每年,受角膜病變影響的患者多達1000 萬人,其中150 萬人會因此喪失視力,以至角膜病變是全球第4 大致盲原因。傳統治療方法主要是移植角膜以及使用類固醇藥物等,但移植角膜往往需要長久的等待,需要有志愿者捐獻健康的角膜,而且可能出現排斥反應。
研究人員希望可以找到一種治療手段,讓患者無須接受大型手術,也不用擔心排斥反應,只要戴上特制的隱形眼鏡,數周后因角膜病變致盲的眼睛就能重見光明。目前,借助干細胞技術,澳大利亞的科學家正使這變得可能。
最近發表在醫學期刊《移植》(Transplantation)上的報告稱,患者只需接受局部麻醉,手術兩小時后就能夠出院。由于治療使用的是患者本身的干細胞,因此也不會出現排斥現象。這種治療法不需要大型設備。“在第三世界地區,你只需一間手術室和細胞培育室便可以進行治療了。”研究員吉羅拉莫表示,“過程絕對簡易便宜。”療法不一定使用角膜干細胞,也可用結膜干細胞。
吉羅拉莫說,同類療法還可以應用到其他人體器官,包括與角膜非常相似的皮膚等。
◆ 用絨猴復制人類疾病
醫學人員一直希望,能夠獲得一種在解剖學方面比嚙齒類動物更接近人類的動物模型。目前在潛伏期研究中,科學家一般通過轉基因老鼠測試他們的理論,而后再在人類志愿者身上驗證實驗結果。日本科學家近期的研究有可能給這一現狀帶來重要的變化。
慶應義塾大學實驗動物研究中心的佐佐木惠里(Erika Sasaki) 帶隊的研究小組在產自巴西的一種小型長尾絨猴晶胚中引入了一種外來的基因(攜帶綠色熒光蛋白),他們在蔗糖溶液中培育這些晶胚,然后植入7 只代孕猴的子宮里。在生下的小猴當中,其中兩只小猴體內的生殖細胞成功與這種基因融為一體,其中的一只隨后又孕育了第二代。今后,研究小組準備繼續培育轉基因的絨猴,復制帕金森氏癥和肌萎縮性脊髓側索硬化癥等人類疾病。
美國靈長類動物專家杰拉爾德#8226; 斯查頓(Gerald Schatten) 和舒克拉特#8226; 米塔利波夫(Shoukhrat Mitalipov) 將這項成就稱之為“一個毋庸置疑的里程碑”。
◆ 老鼠的脫發基因
日本的研究小組發現,過去認為與神經細胞增殖和分化相關的轉錄因子“Sox21”與脫發也有關系。日本國立遺傳學研究所與慶應義塾大學組成的研究小組專門培育出了缺乏“Sox21”基因的實驗鼠作為研究對象。他們發現,這些老鼠在剛剛出生時是能夠長出毛發的,但是在出生15 天左右之后,它們的頭部首先開始脫毛,隨后脫毛部位就逐漸擴散到身體其他部位,經過一周時間,毛就會全部脫完。雖然這些脫掉的毛會再生,但是約25 天后會再次脫毛。研究人員說,這說明當“Sox21”基因不能發揮作用時,老鼠身上出現了異常的脫毛。研究人員還發現,如果沒有這種基因,角蛋白的量就會明顯減少,使老鼠的體毛結構出現缺陷——這種缺陷正是老鼠異常脫毛的原因。
◆ 抗瘧疫苗III 期測試
2009 年5 月26 日,全世界最先進的瘧疾候選疫苗的III 期臨床試驗啟動。坦桑尼亞Bagamoyo 地區的5 名嬰兒已經注射了葛蘭素史克公司的RTS,S 疫苗,而1.6 萬名2 歲或2 歲以下的兒童將在未來的幾個月中注射該疫苗。
RTS,S 的研制超過20 年,投入總計達4 億多美元。如果這些試驗取得成功——如果它能阻止該研究中至少一半的嬰兒和兒童出現瘧疾癥狀,RTS,S 疫苗將有可能在2012 年上市。該項目的負責人Christian Loucq 說,很顯然該疫苗將免費提供給非洲的嬰兒和母親。坦桑尼亞的這場試驗的研究組長Salim Abdulla 說:“該疫苗有潛力挽救數十萬生命。”
◆ 永久保存數據
就今天的存儲技術而言,我們確實可以在更小的存儲介質上保留下更多的信息了,但這并不意味著這些信息可以存得更久,比如,由柯達彩色膠卷拍攝的家庭照片能夠在60 多年里保存下對親情的記憶,但目前廣泛使用的DVD、硬盤等卻非常容易受到陽光等因素的影響,隨著時間的流逝損失數據——多則20 年,少則10 年,數據就不在了。據《納米快報》(Nano Letters)的報道,一個由物理學家和材料學家組成的研究小組開發出了一種技術,能夠將只有幾十億分之一米寬的鐵單晶放入一個空的納米管的內部。就像鉆石一樣,納米管是現有最穩定的結構之一。進入納米管的鐵納米晶體能夠起到數據位的作用。當電流接通,鐵納米晶體能夠從納米管的一端滑動到另一端,同時在計算機的二進制語言中寄存一個“1”或一個“0”。參與該項研究的美國加利福尼亞大學伯克利分校的物理學家Alex Zettl 表示,這種裝置的商業化將挑戰業已成熟的電子存儲器產業。
◆ 南極冰層如何形成
南極的冰層到底是如何形成的?對這一問題一直存在著諸多猜測。來自幾個方面的證據都表明,南極中部山系是最初冰層的所在地點,但我們關于當前冰層地貌的知識高度局限在冰層最初形成最可能發生的區域:位于當前冰層中心、沿冰川下的Gamburtsev 山系的地方。現在,研究人員根據在兩個季節中所進行的一項能夠穿透冰層的雷達研究,完成了對Gamburtsev 山系形態的詳細勘查和分析。所獲數據顯示了一個最初被河流切割、然后又被冰的運動加深的山地景觀。深至冰層下3000 米的地貌像是經典高山峽谷地貌發生爆炸后的版本,似乎是在距今3400 萬年前形成的,當時的平均夏季氣溫約為3 攝氏度。
◆ “土衛六”的云活動
土星最大的衛星“土衛六”有一個復雜的氣候系統,烴類在其中扮演的角色相當于地球上的水。“土衛六”的云是由甲烷和乙烷冷凝形成的。云活動目前主要出現在“土衛六”的南半球,但大氣環流模型預測,這種分布應當隨季節變化,變化的時間尺度為15 年。搭載在“卡西尼”探測器上的紅外繪圖光譜儀為近距離對云活動進行監測及用所獲數據來優化環流模型和提高它們的預測準確性提供了一個機會。對在2004 年7 月和2007 年12 月間每月進行的39 次飛掠探測活動所獲幾百萬光譜數據進行的整理顯示,“土衛六”上的全球云覆蓋模式與模型預測總體上是一致的,從而證實了云活動主要由全球環流控制。
◆ 用于凈水的納米技術
聯合國的千年發展目標曾經提出,要確保所有人獲取清潔的飲用水——到2015 年,要將不能在日常生活中獲得安全飲用水的人口比例減半。這意味著改善15 億地球人的飲水狀況。
對此,技術手段的重點是應用納米技術。磁性納米顆粒相對其體積而言擁有很大的表面積,而且可以輕易地與化學物質結合。在水處理應用中,它們可以用于與污染物——諸如砷或者油結合,然后利用磁場把它們清除。幾家公司正在把這些技術商業化,而科學家正在這一領域頻繁公布新的發現。例如,美國賴斯大學的科學家正在利用磁性“納米銹”(nanorust)去除飲用水中的砷。納米銹很大的表面積意味著它能捕獲的砷是更大尺寸的同類物質的100 倍。該研究組估計200 ~ 500 毫克的納米銹可以處理1 升水。而且該研究組正在開發一種利用廉價的家用材料制造納米銹的方法。這將顯著減少生產成本,讓它成為適用于各個發展中國家社區的產品。
◆ 烏賊的聽覺很強
利用“聽覺腦干反應電生理記錄法”,臺灣“中央研究院”細胞與個體生物研究所研究員嚴宏洋領導的研究團隊發現,烏賊擁有寬廣且靈敏的音頻聽覺。這意味著,漁民可以改良現有以燈色誘捕的方法,改以聲音誘捕烏賊。
嚴宏洋指出,烏賊和章魚是頭足類動物最具代表性的兩大族群,烏賊分布全球五大洋,被人類大量捕撈食用卻從未因此面臨枯竭危機,這表明它們一定有很好的“感覺系統”,才能在天敵和人類捕撈壓力下仍繁衍不息。
過去,科學家對烏賊的聽覺幾乎一無所知,這是首次證實烏賊和章魚均有聽覺能力。烏賊的聽覺介于400 ~ 1500 赫茲,章魚是400 ~ 1000 赫茲,聽覺音頻雖然比人類差(人類聽覺50 ~17000 赫茲),但在海洋生物中算聽覺敏銳的動物。
◆ 善于學習的葦鶯
布谷鳥會將自己的蛋偷偷放入其他鳥的窩里,讓其他鳥幫助自己孵化后代,這種行為使它被稱為托卵寄生鳥。研究人員最近發現,某些鳥類針對這種行為也會有一些反抗的舉動。
英國的研究人員觀察了葦鶯的反應,發現它們會成群地攻擊這些寄生的鳥。這種行為是受到生物學支配的——如果在窩邊放置的是假鳥,它們就不會攻擊。
研究人員表示,雖然某些鳥發展出了針對其他鳥入侵的抵抗行為,但是這種行為還沒有成為遺傳學變化的結果。英國的Nicholas Davies 和Justin Welbergen 進一步讓幼小的葦鶯有機會觀察它們的鄰居針對布谷鳥和假鸚鵡的行為。結果這些小鳥在觀察后就學會了采取群攻的行為來抵擋布谷鳥,而且同樣不會攻擊假鸚鵡。這說明葦鶯擁有學習新的行為的基礎。