據美國《探索》雜志報道,目前,該雜志列舉了2008年度100項重大科學(xué)新聞,其范圍包括了天文學(xué)、自然生物學(xué)、物理學(xué)、醫學(xué)等領(lǐng)域的重大突破和發(fā)現。以下為微生物部分:
1、美國FDA與中國藥品食物監督接軌
隨著(zhù)中國食品和藥物業(yè)績(jì)的攀升,今年也相繼出現了一些不良事件,諸如:牛奶中發(fā)現三聚氰胺。為了更加規范藥品食物的健康運行,2008年11月,中美兩國達成協(xié)議,美國食品及藥物管理局(FDA)在北京、廣州和上海分別設立辦公室,今后中國也將在美國設立相應的辦事機構,進(jìn)一步促進(jìn)加強兩國在食品藥物監管方面的國際合作。
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2、海洋環(huán)境中“死區”逐漸增大
由于人類(lèi)大肆捕撈,目前全球海洋一半的魚(yú)類(lèi)已消失,超過(guò)一半的珊瑚已不存在。海洋污染使海底環(huán)境日趨惡化。2007年8月,斯克里普斯海洋學(xué)協(xié)會(huì )海洋生態(tài)學(xué)家杰里米·杰克遜(Jeremy Jackson)在美國《國家科學(xué)院學(xué)報》(PNAS)上發(fā)布文章稱(chēng),海洋多細胞生物的大量消失滅絕,將直接導致生態(tài)多樣性的動(dòng)物和植物的數量減少,從而使微生物占據生態(tài)系統主導地位。
3、零售DNA測試
在未與“零售DNA測試”服務(wù)23andMe奠基人安妮·沃西基見(jiàn)面之前,我只知道關(guān)于她的三件事情:她剛懷孕;她的丈夫是GOOGLE公司的塞奇·布瑞恩;以及她曾經(jīng)去過(guò)耶魯。但是經(jīng)過(guò)與她在咖啡屋里進(jìn)行一個(gè)小時(shí)的聊天,我知道了她更多的“秘密”,自從沃西基與合作人琳達·阿維共事后,她也對自己進(jìn)行了“零售DNA測試”,結果顯示:喝咖啡經(jīng)常會(huì )使她感到頭暈;她喜歡將鞋子裝飾得很漂亮;很喜歡吃新鮮出爐的面包;她的未出生兒子有50%概率遺傳帕金森氏癥。
獲悉并分享你的基因秘密是23andMe“零售DNA測試”的核心內容,但同時(shí)這項最新技術(shù)也頗具爭議。你只需花費399美元便能進(jìn)行唾液DNA測試,該測試將評估你的90多項身體狀況,比如:禿頭、失明等。據悉,23andMe并不是全球唯一一家進(jìn)行DNA測試的公司,但是該公司卻能夠提供最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
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4、不再需要終生服用藥物的有效的腎器官移植
人體器官移植是一項重大挑戰,需要免疫性藥物輔助治療,以及接受者和捐獻者匹配的人類(lèi)白細胞抗原(human leukocyte antigen)標記,并且免疫細胞接受者能夠識別異種蛋白。今年1月份,美國波士頓馬薩諸塞州總醫院的研究人員研制出一種新技術(shù),能夠在接受者和捐獻者的情況下,順利實(shí)現腎器官移植。通過(guò)向患者輸入捐獻者的骨髓細胞,在5位移植患者中有4位在術(shù)后1年便不再服用抑制性藥物。
5、塑料制品安全性遭到置疑
2008年,塑料制品的安全性遭到了嚴厲的抨擊,聚碳酸脂塑料中發(fā)現一種起到雌性激素的化學(xué)物質(zhì)——雙酚A(BPA),該物質(zhì)通常用于制造塑料瓶。今年10月份,通過(guò)對雙酚A的科學(xué)研究分析,加拿大政府宣稱(chēng)未來(lái)將調控禁止雙酚A用于制造嬰兒飲水瓶。其他一些國家也相繼推出這樣的禁令,但是就在9月份,美國食品藥物管理局(FDA)曾聲稱(chēng)用雙酚A制造塑料瓶是安全的。
6、流感源自亞洲
今年4月份,發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項最新研究顯示,肆虐全球的流感病毒都有一個(gè)源頭,自從2002年開(kāi)始研究分析,現跟蹤至亞洲東部和東南部。
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7、科學(xué)家從干細胞生產(chǎn)出人體血液
今年8月份,科學(xué)家首次在實(shí)驗室成功地利用胚胎干細胞人工培育出O型陰性血液。由于O型陰性血也被稱(chēng)為“萬(wàn)能血型”,能夠與任何其它血型相匹配,這就使得人類(lèi)未來(lái)將不必再為血源緊張而發(fā)愁。
8、細胞重組有助于治療糖尿病和其他疾病
今年8月份,科學(xué)家已成功把活老鼠體內的普通細胞轉化為能生產(chǎn)胰島素的細胞,為治療糖尿病邁進(jìn)一大步。醫生將來(lái)可能用病人自己的細胞去對抗疾病,而不用從胚胎抽取出來(lái)的干細胞。理論上,這種細胞轉換技術(shù)還可用在肝、皮膚、脂肪細胞上,借以對抗多種疾病。
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9、兩種治療老年癡呆癥的有效藥物
目前,二種非傳統治療藥物對于老年癡呆癥的初期治療取得了可喜療效,這兩種藥物分別為:Rember和Dimebon,它們可以減緩老年癡呆癥對患者造成的智力減退。經(jīng)臨床測試顯示,這兩種藥物對于老年癡呆癥并沒(méi)有副作用。
10、沙門(mén)氏菌爆發(fā)食物安全危機
自今年4月10日出現第一例沙門(mén)氏菌患者以來(lái),在近4個(gè)月里已有兩人死亡。在“罪魁禍首”最終將發(fā)現之前,共浪費了價(jià)值1億美元的西紅柿。據悉,沙門(mén)氏菌病是由沙門(mén)氏菌引發(fā)的腸道傳染病。沙門(mén)氏菌是通過(guò)食物傳播的一種病菌,禽肉、禽蛋是導致人類(lèi)感染這種病菌的主要源頭之一。豬肉、牛肉、谷類(lèi)、水果和蔬菜也可攜帶這種病菌;颊叩呐R床表現包括頭痛、惡心、腹痛、嘔吐、腹瀉、發(fā)熱等。最終,研究人員才發(fā)現沙門(mén)氏菌的病源來(lái)自于2007年春天從墨西哥進(jìn)口的一種辣椒粉。
11、基因療法使盲人恢復視力
今年11月份,一項新型基因治療方法可以使數十名先天性黑蒙(Leber congenital amaurosis)的失明患者重新恢復視力,據悉,導致該失明疾病的根源在于人體缺少或損失一種叫做RPE65的基因。
12、鋰能夠有效治療肌萎縮側索硬化癥(ALS)
很少有疾病能夠像肌萎縮側索硬化癥(ALS)一樣導致嚴重的神經(jīng)組織退化,該病癥還有一個(gè)名稱(chēng)就是“Lou Gehrig”癥。今年2月份,意大利比薩大學(xué)解剖學(xué)教授弗朗西斯科·福奈(Francesco Fornai)的最新研究顯示,鋰能夠有效改善ALS癥的病情發(fā)展。據悉,鋰能夠有效地治療雙極性情感疾。╞ipolar disorder)。在這項研究中,16位ALS患者接受了藥物結合治療方法,其中所服用的藥物riluzole和鋰碳酸鹽。其28位ALS患者只單獨接受riluzole藥物治療,經(jīng)過(guò)15個(gè)月的藥物服用觀(guān)測,8位僅服用riluzole藥物治療的患者已死亡,而服用鋰碳酸鹽的患者人群卻沒(méi)有出現死亡。
13、發(fā)現第一種噬病毒體
巨病毒分離毒株來(lái)自英國布拉福德市的一個(gè)冷卻塔。最初因其大。ㄊ且阎畲蟛《镜娜洞,而且大于很多細菌),該病毒被誤認為一種細菌,它是在名為“Acanthamoeba polyphaga”的原生動(dòng)物中發(fā)現的。當它被識別為一種病毒時(shí),它被稱(chēng)之為一種模仿病毒(mimivirus,因其與細菌相似而得名)正式稱(chēng)謂為APMV,F在,一種新的、甚至更大的APMV毒株已從巴黎一個(gè)水冷卻塔中分離出來(lái)。引人注目的是,該病毒并不是孤立的,其本身還被一種“衛星病毒”所寄生。被稱(chēng)為Sputnik的這種病毒在“建造”在被APMV共感染的阿米巴中的“病毒工廠(chǎng)”中復制。比照噬菌體,Sputnik被看作是人們所發(fā)現的第一種噬病毒體。它也許只是一座噬病毒體冰山之一角,因為對海洋水域所進(jìn)行的宏基因組學(xué)研究顯示,存在大量與巨病毒密切相關(guān)的基因序列,從而導致人們懷疑:它們是一種共同的浮游生物寄生蟲(chóng)。這種名叫Sputnik的病毒,可以從宿主病毒和其他微生物上“攻擊掠奪”基因,進(jìn)而實(shí)現顯著(zhù)的基因混合效應。
14、抗瘧疾基因可降低艾滋病患病幾率
美國空軍研究人員通過(guò)對1200名艾滋病患者的深入分析研究,從中發(fā)現了非洲后裔在艾滋病感染方面的一個(gè)新的基因危機。之前科學(xué)家都知道非洲人群中存在著(zhù)一種抵抗瘧疾的基因,然而,這種基因存在著(zhù)一定的矛盾性,它同時(shí)降低了艾滋病的感染幾率。
15、合成基因組人造生命誕生
今年1月份,有“科學(xué)怪人”之稱(chēng)的美國生物學(xué)家克雷格·文特爾和他領(lǐng)導的研究小組日前宣布,他們已人工復制成功一種支原體的基因組,完成“造物”的最關(guān)鍵一步。
據稱(chēng),這個(gè)支原體就是能導致性病傳播的生殖支原體,它擁有485個(gè)基因、58萬(wàn)對堿基,是已知的基因組最小、最簡(jiǎn)單的生命形態(tài)。由于無(wú)法自我復制,病毒不被認為是完整的生物。文特爾研究所的科學(xué)家將制造人造生命的研究分為“三步走”,“而整個(gè)過(guò)程是從四瓶化學(xué)物質(zhì)開(kāi)始的”。在第一步中,他們首先制造了4個(gè)DNA堿基A,G,C和T,這4個(gè)堿基可重復配對58萬(wàn)次,合成數百萬(wàn)DNA片段。第二步就是將這些片斷“組裝”成DNA鏈,并形成完整基因圖譜。文特爾說(shuō),這次的成功標志著(zhù)第二階段的完成。
該實(shí)驗室研究人員漢密爾頓·史密斯在《科學(xué)》雜志上發(fā)表論文稱(chēng):“我們的實(shí)驗證實(shí)創(chuàng )造大型基因組現在是可行的,是可以逾越的!
16、歐洲藍眼睛源于10000年前的基因突變
據今年1月份發(fā)表在《人類(lèi)遺傳學(xué)》雜志上的一項研究報告稱(chēng),人類(lèi)之所以長(cháng)著(zhù)藍眼睛是由于1萬(wàn)年前一次基因突變所形成的,此后這種藍色眼睛基因人群便迅速在歐洲人口之中蔓延。
17、美國食品及藥物管理局批準克隆動(dòng)物肉制品銷(xiāo)售
今年1月份,美國食品藥品管理局(FDA)宣布批準克隆動(dòng)物的奶制品和肉制品上市銷(xiāo)售,并宣稱(chēng)這些有爭議的食品可以像來(lái)自正常動(dòng)物肉制品那樣安全食用。
美國食品藥品管理局稱(chēng)“我們得出的結論是克隆動(dòng)物,比如克隆牛、豬和山羊的肉和奶,可以安全食用!贝饲,美國食品藥品管理局耗時(shí)6年研究是否允許以克隆動(dòng)物為原料制成的食品上市銷(xiāo)售。美國食品藥品管理局2006年宣布克隆動(dòng)物制品與正常飼養的牛的制品沒(méi)有任何區別,但FDA通告生產(chǎn)商在確定的指導政策出臺前不要上市銷(xiāo)售克隆動(dòng)物制品。
18、科學(xué)家僅需5分鐘觀(guān)測艾滋病毒誕生
今年6月份,美國洛克菲勒大學(xué)一位病毒學(xué)家和一位生物物理學(xué)家,利用一種特殊的、只照亮細胞表面的顯微鏡,親眼見(jiàn)證了幾十個(gè)分子在一個(gè)活的細胞表面聚集,最終形成一種可怕的病毒——艾滋病病毒的過(guò)程。這是人類(lèi)第一次看到艾滋病病毒的產(chǎn)生過(guò)程,將對艾滋病的治療和治愈產(chǎn)生巨大的影響。
19、隕石從太空帶來(lái)生命遺傳物質(zhì)
1969年,有著(zhù)4.6億年歷史的默奇森隕石(Murchison)墜落至澳大利亞境內。早期研究者在該隕星墜落地點(diǎn)提取到DNA及RNA成份,然而誰(shuí)都無(wú)法明確是堿基分子來(lái)自太空還是僅僅為土壤污染。今年6月份,倫敦帝國學(xué)院的澤塔·馬。╖ita Martins)和他的同事們經(jīng)過(guò)一系列研究后宣布他們在隕石上發(fā)現了遺傳物質(zhì)的關(guān)鍵組分。這一發(fā)現支持了一個(gè)觀(guān)點(diǎn),即40億年前小行星對地球的撞擊開(kāi)啟了生命之旅。
馬汀稱(chēng),她發(fā)現這顆隕石包含著(zhù)兩種分子:一種來(lái)自RNA的核苷酸基,另一種是黃嘌呤,它是合成DNA和RNA的中介物質(zhì)。她還對比了兩者中兩類(lèi)碳原子(碳13 與碳12)的百分比,相比之下,黃嘌呤含有更多的碳12。馬汀說(shuō):“這是第一次證實(shí)隕石中所含苷酸基是‘天外來(lái)客’,從該研究結果得知生命起源化學(xué)物質(zhì)就可能已流露出孕育生命的跡象!
20、微生物偷竊基因無(wú)性繁殖千萬(wàn)年
一直通過(guò)無(wú)性繁殖“傳宗接代”的淡水微生物曾讓科學(xué)家感到非常吃驚,現在他們通過(guò)研究發(fā)現,這些微生物能從其他物種“竊取”基因,因此它們或許能很好地幸存下去。他們發(fā)現,起源于細菌、真菌甚至植物的基因,組成了蛭形輪蟲(chóng)的DNA。蛭形輪蟲(chóng)是在4000萬(wàn)年前放棄有性生殖的微小動(dòng)物。
21、“精銳”免疫系統可以預防艾滋病
一些個(gè)別人感染艾滋病病毒,卻很少生病?茖W(xué)家暗示著(zhù)這些人群叫做“精銳受體”,他們的免疫系統能夠控制整個(gè)強度的艾滋病毒。研究人員發(fā)現測試者體內含有一種叫做“CD8+ T”細胞?茖W(xué)家指出,這二種機理不僅可以直接壓制病毒復制,還可以選擇變異病毒,抑制其病毒性發(fā)作。
22、罕見(jiàn)的基因突變導致精神分裂癥
許多小型的基因突變可能會(huì )促成精神分裂癥的形成,而這些基因突變中的每一種都是罕見(jiàn)的。盡管像精神分裂癥這樣的復雜疾病常常具有家族性,但似乎沒(méi)有一種單一的基因突變可以引起該種疾病。目前有關(guān)基因對精神分裂癥影響的研究工作假設是“常見(jiàn)疾病—常見(jiàn)等位基因”模型。該模型提出,精神分裂癥是由普通基因突變的結合所引起的,其中每種基因突變都貢獻了其適度的影響。
23、低脂飲食不如低碳飲食效果好
今年7月份,一項發(fā)表在《新英格蘭醫學(xué)》雜志最新研究顯示,吃低碳食物比脂肪食物對于減肥效果更明顯。研究人員對三種食物進(jìn)行了測試,低碳食物、高脂肪食物和低碳水化合物食物(地中海式食物),最終科學(xué)家們發(fā)現低碳食物能夠更好地控制體重減少。
24、唾液可以加速傷口愈合
荷蘭研究人員的一項研究表明,人類(lèi)唾液中有一種蛋白能有效加速潰瘍、外傷等傷口的愈合。研究人員在數個(gè)培養皿中培養從人的口腔內采集的上皮細胞,讓細胞增殖并布滿(mǎn)整個(gè)培養皿內表面,然后在每個(gè)培養皿內的細胞層中都劃掉一小片制造出“傷口”,接著(zhù)用人的唾液對“受傷”的細胞層進(jìn)行處理。16個(gè)小時(shí)后,人唾液處理過(guò)的細胞層“傷口”基本愈合。這表明,人唾液中含有特殊成分,能夠加速口腔細胞“傷口”的愈合。研究人員使用多種技術(shù)把人的唾液分離成單一成分,并進(jìn)行細胞“傷口”測試,發(fā)現起作用的是蛋白。
25、細菌生物首次被發(fā)現具有驚人記憶能力
今年2月份,日本科學(xué)家的一項最新研究首次證實(shí),在一種原生質(zhì)粘菌中發(fā)現了記憶能力和神經(jīng)活動(dòng)性。該研究成果有望揭示智慧和智力的最初起源。
日本北海道大學(xué)的Toshiyuki Nakagaki和同事曾經(jīng)證實(shí),阿米巴門(mén)菌能夠穿過(guò)迷宮,解決很簡(jiǎn)單的謎題。而在最新的研究中他們發(fā)現,當對一種名為多頭絨泡菌的阿米巴門(mén)原生質(zhì)粘菌施加一系列周期性刺激后,它能夠學(xué)會(huì )其中的變化模式并能夠按照預期,在下一次刺激到來(lái)之前改變自身的行為。更重要的是,研究人員發(fā)現即使當刺激停止,這一記憶仍會(huì )在多頭絨泡菌體內維持數個(gè)小時(shí)。
26、抗抑郁藥可用于治療弱視
今年4月份,意大利研究人員發(fā)現一種藥物可治療弱視,該研究發(fā)表在4月份出版的《科學(xué)》雜志上。據悉,這種藥物是普羅薩克(Prozac),曾是一種主要用于治療精神紊亂的藥物。在由意大利和芬蘭科學(xué)家組建的研究小組最新實(shí)驗中,他們對老鼠進(jìn)行了測試,結果發(fā)現它對于老鼠大腦視力組織具有一定的可塑性,該現象僅形成于早期發(fā)育階段。目前,科學(xué)家們推測普羅薩克可用于治療兒童早期視力下降。
27、科學(xué)家用病毒制造微型電池
今年8月份,美國麻省理工學(xué)院研究人員宣稱(chēng),僅有半個(gè)人體細胞大小的微型超前主義電池將由病毒微生物構成。麻省理工學(xué)院工程師現已完成這種微型電池三個(gè)部分中的兩部分設計,該微型電池可向植入式醫學(xué)傳感器或實(shí)驗室計算機芯片提供動(dòng)力,以及那些非常小的物體。此外,它還可以超乎想像地植入其他生命體內。據悉,這種微型電池可以在某裝置表面進(jìn)行蓋印或打印。
28、辣椒產(chǎn)生辣椒素避免真菌攻擊
今年8月份,一項科學(xué)研究顯示,辣椒產(chǎn)生辣椒素主要是用來(lái)保護它們不受真菌的攻擊感染,辣椒素是形成辣椒辛辣味道的主要化學(xué)物質(zhì)。據悉,研究人員對玻利維亞超過(guò)200英里長(cháng)區域中的辣椒的辣椒素濃度和真菌病害率如何變化進(jìn)行了調查,從而得出了上述結論。辣椒容易受到在其表面打洞取食的小蟲(chóng)傳播的真菌的感染。一旦真菌進(jìn)入果實(shí)中,即便是微量的真菌也足以毀掉辣椒種子。
29、快速受精揭示開(kāi)花植物多樣性之謎
目前據科學(xué)家評估,世界上有已知的270000種已知被子植物,或開(kāi)花植物,但僅有大約900種裸子植物,其中包括針葉樹(shù)、蘇鐵綱植物和銀杏樹(shù)等不開(kāi)花植物。美國田納西大學(xué)諾克斯維爾分校進(jìn)化生物學(xué)家約瑟夫·威廉姆斯(Joseph Williams)稱(chēng),被子植物和裸子植物之間的差異性在于被子植物存在至關(guān)重要的受精過(guò)程。他研究顯示,被子植物通過(guò)花粉管攜帶花粉中的精子與卵子快速結合,因此形成了世界上開(kāi)花植物多樣性。
30、細菌可以控制氣候
美國路易斯安那州大學(xué)生物科學(xué)系副教授布倫特·克里斯特納(Brent Christner)表示,在全球范圍內降水區域的大氣層中有一種非常有效的“造雨細菌”。它們能夠形成冰晶體,而這種冰晶體在云層中是形成雨雪的重要元素。這種存在于大氣層中的細菌被稱(chēng)為“造雨細菌”,可能引發(fā)形成云層中的冰核顆粒,進(jìn)一步影響全球氣候水循環(huán)。這項研究具有重要意義,填補了人們對大氣層冰核科學(xué)性理解的空缺。該研究報告將發(fā)表在11月17日出版的美國《國家科學(xué)院學(xué)報》(PNAS)期刊上。
31、鴨嘴獸具有爬行動(dòng)物、鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳動(dòng)物的基因特征
鴨嘴獸長(cháng)著(zhù)鴨子的嘴和腳;下蛋卻又用母乳喂養后代;一半時(shí)間生活在陸地上,一半時(shí)間又待在水中……集如此多的古怪特性于一身,難怪當這種澳大利亞特有的動(dòng)物剛被介紹給歐洲人時(shí),許多著(zhù)名的生物學(xué)家會(huì )認為,鴨嘴獸不過(guò)是一個(gè)拼湊出來(lái)的噱頭。雖然科學(xué)界早已接受了鴨嘴獸的獨特存在,但直到今年5月份,由美國華盛頓大學(xué)韋斯利·沃倫率領(lǐng)的研究小組成功破譯了鴨嘴獸的基因圖譜,它在進(jìn)化樹(shù)中的精確位置才得到確定。通過(guò)比對鴨嘴獸與其他動(dòng)物的基因圖譜,研究者指出,乳汁的產(chǎn)生開(kāi)始于距今1.66億年前,那時(shí),哺乳動(dòng)物剛剛從蜥形類(lèi)動(dòng)物中分化出來(lái),鴨嘴獸的祖先就出現于這個(gè)階段。此外,在許多與功能相關(guān)的基因上,鴨嘴獸既擁有哺乳動(dòng)物的類(lèi)似基因,也擁有鳥(niǎo)類(lèi)的類(lèi)似基因。
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