袁国勇（左）表示，猩红热致病的甲类链球菌，对抗生素有抗药性的比率由过去的1至3成急增至6成

　　据香港《文汇报》报道，猩红热肆虐香港，今年至今已累积564宗个案，5间学校爆发疫情，夺去两名幼童的性命。香港大学微生物学系系主任袁国勇日前指出，港大解构引致猩红热的甲类链球菌后发现，病菌的抗药性比率上升1倍达60%，令抗生素失药效，而且变种

　　猩红热抗药性急增

　　袁国勇昨日表示，今年是香港猩红热4年一次的高发期，但疫情十分不寻常。引致猩红热的甲类链球菌，呈抗药性的比率由过往10%至30%，急增至60%，即60%甲类链球菌对抗生素失效，变得更难医治。

　　他又表示，香港以往的猩红热个案以M1型及M12型占20%至30%，今年M12型却占一半。早前病逝的两名幼童也分别患M1型及M12型病菌。

　　袁国勇指出，港大解构细菌的基因图谱后，发现出现基因“洗牌”，M12型甲类链球菌有3%基因排序已经改变，导致细菌更易传播。他表示，在1900万个基因组别中，有64万个已经改变，是导致抗药性的主因，另外表面细菌抗原改变，亦令细菌更易在人类皮肤表层或喉咙繁殖，而且更易黏附器官，传播得更快，加重今年疫情。

　　疲倦发烧征 状类似流感

　　细菌变种与滥用抗生素有莫大关系，袁国勇呼吁医生及市民不要滥用抗生素，由于猩红热和流感的征状非常相似，例如发烧、疲倦征状，都是流感与猩红热的共同征状，但如果发烧加上出疹，就有可能是猩红热。

　　袁国勇还建议医生先观察病人是否持续高烧、喉咙是否发红，倘没有有关病征便不应处方抗生素，“若病人求诊时已发高烧，可以做测试，检查喉咙有没有甲类链球菌抗原，有的话才处方抗生素”。

　　针对猩红热疫情，香港医管局已由前日起，对出现皮肤及喉咙感染等征状的病人抽取样本化验，加强监控病菌散布和变种情况。

喜欢拈花惹草可能与遗传基因有关

　　最近的一项研究显示，如果老爸是花花公子式的人物，那儿子或者女儿花心的几率也会很高。我们且来听听科学家是怎么说的。

　　父辈们拈花惹草

　　儿女爱欺骗感情

　　最近，研究者们公布了一项研究发现，如果你的老爸是个花心大少，那作为儿子或者女儿的你，很可能也会非常喜欢乱搞。研究者们首次将拈花惹草的行为与遗传基因关联了起来。如果我们能先把道德上的厌恶感放在一边，从生物角度来看，拈花惹草会带来更多的子孙后代，也会大大增加遗传上的多样性。当然，这也会增加与性有关的疾病传播的机会。

　　在美国马科斯·普朗克学院行为生态和进化遗传学系做鸟类研究的研究者沃尔夫冈·佛斯特米尔跟他的同事们一起，将课题从对鸟类的关注，延伸到对人类出轨行为的研究上。沃尔夫冈·佛斯特米尔告诉记者，已经有研究者做出了统计，父辈喜欢拈花惹草的，其儿子们发生情感欺骗行为的几率是其他人的两倍。在女儿方面，也相对地更喜欢欺骗。

　　斑胸草雀“花心”基因能遗传

　　为人类提供了一个理解角度

　　研究者们从研究斑胸草雀入手来做比较研究。这种鸟也奉行一夫一妻制，它们一公一母像人类的夫妻一样生活在一起，一起筑巢，以及分享其他形式的结盟。但是它们中有一些也会热衷于跟其他鸟偷情。事实上，人类也做着类似的事情，他们可能会欺骗自己最初的伴侣。研究者们从连续五代的斑胸草雀中抽取了1554只做研究。在其中一个实验中，研究者们分析了一些出轨的成年父母鸟的DNA。然后将这些出轨父母的鸟蛋移到了其他鸟的巢穴中。对这些外来的鸟宝宝，斑胸草雀并不都加以排斥，会帮着孵化哺育。接着，研究者对窝中所有孵化的鸟宝宝的DNA进行分析，包括寄养宝宝的养父母的DNA。结果发现，这些宝宝后来在与伴侣相处的行为态度上，跟原本的基因关联甚大，也就是有啥样的“爹妈”，就有啥样的“儿女”。显然，它们并没有跟着亲生父母生活，有样学样，而养父母的检点行为对它们的影响看来也很小。实验发现，在这方面，遗传的味道实在是太重了。

　　研究者认为，这为看待人类的颠倒迷情提供了一个理解角度。这项实验也被认为相当严谨。但当然，人类的乱性有着更为复杂的原因。沃尔夫冈·佛斯特米尔认为，即便一个人有内在的出轨渴望，但结果如何，也要看那个人的吸引力。因为存在外向程度的差异，有些人可能会更倾向于付诸行动，而有些人则会选择闷骚。个人的经历、教育背景以及环境的影响，也会帮助个体形成其行为方式。究竟基因是如何影响人的出轨行为的，现在还是难以解释清楚。不过研究者指出，像睾丸激素这类激素在其中扮演了重要的媒介。

　　西班牙、英国研究人员最近发现，提取血液中的细胞，测试细胞中端粒的长度，可推断一个人的寿命有多长。这种检测方法将于2011年年底在英国上市，由此引来争议与关注

　　端粒长度

　　决定生物寿命

　　西班牙马德里国立癌症研究中心的玛莉亚·比拉斯科博士是这项商业端粒检测方法的发明者，她说这是一种非常简单、快捷的检测方法，能在同一时间对很多样本进行分析。更重要的是，可以通过检测发现危险的、非常短的端粒。

　　端粒与寿命的关系早就被科学研究所证实，2009年的诺贝尔生理学或医学奖就授予了发现端粒的三位科学家。他们发现，人和一些动物的细胞核(DNA，也称染色体)的两端有一个帽子状的东西，称为端粒。端粒实际上就是一种DNA片段，由特殊的碱基序列构成。端粒的作用是保护染色体，由端粒酶来启动、制造和维持其功能。端粒的长度决定着生物的寿命，端粒越短，生物的寿命越短。

　　端粒酶的活性是调控衰老的关键因素。人年轻时，端粒酶的活性较大，容易维持和延长端粒。但在年老时，端粒酶活性低，难以维持端粒的长度，端粒就会缩短，因此衰老会慢慢显露。而且，也有研究发现，男性端粒长度缩短略快于女性，这也是男性平均年龄低于女性的原因。

　　检测方法

　　白细胞-染色体-端粒

　　比拉斯科博士说，人有多种年龄，比如，时间年龄、生物学年龄和心理年龄。一些人的时间年龄与生物学年龄是有差距的，其个体差异可达5-10岁，甚至更大。也就是说，衰老可能提早，也可能推迟。端粒长度是生物学年龄的一个完美显示器，测试端粒的长度，就是从分子生物学的水平来衡量寿命。

　　比拉斯科等人开办了一个名为生命长度的公司，所有测试端粒、预知寿命的医学和商业活动都由该公司负责。具体方法是，公司与包括英国在内的欧洲医学公司合作，将检测方法推向市场。英国和欧洲的医学公司为生命长度公司提供血样，然后这些血样送到马德里进行测试。具体收费是500欧元(约合人民币4620元)。这一费用可能随着测试人数的增多会有所下降。

　　尽管比拉斯科并未解释如何测试，但具体方法可以由过去的研究获知。血液中含有红细胞、白细胞、血小板以及一些干细胞。其中，最能反映人的生理和病理状态的是白细胞，因为白细胞内部有染色体，染色体两端当然有端粒。已有的研究发现，测试白细胞染色体上的端粒，就可以推断一个人寿命的长短，同时还能发现一些疾病的蛛丝马迹，因为端粒明显地与衰老和疾病有关。

　　“科学算命”

　　你有没有兴趣？

　　检测端粒其实就是基因检测的另一种形式，如同孕妇产前检测胚胎的DNA以判断未来孩子是否健康以及是否有遗传病一样，被称为“科学算命”。因此，尽管比拉斯科的公司到年底才能开张，但已有一些人开始咨询是否现在就可以测试。

　　检测端粒后，如果你有一种积极的生活方式和态度，知道自己的端粒较短，就会提前做好人生准备，包括：其一，通过多种因素来弥补端粒较短的不利。基因仅仅是长寿的一部分原因，所起的作用大约是25%-30%，长寿更多的因素是后天的生活方式，包括合理膳食、适量运动、戒烟戒酒、心理平衡等。所以，测试者即使端粒较短，也可以通过后天的生活方式来弥补。其二，测试者也会对自己有限的生命长度做一个比较合理的安排，甚至有可能做一般人不可能做成的事。其三，端粒的长短和某些疾病的发病率有关联。随着分子生物学的发展，人们也许能通过医学的方法保护或延长端粒长度，阻止衰老和疾病的产生。

　　当然，也会有很多人并不愿意“算命”，认为如果把未知的东西当作有知来对待，会增加心理负担，生命在很大程度上就失去了意义。而且，人类和其他生物的衰老有多种机制，端粒和端粒酶只是其中一种重要途径。人的衰老和寿命也取决于后天的生活方式，而生活方式也是多种因素的集合。所以，依据端粒的长短来检测寿命虽然有科学根据，但未必完全准确。

　　延伸阅读

　　端粒测试并非随心所欲 伦理问题难回避

　　端粒测试的最大问题是人类基因组研究以来所面临的一个共同问题，即基因测试的伦理问题。

　　在现实生活中，每个人的基因都是有一定缺陷的，而基因缺陷，尤其是有遗传病基因缺陷者有可能会在现代社会中遭遇歧视。因为，当有遗传病基因缺陷者的基因测试信息泄漏出去后，对生存会非常不利，通常表现在两方面，一是就业时可能会遭到歧视，二是在社会保险和商业保险时会受到不同对待。

　　因此，1990年人类基因组计划(HGP)实施时，就包含着一个子计划，称为HGP的伦理、法律和社会影响研究(ELSI)，目标是预测、考虑人类基因组计划对个人、社会的影响和后果，集中在4个领域：(1)利用和解释遗传信息时，如何保护隐私、达到公正；(2)新基因技术应用到临床时，如何处理知情同意等问题；(3)对于参与基因研究的人类受试者，如何做到知情同意，保护个人隐私；(4)公众和专业人员的教育。

　　此后，联合国教科文组织专门成立了由科学家、伦理学家及各界专家组成的“国际生物伦理委员会”。经3年讨论，反复修改，起草了“关于人类基因组与人类权利的国际宣言”，简称“人类基因组宣言”，有四条基本原则：人类的尊严与平等，科学家的研究自由，人类和谐以及国际合作。

　　联合国教科文组织认为，人类基因组计划以及基因知识的应用不应该给病人、当事人、受试者以及利益相关者造成伤害，应该有利于他们，在利害均存在时应权衡利害得失，对造成的损害要给予赔偿。

　　所以，包括端粒测试在内的基因测试应当在“人类基因组宣言”的框架中进行，生命长度公司等医疗机构对人测试端粒后，必须对检测结果严格保密，以避免受检者遭到歧视、合法权益受到损害。另外，一些研究人员也担心端粒检测方法会被人利用，例如，以端粒测试结果为由，推销一些未经检验的抗衰老药物和其他长生不老药方。如此看来，端粒测试并非是一种随心所欲的行为。

　　链接

　　运动可防端粒变短

　　美国费城威斯塔研究所基因专家埃马纽埃尔·斯考达拉科斯等人，测量了长跑运动员和经常运动者白细胞中染色体端粒的长度，并将他们的端粒与相同年龄段、身体健康、从不吸烟但运动量很小的人的端粒作比较分析。

　　结果发现，爱运动者比不爱运动者的白细胞染色体端粒长度更长，端粒酶活性更高，这能解释为何喜爱运动者更长寿，这与2009年的诺贝尔生理学或医学奖获得者的研究结果是吻合的。

　　斯考达拉科斯等人的研究也可以从另外的角度解释人的衰老和患病。例如，随着年龄的增长，人们患癌的几率增加，原因之一是白细胞的端粒缩短，导致了自身衰老。白细胞是全身的免疫细胞，衰老后自然也就不能有效抗御异常细胞如癌细胞的生长。而运动可防止白细胞内染色体端粒变短，维持白细胞正常免疫功能，抵御癌症。

　　同样的解释也适用于心脏病。在高血压等多种因素作用下，老化的白细胞会使血小板加速聚积。加强运动可保持白细胞的年轻状态，有效清除血小板聚积，预防血栓、心肌梗死和高血压等疾病的发生。

　　美国的另一项研究更是直接证明端粒较短寿命也较短。加利福尼亚大学洛杉矶分校的研究人员进行了由美国国家健康研究所资助的“麦克阿瑟健康老年化研究”项目，检测了236例年龄在70-79岁之间的健康老年志愿者的血液样本。结果发现，男性志愿者中，端粒缩短速度最快者的死亡率是其他人的3倍。但对女性志愿者而言，端粒缩短速度对死亡率影响不大。决定寿命更重要的因素是最初的端粒长度，一开始端粒就短的人，死亡率是其他人的2.3倍。

　　德国研究人员23日在英国《柳叶刀传染病》期刊上报告说，本次德国肠出血性大肠杆菌疫情致病菌的菌株是10年前仅在德国现身过的一种大肠杆菌的克隆变种。这种病菌结合了肠出血性大肠杆菌和肠聚集性大肠杆菌的基因特性，因此具有更大危害性。

　　明斯特大学当天发布的新闻公报说，该校医学院卫生研究所所长卡希领导的研究小组分析了从德国17个城市共80名患者排泄物中分离出的菌株的遗传物质特性，发现所有这些菌株都属于血清型O104：H4型、序列型678型大肠杆菌。与此非常类似的大肠杆菌以往仅于2001年在德国两名患者身上出现过，这次却出人意料地在德国造成大流行。

　　研究小组还指出，本次暴发菌株都有与不同毒性相关的13个编码基因，包括肠出血性大肠杆菌常见的志贺毒素2的编码基因和与出血性腹泻相关的基因，还有与病菌黏附性相关的菌毛和黏附蛋白。

　　本次暴发菌株与2001年的分离菌株相比差别微小，主要是有了更多的抗生素耐药基因，同时又缺少了肠道聚集黏附大肠杆菌耐热肠毒素1基因。卡希认为，上述基因的增减是病原性大肠杆菌变异的常见现象。

　　卡希说，与肠聚集性大肠杆菌类似，本次暴发菌进入肠道后会成群聚集黏附在肠细胞上，形态如同“砖墙”一般。这时候病菌排出的志贺毒素往往会以迄今尚不明了的机理进入血液循环，并优先选择肾细胞和脑内皮细胞附着，造成肾和脑损坏，从而导致严重的溶血性尿毒综合征甚至使患者死亡。

　　卡希强调，目前这种病菌尚有许多未解之谜：是否仅仅是因为几种致病因素结合就使其有如此强的进攻性？到底需要多少病菌能造成感染？人类对这种病菌没有免疫能力是否是因为这种几乎是无中生有的病菌以前从未与人接触过？入侵人体之前，这种病菌又在何种群落生境中生存？

　　据德国负责汇总疫情的罗伯特科赫研究所23日公布的最新疫情通报，德国一个月来肠出血性大肠杆菌感染病例累计达3688例，其中患溶血性尿毒综合征的重症病例所占比例超过22%，远高于以往肠出血性大肠杆菌流行中不到10%的重症患者比例。截至22日，德国累计死亡患者已达42人。不过近两周来德国新增病例已明显减少。

　　德国明斯特大学大肠杆菌专家和负责食品安全事务的联邦风险评估研究所分别推断说，过去一个月造成欧洲疫情的肠出血性大肠杆菌可能只寄生在人体当中。

　　明斯特大学卫生研究所所长黑尔格·卡希10日说，他领导的研究团体本周继续深入破译造成疫情暴发的O104：H4型大肠杆菌的基因编码。研究人员探讨的一个突出问题是，这种大肠杆菌的宿主何在？卡希强调，尽管有几种O104型大肠杆菌以其他动物为宿主，但此前没有任何证据表明O104：H4型大肠杆菌株能在人类之外的动物体内寄生。目前，人们只能推断本次暴发菌株是以人类为宿主的。

　　联邦风险评估研究所9日也发表公报说，根据已公布的基因测序结果，本次疫情的暴发菌株与曾经在中非分离的一种肠黏附性大肠杆菌的基因同源性超过93%，而各种肠黏附性大肠杆菌迄今只在人体中发现，菌株对一些抗生素也具有抗药性。据此推断，致病菌株很可能源自人体，通过人际传播或在人类与周围环境之间传播，也可以通过被污染的食物传播。

　　卡希还透露，其研究团体已进行的病菌基因研究表明，本次暴发菌株与他们收集的一个已有10年之久的O104：H4型大肠杆菌菌株表现出了同样的对肠细胞的黏附模式，能在大肠上聚集黏附在一起，形成生物膜，这种病菌在人体之外也能黏附在任何表面。研究人员比较两个菌株后还发现，它们和常见的肠出血性大肠杆菌一样能在PH值2.5至3.5这样酸性较强的环境中生存至少两个小时。这意味着病菌耐受胃酸能力很强，并且很可能只需要少许病菌就能造成感染和致病。

　　卡希说，为了尽快了解本次暴发菌的特性和探寻对策，目前全德各相关学科的专家已开始密切合作，组成了分别研究患者排菌期长短、病菌对抗生素反应、病菌与水环境等课题的专题研究组。各组之间还及时互相通报最新研究成果。

　　负责汇总全国疫情的罗伯特·科赫研究所在10日的疫情通报中说，德国各地新增的肠出血性大肠杆菌感染者和重症患者人数已连续几天下降。目前全国累计确诊病例为2988例，溶血性尿毒症重症病例达759例，死亡病例为30例。

日前，最新一项研究表明，甚至在1万年前的早期人类就掌握了“基因改良”水稻的种植技术

　　据英国每日邮报报道，日前，最新一项研究表明，甚至在1万年前的早期人类就掌握了“基因改良”水稻的种植技术。

　　该研究显示远古人类可选择不同的水稻株，然后将它们的基因混合在一起，形成理想产量的农作物，这将形成较高的产量和易种植性。据悉，这项发现是科学家发现野生水稻基因中含有两个截然不同的亚属分支，受变异基因SD1的影响，水稻株的长度被缩短。

　　日本神户大学Masanori Yamasaki教授称，这是近50年里现代水稻培育中最为重要的基因改良，然而我们竟发现1万年前的早期人类就早已掌握。目前，该项研究报告发表在《美国国家科学院学报》上。

　　随着SD1基因的逐步进化改良，水稻将形成更短、更结实的茎干，并生产更多的谷粒。研究人员发现现代培育水稻中混合了一个亚属分支，这在野生水稻中并不存在。此外，相比之下培育亚属分支水稻比野生水稻的SD1基因中，前者的遗传多样性较低。这表明在早期水稻培育中，SD1基因已经过了人工选择淘汰。（叶孤城）

迷你越南大肚猪在沙发上休憩，一副主人派头

两只同为8个月大的鸡，体重却差异巨大，这是基于体型养殖实验的成果

研究人员把狐狸抱在怀中，这里狐狸经过多代繁殖后，变得像狗一样与人友好

　　撰文：埃文· 拉特利夫 EVAN RATLIFF

　　摄影：文森特· J。穆西 VINCENT J. MUSI

　　翻译：陈昊

　　“你好啊！今天过得怎么样？”柳德米拉 · 楚特一面弯腰打开标有“马夫里克”字样的铁丝笼子，一面说道。我们身处西伯利亚南部新西伯利亚市郊的一座牧场上，站在两大排形状类似的笼子中间。这位76岁的生物学家问候的对象并不是我，而是笼子里毛茸茸的住客。尽管我不通俄语，也能听出她话语中充满母性的关爱之情，养狗的人跟自己的宠物说话时就是这种语气。

　　楚特问候的对象马夫里克大小与喜乐蒂牧羊犬相仿，披着栗黄色的皮毛，前胸一片雪白。它也扮演起自己的角色以示回应： 摇尾巴，打滚，急切喘息以引起主人的注意。狭长的开放式大棚两侧的其他笼子里，几十只犬科动物同时骚动起来。“如你所见，” 楚特在一片喧闹声中说道，“它们都希望与人类接触。”而今天，得宠的幸运儿是马夫里克。楚特抱起它递给我，小家伙趴在我怀里，轻咬我的手，像只哈巴狗般温顺。

　　而实际上，马夫里克根本不是狗，而是一只狐狸。在丛生的杂草和周围桦树林的掩蔽下，它与几百只同类生活在锈迹斑斑的金属大门后的天地中，是世界上唯一经人类驯化的银狐群。(实际上银狐多为银色或灰色，像马夫里克这种栗色的较少见。)我所说的“驯化”并不是指捕获后驯服，而是指生来就做家养，像虎斑猫和拉布拉多猎犬一样听话。对这些狐狸进行研究的康奈尔大学研究员安娜 · 库克尔科娃说：“在我看来，它们与金毛猎犬非常相像，金毛一般不知道人有好坏之分，也不知道除了它们见过的人，还有没见过的。”这些狐狸把任何人都当做可能成为伙伴的人选，这种行为是某些人眼中有史以来最杰出的繁殖实验的产物。

　　这场实验开始于半个多世纪以前，那时候，楚特还是名研究生。在生物学家德米特里 · 别利亚伊夫带领下，细胞及遗传学研究所的研究员们从各皮草养殖场找来130只狐狸，之后，他们开始对这些狐狸进行养殖，希望再现从狼到狗的演化过程，这一转变开始于1.5万多年前。

　　每繁殖出一代狐狸幼崽，别利亚伊夫与同僚便测试它们对人类接触的反应，挑选出与人最亲近的个体进行下一代的繁殖。到了20世纪60年代中期，实验进展已超出他的预料，他们培育出像马夫里克那样的狐狸，不仅对人类没有恐惧感，还积极与人建立亲密关系。小组成员甚至对另外两个物种——貂和鼠也进行了同样的实验。“别利亚伊夫的一项杰出成就在于他所用的时间之短。”犹他大学从事犬类遗传学研究的生物学家戈登 · 拉尔克说，“如果你告诉我，狐狸会走到笼子前面来嗅嗅你，我会说这是意料之中的事。但如果说它们会变得对人类如此友好，而且是在如此 短的时间里……天哪。”

　　如同奇迹一般，别利亚伊夫把数千年的驯化过程压缩到了几年的时间里。但他的目的并不是单单为了证明自己可以培养出与人友好的狐狸。他预感自己能够利用它们解开动物驯化的分子之谜。人们知道，驯养的动物具备一些共有的特点，这一点在达尔文的《动物和植物在家养下的变异》中有记载。与它们未经驯服的祖先相比，这些动物通常体型更小、耳朵更松软、尾巴更加卷曲。这些特征往往使动物显得更加年幼，十分讨人类的喜欢。有的家养动物皮毛上有斑点(科学术语称之为花斑色)，而它们生活在野外的祖先则为纯色。诸如此类的特点有时被称作家养动物的表型，在许多物种当中都有不同形式的存在，从狗、猪、牛到一些非哺乳动物，比如鸡，甚至还有几种鱼。

　　别利亚伊夫猜想，随着狐狸逐渐驯化，它们也会显现出家养动物的表型。他猜对了：完全根据狐狸与人相处的融洽程度挑选个体进行繁殖，看似不仅转变了它们的脾性，还改变了它们的外貌。仅繁殖了九代之后，研究人员就发现幼崽出生时耳朵变得更加松软下垂，花斑色也出现在皮毛上。这时，狐狸群见到人类已经开始呜呜叫着摇尾巴，这种行为在野生狐狸身上是前所未见的。

　　别利亚伊夫推测，导致这些变化的是一系列基因，这些基因使动物倾向于驯良——可被驯化的任何一个物种可能都具有这种表型。如今，在这座狐狸畜养场中，库克尔科娃和楚特正努力寻找这些基因。其他地区的研究人员则埋头于猪、鸡、马以及其他家养物种的DNA，希望找到把它们与祖先区分开来的遗传学差异。这场研究旨在解答一个生物学上的基本问题：“由野生到家养这一巨大转变是如何实现的？”瑞典乌普萨拉大学基因组生物学教授莱夫· 安德松问道。该问题的答案不仅可以帮助我们理解人类驯化动物的方式，还有助于我们认识人类又是如何驯服了自身的野性。

　　支配植物和动物的行为或许可称作人类历史上影响力最大的事件。除了农业耕作，人类还掌握了对家养动物进行饲养和管理的能力(狼可能是最早被驯化的动物，但鸡、牲口等提供食物的物种则最为重要)，从而改变饮食结构，为定居生活乃至国家的繁荣铺平了道路。同时，由于人类在饲养过程中与动物近距离接触，导致疾病的传播，从而塑造出当今的社会形态。

　　然而这一切发生的过程仍让人难以捉摸。动物骨骼和石刻有时会向我们透露各个物种开始与人类比邻而居的时间和地点，然而更难破解的是这一过程究竟如何发生。是几只野猪跑到人类聚居区附近，捡食人类残羹，然后逐渐变成我们的盘中餐？是人类直接从野外捕得红原鸡(现代家鸡的祖先)，或者是原鸡首先主动接触人类？地球上148种大型哺乳动物中，为何只有15种得到了驯化？人类驯养马的历史已经数千年，但尽管我们努力尝试，却一直无法把它们的近亲斑马驯为家养，这又是何原因？

　　事实上，科学家为如何准确定义驯化的概念就已经伤透脑筋。众所周知，动物经过训练可以与人类近距离共生。对野外捕获的老虎幼崽进行人工喂养，由于从小形成对喂养者的记忆，所以老虎长大后会把他们视若家人。但这只老虎的后代在出生时，仍然会处于祖先那样的野蛮状态。与之相反，驯化并不是通过训练把动物个体转化至服从的状态，而是让动物在与人类多代共生的过程中，形成整个种群世代具备的驯良品质，该物种许多乃至大部分的野生本能就此丧失。换句话说，驯化的过程主要在于基因。

　　然而，家养与野生之间的界限经常十分模糊。越来越多的证据表明，历史上，家养动物在它们自身的驯化过程中发挥了巨大的作用，在我们介入之前就开始主动适应人类。英国杜伦大学遗传与驯养学专家格雷格 · 拉森说：“开始的时候，极有可能在很长时期内，对大多数动物造成驯化作用的往往是人类的无心之举。”驯化一词“意味着人类有意识地对动物进行管理”，他说，“但实际情况要复杂得多，也有趣得多。

　　狐狸养殖场的实验在破解这个复杂问题的过程中扮演了重要角色，而这场实验的开端更是非比寻常。20世纪中期，在斯大林治下的前苏联，以臭名昭著的罗菲姆· 李森科为首的生物学界禁止对孟德尔遗传学进行研究。但德米特里· 别利亚伊夫与他的兄长尼古拉(两人都是生物学家)则对这门学科蕴含的无限可能十分着迷。“是兄长的影响使他对遗传学产生独特兴趣。”楚特如此描述自己的导师，“但那时候，人们认为遗传学是伪科学。”兄弟二人不顾禁令，继续从事遗传学实验，导致别利亚伊夫丢掉工作，尼古拉的命运则更加悲惨：他被投进劳改所，并最终死在那里。

　　别利亚伊夫仍然秘密致力于遗传学研究，把自己的工作伪装成动物生理学研究。令他尤其痴迷的问题是，从狼演化而来的狗怎么能够产生出如此之多的品种。他心中明白，答案一定在分子中。但20世纪50年代时，即便是在苏联以外的国家，对动物基因组进行测序的技术也只是一个遥不可及的梦。于是别利亚伊夫决定自己再现历史。同为犬科并且与狗是近亲的银狐从未被驯化过，看起来是个绝佳的选择。

　　1958年，柳德米拉 · 楚特身为研究生的第一项任务，是前往各个皮草养殖场，挑选最温顺的狐狸作为别利亚伊夫的第一代实验对象。1953年斯大林去世后，对遗传学研究的封禁逐渐放松，于是别利亚伊夫在位于西伯利亚的细胞及遗传学研究所建起实验室。他仍然小心翼翼地把活动伪装成生理学研究的样子，对基因之事只字不提。楚特回想起苏维埃领袖尼基塔·赫鲁晓夫来研究所视察的时候，有人听见他说：“什么，那帮遗传学家还在这呢？不是已经消灭了吗？” 别利亚伊夫的上司运用谨慎的政治策略，同时赫鲁晓夫身为记者的女儿还撰写了一批褒奖遗传学的文章，在这些庇护下，狐狸养殖场的实验静悄悄地展开了。

　　1964年时，第四代狐狸已经开始实现研究人员的愿望。楚特仍然记得第一次有狐狸见到她摇尾巴的时刻。没过多久，其中最驯良的一些狐狸已经与狗极为相像，会跳到研究员怀里舔他们的脸。有时候，这些动物的驯化程度让研究员都惊讶不已。20世纪70年代时，有一次，一名工作人员把一只狐狸暂时带回家当宠物喂养，楚特去找他时，发现他正带着狐狸散步，而且没有拴绳子。“就跟遛狗一样。我对他说：‘别这样，会弄丢的，这可是研究所的财产！’”她回忆道，“他说：‘等一下。’然后吹了声口哨，喊道：‘可乐！’狐狸马上就跑了回来。”

　　与此同时，更多的狐狸开始显现出驯养动物的表型：松软下垂的耳朵在生长期中出现的时间更长，而且皮毛上出现典型的白色斑点。“20世纪80年代初期，我们观察到它们外表上出现巨大改变。”楚特说。1972年，研究范围扩展至鼠类，之后又加入貂和水獭。水獭难以繁殖，于是实验最终告吹，但科学家对另外两个物种的行为塑造获得了成功。

　　正当遗传学技术渐趋成熟，别利亚伊夫的终极目标(找到驯化行为与动物DNA之间的联系)有了实现的可能性时，实验项目却陷入了困境。前苏联解体，科学经费缩减，研究人员除了维持狐狸群的生存，别的已经做不了什么。1985年别利亚伊夫去世后，楚特接管研究，竭力募集资金。然而到了21世纪初，她面临被迫关闭实验室的危险。

　　大约是同一时期，生于俄国的康奈尔大学分子遗传学博士后安娜 · 库克尔科娃从报道中得知这一项目的困境。多年来她一直对这座狐狸养殖场怀有浓厚兴趣，如今她决定把自己的研究重点转移到这项实验上来。在犹他大学戈登·拉尔克的协助和美国国立卫生研究院的资金支持下，她与楚特并肩战斗，力图完成别利亚伊夫未竟的事业。

　　事实上，新西伯利亚养殖场中的狐狸并不都像马夫里克那样友好。马夫里克与驯良的伙伴们住所门口的小路对面，还有一座类似的棚子，里面摆满了铁丝笼，笼子里关着研究员们所谓的“攻击性狐狸”。为研究驯良动物的生物学特性，科学家们需要建立一个绝对野性难驯的动物小组，以便与友好的狐狸形成对比。研究人员根据攻击性狐狸幼崽行为中所含敌意程度对它们进行评级，把攻击性最强的用来繁殖下一代。与摇尾乞怜的马夫里克相比，这里的狐狸就像是它邪恶的同胞兄弟，与恐怖片中如出一辙：一旦有人类靠近，它们就露出牙齿嘶鸣，啃咬笼子栏杆。

　　“我要向你介绍这只狐狸。”楚特指着旁边一头咆哮的生灵说道，“可以看出它的攻击性有多强。这只母狐狸是攻击性的母亲所生，之后由驯良的母亲养大。”这一调换偶然证明了一个观点：狐狸对人类反应如何，更多在于天生，而不是后天环境。“在这里，”她说，“导致狐狸行为发生变化的是遗传特征。”

　　然而，想要弄清基因究竟是如何导致了驯化程度上的差异，却十分棘手。首先，研究人员需要找到负责控制友好和攻击性行为的基因，而这些行为特点，实际上是多种具体特点的综合，包括恐惧、鲁莽、服从、好奇等等。必须把这些特点区分开来，分别衡量，找到它们与某种基因或者基因组之间的联系。一旦找到这些基因，研究人员便可进行测试，看这些影响行为的基因，是否同时也是导致松软耳朵、花斑色皮毛等驯化物种特点的诱因。

　　而现在，库克尔科娃正致力于第一步：把驯良的行为与基因联系起来。每年夏末，她便从康奈尔大学来到新西伯利亚，对这一年新生的幼崽进行评估。她利用客观标准对狐狸的体态、叫声等进行测量，所得数据记入狐狸群的家谱——对驯良、攻击性和“交叉”组(父母分别来自两组)狐狸情况的记录。

　　然后，美俄合作的研究小组从参与实验的每只狐狸血样中提取DNA进行检测，寻找两组狐狸基因组中的明显差异。研究小组报告称他们发现在两个DNA区段中，两组狐狸之间存在巨大差异，其中可能含有与驯化行为相关的关键基因。越来越多的证据显示出，驯化行为并不是由单一基因驱动，而是由一套基因的改变而导致。

　　4.西红柿籽“头发”

西红柿籽“头发”(图片来源：Robert Rock Belliveau)

　　西红柿籽“头发”的特写照片，使用显微镜拍摄，获得2010年可视化挑战赛照片类荣誉奖。摄影师和已退休的病理学家罗伯特·洛克·拜里沃表示，这些“头发”会分泌粘液，在籽的边缘形成一层透明膜。粘液拥有多种功能，例如利用一种天然杀虫剂杀死捕食者，防止西红柿籽干枯并将它们锚定在土壤中。

　　5.植物基因图

　　植物基因图(图片来源：Insuk Lee，Michael Ahn，Edward Marcotte，and Seung Yon Rhee，Carnegie)

　　拟南芥基因图AraNet的一部分，好似在空中绽放的烟花，获得可视化挑战赛图解类荣誉奖。这幅基因图由卡内基科学研究所的一支研究小组绘制，他们共对拟南芥以及其他生物进行了超过5000万次实验观测。与相同生物学过程有关的基因通过各种线连接在一起，基因图中线的颜色不同，代表不同的连接强度。基因图打造者和生物学家Seung Yon Rhee在《科学》杂志上表示：“这种网络与社交网络类似。”

　　6.教育性真菌海报

教育性真菌海报(图片来源：Kandis Elliott and Mo Fayyaz，University of Wisconsin-Madison)

　　一幅教育性海报，呈现了各种各样的真菌。这幅作品在信息图类竞赛单元拔得头筹，所展示的真菌包括在奶酪、啤酒、面包甚至于冬眠蝙蝠体内发现的真菌。美国威斯康辛大学麦迪逊分校植物学系的高级美术师在一份声明中说：“真菌是一个非常复杂的生物种群，成员不仅仅只有蘑菇而已。”目前，真菌已被用于生产燃料、药物以及其他很多有用的产品。

　　7.蜈蚣机器人

蜈蚣机器人(　图片来源：Katie L. Hoffman and Robert J. Wood，Harvard University)

　　一幅灵感来自于蜈蚣的机器人的照片，获得照片类荣誉奖。哈佛大学的专家指出，这种昆虫大小的机器人设计能够为科研人员提供灵感，促使他们研制移动能力更为出色的机器人。蜈蚣机器人是多节毫米级机器人，能够帮助科学家进一步了解灵活性和身体起伏如何提高运动能力，同时确定是否存在最为理想的腿数量，让行走时的效率和稳定性实现最大化。2010年国际科学工程可视化挑战赛的所有获奖作品于18日刊登在《科学》杂志和国家科学基金会网站上.(孝文)