科学家已将非洲地下水储量绘制成图。

　　干燥研究：科学家对非洲最为干燥的地区进行了研究，结果发现撒哈拉沙漠附近地区拥有最大的地下水储量。

　　北京时间4月25日消息，科学家指出，他们在非洲最干燥地区发现大量地下水资源，将来这或许能缓解因气候变化造成的缺水影响。英国地质调查局和英国伦敦大学学院研究人员首次将非洲大陆的地下含水层绘制成图，还计算出这些地下水的总量。

　　这些科学家在论文中说：“利比亚、阿尔及利亚、埃及和苏丹等北非国家大面积沉积含水层所含地下水体积最大。”他们估计，遍布非洲的地下水储量是现在已知地表水储量的100倍，有66万立方千米。

　　这些研究人员在《环境研究快报》上撰文说：“虽然这块大陆上的地下水储量很高，但要注意，并不是所有地下水都可以使用。”他们指出，用手泵小量抽水会比大面积钻井计划好得多，因为后者会很快耗尽这些有限的地下水储量，还将造成其他无法预料的后果。

　　科学家预测，随着这块大陆人口的增加，对水的需求也会剧增。虽然地下水不是解决非洲水资源短缺的灵丹妙药，却能在一个应对这个问题的策略中发挥重要作用。即使现在，有人估计非洲约有3亿多人用不上安全的饮用水，只有5%的耕地能浇上水。

　　地下水问题专家、救援组织“全球水伙伴”高级顾问斯蒂芬-福斯特博士说：“有人认为，只要在地上钻一些大孔，然后就能看到遍地生机盎然的稻田了，但问题并不是这么简单。有些地方，无论从经济还是技术可行性上来说，钻井是可以的。但我要问的是，是不是所有地方都适合这样干。这需要详细评估。”他说：“因为成本和物流问题等因素，有些计划根本无法进行下去。在尼日利亚北部，地下水灌溉计划失败了，因为持续增加的燃料成本和分配困难等问题。燃料成本是钻井成本的主要部分。”

　　这些研究人员表示，有些最大的含水层在非洲最干燥地区，例如撒哈拉沙漠内部和周边地区等，但它们很深，在地下100到250米的位置。该研究负责人、英国地质调查局的艾伦-麦克唐纳博士说：“水位深度超过50米，就很难用手泵抽取。如果地下水深度超过100米，钻孔所需成本就会日益增加，因为需要更加复杂的钻孔设备。”

　　钻孔产水量是另一个关键问题。一个小型社区的手泵需要一个流量在每秒0.1到0.3公升的钻孔，但对大规模灌溉来说，就需要一个流量大许多的钻孔，约在每秒50公升。

　　设在刚果民主共和国首都金沙萨的英国国际发展局的水源、卫生设施与卫生专家菲比-怀特表示，刚果每个手泵所需成本约为1.3万美元，但在有些地区，由于含水层太深，必须使用其他水泵。他说，在刚果地区，钻一个很深的井孔所需费用高达约13万美元，而且钻井的可用性和基础设施也会增加费用。

　　这些研究人员说，他们之所以根据政府现有的地质图和数百个含水层研究绘制出这些图，目的是倡导专家对水安全和水压力作出更为实际的评估。

　　英国智囊团“海外发展研究所”的罗杰-克洛维表示，非洲大部分地区的水资源短缺并非源自短缺。这个机构发起许多科研计划，其中就包括这项对非洲干燥地区展开的水资源研究。他说：“我们从研究中得知，这些浅层储存着更多地下水，但可用的含水层比我们想象的要少。非洲约有60%的人依然生活在农村地区，而且其中有80%的地区依靠地下水系统。非洲各地三分之一的手泵已停止工作，因为跟不上维修。”

　　援助机构对这项研究采取了“谨慎欢迎”的态度。总部设在肯尼亚首都内罗毕的联合国环境规划署发言人尼克-纳托尔指出：“非洲地区有大量地下水的发现对这个大陆来说是个非常好的消息，但研究也证实了近期很难使用这些水源。如果管理跟不上，很可能造成一些意想不到的后果。例如，在墨西哥城过度抽取地下水，就会逐渐破坏建筑物的基础。”他说：“改善供水系统的重要方向应该放在更好地收集和存储上。事实上，非洲有非常多的水源可以利用，但很少被收集起来。”

　　联合国环境规划署和世界农林业中心联手开展的一项研究显示，在非洲，由降雨带来的水源足以满足90亿人的用水需求。纳托尔对路透社说：“埃塞俄比亚只有五分之一人口用上了民用给水，据估计有46%的人口遭受饥饿之苦。而雨水收集可满足5.2亿多人的用水需求。”(秋凌)

　　今年1月份，中国卫生部曾出台措施，要求对干细胞疗法活动进行规范化监管，其中包括使用干细胞疗法的诊所必须要登记注册，同时说明干细胞来源，并且必须经过伦理程序，但近期《自然》杂志的一项调查却显示，中国不少诊所却并未遵守相关规定，并且接受干细胞疗法的患者还需为此支付数千美元的费用。

　　《自然》杂志调查发现，中国的一些诊所公开营业，并且在其网站上宣传称，通过干细胞疗法可治疗不少疑难杂症，例如帕金森症、糖尿病及自闭症，并且吸引了数以千计的海外患者前来治疗。据悉，这些诊所往往基于个别医疗案例，大肆刊登广告宣称很多患者已从此疗法当中受益，并且其中一些诊所开设在大型综合医院里面，给人一种干细胞疗法已成为主流疗法的假象。

　　但是实际上，《自然》杂志联系到的干细胞专家却表示，目前干细胞疗法仍处于实验阶段，还无法投入到临床应用，并且强调，部分疗法甚至有可能会对患者的健康造成危害。但中国政府在推行这项禁令之时，却遇到了不小的阻力。

　　2009年5月份，中国卫生部（Chinese Ministry of Health）将干细胞疗法归类到了第三类医疗技术当中，即“高风险”医疗技术，并且要求在使用之前需获得第三类医疗技术审计委员会的批准。截至到目前为止，仍未有任何干细胞疗法获得授权被允许使用。日本神户理化学研究所生物学综合研究中心（RIKEN Center for Developmental Biology）干细胞伦理和规范研究专家道格·西普（Doug Sipp）表示：“2009年的一份调查报告就显示，中国国内当时已有约100家同干细胞疗法相关的公司。即使在卫生部颁布了相关规定之后，干细胞治疗产业仍在不断发展扩张。”

　　今年1月份，中国卫生部在意识到国内干细胞疗法领域的严峻形势之后，宣布了一系列针对该产业的监管措施，其中包括要求各省级卫生行政部门对正在开展的干细胞临床研究和应用项目进行认真清理，停止未经卫生部和国家食品药品监督管理局批准的干细胞临床研究和应用活动，并且呼吁在全国范围内停止干细胞疗法的临床试验，同时补充强调当前开展的临床试验不应向患者收取任何费用。

　　不过，截至到目前来看，卫生部的种种努力收效甚微。根据卫生部发言人所言，目前并没有一家诊所按照规定进行注册。《自然》杂志的调查却发现，很多干细胞诊所仍在为慕名前来的患者提供干细胞疗法。例如，位于上海的臻景医疗机构（WA Optimum Health Care）就宣布，已成功利用取自于脐带或脂肪组织的干细胞治愈了一系列疾病，其中包括自闭症及多发性硬化疾病。

　　上海臻景医疗机构科学和技术委员会成员Tony Lu介绍称，可通过注射干细胞的方式来治疗阿尔茨海默氏症（老年性痴呆），整个疗程只需4至8针，而每针的费用为3万至5万人民币不等。根据该公司的高级患者联络官卡琳娜·格里申娜（Karina Grishina）所言，首先给患者注射一针脂肪组织衍生细胞（费用为20万人民币），并且在随后的几天内再注射一次脐带细胞（费用为5万人民币），就可治疗自闭症。

　　在吉林长春，一家名为通源干细胞移植中心（Tong Yuan Stem Cell）的机构宣称，其已治疗超过1万例患有各种疾病的患者，其中就包括帕金森症。该中心的一位代理人介绍称，他们提供利用注射来自流产胎儿的干细胞疗法来治疗自闭症，整个疗程为期一年，共分为四次进行注射。此外，北京普华国际医院干细胞治疗中心也提供一种用于治疗自闭症的干细胞疗法，整个疗程需注射4至5针，总费用为20.5万人民币。

　　据悉，尽管这些诊所纷纷宣称已成功运用干细胞疗法治疗各种疾病，但却没有一家诊所对外公布对照临床试验的相关数据。北京普华国际医院干细胞治疗中心的首席神经学家周静丽（Zhou JingLi，音译）表示，很多自闭症患者在接受该中心提供的干细胞疗法之后仅几周时间，即显示出明显改善。对于公布对照临床试验数据来验证治疗效果一事，她表示赞同，同时她却反问：“但是，（如果只是临床试验的话）谁来为此买单？”对于干细胞疗法，她补充道，患者的第一手体验就是足以证实这种干细胞治疗物有所值。她称：“首先，干细胞疗法是安全的；其次，干细胞疗法疗效显著。我们就知道这些。”

　　然而，国际顶尖的干细胞科学家却并不这么认为。美国麦克林医院（McLean Hospital）神经再生研究所干细胞实验室（Stem Cell Facility of the Neuroregeneration Institute）主任奥利弗·库珀（Oliver Cooper）在对长春通源干细胞移植中心利用干细胞治疗阿尔茨海默氏症一事进行评论时表示：“通源干细胞移植中心所述的疗法可能只能提供短期改善，并且有可能只是个例，而阿尔茨海默氏症需要进行长期治疗。”

　　库珀补充称：“目前，既没有科学数据，也没有临床数据可用于证实利用造血干细胞或者是神经干细胞来治疗阿尔茨海默氏症的长期有效性。实际上，我们连干细胞注射之后能在患者体内存活几天都不知道。”

　　同时，加利福尼亚州斯坦福大学（Stanford University）的自闭症研究人员、神经生物学家里卡多·多尔梅奇（Ricardo Dolmetsch）表示：“在自闭症研究领域及干细胞研究领域已有一项共识，那就是目前尚没有合乎科学的充分理由能够支持可利用干细胞来治疗自闭症谱系障碍。”多尔梅奇担心，这种疗法因缺乏适当的安全性研究，有可能“导致患者患上严重的并发症，例如癌症及自身免疫性疾病。”

　　为了达到更好的宣传效果，一些诊所还宣称其已同国内外著名专家存在合作关系。例如，上海臻景医疗机构曾在网站上将北京大学干细胞研究中心（Peking University Stem Cell Research Center）主任李凌松列为该机构科学及技术委员会的成员之一，不过李凌松在接受《自然》杂志采访时否认了他与这家机构存在任何关系，并且表示已要求该机构将自己从科学及技术委员会名单中删除。此外，臻景医疗机构还宣称同哈佛医学院结成了战略联盟，但实际上无论是哈佛医学院还是哈佛干细胞研究所（Harvard Stem Cell Institute）均不知晓其已同前者结成了战略联盟。同样，就臻景医疗机构声称在加州大学欧文分校（University of California, Irvine）设有研究机构一事，后者也予以了否认。

　　《自然》杂志表示，就其接触到的所有诊所来看，他们均表示已经知晓政府出台了一系列监管措施，并且认为这么做是有必要的，但却纷纷指出，这些监管措施是针对其他没有进行安全操作的诊所而颁布的。多数诊所均强调，他们的商业运营完全合法。但是，也有公司在受到《自然》杂志调查之后表示愿意遵守政府规定，放弃提供干细胞治疗，例如上海普华公司。

　　北京协和医学院（Peking Union Medical College）生物伦理学家、中国政府技术审核委员会成员翟晓梅（Zhai Xiaomei）在听到尚有很多干细胞公司仍在运行一事时觉得非常惊讶。她表示，政府出台的监管措施已经“明确规定”公司必须禁止实施未经批准的干细胞疗法。

　　与此同时，中国卫生部的一位代表对《自然》杂志表示，卫生部已经意识到了这个问题，并且将加大力度整治干细胞行业。（来源：《自然》，编译：残剑）

 

　　上图中间和右侧为工程番茄植株，下图分别为对照番茄花和工程番茄花、对照番茄果实和工程番茄果实。钟玉娟供图

　　怎样才能保持健康的身体和美丽的容颜？这是科学家们一直在研究的课题。历经10年攻关，近日，中科院昆明植物所黄俊潮研究组与北京大学、香港大学合作，培育出世界首例能高产虾青素的工程番茄新品种，其富含自然界中最强的抗氧化剂虾青素，具有极大的产业化和商业化应用前景。

　　据了解，虾青素是人类从河蟹虾外壳、牡蛎和鲑鱼等来源中发现的一种特殊的红色类胡萝卜素，其抗氧化功能是维生素E的500倍。虾青素具有保护皮肤和眼睛，抵抗辐射、心血管老化、老年痴呆和癌症等功效。但是，天然虾青素价格高昂，每公斤约6000美元，其保健品的价格更是堪比黄金，大部分人难以承受。

　　黄俊潮告诉《中国科学报》，虾青素的生物合成只发生于少数生物且产量很低。雨生红球藻是自然界中虾青素含量最高的生物，是目前唯一用于商业化生产天然虾青素的单细胞真核绿藻。由于生长慢，加上对生长环境敏感的遗传特性，雨生红球藻养殖企业只能以小的生产规模和较高的生产成本得到产品质量难以保持稳定的藻粉。

　　黄俊潮研究组认为，植物是理想的虾青素加工厂，番茄中的β-胡萝卜素与虾青素同属于类胡萝卜素，化学结构相似。因此，他们对微藻青虾素的合成途径及催化关键步骤的限速酶基因作了全面的比较分析，解决了限制高等植物合成虾青素的关键问题，并成功研制出能高产虾青素的工程番茄新品种，其果实能累积与雨生红球藻相近含量、高达1.6%的虾青素。

　　“更重要的是，番茄作为经济植物可实现规模化生产，每亩年产量可达2万斤，且耕作简单、成本低。预计用我们的番茄生产虾青素的利润率至少是雨生红球藻的5倍。”黄俊潮说。

　　目前，高产虾青素番茄新品种正在申请专利，在温室中栽种三代，性状稳定，虾青素含量稳定。下一步，该研究组将把番茄新品种中虾青素的含量提高一倍并进行中试试验。预计用2～3年完成各项指标评价，希望产品能从实验室走向市场。

臭虫卷土重来：不进食存活6个月一生产500个卵

　　臭虫曾经一度被控制，现在却卷土重来，科学家开始尝试新的方法来对付它们。

　　一位中年男性独自住在美国辛辛那提附近的低收入社区，但他并不孤独。天黑后，臭虫会从他的躺椅和破旧的弹簧床垫中爬出，吸食他的血液。我在他的房间里发现了多达数千只臭虫，可以判断，他的这种生活状态已经持续很长时间了。受制于贫穷和疾病，这个男人只能无奈地忍受这些虫子的日夜叮咬，看着它们的数量日渐膨胀。

　　由于DDT和其他广谱杀虫剂的出现，在过去近50年里，臭虫中的温带臭虫(Cimex lectularius)几近消失。但如今，它们卷土重来，并且不止是出现在拥挤的城市地区。这种害虫可能在旅馆、大学宿舍、零售商店、办公楼、剧院、医院以及居民住宅中滋长。即便如此，在大部分地区，臭虫只是被当作一种烦人的东西而被无视，但实际上，臭虫除了叮咬，令人发痒之外，还能导致更多问题：2010年的一项调查显示，在一个臭虫大量滋生的社区，400多名居民中有31%的人出现其他症状，比如失眠、情绪低落等，这些症状都“归功于”臭虫。2011年的一项研究发现，臭虫携带的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)可能导致严重皮肤损伤，尽管还需要更多的研究才能确定，臭虫是否会促进MRSA的传播。臭虫还可能造成不小的经济损失，例如旅馆可能不得不关闭一些房间，以阻止它们滋生繁衍。在美国俄亥俄州，一处公共住宅为了阻止臭虫肆虐，已经花费了50万美元：工作人员先是采用了一些传统的灭虫方法，但不能解决问题，最后不得不对整栋建筑物进行了熏蒸处理。

　　为击败这些讨厌的害虫，科学家正在研究，臭虫之害为何能死灰复燃。我的同事、肯塔基大学的迈克尔•波特(Michael Potter)认为，臭虫群体数量的恢复，可能受益于一次“完美风暴”——它们进化出了能抵抗杀虫剂的基因、人们把控制重点转向其他城市害虫、国际旅行和迁移模式的改变等众多利好因素，促进了臭虫的滋生。好消息是，近期的研究已提出了一些新颖的办法，能在这些吸血昆虫成长起来之前，检测到它们的存在，而且这些研究也揭示了臭虫的某些生物学特点，可作为防治臭虫的突破口。

　　人类与臭虫的斗争史

　　要理解臭虫如何烦扰人类，需要对臭虫的生物学特征有一个基本认识。臭虫会受到热源和二氧化碳(也可能是体味)的吸引，而所有人都能产生并释放这些东西。臭虫会成群附着在床上和床的周围，白天隐藏于阴暗处及缝隙内，夜里则外出活动，以吸食宿主血液为生。在有正常的食物供应时，一只成年雌性臭虫每天大概能产两个卵，整个生命周期中平均可产下150～500个卵。在理想条件下，臭虫不进食也能存活6个月甚至更久。臭虫很容易扩散开来，它们可在邻近的居室间自由移动，或附着在人们的衣服、鞋及其他私人物品上进行迁移。

　　人类与臭虫的斗争历史悠久。考古学家已发掘出3500年前，古埃及法老王时期的臭虫残骸。事实上，这种斗争关系的出现时间久远得多。一些专家推测，臭虫的祖先是蝙蝠身上的寄生虫，后来转移到人类身上，而这个过程可能发生于人类的穴居时代。当人类祖先从游牧生活方式向永久定居方式转变时，臭虫与人类的寄生关系就固定了下来。在气候温和的纬度地区，冬季的来临会抑制害虫的生长。由于对冷敏感，臭虫的种群数量会在温暖月份内增加，在寒冷月份减少。

　　在杀虫剂发明之前，我们的先辈使用了他们能想到的所有方法来控制臭虫数量，有时甚至会尝试现代社会不允许的危险做法。例如，1777年的一本“害虫控制指南”建议，在床铺周围的裂缝中点燃火药以驱赶臭虫(我不知道当时的人使用这种方法只是为了“报仇”，还是说具有实用价值)。据说，把某些植物，比如苦艾及藜芦，放在“适量尿液”中煮沸，也可以起到类似的效果(或者说，这种做法只是为了迫使人们换个安全或干净点的地方睡觉？)。砒霜、氰化物及其他有害化学物质也曾是人们对抗臭虫的“武器”，但收效甚微。更常见的做法是，人们会对屋子做一次“大扫除”——把沸水和煤油泼在床架的死角，扔掉草垫、褥子等。这种做法能暂时缓解虫害。

　　20世纪初，欧洲及北美地区的建筑物普遍开始使用中央供暖系统，臭虫迎来了“美好年代”，它们的生长不受季节的限制了。直到20世纪40年代， DDT问世之后，人类才真正从臭虫的烦扰中解脱出来。第二次世界大战中，DDT首次用于保护美国军队免受蚊子侵扰，同时，人们发现DDT对臭虫也具有良好的杀灭作用。与市场上其他方法迥然不同的是，DDT的效果持续时间很长，这意味着单次使用也能一劳永逸地解决问题。短短几年内，这些害虫几乎从美国、西欧及其他发达国家中消失。不幸的是，人们发现DDT及类似化学物质可能导致某些严重的环境问题，比如这种物质可能与其他环境因素一起，使某些肉食性鸟类濒临灭绝。因而在1972年，美国禁止使用和销售DDT。

　　不过，即便DDT被禁止使用，臭虫也到2000年左右才卷土重来。学者们为臭虫的这次回归提出了多种解释。部分人认为，虽然在时间上，臭虫大军的重新崛起并未与任何人群的大规模迁徙吻合，但由于在某些地区，臭虫一直没得到控制，而随着这些地区与其他地区间的交流增多，臭虫就可能转移，出现在臭虫一度被消灭的地区，并在那里“生根发芽”。而另一个影响力更大的因素是，东西方国家间的交流也在增多，而各国内部的人口迁移同样日趋频繁。

　　DDT之类的广谱杀虫剂被针对性更强、效果更好的诱饵和喷雾剂取代，这也在一定程度上帮助臭虫逃过灭顶之灾，因为这些诱饵和喷雾剂主要用于杀灭蟑螂、蚂蚁及其他城市害虫。人们的贫富差异甚至也可能促进了臭虫的传播：当一个漂亮完好的沙发因为藏了臭虫而被遗弃在路边，需要它的家庭就可能把它带回家继续使用。耐药性是臭虫死灰复燃的原因：它们是最早发展出DDT耐药性的害虫之一，甚至早在第二次世界大战刚结束时，珍珠港就出现了耐DDT的臭虫(事实上，虽然有些工作人员主张重新在卧室中使用DDT，但现在的臭虫很可能已经对DDT产生了耐药性)。如今，DDT已被其他杀虫剂取代，但在世界范围内，不少臭虫种群也对这些新型杀虫剂产生了耐药性。上述因素，再加上人们不好意思承认自家有臭虫，阻碍了虫害的有效控制，从而导致臭虫的大范围流行。

　　搜寻臭虫

　　在数千年前就有文字记录的臭虫从是令人生畏的“敌人”。不过，研究者们正试图改变这种局面。他们的首要任务是找到更好的方法，及早发现臭虫的藏匿地点。臭虫很小，白天通常是藏起来的，因此很难发现并消灭它们。准确找到它们是一个关键步骤——实施杀灭措施后，确认没有漏网之鱼同样很关键。最近上市的检测工具中，最简单的一种称名为“爬升昆虫拦截机”(Climb Up Insect Interceptor)，由一个带有一圈凹槽的浅碗状物(本质上是由两个塑料碗铸合而成)构成，放置于床脚下。这种陷阱装置能让我们知道臭虫是从哪里来的：如果出现在内碗壁上，说明它们来自床铺；如果是在外碗壁上，就可能来自屋外的其他地方。但当臭虫较少，或藏在床头板后面时，这种工具就可能无法检测到。

　　还有一种新型检测设备，则是利用臭虫寻找人类宿主的机制所做的一个陷阱。该设备既能发热，也能释放二氧化碳，还含有其他一些秘密成分，现在已经能在市场上买到。一种自制陷阱装置效果也不错：把一个猫用食盘倒置，装上缓慢升华的干冰，释放二氧化碳诱捕臭虫。不过，与前述“双碗陷阱”相比，这些方法有时无法臭虫刚入侵时就发现它们，从而错过清除臭虫的最佳时机。

　　目前，寻找一个小而分散的臭虫种群，最好的方法是让一只受过良好训练的狗来执行这一任务。虽然还不清楚狗是通过什么机制来寻找臭虫，不过可能还是与某些化学信号有关，比如在2008年，加拿大西蒙菲沙大学的研究人员就发现了一些化学成分，是臭虫聚集的化学信号。除了觅食，臭虫的各种行为——交配、产卵、发育成熟等，都发生于臭虫的藏身之处，它们会使用粪便及自身散发的挥发性化合物，来标记这些地方。这些信号有助于同一群体的成员找到“回家”的路。聚集在一起，对每个臭虫个体可能都有好处，比如可使居住环境的湿度升高，更有利于生存。如果能模拟出那些聚集信号，我们就可以制造一种简单陷阱，看周围有没有臭虫存在。只要这样的装置不要太难看，显然对宾馆有很大的吸引力，因为任何宾馆都需要小心监测客房中是否存在臭虫。

　　杀灭臭虫

　　当然，检测臭虫仅仅是第一步，将其根除的难度要大得多。仔细检查之后，检查者通常直接将藏在褥垫或弹簧床垫中的臭虫就地杀灭。紧接着，他们会采用真空喷雾、蒸发、冷冻或喷洒某种快速起效的杀虫剂，将能看见的臭虫迅速杀死。他们还可能向墙壁缝隙喷撒杀虫剂或干燥剂，以杀灭爬经此处的臭虫，这种方法的效果可以持续数天、数周或数月。不过，那些最有效的杀虫剂，即使是最有经验的专业人士，通常也要经过几道申请流程才能使用。这些杀虫剂只有特定工作人员才能拿到，并且在使用时，要严格遵循指导方针，以保护人体健康及周围环境。而非处方杀虫剂如果被滥用，会非常危险，并且经常效果不佳。不过，使用专业设备，把房间加热到50℃，维持4小时，是一种效果很好的方法，而且没有毒性。如果不使用加热和全建筑物熏蒸处理措施，要摆脱臭虫的困扰就需要巧妙地综合运用多种策略。

　　显然，我们发现臭虫后，需要新的清除方法。为达到此目的，世界各地的科学家已在研究臭虫不同寻常的交配方式，以寻找可能的途径。臭虫的交配行为是残忍粗暴的。雄性臭虫使用如同军刀一样的阴茎刺破雌性腹部的外层(或称表皮)，这种交配方式被形象地称为“创伤性授精”。雌性臭虫已具备能够适应这种破坏性交配方式的身体结构，它们的腹部有一个称为外部储精器(ectospermalege)的V形凹槽，可成为雄性穿刺的通道，从而减小损伤程度。一旦进入雌性的体腔，精子及任何附着的病原体会遇到一层屏障——由松散的血细胞构成的、可能具有免疫功能的器官——中间储精器(mesospermalege)。精子必须穿过中间储精器，才能到达卵巢根部附近的储存区域。即使具备了上述适应性，我在实验室饲养的臭虫也逐渐变得以雄性为主，这是因为雌性臭虫还是无法承受由多次交配造成的损伤。如果没有人为干预，实验室臭虫最终会走向灭亡。

　　在现实世界中，臭虫却能够持续繁衍，很可能是因为雌性臭虫为逃避破坏性的交配行为而四处分散。为什么臭虫会走上这种代价巨大的进化道路，而在数以百万计的其他昆虫中，雌性却进化出了开放性的生殖口，从而避免交配损伤？我和同事正在探索这种交配行为是否是臭虫的弱点之一。

　　瑞典阿尔纳普农业大学的理查德•伊格纳尔(Richard Ignell)及其同事，以及瑞典兰德大学的卡米拉•瑞恩(Camilla Ryne)分别在2010年和2011年发表的研究结果显示，臭虫对创伤性交配还有一种很有趣的适应性改变，而这种改变，很可能成为消灭臭虫的突破口。雄性臭虫在初次交配时，往往不能正确找到性对象，可能扑向其他成熟雄性、未成熟的雄性和雌性臭虫。对于后面3种臭虫，这样的性接触可能造成足以威胁生命的表皮损伤，因为它们没有成熟雌性所具有的适应破损的能力。研究者还发现，为了避免上述危险的求爱行为，未成熟的雌性及成熟雄性臭虫会释放出某种信息素，以告知突袭者，它们的行为是在浪费时间和精子。不难想象，如果我们能干扰臭虫的信息素，将取得怎样的效果。理论上，在臭虫藏匿点喷洒合成信息素，可抑制它们的交配行为，即使它们习惯了这种气味，也能使臭虫错误交配，使种群数量降低。

　　臭虫繁殖的另一特点也值得一提。和大多数以两性交配繁殖后代的动物一样，雄性臭虫有一对用于生成精子的睾丸，以及一根在交配时用于输送精子和体液至雌性体内的输精管；雌性臭虫则有可储存卵子的卵巢，以及运输卵子的输卵管。臭虫同时还具有一个含有共生细菌的器官，称为含菌体(mycetome)。日本国家先进工业科学技术研究院的深津武马(Takema Fukatsu)与合作者试图查明，使用抗生素，清除共生细菌，会对臭虫的生育能力产生何种影响。他们发现，无菌群体中的雌性臭虫生育率较低，而给雌性臭虫吸食的血液中加入维生素B，可恢复它们的生育能力。这表明，含菌体中的细菌能为臭虫提供相应的营养成分。

　　根据上述发现不难推测，给臭虫宿主使用抗生素，可以间接作用于臭虫的共生细菌，最终杀灭臭虫。不过，我们还需要一个针对性更强的实施方案。健康人使用广谱抗生素会产生很多问题。首先，肠道有益菌可能会被抑制，耐药菌就会在肠道内占据优势地位，而这些细菌中，有些可能是病原体，有些可能导致维生素缺乏症。臭虫含菌体中的细菌是我们的真正目标，因而我们需要设计出针对性极强、只作用于这些细菌的抗生素。

　　对于开发新的杀虫剂，前景并不明朗。最近几十年，人们过分依赖于一类名为拟除虫菊酯(pyrethroids)的化学物质来控制臭虫。如今，臭虫已进化出对拟除虫菊酯的耐药性，这并不让人意外，考虑到臭虫对DDT的耐药性早在20世纪40年代就已出现。DDT和拟除虫菊酯有一种共同的作用模式，通常可导致交叉耐药性的出现——即针对某种化学物质出现的耐药性，可能导致对另一种化学物质的耐药性。我和同事在美国辛辛那提发现了一个臭虫种群，它们能抵抗10 000倍正常剂量的溴氰菊酯(deltamethrin，常用的拟除虫菊酯类物质)，这意味着，要想杀死这类臭虫，所需杀虫剂剂量是对付普通的、对拟除虫菊酯类物质敏感的臭虫的10000倍。我们惊讶地发现，耐药臭虫即便经过几乎由纯溴氰菊酯“铺就”的路径时，仍然能够存活一天，而对溴氰菊酯敏感臭虫，即便暴露于肉眼不可见的痕量溴氰菊酯中，也会迅速死去。对溴氰菊酯具有耐药性的臭虫同样抵抗DDT。

　　在辛辛那提发现的这些顽固臭虫并不是特例：我的研究小组在从全美采集的臭虫种群样本中发现，超过85%的种群都具有耐杀虫剂基因。我们和美国其他实验室才刚刚开始研究臭虫产生耐药性的机制。我在肯塔基大学的两位同事，朱芳(Fang Zhu)和沙巴•瑞迪•帕利(Subba Reddy Palli)，已经开始使用基因技术，使耐药臭虫的耐药性。他们发现，在耐药臭虫体内，有些酶可以消除杀虫剂的毒性作用，这些酶可能成为人类干预的作用目标。同样，我的研究小组也发现，一种广为人知的增强杀虫剂毒性的化学物质，可与那些酶的复合体发生相互作用，从而使耐药性为普通臭虫10 000倍的臭虫也对溴氰菊酯敏感。害虫控制行业已开始使用商品化的增效醚，以部分恢复臭虫对拟除虫菊酯的敏感性。不久后，研究者或许就可以快速确定任何臭虫的耐药模式，选择专门针对该种群的杀虫剂及增效剂将它们根除。

　　臭虫确实是个噩梦，尤其对于那些相对贫穷，承担不起杀虫费用的人来说更是如此。受过良好训练的灭虫人员可以通过彻底检查，合理使用现有杀虫剂，并综合其他灭虫策略来控制臭虫肆虐，但他们的工作要耗费大量人力物力，成本高昂。对于普通人来说，最好的防虫方法就采用一些常规措施，避免将臭虫带入家中。比如我从臭虫成灾的公寓里回到家中时，首先会将随身衣服放进干洗机，将强度开到最大，把衣服清洗干净。同样地，当我旅行归来后，为了避免把臭虫带进家里，我会将行李箱放在汽车内，让它度过一个炎热的夏季周末，而不是直接将其带进家中，因为持续暴露于45℃的高温，能将手提箱内每一个角落的臭虫都杀死(想把臭虫冻死在汽车里是比较困难的，因为这些虫子能在家用冰箱的低温环境中存活很长时间)。

　　如今，臭虫已不大可能像过去一样，迅速被控制下来，但通过对公众进行宣传教育，研究这些虫子独有的生理漏洞，科学家还是可以找到击败它们的方法。将臭虫视为一个公共卫生问题，而不是难以启齿的“家丑”，这是今天就应该采取的措施。

　　本文作者：肯尼思•F•海恩斯是肯塔基大学的昆虫学教授，他的主要研究兴趣是昆虫的行为及交流方式。在世界范围内臭虫卷土重来，使他的学生能够致力于这些特殊昆虫的研究。

火星这块大地上是否有生命存在？

　　科学网(kexue.com)讯 NASA在1976年对火星表面土壤进行的分析表明，火星上有生命存在，然而这一被忽略的发现近日被重新提起，科学找到了更多支持这一理论的理由。

　　美国宇航局一开始认为这只是普通的地质活动，而不是生命活动迹象。但是最近一个国际研究小组所做的标记释放试验显示，纯粹从数据上来看的话，这种复杂的情况极有可能暗示了微生物的存在。

　　研究人员在土壤中发现的是疑似微生物代谢的营养物质，这说明微生物有可能存在于火星上。但是NASA同时投放的其他探测机器人都没在土壤中发现有机物，因此NASA推测这只是通过非生物过程产生的物质。

　　南加州大学Keck学院的细胞神经学教授Joseph D. Miller说：“根据目前为止的研究，我认为火星上99%存在生命。我们是目前宇宙中存在生命的唯一例子，如果我们发现地外生命，那将是可以媲美沃森和克里克基因学说的重大生物学突破。”(科学网kexue.com 重林)

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南京大学历史系讲师梁晨等人的研究结论，与普遍的社会观感形成了反差。2009年1月4日，温家宝总理也曾在科教领导小组的讲话中指出：“有个现象值得我们注意，过去我们上大学的时候，班里农村的孩子几乎占到80%，甚至还要高，现在不同了，农村学生的比重下降了。”

《无声的革命：北京大学与苏州大学学生社会来源研究(1952～2002)》(以下简称“《无声的革命》”)的主要结论如“高考制度本身有利于工农子弟”、“中国教育系统相较于国外为工农子女提供了更多受教育及社会流动的机会”等，在同类研究中也显得颇为另类，许多同类实证研究都得出了与之相反的结论。

中国高等教育入学机会的公平性究竟能否得到保障？寒门子弟是否真离一流高校越来越远了？记者对这个问题进行了追索。

农村生源离一流大学越来越远是不争的事实

《无声的革命》只研究了1952～2002年之间的数据，也就是说，文中结论是基于那个时间段。作者在后面部分也称：“进入21世纪，中国高等教育领域的不平等有不断增长的趋势。”

教育学博士、福建省教育考试院副研究员罗立祝告诉中国青年报记者，他的实证研究发现，城乡子女的高等教育入学机会差异具有明显的层次结构特征。在部属大学中， 农村子女获得的入学机会远低于城市子女；在一般本科高校中，农村子女获得的入学机会略低于城市子女；在高职高专院校中，农村子女获得的入学机会高于城市子女。

他以一所部属大学和一所一般本科高校近10年来招生数据作分析，得出结论认为，城市子女在重点大学、一般本科、专科高校中获得的入学机会分别是农村子女的3.1倍、1.4倍、0.67倍。而且，越是声望地位高的大学，农村子女的入学机会越小，他分析1996～1999年北京大学招生数据发现，农村子女获得的入学机会是城市子女的1/7。

他通过分析厦门大学2004～2008年招生数据发现，农村子女获得的入学机会呈现逐年下降趋势。

事实上，另有诸多数据支持这一观点。

清华大学人文学院社科2010级王斯敏等几名本科生在清华2010级学生中做的抽样调查显示，农村生源占总人数的17%。那年的高考考场里，全国农村考生的比例是62%。清华大学招生办的数据也显示，2011年清华录取的新生来自全国近1200所中学，其中县级中学300余所。县级以下中学学生近500人，只占清华当年新生的七分之一左右。

《人民日报》2009年的一篇报道曾指出，教育部直属高校中，农村生源所占比例仅为30%左右，而且有减少的趋势。但是，从全国范围看，农村生源占高校学生的比例则逐年上升，达到50%以上。这意味着高等教育日渐大众化，但精英高等教育中，农村子弟并不占优势。

有趣的是，同样是分析北大的招生数据，不同的研究者得出了不同的结论。

北京大学教育学院教授刘云杉等人也统计了1978～2005年近30年间北大学生的家庭出身，他们发现，1978～1998年，来自农村的北大学子比例约在两成到四成之间，上世纪90年代中期开始下滑，2000年至今，这一比例只在一成至一成五之间。

他们在研究中将教师、知识分子和军人归入“干部”一类，结果发现：“干部出身的新生比例在上世纪90年代以后稳定在50%以上，1998年达到69. 4%的峰值。”这一比例远远高于梁晨等人的近四成。

与梁晨的“生源构成是相对稳定”结论不同的是，刘云杉认为招生就是个零和游戏，农村生源所占比例减少了，城市学生在这个过程中就要受益。

刘云杉告诉中国青年报记者，梁晨等人从一个较长的时间段来考察，得出了比较乐观的结论，但她没那么乐观，且对标题中“革命”的提法有异议，“教育的革命没有像经济等领域的革命那么明显，相反，教育的改革是滞后的”。

北京大学李文胜教授在其专著中提供的数据显示，北大新生中农村生源所占比例从1985年的27.3%下降到1996年的19.6%，10年间下降了近8个百分点。

他告诉中国青年报记者，农村生源所占比例下降可能有城市化的影响。近年来，中国城市化速度非常快，中国社科院发布的2012社会蓝皮书指出，我国将近三成的农业户籍人口已经居住在城镇，2011年，城市人口在中国历史上第一次超过乡村人口，而1990年中国的城市化水平才有18.9%。

但李文胜教授认为，抛开城市化因素，基于中小学教育的城乡不均衡等原因，农村生源越来越少仍将是大趋势。

基础教育不均衡导致差距拉大

是什么原因导致农村子女离一流大学越来越远？

诸多研究者都强调了历史的原因，如按省份分配招生名额就是个制度性障碍。

刘云杉等人的统计发现，1978～1998年， 北大北京生源总数占学生总数的比例为23.1%，超过同一时段山东、浙江、湖北、湖南、河南和安徽6省的总招生人数， 而这6省居住在农村的学生比例均在30%以上， 是招收农村学生比例最高的前6省。“由此可见，北大农村新生比例之低，与按省分配名额的招生制度有密切关系”。

 

　　
科学家Darren Curnoe和Andy Herries在马鹿洞进行挖掘工作。

　　
马鹿洞人的头骨在解剖学上是独一无二的。

　　
从马鹿洞挖掘出的鹿骨化石。其中一些曾被马鹿洞人烧过。

　　马鹿洞人想象图。“他”一万年前生活在我国西南地区。这个人种有着深色皮肤，看起来既具有某些现代特点，又有一些不寻常的特征。通过分析其头盖骨，克诺伊博士如此描述其外貌：“他们长着圆脑壳，有突出的眉脊，厚的颅骨，短而扁平的脸，宽鼻子，突出的颌，缺少像人一样的下巴，大脑为中等大小，具有和现代人看起来类似的脑前叶，但同时顶叶短而原始，还有很大的臼齿。”

　　“马鹿洞人”：一万年前另类中国人？

　　科学家在我国西南地区发现一个已消失的、或是全新的人种——

　　最近，发表在国际著名科学期刊《PLoS ONE》上的一份研究报告引起各大媒体的关注。

　　这份报告是我国和澳大利亚考古研究者的研究成果。几年前，他们开始对我国西南境内发现的被称为“马鹿洞人”的古人类化石进行分析研究。研究者推测，“马鹿洞人”也许是此前从未发现的新人种，他们生活在距今1.45万～1.15万年前的东亚大陆，直到1.1万年前冰期结束才消亡。

　　1万多年前，在我国其他地区生活着现代人类的祖先。活跃在西南地区的“马鹿洞人”有何不同？它的发现有何意义？该项研究的中外专家接受了本报独家专访。

　　以马鹿为食熟练用火

　　　　消失于约1.1万年前

　　这篇研究报告的题目很长：《来自更新世向全新世过渡期间中国西南地区的人类遗迹表明东亚人复杂的进化历史》。研究中最为吸引的焦点在于，专家们表示，他们所研究的来自中国西南地区的4具古人类化石，也许是此前从未在人类进化史中出现过的全新人种。

　　在这一新发现之前，大家曾以为现代人，即智人(Homo sapiens)，独占东亚大陆，没想到曾有其他和现代人不同的人种也曾生活在这片大陆之上，只是其血脉却因种种原因消失于无形。如今，考古人类学家把这些在人类历史上“失踪”的人群重新置于时间的坐标之上。

　　澳大利亚新南威尔士大学生物、地球及环境科学学院的副教授达伦·克诺伊(Darren Curnoe)以及云南省文物考古研究所古人类部主任吉学平是该项研究的科研人员，他们在接受专访时表示，这些化石是由中国考古人员发现的。1979年，一名中国地理学家在广西隆林的一个洞穴中发现了一具古人类骨架化石。1989年，中国人类学家在云南蒙自的一个洞穴中又发现三具古人类化石。不过，一直到2008年，才开始由中国和澳大利亚的数个研究机构共同开始对这4具古人类化石展开研究。

　　研究者将在这两处洞穴发现的人类命名为“马鹿洞人”，之所以有此称呼，是因为研究者发现这些古人类以已经灭绝的大型哺乳动物——马鹿为食，所以称之为“马鹿洞人”。在西方媒体的报道中，也称其为“红鹿洞人”(red deer cave people)。克诺伊博士表示，两种称呼并无不同，都可使用。

　　吉学平教授说，其实，当时在云南蒙自的山洞中发现这些化石的时候，山洞还没有名字，由于洞中发现了大量大型鹿类化石，考古队员将遗址命名为马鹿洞，在此曾经生活的古人类被命名为“马鹿洞人”。除了人类头盖骨化石遗迹和马鹿兽骨之外，在洞中还发现了大量灰烬、烧红土、柴炭、烧骨炭等，显示出这一时期的人类已经能熟练用火。

　　　　头骨在解剖学上独一无二

　　　　或代表一条新人种进化线

　　根据画家描绘的马鹿洞人假想图，可看到他们既具有某些现代特点，又有一些不寻常的特征。克诺伊博士介绍，马鹿洞人可能是一个新人种的主要根据是：其化石在人体解剖学上体现出与众不同的特征，其头骨在解剖学上是独一无二的。他们看起来和所有现代人非常不同——无论是生活在今天的现代人还是生活在15万年前的非洲现代人。“总的说来，在人体解剖学上，他们在人类‘进化树’的所有成员中是独一无二的。”

　　尽管有此推断，但科研人员依然未能决定如何将这些人科学地进行归类。克诺伊博士解释，人类的进化过程非常复杂，即便对我们现存人种“智人”，也仍然缺乏一个大多数人都认同的满意的生物学定义。尽管如此，马鹿洞人头骨化石独特的解剖学特点还是令研究者倾向于认为马鹿洞人代表了一条新的人种进化线。

　　此外，一个已被科学界认可的事实是，1.1万年前，也就是马鹿洞人在地球上消失前，具有现代人外貌的人种和他们同时生活在亚洲东部和南部，但他们彼此间也许是隔离的，从这种隔离可推测他们没有进行异种交配，或者即使有，也是以非常有限的方式在进行的。对于这一种群为何会在中国西南被发现，吉学平教授指出，中国西南地区受青藏高原的影响，地理多样性丰富，进而使这片地区以生物多样性和文化多样性而著称。

　　　东亚最“年轻”古人类

　　　　开启进化史新的篇章

　　此前，人们对人类在亚洲的进化历史所知甚少，因为亚洲古人类化石较为缺乏，已发现的化石也有很多搞不清楚年代，所以之前的人类起源研究主要关注欧洲和非洲。马鹿洞人的发现则显示出人类于冰期末期在亚洲的进化历史是多么复杂，又是多么有趣。

　　克诺伊博士介绍，马鹿洞人是迄今为止东亚大陆发现的最“年轻”人类，也是世界上迄今发现的年代最近的在解剖结构不吻合现代人类特征的人群。此前，除了我们的祖先“智人”外，东亚大陆还没有发现其他距今10万年以内的古人类化石。

　　此前的证据显示，第一批现代人类抵达东亚之前，这个区域可能没有人类居住，但“马鹿洞人”的发现可能会使人们重新认识人类在亚洲的演化。克诺伊博士表示，“马鹿洞人”种群是对亚洲早期人类生存状况的“惊人揭示”。人类进化史上，“曾有多个人群生活在这个区域，也许代表着不同的进化线。”他说。比如马鹿洞人，他们最早也许来自非洲，却未能在东亚地区繁衍下去。曾生活在印尼佛罗勒斯岛上的佛罗勒斯人也是一种史前人类，其主要特征是体型小，大脑小，因此也被叫做“哈比人”，这个人群在约1.2万年前灭绝。与马鹿洞人、哈比人同时生活在亚洲的，还有从东北亚一直到澳大利亚广泛分布的现代人，也就是现存人种的祖先。

　　“马鹿洞人的发现开启了人类进化史中新的篇章：“亚细亚篇”，而且这是一个刚刚才开始讲述的故事。”克诺伊说。对马鹿洞人的研究带出的问题目前远远超过它所能给出的答案。

　　提取DNA

　　　　希望揭开人类起源之谜

　　克诺伊博士介绍，今年他们将完成对马鹿洞人化石以及文化遗物的研究工作，并将陆续把他们的发现发表于科学杂志上。此外，他的研究伙伴——中国科学院昆明动物研究所的研究人员已经开始尝试从马鹿洞人的牙齿化石中提取DNA，展开新的研究。

　　研究者认为，这个兼具远古人类和现代人类的某些特征、兼有亚非欧人群交融特征的古人类种群的发现，佐证了东西方文化、人种、基因在早期就已有双向交流融合的说法，说明人类并不是在某一个地区单独起源的，而是在不断迁徙、交融中演进的。研究人员希望通过深入研究，一点点揭开人类起源进化的面纱。

　　消失之谜：

　　　　鹿死人亡还是竞争力不够？

　　克诺伊博士表示，马鹿洞人可以被认为是一种来自非洲的、早期的且不成熟的现代人种，在遗传学上与现代人并无关系。他们在两万年前冰期的最后一个阶段，也是最严寒的阶段之一 ——“末次盛冰期”中幸存下来。在1.5~1.1万年前，也就是在更新世向全新世过渡的时期，兴盛于今天中国西南地区。当时，地球气候以及人类生态正逐渐过渡为和今天相似的状况。

　　关于马鹿洞人为何未能在东亚大陆延续下去，克诺伊博士坦承这仍是一个谜。

　　他推测：“他们在冰期最恶劣的寒冷气候阶段存活了下来，当气候变得较为温暖时，他们也是存在的。但我们也知道，就在这个时期，全球范围内，一些直到冰期结束时仍然存活的大型哺乳动物灭绝了。在马鹿洞，我们发现了一些巨型马鹿幼崽的骨头化石，它们也是在这个时期灭绝的。马鹿洞人曾以这些马鹿为食。也许他们就是随着这种巨型陆地动物的灭绝而灭绝的？”

　　另外，他介绍，这个时期，生活在中国南方的现代人类在行为上有一个主要的转变，那就是他们开始制造陶器用来储存食物，以及开始收集野生的稻米，这标志着现代人类向成熟农耕文明迈进了第一步。马鹿洞人曾和这些前农业时期的现代人类共同分享过东亚大陆同一历史时期的风景。

　　“但是我们不得而知他们是否曾相互影响，或者是否为资源而竞争。”克诺伊说。他猜测马鹿洞人的消失也许与他们无力和这些早期的农民在食物及其他资源上展开竞争有关。