科技看点

科技看点

生物学 Biology

如何让植物更耐旱

卡特勒说：“脱落酸受体就是细胞的指挥，它会诱导出植物的耐压性。现在，我们洞悉了受体自由演奏这出交响乐的秘密。”

当植物遭遇干旱天气时，它们会自然产生帮助对抗干旱环境的应激激素脱落酸。脱落酸是一种抑制生长的植物激素，因能促使叶子脱落而得名。脱落酸会开启植物体内的受体，产生包括关闭叶子上的细胞以减少水分流失、让植物停止生长以减少水分消耗等有用的反应来帮助植物存活。植物生物学家肖恩·卡特勒解释道，每个应激激素受体都有一个盖子，可像门一样打开或关闭。当受体处于打开状态时，才能诱发植物的耐旱性。最新发现有望被科学家们用来对农作物进行转基因修改，以使其在遭遇干旱天气时，生存能力更强且产量更高。

动物肢体再生之谜

康斯坦茨大学贝格曼研究小组通过对斑马鱼的研究，证明视黄酸是再生过程中必不可缺的物质。

斑马鱼是肢体再生能力最强的动物之一，它的鳍、鳞和部分心脏都可以再生。斑马鱼的鳍再生之前，伤口由多层组织封闭起来，断肢点下的细胞会失去自身的特性而形成胚基。研究人员发现，斑马鱼通过特殊的遗传机制，让视黄酸控制胚基形成，从而完成鳍的再生。视黄酸在动物、包括人体内由维生素A合成，可以激活再生所必要的基因。不过，这项研究成果目前还无法应用到人类截肢再生治疗上。

水生动物也放屁

德国和丹麦科研人员最新研究发现，不仅人类和家畜通过肛门排放“有害温室气体”，水生动物同样也会放屁。

当水中有硝酸盐存在时，蚌类、淡水蜗牛等水下生物会排放一氧化二氮，即俗称的“笑气”。马克斯·普朗克研究所研究员范妮·阿斯佩特贝格尔说：“污染水中含有硝酸盐，污染越严重，这种问题气体的排放就越多。”眼下还没有有关水下生物排放一氧化二氮对环境影响的具体数据，但假如硝酸盐污染持续恶化，这种气体排放对环境可能非常有害。

技术 Technology

仿真机械水母的诞生

美国近日研制出一种神奇的机械水母，不仅仅外观像水母，而且也可以和水母一样在水中自由、优雅地游动。

这种机械水母主要用于在水中侦查和监视舰船和潜水艇、探测化学溢出物以及监测鱼类的迁徙情况。弗吉尼亚理工大学研究生亚历克斯·维兰纽瓦通过研究水母的游动原理对最原始的机械水母进行了改进。天然的水母通过身体伞膜部位的不变压缩和变形产生推进力，而伞膜下部变形幅度比其他部位较小。维兰纽瓦将这种所谓的变形边缘加到最原始的机械水母身上。“我们刚刚把这种部件加到机械水母上，它就游动起来，就连生物学家也不得不承认它游动起来的样子像极了天然水母。”维兰纽瓦兴奋地说道。

可打印人体骨骼的3D打印机

据国外媒体报道，外科医生们可以在手术中利用打印设备打印出各种尺寸的骨骼。

萨斯米塔·博斯说：“如果医生有一位病人的病变骨骼部位CT扫描图像，我们就能将其转为CAD图纸并根据病人的病变情况制作相应的代替骨骼。”这种骨骼支架的主要材料成分是磷酸钙，其中还额外添加了硅和锌以便增强其强度。当它被植入人体内之后可以暂时起到骨骼的支撑作用，并在此过程中帮助正常骨骼细胞生长发育并由此修复之前的损伤，随后这种材料可以在人体内自然溶解。在实验室测试中，这种骨骼替代打印材料已经被证明可以支持人体骨骼细胞在其中生长，并且其有效性也已经在老鼠和兔子身上得到了验证。

在人体内“游动”的微型照相机

以色列研制出世界上第一个可以在人体内“游动”的微型胶囊式照相机，通过体外的核磁共振成像信号进行磁控制。

在1966年的经典影片《神奇旅程》中，科学家缩小了一艘潜艇及其艇员，让他们得以进入一名患者体内，拯救他的生命。最近，特拉维夫大学研制的微型照相机可以寻找伤口和肿瘤，同时不会像内窥镜那样让患者产生不适，同样能够将药物送入患者体内。加博尔·科萨尔说：“核磁共振成像仪能够产生一个巨大的恒定磁场，胶囊式照相机依照这个磁场在体内移动，就像一艘乘风破浪的帆船一样。”其实，胶囊式照相机的移动更像是在游泳，囊内的电子元件和微型传感器允许操作人员操控磁场，控制照相机的移动。

大脑 Cerebrum

做梦可消除痛苦回忆

美国科学家进行的一项新研究发现，做梦可能是一个治疗过程，能够消除痛苦记忆。

科学家马修·沃克尔表示，治愈创伤的并非时间，而是睡眠过程中的快速眼动期。沃克尔和同事将34名身体健康的志愿者分成两组，每组志愿者观看150幅图片，而后给自己的反应打分。一组志愿者早晨观看这些图片，晚上再次观看，中间不睡觉；另一组志愿者在晚上入睡前观看同样的图片，第二天早上再次观看。实验结果显示，在两次观看图片间睡觉的志愿者在第二次观看后对图片的情绪反应更温和。沃克尔说：“在最初经历这个事件和后来回想起这个事件之间，大脑耍了一个精妙的小把戏，将情绪与记忆分离，使得记忆不再带有情绪色彩。这是一个治疗过程。”

医学 Medicine

能引导血管生长的创口贴

美国伊利诺斯大学开发出一种“微管贴”的伤口绷带，里面含有活细胞，能按既定纹路向受伤组织释放生长因子。

研究人员在鸡胚胎表面测试了微管贴的效果，由于生长因子会刺激并引导伤口表面的血管生长，一周后新的血管网就能按微管贴纹路的样子生长出来，首次证明了能用生物材料控制血管生长。研究人员指出，这种新式创口贴有着广泛的应用前景，包括从引导主动脉周围的血管生长，到增加供血稀少组织中的血管，还有望将那些给肿瘤供养料的血管“正常化”，改进抗癌药物递送等。如果能在手术后以一种协调的方式促进新血管生长，则有望减少伤疤和伤口恢复的时间。

器官病变可取出治好后再放回

车子的零件坏了，修理一下就能继续使用，而人体“零件”出现了病变，是否也能如此？

目前，美国的滕嘉敏博士和他的团队正在研发一种新技术，将人体体内发生的病变，尤其是癌变的器官，直接取出来进行体外治疗，直到将该器官完全修复好再放回体内。不过，研发这项新技术的前提条件是他们已经可以让器官在体外存活4天。在治疗过程中，将会使用其他器官移植替换一段时间。这样可以减少因为吃药、化疗等对身体其他器官产生的副作用，还可以避免因为移植带来的排斥反应，同时也可以大大节省移植器官所产生的费用。预计，这项技术研发的时间需要1~2年。

基因 Gene

你有少眠基因吗？

为什么有的人一天只要睡5、6个小时就能神采奕奕，有的人睡10个小时仍然哈欠连天？

德国研究人员发现的少眠基因或许能解释个中原因。这种名为ABCC9的基因能决定睡眠时间的长短。ABCC9存在于哺乳动物的心脏、骨骼肌、大脑和胰腺中。在果蝇身上也能找到类似的基因，证明它也是一种古老的基因。慕尼黑大学生物学家蒂尔·伦内伯格说：“发现ABCC9同样影响果蝇夜间睡眠时长的结果令我们振奋，这说明在范围广阔、基因高度不同的物种中，基因控制睡眠时长的机制可能有共通之处。”通常，成年人每天需要7至9小时的睡眠，仅靠短时间睡眠就能全面恢复精力的，每100人中仅有1至3人。

人类开口说话源于基因突变

德国马普进化人类学研究所的神经生物学家薛韦斯称，人类开口说话源于基因突变。

十几年以前，科学家注意到英国的一家人，其祖孙三代都有严重的语言障碍。在对他们进一步的研究后发现，这一家族成员的一个叫FOXP2的基因均不能正常工作。当时研究人员猜测，这个基因可能和语言的产生有关。科学家猜测，FOXP2可以让人类的肌肉产生更加复杂的运动，这样就能够发出更多的声音，如果把这些声音组合起来，就变成了词汇和语句。另外，对FOXP2的研究中，科学家们还有一个很有趣的发现：在2.8万年前已消失的、被称为“现代欧洲人祖先近亲”的古人类尼安德特人，有着和当今人类一模一样的FOXP2基因，说明他们可能也有说话的能力。

唤醒沉睡的基因

唤醒沉睡的基因，可以治疗由基因缺陷引起的“天使综合征”，大多数患者体内都存在一个能帮助治疗此病的基因。

“天使综合征”患者脸上始终带着笑容，但动作机械，智力低下。它与一个名为UBE3A的基因密切相关，如果这个基因有缺陷，就会导致大脑发育不正常。美国北卡罗来纳大学的研究人员报告说，实际上“天使综合征”患者中出问题的只是一个基因，许多患者体内都还有另一个沉睡的正常的等位基因，这是因为每个人会从父母那里各继承一个UBE3A基因。因此，唤醒这个沉睡的基因就能够治疗此病。研究人员在筛选大量药物的时候发现，一种被称作“拓扑异构酶抑制剂”的药物可以唤醒沉睡的那个UBE3A基因。

责任编辑/津沙