使基因沉默
○高瑞
研究一個(gè)基因起什么作用最好的辦法之一就是把它關(guān)掉后觀察發(fā)生了什么問題,這通常是一個(gè)辛苦的工作?,F(xiàn)在研究者們發(fā)展了一種在哺乳動(dòng)物細(xì)胞里使特定基因沉默的新方法。雖然還在起步階段,這種叫做RNAi的技術(shù)還是會(huì)加快基因研究。
和分子生物學(xué)許多技術(shù)一樣,這項(xiàng)技術(shù)也是受自然的啟發(fā)。許多生物,包括植物、果蠅、線蟲、很可能還有哺乳動(dòng)物,似乎都天然地利用RNAi去攻擊病毒和限制那些能跳來跳去打斷基因組的DNA片段的活動(dòng)。在RNAi中,雙鏈的RNA分子用一段相應(yīng)的序列瞄向一個(gè)信使RNA,阻止了該信使RNA制造蛋白質(zhì)。
最近科學(xué)家利用這個(gè)過程作為一個(gè)研究工具,把雙鏈RNA分子注射進(jìn)線蟲和果蠅細(xì)胞里來關(guān)閉特定的基因。但是迄今為止利用RNAi技術(shù)在哺乳類的細(xì)胞中關(guān)閉基因仍然不很奏效;盡管在小鼠胚胎細(xì)胞中獲得成功,但在其他哺乳動(dòng)物細(xì)胞中,雙鏈RNA不僅僅關(guān)閉了特定基因,而且停止了所有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)。
如今,德國(guó)格丁根的馬普生物物理化學(xué)研究所的科學(xué)家們?cè)?001年5月24日的《自然》上報(bào)道,他們已經(jīng)克服了這個(gè)障礙。他們用了專門構(gòu)建的叫做siRNA的雙鏈RNA分子,比以前用的短得多。在來自人和猴子的四個(gè)細(xì)胞系中,siRNA明顯地降低了四個(gè)測(cè)試基因中的三個(gè)的表達(dá),大約降低了90%。雖然這種技術(shù)不會(huì)取代基因敲除的方法,后者是對(duì)動(dòng)物做遺傳工程使之完全缺少一個(gè)特定的基因,但RNAi技術(shù)較快也較容易。此外,那些在胚胎中敲除就致死的基因可以用RNAi技術(shù)在細(xì)胞培養(yǎng)中研究。
馬薩諸塞州立大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的飛利浦預(yù)言說:“這將在哺乳動(dòng)物體細(xì)胞基因?qū)W中引起革命。不再是一年里花6個(gè)月時(shí)間設(shè)法關(guān)閉(一個(gè)哺乳動(dòng)物基因的)表達(dá),人們現(xiàn)在可以一個(gè)星期內(nèi)關(guān)掉十個(gè)基因?!?/p>
墨西哥的古代瑪雅人宮殿
○阿波
不久前,墨西哥的考古學(xué)家在恰帕斯州發(fā)現(xiàn)了一座完整的埋在地下1000多年的古代瑪雅人的宮殿。這座宮殿造型優(yōu)美,設(shè)計(jì)精巧。它有三扇門,其中有一扇還開著,人可以直接進(jìn)去,里面的地面仍十分干凈。
這座宮殿是用大石塊建成的,石壁上繪有太陽圖案,表現(xiàn)了典型的瑪雅人的藝術(shù)風(fēng)格。令人驚訝的是,宮殿上面還有一個(gè)金字塔,塔上則刻有關(guān)于金星傳說的雕刻。
海底火山爆發(fā)滅絕恐龍
○楊新
意大利著名物理學(xué)家安東尼奧·齊基近日提出,恐龍滅絕的原因可能是大規(guī)模的海底火山爆發(fā)所致。
齊基是一名理論物理學(xué)家。他認(rèn)為,大規(guī)模的海底火山爆發(fā)影響了海水的熱平衡,進(jìn)而使陸地氣候發(fā)生變化,影響了需要大量食物的恐龍等動(dòng)物的生存。他說,如今海底火山爆發(fā)所造成的影響有目共睹,只是其影響程度相對(duì)于當(dāng)年大規(guī)模的海底火山爆發(fā)要小了許多。
齊基說,格陵蘭過去曾被植被所覆蓋,但全球性的海洋水溫平衡變化造成了寒冷洋流流經(jīng)格陵蘭,使之成為冰雪覆蓋的大地。由此可以看出,海洋水溫的變化影響巨大。
關(guān)于恐龍滅絕的原因,目前較為公認(rèn)的是6500萬年前一顆外來天體撞擊地球,導(dǎo)致地球氣候失常,恐龍所需的食物大大減少,最后這些龐然大物被活活餓死。
揭開反粒子消失之謎
○劉斌
宇宙在100多億年前的大爆炸中誕生時(shí),應(yīng)該同時(shí)存在相同的粒子和反粒子,但是卻只有粒子殘存下來,形成了現(xiàn)在以物質(zhì)為中心的宇宙。以高能加速器研究組織為中心的國(guó)際集團(tuán)在不久前宣布,他們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)中確認(rèn)了名為“CP對(duì)稱性失衡”的物理現(xiàn)象,從而將解開這個(gè)謎。
高能加速器研究組織的小林教授和京都大學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)研究所所長(zhǎng)益川敏英在1973年就發(fā)表了解釋CP對(duì)稱性失衡的論文,論文中提出的“小林-益川理論”在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中得到了證實(shí),他們朝著諾貝爾獎(jiǎng)又大大前進(jìn)了一步。
現(xiàn)在,宇宙中的物質(zhì)都是由粒子組成的。但是,一般認(rèn)為,在宇宙誕生時(shí),應(yīng)該產(chǎn)生了同等數(shù)量的反粒子,它們與粒子的質(zhì)量相同,但是電荷的正負(fù)相反。按理說,兩者相遇時(shí)就會(huì)生成光而消失,但是并沒有出現(xiàn)這種情況。
如果兩者之間存在被稱為CP對(duì)稱性失衡的微妙差異,在宇宙誕生初期將只有反粒子消失。高能加速器研究組織從1999年就開始進(jìn)行確認(rèn)這種現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)。這次,研究人員在被稱為B工廠的加速器中制造了大量B介子和反B介子,在對(duì)破壞方式的差異進(jìn)行觀測(cè)后,確認(rèn)失衡的概率為99999%。
美國(guó)斯坦福大學(xué)的線性加速器中心隨后宣布:“概率達(dá)到99997%”。雖然失衡的存在已經(jīng)是定論,但是在表示失衡的程度來看,高能加速器研究組織的值要大一些。這也許將促成新的理論的誕生,以補(bǔ)充作為基本粒子物理學(xué)主要支柱的“標(biāo)準(zhǔn)理論”。
微型衛(wèi)星
●張有祥
據(jù)統(tǒng)計(jì),目前約有2500顆人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)行。這些衛(wèi)星中重量最輕的也有幾十千克,每發(fā)射一顆衛(wèi)星至少需花費(fèi)幾百萬美元,且其復(fù)雜的電子結(jié)構(gòu)很容易受到宇宙中帶電粒子及高速運(yùn)行的隕石碎片的損害。
不久前,美國(guó)勞斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的專家小組建議發(fā)射一種微型衛(wèi)星,其直徑僅有十多厘米,重量不到100克。這種衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單,電子愛好者甚至可利用休息日從電子市場(chǎng)買來電子零部件拼裝而成。它可用簡(jiǎn)單的類似于昆蟲腦神經(jīng)的控制系統(tǒng)來代替電子計(jì)算機(jī)及其微型電路。這種控制系統(tǒng)已經(jīng)研制出并得到多次實(shí)驗(yàn),具有很強(qiáng)的抗干擾性。它由六個(gè)人造神經(jīng)元組成,靈敏度高,可根據(jù)太陽的方向自動(dòng)調(diào)整角度。衛(wèi)星的其他探測(cè)儀器和無線電傳播系統(tǒng)可用來收集數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到地球。這種衛(wèi)星造價(jià)便宜,從組裝到發(fā)射只需大約1000美元,且能收集到大量數(shù)據(jù),引起了許多國(guó)家和機(jī)構(gòu)的極大興趣。