首席研究员朱娜·梅德福德和另一名研究员站在神奇的植物旁边,这种植物在探测到爆炸物时会改变颜色。
植物DNA中的受体蛋白能够对有威胁的刺激物做出反应,释放出可导致叶表皮变厚的化学物质,进而改变叶子颜色。科学家对这种防御机制进行改造,让植物能够对爆炸物中的化学物质做出同样反应。
梅德福德教授与五角大楼的防御专家合作进行这项研究。
除了为我们提供食物和营造美丽的景观外,植物也能挽救我们的生命。现在,美国科学家已经取得这项看似不可能的成就。他们成功培育出能够探测炸弹的植物。在探测到确定的化学物质时,这种植物的受体蛋白便会改变叶子颜色。
毫无疑问,成功培育出这种神奇植物具有非常重要的意义。这种植物可以部署在机场安检门,一旦有携带炸弹的恐怖分子经过,叶子便会变成白色。植物DNA中的受体蛋白能够对具有威胁的刺激物做出反应,释放被称之为“类萜”的化学物质,让叶表皮变厚,进而改变叶子颜色。培育可探测爆炸物的植物的基础就是这种防御反应。
美国科罗拉多州大学生物学家朱娜·梅德福德与五角大楼合作进行了此次研究。梅德福德教授表示:“植物不会跑,无法躲避威胁。它们进化出非常复杂的系统,探测周围环境的威胁并做出反应。”研究人员设计了一款程序,处理植物的天然防御机制,让植物的受体能够对爆炸物、空中和水污染中的化学物质做出同样反应。
电脑设计的受体经改造后能够在植物体内发挥作用,在细胞壁上探测附近空气或者土壤中的污染物或者爆炸物。探测到这些物质后,这种植物会激活一个内部信号,促使叶子的颜色从绿色变成白色。梅德福德表示:“我们希望培育出直接来自于大自然的植物探测器。我们‘教会’植物如何探测我们感兴趣的物质,并以任何人都能看到的方式做出反应,通知我们周围有危险物质存在。”
梅德福德指出,植物的这种探测能力与狗类似或者超过狗。通过改造,任何植物都可以具备这种探测能力,用于实时探测多种污染。发现目标物质时发生的颜色变化可以借助卫星进行探测。最近,美国国防威胁降低局向梅德福德及其团队提供了790万美元研究经费,分3年提供,帮助他们将自己的发现应用于“现实世界”。研究发现刊登在《公共科学图书馆·综合》杂志上。
科学网(kexue.com)讯 北京时间6月10日消息 众所周知,蛙类大都是都是农田里的捕虫能手,是人类的好朋友。虽然它们的外貌并不起眼,但科学家们近期发现的几种蛙类却有可能在不远的将来治疗数十种疾病。
据国外媒体报道,贝尔法斯特的女王大学(Queen's University in Belfast)的研究人员在研究两种蛙类时,无意中发现了一种或许能有助治疗包括癌症,糖尿病及中风在内达70多种疾病的方法。当他们在研究南美一种鲜为人知的蜡白猴子树蛙(Waxy Monkey Frog)时发现了其皮肤分泌物上一些具有特殊性能的成分。此外产于中国和越南的巨型火腹蟾蜍(Giant Fire-bellied Toad),也被发现皮肤的分泌物可以治疗一些疾病。
领导此项研究的肖(Shaw)教授说,“此项研究的目的是为了解开大自然未知的潜在能力——在这个目标下我们发现这两种蛙类的皮肤分泌物中某些成分可以缓解人类的疾病。我们完全相信自然界仍然可以帮助我们解决很多难题,这需要我们正确的提出问题并努力去找到方法。”
研究小组正在检测蜡白猴子树蛙和巨型火腹蟾蜍的皮肤分泌物。他们很快就发现了其皮肤分泌物中的蛋白质是其躲避捕食者的保护伞,同样也控制了血管的生长。
鉴于此,肖教授认为,一些蛋白质已经被发现有刺激或者抑制血管生长的能力。通过切断蜡白猴子树蛙血管的生长提取蛋白质可以有效的治疗癌症肿瘤。肿瘤通过血管提供的氧气和营养物质在体内长到一定的大小,而切断血管的生长就意味着肿瘤的增长速度变慢直至最后将肿瘤扼杀。
根据实验结果,研究小组提出可以让外科医生切除肿瘤,然后利用这些分泌物中的蛋白质控制身体内癌细胞的生长。虽然这种方法不能完全治愈癌症,但却可以抑制它的生长,这有助于患者过上相对正常的生活。
巨型火腹蟾蜍的分泌物具有的是相反的作用——它能刺激血管的生长。针对这样的情况,肖教授补充道,“这种促进血管迅速恢复的蛋白质也能用于治疗一些疾病,比如说伤口愈合,器官移植,糖尿病溃疡和中风或者心脏病造成的伤害。”
(科学网-kexue.com 姗姗)
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德国卫生部长丹尼尔·巴尔8日说,大肠杆菌疫情在德国传播速度减慢,新增病例减少,最黑暗的日子可能已经过去。同日,德国研究人员说,对本次疫情致病菌的研究有了新发现。
巴尔说,新增感染病例呈下降趋势,意味着这次疫情强度可能正在减弱。“我不能解除警告,”巴尔说,“但对数据的分析结果显示,有理由怀抱希望。”
巧合的是,丹麦也认为本国的疫情得到控制。根据丹麦国家血清研究院的统计数字,丹麦肠出血性大肠杆菌确诊病例和疑似病例数量自6月3日起没有增加。当地专家认为,该肠道疾病疫情在丹麦得到控制。
不过,德国国家疾病控制中心罗伯特·科赫研究所对德国的形势给出了更加保守的评价。这家研究所承认,新增患病人数确实呈下降趋势,但它强调说,出现这种状况的原因尚不清楚。一种可能是,疫情确实渐渐缓解;但另一种可能是,民众拒绝购买某些蔬菜,致使新增患病人数减少。
大肠杆菌疫情在世界范围内引起的恐慌也没有完全停止。8日,加拿大确认国内首个感染肠出血性大肠杆菌的病例。这名居住在多伦多的男性患者今年春天曾赴德国旅游,食用了当地的蔬菜沙拉。
南非卫生部8日发布了肠出血性大肠杆菌疫情警报,提醒所有出入欧洲疫区的南非游客特别留意以防传染。
德国格赖夫斯瓦尔德大学和波恩大学研究人员8日说,他们发现了此次疫情对部分患者影响严重的原因。研究人员说,一些重症患者的免疫系统会产生出对抗自己身体内正常细胞的抗体,从而导致患者神经系统出现严重并发症。研究人员推断,这种“认友为敌”的抗体可能通过积聚一种凝血因子,导致患者的大脑和肾上腺供血不足,并进而引发神经系统障碍。
关于下萨克森州近日提出吃豆芽等芽苗菜可能是感染肠出血性大肠杆菌原因之一的说法,罗伯特·科赫研究所说,该所已对众多患者进行了饮食调查,其中只有一小部分人表示吃过芽苗菜。此外,调查人员检测了受到怀疑的下萨克森州一家芽苗菜生产企业的产品,在提取的几百个样本上,迄今未查到致病菌。
在传染源调查方面,德国萨克森-安哈特州8日宣布的一个新发现似乎又使“毒黄瓜说”死灰复燃。调查人员在该州首府马格德堡市一个患者家庭的垃圾桶里,发现一根吃剩的黄瓜上附有本次疫情的致病菌。这是德国疫情暴发以来首次在食物上查出这种病菌。但是这条新线索并无助于“破案”,因为那根黄瓜和其他垃圾已在垃圾桶中存放至少一周半时间,病菌何时以及如何乘虚而入不得而知。
由于病源不清,俄罗斯联邦消费者权益保护和公益监督局局长根纳季·奥尼先科7日说,俄方不会立即解除对欧洲蔬菜的进口禁令。
俄方2日全面禁止从所有欧盟国家进口新鲜蔬菜,原因是肠出血性大肠杆菌导致的疫情蔓延。欧盟方面先前认为俄方反应过度。
加拿大多伦多公共卫生局官员吉姆·陈对新华社记者说,加拿大联邦政府尚未要求回收进口自欧洲的食品。不过记者在多伦多的超市看到,当地多数水果和蔬菜都是从美国、墨西哥和中国进口的,难以找到来自欧洲的新鲜蔬菜,而且受访的加拿大消费者对欧洲的疫情都表示了担忧。
欧洲理事会8日宣布,鉴于蔬菜生产大国西班牙、意大利和法国等认定先前提出的1.5亿欧元(约合2.2亿美元)援助金过少,欧盟打算把向欧洲菜农提供的援助金额增加至2.1亿欧元(约合3.06亿美元)。这份提案将在6月14日送交欧盟成员国代表表决。
对于欧洲所面临的困难,中国有关方面伸出了援手。深圳华大基因研究院8日说,该院已研制出针对大肠杆菌的诊断试剂盒,并将无偿提供相关信息,为在全球范围内进行的病情诊断、疫情监测和污染源调查等提供支持。
七成玩具检出"环境激素"
今年5月,环保组织绿色和平发布报告称,在一批塑料玩具中检测出一类叫邻苯二甲酸酯(phthalates)的环境激素。这种物质有可能干扰人体内分泌系统,影响儿童发育。
七成玩具被检测出“环境激素”
绿色和平组织污染防治项目主任武毅秀是这一报告的负责人。她告诉《外滩画报》,今年4月,她和同事在北京、上海、广州和香港四大城市随机购买了60件儿童用具,包括戏水玩具、泳圈、婴儿游泳池、奶嘴等,并送到香港一家实验室检测。
60件儿童用具中,30件被绿色和平拿来做邻苯二甲酸酯的针对性检测,结果发现,其中有21份玩具中含有邻苯二甲酸酯,检出率达70%。其中,有一只绿色玩具球的邻苯二甲酸酯含量甚至达到43.1%。
为了保证样本的多样性,武毅秀选择的是当地比较受欢迎的大型母婴超市。在上海,他们的选择包括南京路上的宝大祥。“没有想象中那么简单,到了一处就随便买买。为了保证准确度,我们一般会挑选多家超市的不同商品。”
“儿童处于发育期,他的免疫系统、内分泌系统,包括性发育,都处在一个相对快速的变化当中。这样一些激素类物质,对儿童的危害非常大。”武毅秀说,儿童是需要格外呵护的脆弱人群,他们的健康问题容不得半点马虎。
记者查阅资料后发现,邻苯二甲酸酯被广泛用于生产医疗器械、储血袋、化妆品、润滑剂、地毯等。根据香港浸会大学生物系最新研究,在抽取的200个香港人血液样本中,逾九成被验出有毒塑化剂DEHP成分。研究显示,曾服食塑化剂的老鼠诞下雌鼠机会较大,即使诞下雄性,其生殖器官较正常的细三分之二,精子数会少二至三成。
北京大学环境学院教授胡建英告诉本报,邻苯二甲酸酯属于环境激素,“它的好坏不能一概而论。对于它们的监管,是一种成本和收益的博弈。”
作为中国首批研究“环境激素”专家,胡建英认为,环境激素对儿童的影响不可小觑。
近年来,她的研究组多次对渤海辽东湾等地进行调查,发现渤海近海野生梭鱼雌雄同体的发生率很高,在长江捕捞到的幼年中华鲟中,发现了一定比率的幼鱼只有一只眼睛,有的甚至没有眼睛,另外还有些存在着骨骼畸形的现象。“环境激素正是引起畸变的主要物质。”胡建英表示。
“环境激素”阻击战
在全世界范围内,欧盟一直是“环境激素”阻击战的领军者。
这些物质有可能干扰人体内分泌系统
早在1999年11月,欧盟委员会已通过法令,将这样的警告标示贴在玩具和包装上,并开始对部分邻苯二甲酸酯设限。经过多次修改并于2005年通过的一项欧盟指令,规定所有生产及进口的玩具和育儿物品中,DEHP、DBP、BBP等三种有害邻苯二甲酸酯含量的浓度综合百分比不得超过0.1%。
美国、日本、韩国、澳大利亚、阿根廷等国亦已对玩具中邻苯二甲酸酯的含量做出了与欧盟类似的限定。最近一个发出禁令的国家是加拿大,该禁令将在今年6月正式实施。
在一些环保组织看来,中国对“环境激素”的阻击,并不彻底。
2009年,中国国家标准《玩具用涂料中有害物质限量》规定了玩具涂料中各类邻苯二甲酸酯的含量不得超过0.1%。“因为邻苯二甲酸酯更多存在于塑料玩具本身,而非涂料。”武毅秀曾在接受采访时这样表示。
目前,绿色和平组织将调查结果送至国家卫生部和环保部,卫生部建议将相关材料送至国家质检总局。记者在国家质检总局网站首页看到近期发布的题为《技术专家介绍儿童玩具标准等有关情况》的新闻,其中提到“针对欧盟和美国有关玩具中有害元素的新规定,我国目前正在积极跟踪研究,并将适时完善我国的玩具相关标准。”
武毅秀和她的同事也将调查结果送至香港消费者委员会,立即得到了这样的回应:“对于贵机构的研究结果,我们同意‘儿童玩具含有邻苯二甲酸酯’的情况值得关注??同时将贵机构的来函和所提供的资料转寄海关跟进,会与有关政府部门讨论修复法律、制定有关标准的可行性。”
胡建英告诉记者,目前,对于环境激素对人体的真正危害,研究数据仍比较少。
从理论上来说,它们肯定会对人体健康造成伤害,但影响到什么程度,还有待进一步研究,目前还没有明确结论。
在邻苯二甲酸酯之前,广泛存在于PC塑料奶瓶中的环境激素“双酚A”让很多年轻母亲闻之色变。
在国际上,双酚A的毒性还存在争议。去年11月上旬,世界卫生组织发表声明称,双酚A安全性仍需进一步研究,目前还不足以对它采取公共卫生手段。
今年3月1日,欧盟开始禁止生产含有双酚A的塑料奶瓶,并从6月起禁止在市场上销售。可喜的是,中国卫生部也已将双酚A列入“黑名单”。自6月1日起,禁止生产含双酚A的婴幼儿奶瓶;自9月1日起,禁止进口和销售含双酚A的婴幼儿奶瓶。
美国加州大学洛杉矶分校的研究人员6日表示,他们首次发现了人体细胞生物传感器分子的机理,为复杂的细胞控制系统提出了新的阐述。相关内容将以“本周论文”的形式刊登在6月10日出版的《生物化学杂志》上,该成果有望帮助人们开发出应对高血压病和遗传性癫痫症等疾病的特殊疗法。
人体细胞控制系统能够引发一系列的细胞活动,而生物传感器是人体细胞控制系统的重要组成部分。被称为“控制环”的传感器能够在细胞膜上打开特定的通道让钾离子流通过细胞膜,如同地铁入站口能够让人们进入站台的回转栏。钾离子参与了人体内关键活动,如血压、胰岛素分泌和大脑信号等的调整。然而,控制环传感器的生物物理功能过去一直未为人们所了解。
如同能够监视周围环境并能发出声信号的烟雾报警器,细胞能够通过了解变化和产生反应的分子传感器来控制细胞内的环境。
研究人员发现,当钙离子与控制环结合时,构成了被称为BK通道的细胞内部结构,细胞作出的反应是允许钾离子通过细胞膜。BK通道存在于人体多数细胞中,它们掌控着基本的生物过程,如血压、大脑和神经系统电信号、膀胱肌肉收缩和胰腺胰岛素分泌等。
加州大学洛杉矶分校研究人员首次证明控制环如何被激活,以及如何重新调整自己以便打开让钾离子穿过细胞膜的通道。利用实验室中先进的电生理学、生化和光谱仪技术,研究人员观察到钙离子与控制环的结合以及控制环结构的变化。该变化是其将钙离子结合的化学能转化为帮助打开BK通道的机械能。
研究负责人、洛杉矶分校麻醉学系分子医学部副教授里卡多·奥尔塞斯表示,在类似于活细胞的条件下,他们能够控制发生在生物传感器中的生物物理变化。他们相信细胞中的变化反应了人体中BK通道运行时分子的活动情况。
研究报告作者安诺希·贾沃荷瑞恩认为,人体分子生物传感器是令人兴奋的研究领域,希望研究成果能够让人类更深入地了解复杂的生物传感器是如何运作的。由于BK通道和其传感器与正常生理机能的许多方面相关,因此研究人员还相信,生物传感器工作过程也许与疾病的不少方面也相关,例如,已证明BK传感器的失常与遗传性癫痫病有关。
研究人员将进一步了解BK控制环感应器以及通道是否涉及传感小分子(而不是钙离子),这些小分子在人体工作中同样也具有十分重要的生物意义。
人类起源说可能将被一项最新研究成果颠覆。美国考古研究指出,人属(Homo)可能是今日人类的直系祖先,而人属的早期人种,可能是在亚洲演化,然后才迁移至非洲,与之前大部分科学家假设的完全相反。
美国科学双周刊《科技新闻》(Science News)报道,大部分的古人类学者都同意,人类的可能祖先直立人(Homo erectus)源自非洲。
但是北德州大学(University of North Texas)地质学家菲林(Reid Ferring)与他的同僚说,新证据显示,185万年前到177万年前盘据在西亚地点德玛尼斯(Dmanisi)的人种,存在时间跟这种非洲类人人种生存的最早证据同期,或更早了一点。
菲林等6日在《美国家科学院学报》(Proceedings of the National Academy of Sciences)在线版表示,德玛尼斯的新发现指证了直立人的亚洲家乡。
菲林说:“德玛尼斯重复遭人盘据约8万年,其上栖息了一个落地生根,且可能时常移动的族群。”
乔治华盛顿大学(George Washington University)人类学家伍德(Bernard Wood)说,有关人属地理起源的证据,依旧不足。若干人属的进化情景有其可能,人类的人种可能是随着直立人在亚洲拉开序幕。
研究人员已把存在已久的观点扬弃,即东非的小脑人类祖先能人(Homo habilis、又称早期猿人),最后演化成直立人。能人最早约在240万年前出现。不过最近的化石发现显示,能人和直立人在东非共同存在了好几十万年,让之前的假设站不住脚。
菲林的团队怀疑,一种现在还不明的非洲猿人在185万年之前抵达亚洲,然后演化成直立人的说法。
哈佛大学人类学家赖特迈尔(Philip Rightmire)说,新的德玛尼斯年代,让“直立人的非洲起源,看起来确实好像须重新思考了。”
美国的一项新研究显示,晚期丙型肝炎患者在治疗期间喝咖啡有助于提高治疗效果。
美国国家癌症研究所的一个小组在新一期美国学术期刊《肠胃病学》上报告说,该小组在小范围临床试验中发现,在接受“聚乙二醇干扰素”和抗病毒药“利巴韦林”治疗的丙肝患者当中,每天喝3杯或更多咖啡者,其治疗有效程度要比不喝咖啡者高1倍。
研究人员指出,以往的研究显示,喝咖啡与肝酶水平较低、慢性肝病进展减慢和肝细胞癌变率下降有关,这一效果不受种族、丙肝病毒含量、是否合并肝硬化和转氨酶水平等其他因素影响。但研究人员指出,喝咖啡产生这种效果的原因目前尚不清楚。
在研究中,科研人员利用丙型肝炎长期抗病毒治疗对抗肝硬化试验中的数据,对咖啡摄入量与病毒治疗应答之间的关联进行了研究。研究小组没有具体透露被研究者的人数,但指出上述发现还需得到更多科研数据的佐证。
丙型肝炎是一种严重慢性病,由丙肝病毒引起,主要传播途径为输血、血液透析、肾移植、静脉注射毒品、性传播、母婴传播等。丙型肝炎容易导致肝硬化,一些患者甚至会患肝癌。