本周焦点
合成生物学,21世纪甫问世的分支学科,却携浪而来预示着未来的科技产业革命。而重塑生命体,正是此中的至高点。在本周,美国科学家公布首次人工合成真核生物部分基因组,成为了该领域一项里程碑式的成果。
约翰霍普金斯大学科学家们人工合成出两个染色体片断,并将其放入一个活酵母菌体内,目前酵母菌仍能正常存活,未出现明显异常。
在2010年,文特尔小组让首个人造细胞于实验室诞生的消息,入选了科技日报年度国际十大新闻。当时的人造单细胞生物尚是细菌的合成生物学成果,细菌属于原核生物,而此次采用了酵母,为更高级的真核生物,这亦是世界上首次成功合成真核生物的部分基因组。
并且,这项研究中出现一个亮点,就是科学家在人工基因组中设计了一种“拼凑”系统,激活相应的酶来开启系统后,可删除某些基因或重排基因序列,使酵母随之发生相应变异,这就能够得到不同属性的酵母。
此人工合成方法只针对非必需基因,并不会干扰内部结构,科学家计划在未来5年内以人造基因组取代酵母菌的所有基因组,让其进化出新菌株。
然而,就像合成生物学每一次进展都势必要被置于风口浪尖一样,另一种声音指出:进化乃自然法则,不可能受到人为糊弄,实验对象是否因此遭受限制——存活与繁殖机能缺损,尚需时间检验。
一周之“首”
首现形:“一仆二主”的小行星——地球只环绕太阳这一颗恒星,但银河系中却存在大量的双恒星系统。美国国家航空航天局(NASA)的“开普勒”望远镜首度让环绕两颗恒星运行的小行星现形,于理论上,在太阳系外存在生命的可能性相对更大了。不过,新出现的这颗行星应该很冷,没多大可能有生命存在。
首确定:生物信息传递通道很“狭窄”——细胞要通过分子通道发送和接收化学信号,但单个通道的数据容量却不足1比特,这是科学家们首次确定出的结果。这也表明,细胞无法只依靠该通道就做出决定,它们有时候会在这些已知通道外互相“交谈”。
首发现:突破血脑屏障的分子——人们首次发现,老鼠身体内产生的一种名为腺嘌呤核苷受体的分子,能对大分子进入大脑进行控制,当该分子在组成血脑屏障的细胞上被激活时,就会建立起一个进入血脑屏障的通道,借此更有效地治疗阿尔茨海默病、多发性硬化症等。
首研制:全双工无线网络——科学家最新研制的“全双工”技术,使手机等无线设备能用同一个频率与无线基站“交谈”并“倾听”其发射出的信号,改变了需要两个频率才能完成这一任务的现状。最新突破将使无线网络运营商在不新建基站的情况下,让网络吞吐量加倍。
前沿探索
以植物凝集素来提纯干细胞——因干细胞不纯引发并发症,是干细胞疗法中一巨大难题,而今科学家一改此前专注于动物性抗体研发的思路,使用植物产生的凝集素将干细胞从混合细胞中分离出来,克服了既往瓶颈。除更安全可靠外,新方法的应用范围也更广,且更会便宜100多倍。
抗肿瘤药物的漂亮“组合拳”——将多种药物组合起来获得的新的综合疗法,有望治疗两种极具侵略性的肿瘤疾病。研究人员近期就成功地找到了这种药物组合:与甲型多发性神经纤维瘤相关的神经系统肿瘤以及KRAS变异肺癌这两种顽症的对抗者。而在此之前,人们对这两种肿瘤病症几乎束手无策。
“最”案现场
最强推力的火箭——NASA公布了建造大推力火箭的计划。新火箭借鉴航天飞机使用的液氢液氧引擎、燃料箱以及升级后的航天飞机固体燃料推进器。它将比美国登月项目所用的“土星5号”火箭更强大。待研制成功后,它将是美国推力最强的运载火箭,可以运送宇航员前往火星等深空探索目的地。
最楚楚可怜的小猫——和人体内对抗艾滋病病毒(HIV)的情形一样,猫用于抵御病毒感染的限制因子在FIV(猫类免疫缺陷病毒)面前同为失效。因此,科学家将抗猴艾滋病病毒的恒河猴基因和在紫外线照射下会发绿色荧光的水母基因注射到未受精的猫科动物卵子中,新近培育出的3只转基因荧光猫都能对抗FIV,这些在黑暗中荧荧发光的小猫眼神无辜,却肩负着“抗艾战士”光辉使命,帮助人类尝试研发出艾滋病疫苗及新疗法。
奇观轶闻
“看见了”看不见的星体——仍然是捷报不断的开普勒望远镜,它发现天琴星座中一颗行星在其轨道中轮番地早来或迟到,这证明着它附近藏匿着一个“看不见的星体”。该星体可谓“人在江湖,但江湖却没有它的踪迹”,至今无法从质量上探测到它的存在,于是天文学家头一次用这种方法确切探测到一颗此前未知的星体。
金属生命?变形金刚!——英国科学家用含有金属的巨型分子成功地制造出了类似于细胞的气泡,并赋予它们一些类似生命的特征。如能诱使这些气泡演变成完全无机且能自我复制的实体,就证明了金属(无机物)生命体可存在。换句话说,像赛伯坦星球的变形金刚那样并不基于碳的生命形式也就成为了现实。届时,人类搜罗外星生命的范畴可不只是延展了一点儿。