍾正明院士的幹細胞研究，他的研究側重於細胞如何組裝成函數形式，針對複雜色素圖案中鳥的羽毛，以了解幹細胞如何成為特定組織模式和形狀的細胞和分子基礎。

科學雜誌的這項評比，是針對全球科學研究每年一度的年終盤點。今年度突破性科學成就名單是由該雜誌及其出版方，國際性的非營利機構美國先進科學策進會（AAAS）選出的，名單還包括了在醫學、機器人技術、合成生物學和古生物學等方面所取得的突破性進展。

古生物學和現代生物學整合 探討演化

12月12日出版的《科學Science》雜誌刊登了作者包括鍾正明院士等多位科學家撰寫的有關鳥類起源研究的綜述文章，對這一熱點研究領域近年來取得的重要進展進行了全面總結，提到恐龍向鳥類的轉化已成為論證最詳實的主要演化事件之一，並提出整合性方法將是未來研究的發展方向。

近年來，傳統古生物學越來越多地和以發育生物學為代表的現代生物學結合，探討重要的演化問題。在鳥類起源研究領域，也出現了整合不同學科資訊，探討鳥類主要特徵演化規律的嘗試。

南加大、柏克萊與美國立衛生研究院合作

鍾正明院士應《科學》編輯Sacha Vignieri博士邀請，聯合包括美國國立衛生研究院和南加州大學的發育生物學家Susan Mackem博士、伯克萊加州大學的生物力學家Robert Dudley博士，以及古脊椎動物研究專家徐星、周忠和等，組成一個多學科團隊，對用整合性方法探討鳥類起源的研究進行了全面分析。

鳥類起源於恐龍的假說

鳥類起源研究和達爾文進化理論的發展密切相關，1861年始祖鳥化石的發現為連接爬行動物和現代鳥類提供了關鍵證據，為進化論提供了最直接的支援。1868年，英國生物學家Thomas Huxley在前人研究的基礎上，提出了鳥類起源于爬行動物當中的恐龍的假說。從上個世紀70年代開始，在美國耶魯大學教授John Ostrom等人的努力下，人們在世界各地發現了大量化石證據，支援鳥類起源于手盜龍類恐龍的假說，並使得這一假說成為了有關鳥類起源的主流假說。

假說面臨問題多

儘管如此，這一假說還面臨一系列問題，存在一些薄弱環節，其中最主要的問題包括「時間悖論」問題（即從化石地層分佈上，手盜龍類恐龍化石晚於最早鳥類化石的出現，導致了祖先和後裔在出現時間順序上的矛盾）、一些重要結構的「同源問題」（比如，如果鳥類源自手盜龍類，那麼現代鳥類的三個翼指在同源上應該和手盜龍類的三個手指是一樣的，但來自發育學和古生物學的資料在這一同源判斷上存在矛盾）以及羽毛和飛行的起源問題。

中國新疆內蒙等地發現新證據

在過去的20年中，古生物學家們在中國新疆準噶爾盆地、內蒙古東南部和遼寧西部以及德國和俄國西伯利亞侏羅系地層中，在中國東北地區、蒙古戈壁地區、北美、南美以及非洲的白堊系地層中發現了大量化石，為鳥類恐龍起源說提供了一系列新證據，推動了上述問題的解決，鳥類起源從時間框架上、從主要結構的轉化上以及從功能演化上，已經有大量系統性證據的支援，恐龍向鳥類的轉化已經成為了支援度最高的主要演化事件之一。

鳥類羽毛等發育生物學 加入研究

古生物學的研究進展同時激發了包括發育生物學等其他學科的學者對於鳥類起源研究的興趣，他們從各個角度探討鳥類主要特徵的起源和演化規律，進一步完善了我們對於鳥類起源的理解。通過對來自包括古生物學在內的各個學科的新證據的分析，鍾正明院士等提出，鳥類的主要特徵，包括羽毛、飛行、快速生長模式以及獨特的生殖方式和生理特徵，實際上經歷了一個漫長的演化過程。許多特徵在獸腳類恐龍的演化早期，甚至在主龍類的演化早期，已經開始出現，其中一些特徵遠在鳥類出現之前，已經演化到接近現代鳥類的水準，另外一些則在鳥類冠類群出現時才完成。不過，在某些演化階段，鳥類特徵的演化速度明顯加速，一些重要特徵的演化相關性明顯；同時，鳥類特徵還體現出明顯的鑲嵌演化現象，呈現出一個非常複雜的模式。

鳥類翼指不與恐龍同源？ 有待整合研究

採用整合性方法研究鳥類起源的一個重要例證來自對鳥類翼指演化的研究。手盜龍類恐龍和現代鳥類都有三個手指，如果二者存在祖裔關係，那麼他們的三個手指應該是同源的。經典胚胎學研究顯示，現代鳥類的三個翼指相當於我們人類手部的中間三個手指（即II-III-IV同源假說），但恐龍化石證據則顯示，手盜龍類恐龍的三個手指應該是內側三個手指（即I-II-III同源假說），這樣就產生了同源判斷上的矛盾，這一問題也成為了演化生物學上的一個經典悖論。近年來，古生物學和現代生物學家都試圖解決這一問題。非常意外的是，一方面，古生物學家發現了一些化石證據，顯示手盜龍類恐龍的三個手指有可能是II-III-IV手指；另一方面，發育生物學家發現了大量基因表達和其他發育學資訊，顯示出現代鳥類的三個翼指有可能是I-II-III手指。鍾正明院士等提出，只有綜合分析所有資訊，建立統一的平臺，才能解決這一複雜的矛盾衝突。

在這篇綜述文章中，鍾正明院士等對於鳥類起源研究的未來發展方向提出了建議，強調整合的方法一定會推動對於許多問題的解決。

相關資料來源：http://www.aaas.org/news/new-aaas-fellows-recognized-their-contributions-advancing-science, https://news.usc.edu/72140/usc-stem-cell-researcher-named-fellow-of-national-science-association/, http://www.sciencemag.org/content/346/6215/1253293

責任編輯：方平