转基因蚊子抗疟疾
当蚊子叮咬了患有疟疾的对象后,不仅自己会感染疟疾,还会传染给其他被叮咬的对象。科学家一直想通过提高蚊子免疫力的方法来保护人类免受疟疾的感染。这是一个十分有趣的想法,但实现起来却有相当难度。
最近,以改造蚊子基因来抵抗疾病的研究取得突破性进展。美国约翰·霍普金斯大学的昆虫学家用一种叫做SM1的基因标识改造了斯氏按蚊。SM1基因可以使蚊子抵抗伯氏疟原虫(一种啮齿型疟疾寄生虫)的感染。研究人员将250只有SM1基因标识的蚊子与另外250只野生蚊子放养在一起,并提供感染疟疾的老鼠为蚊子的取食对象。结果发现,与野生蚊子相比,那些具有SM1基因标识的蚊子的寿命更长,其产卵量也更高。在延续9代之后,大约70%的蚊子拥有了对疟疾的抵抗力。
通过给蚊子携带SM1基因来抵抗疟疾要比其他方式成本低,这也为试图用抗疟蚊子取代所有野生蚊子的计划提供了可能性。
控制光线走向
众所周知,把一只铅笔放进装有水的玻璃杯中时,铅笔看上去像似被折断了。这就是光的折射现象。科学家进一步假设,由于“手性材料”具有“负折射率”的特性,光线弯曲的角度是否会更厉害,甚至可能会发生光线原方向“返射”现象?
最近,美国科学家表示,他们已经发明使光线“过度弯曲”的装置,并进行了实验。他们是在银和金之间做了一个50纳米厚的氮化硅绝缘夹层,利用“表面等离子体极化激元”纳米结构实现了非正常轨迹弯曲可见光的实验。实验中,在契形菱镜的右边用垂直于菱镜的黄色光线做参照路线,当用红色光线照射菱镜的时候,红光受到了弯曲,它的通过路线完全遵循黄色参照光线。但是当使用波长比红光短的绿色光线照射时,绿光的轨迹不会遵循黄光的“错误路线”。
研究人员表示,该成果可被用来“制造”特殊的光学系统,以及可使任何光线发生弯曲的3D材料,还可广泛应用于“隐形”材料的开发利用。
银河系伽马射线成因
伽马射线是波长小于0.1纳米的电磁波,是比X射线能量还高的一种辐射。银河系中心有大量的伽马射线,科学家认为这些伽马射线是超巨大的黑洞产生的强磁场及其所喷射出来的高能量质子所造成的。相对而言,银河系的黑洞体积不大,似乎没有足够的质量来产生伽马射线。
最近,有科学家声称找到了答案。美国亚利桑那州大学的研究人员发现,银河系中心的黑洞产生了强烈但紊乱的磁场,其范围大约为10光年。研究人员利用电脑模型测算了22万个从银河系黑洞发射出的质子的运动轨迹(这些质子受到磁场影响而作来回反弹运动)。当这些质子与磁场外的绕着黑洞旋转的大量气体发生碰撞就会形成伽马射线。结果显示,这些质子的运动轨迹与通过地面仪器所监测到的伽马射线的分布情况有着相当程度的近似,吻合比例达到69%。
美国太空总署的天文学家认为,由于目前人类还没有彻底了解银河系中心的物理机制,该研究结果只是个有趣的发现而并非最终的答案。
使记忆牢固长久
估计很多人都希望拥有过目不忘的本领,这个梦想在不久的将来可能就会实现。科学家认为,记忆持久的关键在于如何使神经细胞来控制基因的活动,而大脑是使用“表基因机制”来实现对基因表达的长期改变。以组蛋白酶为例,它就像线轴一样把DNA联接在一起,使得某些大致接近的基因得到增强表达。另外一个例子是DNA甲基化,即酶通过甲基抑制基因的表达。饮食、遗传基因多态性和环境中的化学物质的作用,均可导致DNA的甲基化状态改变。如果能够把“遗忘基因”封闭起来,或许可以使人的记忆与电脑媲美。
为了证明甲基化抑制基因的表达,生物学家对实验鼠实施了3次轻微电击,还给其注射了一种能即时抑制DNA甲基化的药物。一般情况下,这些老鼠会记住被电击的不愉快经历并当再次置于该环境中就会有反应(发抖)。研究人员通过检测,发现一种称为PP1的基因的甲基化作用增强了,使得PP1基因的表达减弱。这说明,PP1基因的作用是抑制学习和记忆,通过甲基化抑制PP1基因的表达,可以提高学习和记忆的能力。
研究人员表示,在对没有注射药物的老鼠进行比照实验发现,大约有四分之一比例的老鼠在电击环境中也表现出发抖的行为,但它们对遭受电击的不愉快记忆显然要弱很多。
会狩猎的黑猩猩
最近,美国爱阿华州立大学和英国剑桥大学的科学家发现,生活在塞内加尔草原的雌黑猩猩会制作武器来猎捕小型动物。
科学家观察发现,青春期的雌黑猩猩会选择合适长度的树枝,再去掉不需要的树叶和细枝,然后用牙齿对树枝一端进行“锐化加工”,做成长矛,刺死在树洞中睡觉的婴猴,然后饱餐一顿。
黑猩猩狩猎的成功率不是很高,它们仍以果实、树皮、豆类等为主食。科学家还发现,雄黑猩猩不会利用武器捕猎小动物。这有可能是因为雄黑猩猩身强体壮,没有武器也能轻易杀死猎物。这是科学家首次观察到黑猩猩懂得用工具狩猎,说不定将来它们也会发展出石器时代。
纳米“字母”
美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的科学家最近设计出由几十亿个荧光纳米微粒组成26个英文字母,并通过“光镊”对这些字母进行了排序。这些纳米字母甚至比许多种类的细胞还小,因此它们具有广泛的潜在应用空间。如可以利用一些分子使纳米字母附着在细胞表面,甚至插入细胞内部,从而对该细胞进行标记。研究人员还表示,他们可以将不同的纳米微粒进行组合,并进一步制造微小尺度的复杂部件。这些部件可以被控制,这也为科学家在将来制造功能型器件提供了可能性。研究人员相信,这些“字母”在未来有广泛的应用前景。
太极拳改善免疫系统
美国加利福尼亚大学的一项研究显示,太极拳运动有利增强老年人的免疫系统功能。
随着老年人年龄的增长,他们的免疫系统对带状疱疹病毒的防御渐渐显得迟钝,而太极运动会对病毒性疾病产生积极的干涉作用。
该研究持续了25周,有112位59至86岁的老年志愿者参加了实验。他们被分成两组,一组参加每周三次共16周的太极拳课程,另一组参加相同时间强度的健康教育课程(包括压力管理、饮食和睡眠习惯等)。16周后,两组人群都接受了带状疱疹病毒疫苗接种,9周后发现,参加太极拳课程的人群免疫力比参加健康课程的人群高两倍。
研究人员表示,这是一个令人兴奋的发现,太极拳运动能够使人体增加对带状疱疹的抵抗力,这对老年人逐渐减弱的免疫功能将会是很好的“缺陷弥补”。研究还显示,太极拳运动对抵抗流行性感冒和肺炎等传染性疾病也有积极作用。