新浪科技讯 北京时间4月27日消息,自从切尔诺贝利变成核灾难的代名词开始,已经过去了将近30年了。
1986年4月26号凌晨,一项本想检测核反应堆安全性的实验出了差错,造成辐射大量泄漏。在几周之内,方圆30公里的隔离区内的数十万人被疏散一空。从那时起,这一区域便一直鲜有人迹。
但这里也并不是毫无生机。如果你到今天的隔离区来看一看(有一些大胆的游客已经这么做了),你会发现这里的野生动物们倒是活得繁荣兴旺。但问题是,这是否意味着,即使是严重如切尔诺贝利的核事故,自然环境也能应对自如呢?
当地原本有一片面积约为四、五平方公里的森林,但许多针叶树在事故后都死亡了。这些死掉的树木变成了锈红色,使这片地区有了一个新名字:红森林。
野猪在切尔诺贝利周围十分常见。
该地区还出现了棕熊的身影。
“事故发生后的头一年,在污染最严重的地区,许多土壤无脊椎动物都纷纷死亡,小型哺乳动物的数量也出现了骤减。”英国兰卡斯特生态与水文中心的尼克?贝瑞斯福德(Nick Beresford)说道。
但据英国朴茨茅斯大学的吉姆?史密斯(Jim Smith)表示,在事故发生几个月之后,隔离区内大部分地区的辐射水平便大大下降。利用人类离去的大好机会,野生动物的数量开始出现了反弹。
究竟为什么会出现这样的现象?这种现象是怎么发生的?何时发生的?这些问题的答案目前仍不清楚。
切尔诺贝利事故发生时,美苏仍处在冷战时期,只有苏联科学家才可以进入切尔诺贝利地区。“在事故发生后,他们关注的重点是辐射对人体的影响,以及如何减轻这些影响,这是可以理解的。”贝瑞斯福德说道。
不过,在上世纪80年代末,当地科学家的确也用航拍的方式对当地的三种野生动物进行了调查:驼鹿、狍和野猪。调查显示,三种动物的数量都出现了缓慢但稳定的增长。
“通过直升机得到的数据并不精确,”史密斯指出,“他们一年才做一次调查,而且调查范围没有覆盖整片隔离区。但调查结果确实说明,在事故发生一两年之后,当地野生动物的数量有所恢复。”
罕见的普氏野马在隔离区内繁衍生息。
而到了90年代中期,人们发现了更加有力的证据。
一组美国和乌克兰的生态学家在当地设下陷阱,观察小型哺乳动物的反应能力。他们抓住了一些田鼠、老鼠和鼩鼱,发现无论是动物的数量还是动物的品种,在隔离区内外都差不多。换句话说,在事故发生近10年之后,当地小型哺乳动物的数量显然并没有受到辐射的不良影响。
史密斯指出,我们不应该为这些结果感到惊讶。“在过去几十年中,有大量放射生物学研究一直在试图弄清,究竟哪些因素能对动物种群数量和繁殖能力造成严重的影响。而在隔离区之内的大部分地区,辐射剂量并没有那么高,不足以造成这样的影响。”
去年,史密斯与来自白俄罗斯、英国、俄罗斯和德国的同事们一起公布了到目前为止对隔离区内哺乳动物数量最为深入的调查细节。他们在其中再一次指出,该地区如今的辐射水平对野生动物的影响十分有限。
从2008年到2010年间,为了了解驼鹿、狼、野猪和狐狸的种群密度,他们一路追踪动物留下的足迹,总长度长达数百公里。他们发现,这些足迹的密度与白俄罗斯境内四处没有受到辐射污染的自然保护区中的足迹密度很相近。如果说有什么不同的话,切尔诺贝利周围的狼群数量比其它地区多得多,或许有后者的七倍之多。
图为一片冷却湖岸边留下的动物遗骸。
贝瑞斯福德与英国萨尔福德大学的同事迈克?伍德(Mike Wood)也公布了一些令人振奋的研究结果。
为了更好地理解暴露在辐射下会对人类和野生动物带来怎样的风险,科学家们在当地开展了一项研究项目。作为该项目的一部分,贝瑞斯福德和同事在隔离区内安放了一些动作感应摄像机。他们发现有一些物种的数量显得格外多,如河狸、獾、猞猁和野牛,甚至还有一头棕熊出来露了个面。
但我们不能说切尔诺贝利地区的野生动物都是身体健康、生机勃勃的,这一点还未达成科学上的共识。
在过去的十五年间,南巴黎大学的安德斯?穆勒(Anders M?ller)和南加州大学的提摩西?莫索(Timothy Mousseau)一直在研究当地野生动物受到的影响,而他们得出的结论与上述结论截然不同。
“在我们研究的几乎所有案例中,都能看出辐射对野生动物造成的不良影响。”莫索说道,“就连当地布谷鸟的叫声都受到了影响。”
2009年,穆勒和莫索也在隔离区里开展了对动物留下痕迹数量的调查,只不过规模比史密斯及其同事的那次要小得多。他们的调查结果显示,在辐射水平较高的地方,动物留下的痕迹也较少。
银行田鼠可能受到了一定影响。
穆勒与莫索在2009年发表的另一项研究结果指出,在隔离区内辐射水平较高的地区,昆虫和蜘蛛的数量也要少一些。并且即使在隔离区内辐射水平极低的地区,昆虫的数量也受到了一定影响。
“不仅是根据我们自己的研究,大多数以切尔诺贝利的研究为基础的、严谨的科学报道都显示,低剂量的辐射也会对生物的遗传效果产生显著的影响。”莫索说道。这些影响要么体现在对染色体造成的损伤上,要么体现在变异概率的增加上。
这些地区的辐射水平远低于我们认为对生物体有害的剂量,为什么会对当地动物的健康造成如此严重的影响呢?
穆勒和莫索指出,用来确定辐射安全水平的实验大部分都是在实验室条件下进行的。而在真实的世界中,动物们面临着各式各样的生态压力,这些在实验室中是无法复制的。自然环境中的动物们也许比在实验室中要脆弱,因此也更容易受到低剂量辐射的伤害。
然而,穆勒和莫索的结论没能得到他人的支持。大多数在切尔诺贝利工作过的研究人员都对他们的研究结果提出了质疑。
切尔诺贝利周围的森林已经重新焕发了生机。
“我对他们指出的这些影响存在非常大的疑问,”史密斯说道,“我们也在水生无脊椎动物身上进行了一些实验,但即使在污染最严重的湖泊里,我们也没发现任何这样的影响。”
穆勒和莫索受到质疑的不仅是他们的研究结果,他们的研究方法也遭受了不少批评。2002年,丹麦科学欺诈委员会指控穆勒在另外一项与切尔诺贝利无关的研究中伪造了数据,但穆勒本人并不承认这一指控。
他们的一项最新研究指出,隔离区内患白内障的银行田鼠多得不正常,并称这与当地辐射水平有关。该研究发表于2016年一月。
史密斯、贝瑞斯福德、伍德和几名同事在该论文的在线版本下面发表了一篇很长的评论,认为其中存在大量问题和科学上的缺陷。他们特别指出,作者为了后续研究将动物冷冻起来,这一做法会对动物的眼睛造成不可逆转的损伤,看上去就像得了白内障一样。
但穆勒强烈反对这些批评意见。“冷冻不会造成任何影响,也从来没有出现过这样的影响。”他说道。
穆勒和莫索并不是唯一在研究低剂量辐射对生物造成的有害影响的人。2012年,一支日本的研究团队对2011年福岛核事故造成的生物学影响进行了调查。该研究结果显示,即使在低剂量辐射下,当地的浅草蓝蝴蝶也受到了一定影响。
图为切尔诺贝利核反应堆的航拍图。
而作为对该研究的回应,贝瑞斯福德与英国斯特林大学的戴维?科波斯通(David Copplestone)一起发表了一篇文章,声称这些研究中存在一些很基本的错误和误解。
这些争论说明,在切尔诺贝利事故发生整整30年之后,人们对它造成的影响依然没有定论,并且两种看法可谓截然不同。
隔离区里的种种迹象显示,生态系统要么比我们所想的坚挺得多,要么比我们想象的更加脆弱。似乎没有方法能同时解释这两种不同的看法,因此肯定有一方是错误的。
这一点很重要,因为要想弄清该如何管理隔离区,我们必须得先知道当地野生动物将如何反应。“要解决这个问题,我们得采取有效的、可行性强的管理措施。”
为了达到这一目标,人们如今在切尔诺贝利周边地区展开了更多的研究。现在的重点是,研究中必须有辐射和生态学方面的专家参与进来,这样研究过程和研究结论的质量才能得到保证。
我们希望,等到下一个关键的切尔诺贝利纪念日到来时,这场事故的后遗症已经清晰明了、没有疑问了。
(编辑 澳视传媒 小A)
新浪科技讯 北京时间4月28日消息,据英国广播公司(BBC)网站报道,一般观点认为恐龙是在大约6600万年前的一次陨星撞击事件中灭亡的。但一项最新研究却认为恐龙可能早在此之前大约5000万年便开始走向衰落了,直到6600万前一颗直径大约10公里的小行星引发的灾难性撞击事件将这些曾经的统治者们彻底扫除。
根据一篇最新发表在《美国国家科学院学报》(PNAS)上的论文,一个研究组指出,在撞击事件发生之前的很长时间里,由于不能很好地适应地球上正在发生的气候长期变化,恐龙已经走上了下坡路。
研究人员对大约2.31亿年前恐龙最早出现时的地层开始,一直到它们最终消失的地层都进行了完整的化石记录分析。在一开始,研究人员们注意到化石记录显示当时出现了新物种分化的爆发式增长。但到了大约1.6亿年前,这种趋势就开始逐渐减缓,而到了大约1.2亿年前开始,物种的数量则开始呈现下降趋势。
英国雷丁大学的古生物学家坂本学是这项研究的第一作者,他表示“我们并未预料到这样的结果。”他说:“尽管它们的确是在一次撞击事件中被最终消灭的,但事实上早在此之前大约5000万年,恐龙便已经走上了下坡路。”
早已开始的衰退趋势
坂本学博士的分析显示,拥有长长脖子的蜥脚类恐龙是这种下降趋势发展地最为迅速的,而相比之下兽脚类的肉食恐龙,比如著名的霸王龙的下降趋势则相对缓慢一些。研究的合著者克里斯·文迪特(Chris Venditti) 博士是英国雷丁大学的一名进化生物学家,他表示:“目前流行的观点是认为一直到陨星撞击地球的那次事件,在那之前恐龙一直在地球上维持着牢固的统治地位, 正是那次撞击事件让恐龙的时代戛然而止。当然这一观点基本上是正确的,我们此次的研究所注意到的是,实际上在此之前恐龙的发展趋势便已经出现颓势了。”
文迪特博士相信,正是此前超过5000万 年的漫长下降趋势让恐龙对于撞击事件发生之后的环境极端变化变得更加脆弱。他说:“如果恐龙此前仍然维持非常强势的统治地位,那么在这样一个时期它们的表 现应该还会好得多。”大约两年前的一项研究同样曾经发现一部分物种在当时似乎正在走下坡路,但那些研究给出的时间范围基本就是在陨星撞击事件之前的大约数 百万年内。而此次这项研究则表明,这些问题的发生实际上还要比原先的设想早数百万年,受到影响的物种也要比原先所设想的多得多。
那么,恐龙究竟为何会逐渐衰败?没人知晓这个问题的答案,但其中一项可能的原因是它们缺乏对环境变化的适应能力。
进化压力
在大约2.3亿年前恐龙最初出现时,地球上的环境非常适合恐龙的生存——到处气候温暖,到处郁郁葱葱——从赤道到两极都是一样。然而随着全球气温的逐渐下降和海平面的变化,恐龙开始遭受到进化压力。恐龙和哺乳动物基本上在同一时间进化发展,但前者却统治地球超过1亿年之久。
主流观点认为6600万年前的那次小行星撞击摧毁了曾经的统治者恐龙,因而也为哺乳动物的长足发展铺平了道路。但这次的最新研究则显示,即便没有那次陨星撞击,哺乳动物的优势可能也将最终让它们占据领先地位。
另一位论文合著者,英国布里斯托尔大学的迈克·本顿(Mike Benton)教授表示:“全球气候一直在变冷。恐龙的生存有赖于温暖的气候,而相比之下哺乳动物则能够更好的适应较冷的气候环境。因此,可以认为,即便没有陨星撞击事件的发生,哺乳动物取代恐龙成为主导也将是一个必然会发生的转变。”
(编辑 澳视传媒 小A)
近日,有媒体报道日本“最重要的”X射线天文卫星“瞳”与地面失去联系,据长期跟踪监测空间碎片的美国联合空间运营中心报告,发现“瞳”失联时,该卫星运行位置附近出现了5处碎片。因此,有专家分析,“瞳”可能受到空间碎片的撞击。一时间,有关空间碎片的话题再次成为人们关注的焦点。空间碎片究竟是什么,有哪些类型,危害如何?
4月24日是首个国家航天日,记者一行来到国家航天局空间碎片监测与应用中心,听该中心副主任刘静讲关于空间碎片的那些事儿。
空间碎片 就是所谓的太空垃圾
“空间碎片就是人们通常说的太空垃圾,是人类空间活动的产物,主要包括在轨运行或再入大气的无功能的人造物件及其残块和组件。”刘静说。
刘静介绍,任务碎片占13%,火箭残骸占17%,失效航天器有22%,解体碎片即航天器爆炸或相互碰撞产生的碎片占43%。从轨道分布来讲,空间碎片主要分布在三个区域,即2000千米以下LEO(近地轨道)区域、20000千米中高轨区域、36000千米地球同步轨道区域,其中600—1000km这个区域分布最密集。
近年来,由于人们空间活动频繁,空间碎片数量急剧增加,LEO区域增加量超过50%。有数字显示,目前,碎片总数量已超过1亿,其中大于10厘米的超过2万,大于1厘米的超过20万。
“也就是说,5%的工作航天器生活在95%的碎片中,面临很大威胁。”刘静强调。
碎片虽小 但危害甚大
“别看这些小小的碎片,危害甚大,厘米级的空间碎片就可导致航天器彻底损坏。”刘静说。
刘静解释,空间碎片平均撞击速度每秒10公里,因此,厘米级碎片产生的动能就相当于一辆小轿车以五六十公里的时速撞上卫星,其危害可想而知。
刘静表示,由于这些碎片速度比较快,各种尺寸的碎片都会对航天器造成危害,较大碎片撞击会使航天器破裂、爆炸、结构解体,微小碎片累积效应会改变元器件的性能,导致航天器性能下降或功能失效。
而且,厘米级碎片不易监测。“目前美国等空间碎片监测能力较强的国家,能较全面监测到的最小碎片尺寸也只有10厘米左右。”刘静说。
与此同时,还要警惕空间碎片陨落的威胁。刘静表示,低轨卫星受大气阻力作用高度逐步降低最终陨落,陨落事件几乎每天都会发生,体积较大的卫星陨落时可能有未烧毁的残骸落至地面,造成地面人员的生命和财产损失。
形势严峻 监测中心应运而生
近年来,太空垃圾越来越多,占据越来越多的轨道,航天器安全运行形势严峻。
“这种情况下,迫切需要常态化空间碎片监测预警,保障航天器和地面人员财产安全。”刘静说,而且,常用航天器轨道日渐拥挤,各国航天器之间高风险交会频繁,也需要有统一的国家级联络点执行与外星的碰撞事务协调。
时势造英雄。2015年6月8日,国家航天局空间碎片监测与应用中心在中科院国家天文台正式挂牌成立。
刘静介绍,中心成立后,主要负责空间碎片和近地小天体专用监测设备规划运行管理工作,提升空间碎片碰撞预警和应急响应能力。
“简单说,在我国进行卫星发射时,中心就要提前预警,选择一个空间相对干净或者风险最小的时机以进行发射,规避碰撞。而当有空间碎片或外星靠近我国在轨飞行器,可能对其带来威胁时,就要提前向有关部门汇报。”刘静说。
以委内瑞拉“委遥一号”卫星为例,在刚刚过去的2016年春节期间,中心在收到对方的预警分析请求后,迅速展开观测分析,结果显示其在2月5日到22日期间会与外星遭遇三次距离小于100米的交会,其中一次距离仅有几米,需要稍微动一下。而另外两次风险相对可控,没有动的必要。
当然,中心最主要的任务是为我国气象、海洋、资源、实践等系列100多颗卫星提供日常碰撞预警服务。有数据显示,2015年共发生红色预警87次、黄色预警538次、蓝色预警6695次。
“目前我国对重要的在轨应用卫星都会进行空间碎片监测,未来根据国家要求,可能会对所有在轨卫星都进行碎片监测。”刘静说。
(编辑 澳视传媒 小A)
新浪科技讯 北京时间4月28日上午消息,SpaceX周三赢得了一项8270万美元的合同,帮助美国空军发射GPS-3导航卫星。这将是SpaceX首次为美国国家安全部门进行发射任务。
实际上,SpaceX赢得这项合同几乎没费吹灰之力。唯一另一家有资格从事国家安全发射任务的公司United Launch Alliance(ULA)去年11月宣布退出竞争。
当时ULA表示,由于美国限制使用俄罗斯制造的RD-180引擎,因此无法提交合规的报价方案。而上月,ULA副总裁表示,该公司此举实际上是为了避免与SpaceX展开成本大战。
不过,在发表这一言论的不久之后,作为ULA工程副总裁的布雷特·托比(Brett Tobey)就宣布辞职。
美国空军发言人在公告中表示,授予SpaceX的合同“将在保障任务成功、满足运营需求、降低发射成本、重新获得国家安全太空任务的竞争力等方面实现平衡”。
此次发射计划采用“猎鹰9号”火箭,将于2018年在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地进行。这将把第二颗GPS-3卫星送入轨道。下一代的GPS系统预计将提供更强的性能,以及更好的准确性。
SpaceX去年5月获得了美国国家安全发射的资质。
(编辑 澳视传媒 小A)
据日媒报道,日本经济产业省于4月27日发布估算称,由于人工智能(AI)和机器人等的技术革新,如不采取任何措施,到2030年度日本国内就业人数将减少735万人。同时敲响警钟称,如果被海外企业掌握人工智能等业务的核心,日本企业将沦为给海外企业“打工”,工资高的工作将从日本国内流失。
人工智能和机器人在产品制造领域的应用,在欧美被称为“第4次产业革命”。日本经济产业省认为,日本为了主导第4次产业革命,如果能推进监管、教育改革以及跨越行业壁垒的企业合作等,就业人数的减少将能够控制在161万人以内。
这是日本政府首次发布有关人工智能和机器人对就业结构的详细影响评估。日本经济产业省将职业分为9类,关于2015年后的就业人数的变化,提出了不采取应对措施和推进变革这2种情况。
例如,伴随深度咨询的营业和销售职业,在推进变革的情况下,在2030年度之前将增加114万人。相反,在不采取应对措施的情况下,将无法创造新的客户服务,就业人数也将减少62万人。同时分析称,为了把握更深层次的客户需求和创造新的服务,具有数据分析等技术的人才需求将日趋增加。
关于营业和销售行业,还分析了超市收银员等很有可能被机器人取代的职位。这些职位不管是在推进变革的情况下,还是不采取应对措施的情况下,60万人以上的减少都难以避免。
日本政府发布这样的估算,是因为对国内产业的未来具有强烈危机感。以欧洲为中心,技术革新不断推进,另一方面,在日本,政府和大企业均动作迟缓。
(编辑 澳视传媒 小A)
新浪科技讯 北京时间4月28日上午消息,微软正在从生物技术创业公司Twist Bioscinece采购1000万分子的DNA,探索利用生物材料去存储数据。
DNA的数据密度比传统存储设备高多个数量级。1克的DNA能存储近10亿TB的数据。同时,DNA的健壮性很好,有数千年历史的DNA片段仍然可以保持原有的序列。
这些特性使DNA成为了良好的长期数据存储材料。DNA的碱基对可以被视为二进制数据。2013年有研究表明,如果希望数据保存时间超过500年,那么从经济上来看DNA具有竞争力。
DNA数据存储的最大难题是如何进行数据读写。Twist解决了向DNA写入数据的问题。该公司的设备能制造订制的DNA序列。目前,该公司的主要客户是研究机构。这些研究机构利用该技术向微生物插入订制的基因材料,从而制造出用于特定化学目的,例如生产有用营养元素的组织。
对该公司来说,将DNA用于数据存储是一个全新领域。目前,订制的DNA序列成本为每碱基10美分,该公司希望将这一成本降低至2美分。
数据的读取则需要用到基因测序技术。过去20年中,这项技术的成本已大幅下降。从1990年到2003年,人类基因组工程的耗资约为30亿美元。而同样的工作目前只需约1000美元。
不过,这样的成本距离DNA测序的规模商用还有较远的距离。不过技术已经存在。微软表示,与Twist的初步合作测试表明,DNA中的编码信息可以提取。如果这项技术的成本能得到降低,那么长期数据存储将可以利用与生命本身同样的技术。
(编辑 澳视传媒 小A)
新浪科技讯 北京时间4月28日上午消息,微软正在从生物技术创业公司Twist Bioscinece采购1000万分子的DNA,探索利用生物材料去存储数据。
DNA的数据密度比传统存储设备高多个数量级。1克的DNA能存储近10亿TB的数据。同时,DNA的健壮性很好,有数千年历史的DNA片段仍然可以保持原有的序列。
这些特性使DNA成为了良好的长期数据存储材料。DNA的碱基对可以被视为二进制数据。2013年有研究表明,如果希望数据保存时间超过500年,那么从经济上来看DNA具有竞争力。
DNA数据存储的最大难题是如何进行数据读写。Twist解决了向DNA写入数据的问题。该公司的设备能制造订制的DNA序列。目前,该公司的主要客户是研究机构。这些研究机构利用该技术向微生物插入订制的基因材料,从而制造出用于特定化学目的,例如生产有用营养元素的组织。
对该公司来说,将DNA用于数据存储是一个全新领域。目前,订制的DNA序列成本为每碱基10美分,该公司希望将这一成本降低至2美分。
数据的读取则需要用到基因测序技术。过去20年中,这项技术的成本已大幅下降。从1990年到2003年,人类基因组工程的耗资约为30亿美元。而同样的工作目前只需约1000美元。
不过,这样的成本距离DNA测序的规模商用还有较远的距离。不过技术已经存在。微软表示,与Twist的初步合作测试表明,DNA中的编码信息可以提取。如果这项技术的成本能得到降低,那么长期数据存储将可以利用与生命本身同样的技术。
(编辑 澳视传媒 小A)
自4月12日英国著名理论物理学家史蒂芬·霍金开通个人微博后,得到了广大网友的积极支持和响应。截至4月28日,微博粉丝数已突破350万人。大家纷纷留言,向他提出许多有趣的问题。
今天上午,针对其中一位网友的问题,霍金特意发微博回答了这位网友的提问。
微博原文如下:
谢谢你们大家留下的出彩的评论和问题!我很感激通过这样的机会和微博上的朋友们交流。
评论里的一个问题:
“中国古代有个哲学家叫庄子。'昔者庄周梦为蝴蝶',梦醒后,庄周不知是他梦为蝴蝶,还是蝴蝶梦为庄周。霍金教授,请问我们如何知道我们是生活在梦里还是真实存在?”
谢谢你的问题!庄周梦蝶 ——也许是因为他是个热爱自由的人。换做我的话,我也许会梦到宇宙,然后困惑是否宇宙也梦到了我。来回答你的问题:“我们如何知道我们是生活在梦里还是真实存在?” —— well, 我们不知道,也许也无法知道!这个问题至少要等到我们开始深刻地了解意识和宇宙时才可知。我们必须要孜孜不倦地探索关于存在的基本命题,只有这样,我们也许才会知道蝴蝶(或宇宙)是真实存在,还是只存在于我们的梦里。
- SH
Thank you for all of your fascinating comments and questions! I appreciate the opportunity to correspond with my friends on Weibo。
A question from the comments:
"There is a story about an ancient Chinese philosopher, Zhuangzi. Zhuangzi dreamt of becoming a butterfly. And he wondered if he was a man who dreamt of being a butterfly or a butterfly that dreamt of being a man. Prof. Hawking, how do we know if we are living in our dreams or reality?”
Thank you for your question! Zhuangzi dreamt of being a butterfly - perhaps because he was a man who loved freedom. I might dream of the universe and then wonder if the universe dreamt of me. To answer your question how do we know if we are living in our dreams or reality - well, we just don't and perhaps can't! At least not until we start to understand more about consciousness and the universe. We must keep striving for an understanding of the fundamental questions of existence. And then perhaps we will know whether the butterfly - and the universe - are real or just in our dreams. -SH
(编辑 澳视传媒 小A)
西班牙的研究人员成功用皮肤细胞造出了人类精子。该技术或许最终能帮助我们解决不孕不育问题。研究人员称,全球约有15%的夫妇无法拥有自己的子女,只能依靠他人捐献的精子或卵子,而他们正在努力为这些夫妇寻找解决方法。
西蒙和他的研究团队向皮肤细胞中引入了一系列产生配子所需的基因,对成熟的皮肤细胞进行了重新整合。一个月之后,这些皮肤细胞便被转化成了生殖细胞,可以继续发育成精子或卵子。但科学家发现,这些细胞无法使卵细胞受精。
今年早些时候,南京医科大学的研究团队在实验室中造出了老鼠精子,并让老鼠生下了一窝老鼠宝宝。精子的诞生是一个非常复杂而漫长的过程,因此一度被认为不可能在培养皿中实现。
新浪科技讯 北京时间4月29日消息,据国外媒体报道,科学家若能成功用皮肤细胞造出人类精子,将为无数对渴望怀孕的夫妇带来一线希望。在此前的一项研究中,科学家曾在实验室中用老鼠的皮肤细胞造出了精子。该技术或许最终能帮助我们解决不孕不育问题。
研究人员称,全球约有15%的夫妇无法拥有自己的子女,只能依靠他人捐献的精子或卵子,而他们正在努力为这些夫妇寻找解决方法。“如果某个人想拥有自己的孩子,但却没有相应的配子(精子或卵子)怎么办?”瓦伦西亚不孕不育研究所的科学主管卡洛斯·西蒙(Carlos Simon)说道。该研究所是西班牙第一所帮助人们解决生殖问题的研究机构,“我们想解决的问题是,如何帮助体内缺乏配子的人产生配子。”
这些研究人员受到了日本的山中伸弥(Shinya Yamanaka)和英国的约翰·高登(John Gordon)的启发。2012年,山中伸弥与约翰·高登因为发现了成人细胞可以转化成类似胚胎的干细胞而共同获得了诺贝尔奖。
西蒙和他的研究团队向皮肤细胞中引入了一系列产生配子所需的基因,对成熟的皮肤细胞进行了重新整合。一个月之后,这些皮肤细胞便被转化成了生殖细胞,可以继续发育成精子或卵子。但科学家发现,这些细胞无法使卵细胞受精。
“它们的确是精子,但还需要进一步的成熟过程,才能发育成真正的配子。这还仅仅是一个开始。”西蒙说道。
大约有七分之一的夫妇面临着生育问题,虽然不孕不育在传统上往往被归于女性一方,但男人的问题也许也不小。尽管体外受精能帮到一部分男性,但很多人却只能束手无策。今年早些时候,南京医科大学的研究团队不仅在实验室中造出了老鼠精子,还成功用它给卵子受精,最后生下了一窝老鼠宝宝。最重要的是,这些幼崽十分健康,还能繁殖自己的后代。
“但在人类身上,我们还需要做更多的测试工作,因为人类的繁殖事关重大。”西蒙说道。研究人员还必须考虑法律方面的限制,因为目前只有部分国家允许研究与制造人类胚胎相关的技术。“这将是一个很漫长的过程。”西蒙说道。
(编辑 澳视传媒 小A)
对于大部分家庭而言,“生育”都是个避不开的话题。尤其是在“二胎政策”出台之后,怀孕与避孕,更是成为人们关注的焦点。一时之间,关于怀孕的老谣言又被翻了出来。一篇2005年的旧报道,最近竟然又开始流传:
美国约翰霍普金斯医学院的金南医师发现,过量的胡萝卜素会影响卵巢的黄体素合成,分泌减少,有的甚至会造成无月经、不排卵、月经变乱。研究人员解释,这可能是β-胡萝卜素干扰了类固醇合成所造成。曾有医师在六位因为吃了过量胡萝卜而导致月经异常的女人身上发现,她们的卵巢黄橙橙的,称为“黄金般的卵巢”。
胡萝卜素真有这么“神奇”的功能吗?
了解胡萝卜素
要了解胡萝卜素,先要了解类胡萝卜素(carotenoids)。类胡萝卜素是一类大分子有机化合物及其衍生物的总称,约有600余种。其共同特点,是都含有8个异戊二烯单位。根据结构,可以将类胡萝卜素分为两种:含有一个或多个氧原子的叶黄素(xanthophylls)和不含有氧原子的胡萝卜素(carotenes)。
叶黄素(上)、α-胡萝卜素(中)和β-胡萝卜素(下)
植物需要通过光合作用供能,而光合作用需要光合色素参与。因此,胡萝卜素作为光合色素的辅助色素,广泛存在于高等植物中,如番茄、柑橘、辣椒、胡萝卜、玉米等。夸张点说,有绿色开花植物的地方,就有胡萝卜素。
所以,如果胡萝卜素真的对怀孕有危害的话,单单只少吃胡萝卜也没什么用。
胡萝卜素对人,特别是孕妇和胎儿的好处
胡萝卜素的生理功能,通过两种途径实现:一是在体内转化为维生素A,二是直接参与某些新陈代谢过程。
1928年,学者发现,一分子的β-胡萝卜素在体内酶的作用下,可以转变为两分子的维生素A。随后的研究的证实,胡萝卜素是人体维生素A的重要来源。而维生素A对人体来说,就太重要了。
首先,维生素A是合成糖蛋白的载体。而糖蛋白是上皮细胞以及免疫球蛋白的重要结构物质。所以,缺乏维生素A会对呼吸道消化道、抗体合成造成影响。
更需要注意的,是维生素A对视觉的影响。人的眼视网膜上存在着杆状细胞和锥状细胞,这两种细胞内有对光敏感的色素——视紫物质,这种色素的形成与生理功能都与维生素A密切相关。维生素A缺乏,会对视力产生影响,严重时可以引起夜盲症,表现为在黑暗中或光线较弱的地方看不清东西。
人体视网膜结构
对于胎儿来说,维生素A对细胞分裂、胎儿器官和骨骼发育和成熟、免疫系统的维持(增强抗感染能力)都有着重要作用。
有鉴于此,世界卫生组织建议孕妇,尤其是不发达地区(非洲区域和东南亚区域)的孕妇,通过食用胡萝卜、南瓜、全奶等富含维生素A或胡萝卜素的食物,改善孕期环境。对于日常膳食条件不佳的,可以小剂量使用鱼肝油、β-胡萝卜素或者β-胡萝卜素-维生素A混合制剂。
不过,当摄入量超过每日10,000 IU(3mg)或每周25,000 IU(7.5mg)时,维生素A可能对孕妇及其胎儿有毒性。作为一种维生素A的前体,孕妇补充β-胡萝卜素可能要优于基于维生素A的补充剂,因为尚无β-胡萝卜素过量导致出生缺陷的报道。
胡萝卜素与类固醇合成之间的关系
除了合成维生素A之外,胡萝卜素本身是人体内有效的抗氧化剂,对于清除自由基和防止脂质过氧化有重要的作用。
大量研究表明,在动物饲料中添加β-胡萝卜素可提高动物的繁殖力。其中的机制,尚不清晰。一种解释是,作为抗氧化剂,它可保护活性较高的卵泡和子宫细胞免受自由基的破坏,保护重要的细胞器,有助于卵巢细胞内类固醇的机能及重要的子宫蛋白质分泌达到最佳水平,从而改善子宫内环境。
另有研究显示,胡萝卜素可以刺激黄体素、雌激素的合成。缺乏胡萝卜素,会导致胚胎早期死亡、不受精和受胎率下降。
胡萝卜素的毒性
传统上认为,β-胡萝卜素的毒性很低。因为伦理原因,直接的人类毒性试验的证据不可获取,但是有很多间接证据表明,每天摄入15到50毫克的β-胡萝卜素不会产生副作用。通常情况下每100克生胡萝卜仅含有约8mg的β-胡萝卜素,一般人无需担心β-胡萝卜素中毒。
假如长期大量摄入胡萝卜素,有可能在皮肤、皮下脂肪组织等部位沉积。临床上表现为皮肤发黄,称之为胡萝卜素血症。一般认为无害,停止食用富含胡萝卜素的食物,几周即可缓解。
正常手掌(左)与胡萝卜素血症手掌(右)对比
不管是孕妇、备孕者,还是普通人,在营养方面,最需要做的是饮食均衡。既不偏食、恶性节食,也不宜盲目使用营养补充剂;既无需夸大某些食物的优点,也犯不着杞人忧天。
真相
β-胡萝卜素是孕妇和胎儿不可或缺的微量元素,正常饮食不可能中毒,更不会导致不孕。
(编辑 澳视传媒 小A)