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为未来的科学打个赌(上)

2018-06-13

奇闻怪事 2018年4期
关键词:克隆人核聚变反应堆

非达尔文式进化

长颈鹿的祖先原本是短颈的,但是为了要吃到高树上的叶子,它们经常伸长脖子。不断重复这个动作,时间一长,脖子就变长了,最终它们进化为了现在的长颈鹿。

上面这种进化方式,就是法国生物学家让·巴蒂斯特·拉马克在1801年前后提出的“获得性遗传”,也叫作“拉马克式进化”,认为生物后天出现的性状改变,能遗传给后代。但今天的主流进化理论,是基于后来达尔文提出的自然选择理论。与拉马克所说的不一样,达尔文认为,生物后代出现的变化是由基因的随机突变产生的,跟生物后天的性状改变无关,伸长脖子对后代的脖子没有影响。

但最近,生物学家发现,外界环境和生物的行为有时的确会对遗传产生影响。污染、吸烟、压力和饮食都可能导致我们体内一些基因被表达,或导致其他的一些基因被休眠。其他的生物也有类似的现象。在某些情况下,这种基因表达的改变还能代代相传。比如,当小鼠闻到某种气味时就会连续遭受电击,它会对这种气味非常恐惧,这种恐惧甚至会遗传到它的孙辈。这就是因为环境改变了小鼠的基因表达,并遗传给了后代。这个现象就是表观遗传。

表观遗传似乎就是一种拉马克式进化。那么,与基因遗传相比,表观遗传在生物遗传中究竟起到多大的作用?或者,它是否只是一种短暂的现象,对总体的生物进化没什么作用?表观遗传最终能让拉马克式的理论“咸鱼翻身”吗?这些问题已经是当今生物学领域中重要的待解决问题之一、

针灸的有效性

用针灸来止痛,已在全世界变得流行起来。但是,把针扎进你的皮肤里,真能治疗疼痛?或者,它不过是一贴安慰剂?英国南安普顿大学的健康心理学家费利西蒂·毕晓普很自信:“我愿意打赌,针灸比安慰剂更能止痛。”她还打赌说,在经过精心设计的双盲实验中,针灸的疗法效果比用“假针”治疗的效果要好得多。“假针”指的是一种特别设计的针,能让测试者以为针刺穿了皮肤,但事实上并没有刺穿皮肤。

但目前,人们还没能设计出一个令所有人都挑不出毛病的双盲实验。但不管怎样,针灸似乎离不开安慰剂效应。毕竟,针灸师需要与病人密切交流,这可能就会对病人产生积极的心理安慰作用。针灸师还往往建议病人改变生活方式,以减轻疼痛。毕晓普也承认,你不能忽视这些很明显的安慰剂效应。也许,针灸真的是有效的,但要找到说服所有人的证据,可能很难。

克隆人

我们从一个动物身上提取出细胞核,并把它植入一个已经剔除细胞核的卵子中,这样就能复制出跟原来一模一样的动物,这就是体细胞克隆技术。借助这种克隆办法,在过去的几十年里,我们已经克隆了奶牛、老鼠、鸡以及羊。那么,接下来会是人类吗?

一些人认为,克隆可以“复活”一个走失的孩子,克隆人还能为患有绝症的人提供所需的移植器官。但从道德角度讲,克隆人类显然是一个雷区。除此之外,克隆本身也有很多技术问题。比如,克隆的失败率极高,而且克隆体的健康难以保证。著名的克隆羊多莉,是在277次尝试中唯一获得成功的克隆羊。多莉虽然在刚出生时很正常,但它随后患上了骨关节炎,并于6岁时因肺部疾病而死亡。

不过,多莉的运气可能太差了些,因为之后克隆的几只羊都健康地活到了成年。不管怎样,要涉及人类的话,克隆会面临更多的技术问题。例如,在灵长类动物中,靠近细胞核的纺锤体蛋白质,对细胞分裂起着至关重要的作用。当卵子的细胞核被去除时,这些蛋白质常常会遭到破坏,从而影响它的分裂。

目前,许多国家已经禁止了以生殖为目的克隆人实验,但以治疗为目的克隆人实验,仍有着很多争议。那么,未来10年内会出现克隆人吗?艾莉森·默多克是英国为数不多的有权研究克隆人类胚胎的科学家,她认为:“作为一名科学家,我不能说完全没有,但我估计可能性接近于零。”

致幻剂获得药品上市许可

越来越多的证据表明,致幻剂有助于治疗应激障碍症、抑郁症等精神类疾病。那么,向需要得到治疗的人提供致幻剂的同时,该如何防止它被人群滥用呢?

这种进退两难的处境,使得科学家在研究诸如MDMA(摇头丸)、裸盖菇素(裸盖菇所含的致幻成分)等致幻物质面临着很大的困难。获取和储存这些药物,需要繁琐的手续、昂贵的授权费、严格的安保措施等等。不过,事情正在朝着更好的一面发展。2016年,英国伦敦帝国学院的研究人-员就进行了第一次对裸盖菇素的临床试验,以治疗抑郁症。尽管希望非常渺茫,但在未来的10年内,致幻剂获得药品上市许可,也是有一定可能的。

商用核聚变反应堆

尽管世界各国的可控核聚变研究取得了不少进展,但研究人员在几十年里却一直重复类似这样的话:我们离商用核聚变反应堆仍需要三四十年时间。

在法国南部建造的国际热核聚变实验反应堆(ITER),代表了人类驯服太阳力量的最大希望。这个各国资助的反应堆是一种磁约束聚变反应堆,其原理如下,甜甜圈形状容器内,利用磁场把由氘、氚等原子核及自由电子组成的高温等离子体约束在有限体积内,来促使它们发生核聚变反应。不过,ITER的研究进度已经比原定计划晚了11年,现预计将于2027年正式启动。尽管它的耗资达130亿欧元,但它只是一个示范模型,无法产生足够的电力,也就无法连接到电网上。在10年内,要让核聚变发出的电走进千家万户,似乎是一个很难实现的目标。

除非,ITER的竞争对手能取得更好的结果。位于德國的北部的文德尔施泰因7-X,是 一种设计有别于ITER的核聚变反应堆,它的容器形状不像甜甜圈,而像麻花。它耗资达10亿欧元,计划是在2021年实现30分钟的持续运行,但它也只是一个示范模型。

而无数个规模较小的核聚变研究项目的前景,也同样令人怀疑。许多研究人员表示,缺乏资金是导致研究进展缓慢的一个重要原因之一。看来,全球需要大力资助这个项目才行。

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