4. 揭示人类遗传物质传递的关键步骤

DNA复制是人类遗传物质在细胞之间得以精确传递的基础，人们对高等生物中识别DNA复制起始位点的具体过程并不清楚，这在一定程度上也阻碍了人们对癌症发生发展机制的理解。

中国科学院生物物理研究所李国红团队及其合作者揭示了一种精细的DNA复制起始位点的识别调控机制。该研究发现，组蛋白变体H2A.Z能够通过结合组蛋白甲基化转移酶SUV420H1，促进组蛋白H4的第二十位氨基酸发生二甲基化修饰。而带有二甲基化修饰的H2A.Z核小体能进一步招募复制起始位点识别蛋白，从而帮助DNA复制起始位点的识别。该研究进一步发现，被H2A.Z-SUV420H1-H4K20me2通路调控的复制起始位点具有很强的复制活性，并偏向在复制期早期被激活使用。在癌细胞中破坏该调控机制后，癌细胞的DNA复制和细胞生长都受到了抑制。在T细胞中破坏该调控机制后，T细胞的免疫激活也受到了抑制。

该研究阐述了一个新颖的由H2A.Z介导的DNA复制表观遗传调控机制，对理解高等生物DNA复制起始位点的识别提供了新的视角，为解决长期存在的真核细胞DNA复制起始点选择启动问题做出了重要贡献。

DNA复制起始调控的表观遗传机制，图|科学网

5. 研发出具有超高压电性能的透明铁电单晶

弛豫铁电单晶[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3, PMN－PT]具有优异的压电效应，已广泛应用于超声成像、声呐装备和微电子机械系统（MEMS）等领域。

然而，自其发现20多年以来，压电性能就再没有新的突破，并且由于铁电畴壁的存在，导致其透光率低，无法满足当前压电器件多功能、高灵敏度的发展需求，急需新的理论和设计方法。西安交通大学徐卓教授研究团队揭示了弛豫铁电单晶高压电效应的起源，研发出了钐掺杂的PMN－PT单晶，其压电性能超过4000 pC/N，相比未掺杂单晶提高了一倍。在此基础上，利用电畴结构调控，消除了单晶中对光起散射作用的铁电畴壁，首次在PMN－PT单晶中同时获得了高压电性和高透光性，突破了长期以来二者难以共存的国际难题。其压电系数比现有的透明压电单晶LiNbO3提高了100倍，电光系数最大可提高40倍，同时还具有更高的抗光损伤阈值和非线性光学效应。

这种透明铁电单晶可大幅提升光声成像系统在乳腺癌、黑色素瘤和血液疾病诊断中的成像分辨率，也为研制高性能电光调制器、光学相控阵和量子光学器件提供了一种全新的关键材料。这种具有优异电光、声光和声－光－电耦合效应的单晶材料，有望进一步开辟更多新的应用领域。

高压电性透明铁电单晶与传统铁电单晶的对比，图|科学网

6. 2020珠峰高程测定

珠峰高度长期以来受到全世界关注，精确测定珠峰高度并向全世界公布，彰显国家综合实力和科技水平。

2020珠峰高程测量，中国科学家团队综合运用多种现代测绘技术，实现多个重大技术创新突破，获取了历史上最高精度的珠峰高程成果。此次珠峰高程测量，北斗卫星定位技术和国产测量装备首次全面担纲主力，国产测量装备应用实现重大突破。首次完成了峰顶地面重力测量，获取了人类历史上第一个珠峰峰顶的重力测量结果，有助于提升珠峰高程测量精度。科学家团队克服珠峰地区极端气象和恶劣环境，首次实现珠峰峰顶及周边区域1.27万平方千米的航空重力、光学和激光遥感测量的历史性突破，填补了珠峰地区重力资料空白，大幅提升了珠峰高程测量的精度。

与2005年珠峰高程测量相比，珠峰地区大地水准面精度提升幅度达300%。中国和尼泊尔科学家团队开展科技合作，首次建立了基于全球高程基准的珠峰地区大地水准面，历史上首次共同确定了基于全球高程基准的珠峰雪面高程8848.86米。除此之外，珠峰测量获取的丰富观测数据成果，将为珠峰地区的生态环境保护修复、自然资源管理、地质研究与调查、地壳运动监测、气候变化和冰川冻土研究等领域提供宝贵、翔实的第一手资料。

5月27日，2020珠峰高程测量登山队在峰顶合影留念。新华社特约记者扎西次仁摄

7. 古基因组揭示近万年来中国人群的演化与迁徙历史

在国际古基因组学领域，有关东亚，尤其是中国史前人群的古基因组研究非常匮乏。

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究团队首次针对中国南北方史前人群展开时间跨度最大、规模性、系统性的古基因组研究，通过前沿实验方法成功获取我国南北方11个遗址25个9500-4200年前的个体和1个300年前个体的基因组，揭示中国人群自9500年以来的南北分化格局、主体连续性与迁徙融合史。研究发现中国南北方主体人群9500年前已分化，但南、北方同期人群的演化基本是连续的，没有受到明显的外来人群的影响，迁徙互动主要发生在东亚区域内各人群间；此外明确以台湾岛原住民为代表、广泛分布在太平洋岛屿的南岛语系人群，起源于中国南方沿海地区且可追溯至8400年前。

该项成果填补了东方尤其是中国地区史前人类遗传、演化、适应的重要信息缺环，为阐明中华民族的形成过程及修正东亚南方人群演化模式做出重要科学贡献。

东亚南北方不同时期人群的遗传特点变化示意图，图|科学网