“可調(diào)節(jié)睡眠時間的基因”等１２則

彭　文

為什么有些人每天睡4個小時就精力充沛，而有些人睡12個小時還是昏昏不醒?一個中、美、德多國科學(xué)家組成的研究小組發(fā)現(xiàn)，一種名為DEC2的基因發(fā)生突變可以顯著減少睡眠時間。這是科學(xué)界發(fā)現(xiàn)的首個可調(diào)節(jié)人類睡眠時間的基因。研究人員在一對母女身上同時發(fā)現(xiàn)了這種突變基因，她們家的其他成員每天要睡8個小時，而她們平均每天只需睡6小時15分。為了驗證這種基因變異可以縮短睡眠時間，研究人員對實驗鼠和果蠅進行基因改造，結(jié)果顯示，“轉(zhuǎn)基因鼠”比正常實驗鼠少睡約1個小時，“轉(zhuǎn)基因果蠅”比正常果蠅少睡約2個小時。研究人員希望借此開發(fā)出新的治療睡眠紊亂的療法。

艾滋病毒完整基因組首次破譯

美國一個科研小組成功破譯了艾滋病病毒的完整基因組。這對于人類理解艾滋病病毒感染人體的機制，尋找抗“艾”新療法提供了有力幫助。艾滋病病毒的遺傳信息由單鏈核糖核酸(RNA)分子攜帶，比雙鏈脫氧核糖核酸(DNA)分子攜帶遺傳信息的情況更難破譯。研究人員此次采用新型化學(xué)技術(shù)，得到了整個基因組的編碼。結(jié)果顯示，艾滋病病毒的整個基因組是由兩條單鏈RNA組成的，每一條都包含近1萬個核菅酸。研究人員認為，掌握完整的艾滋病病毒基因組后，他們就可以設(shè)計實驗，查明某個特定基因在病毒感染人體過程中發(fā)揮什么作用，在這一基礎(chǔ)上有望開發(fā)出對付艾滋病病毒的新藥。

會做“瑜伽”伸展的DNA

德國和美國的科研人員設(shè)計出一種將DNA(脫氧核糖核酸)伸展彎曲成不同形狀的技術(shù)，這種技術(shù)將來可望用于制作在體內(nèi)遞送藥物、修復(fù)組織的納米裝置。研究人員首先設(shè)計了以“蜂巢格”方式排列的DNA螺旋束，其中一些螺旋束中插入了額外的DNA堿基對，另一些螺旋束中的堿基對則有缺失。這樣的構(gòu)造可以產(chǎn)生應(yīng)力，有助于將DNA束裝配成尺寸只有幾十納米的物質(zhì)。應(yīng)用這種技術(shù)，研究人員可以控制DNA伸展彎曲的方向和程度。目前他們已經(jīng)制成具有三維結(jié)構(gòu)，形如齒輪、彎管的納米級“元件”。用DNA進行納米尺度的自組裝，在分子計算、納米技術(shù)等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。

可“聞”出水果成熟度的儀器

不是每個人拍拍西瓜或聞聞菠蘿就能知道它是否成熟了。德國科研人員開發(fā)出一種高科技儀器，可以馬上“聞”出水果的成熟度。這種儀器的核心技術(shù)是用金屬氧化物氣敏傳感器去檢測水果釋放出的特殊氣味，最后分析判斷出水果的成熟度。其具體工作過程是，先用高分子分離柱將待測水果的氣味提純，再讓帶有這一氣味的氣體通過溫度達300℃～400℃的傳感器，傳感器內(nèi)的金屬氧化物可與氣味進行反應(yīng)，最后儀器根據(jù)反應(yīng)狀態(tài)自動分析出水果的成熟度。利用這種儀器，可以直接在倉庫中高效檢測出待售的水果的成熟度。

精子質(zhì)優(yōu)的男性易長壽

丹麥的一項研究顯示，精子質(zhì)量好、再造能力強的男性更容易長壽。研究人員對1963～2001年間在哥本哈根精子實驗室注冊的約4.3萬名男性進行了比較研究，結(jié)果顯示，每毫升精液中有4000萬個精子的男性，其抵抗疾病、免于因病死亡的身體機能比每毫升精液僅有1000萬個精子的男性高出40％。此外，精子活躍度也是顯示男性健康的另一重要因素，擁有75％正常和活躍精子的男性，其因病死亡的風(fēng)險要比那些僅擁有25％正常和活躍精子的男性低54％。不過，精子質(zhì)量不高的男性無須因上述發(fā)現(xiàn)而擔(dān)心，因為該研究結(jié)果僅顯示精子優(yōu)質(zhì)的男性更容易長壽，精子質(zhì)量不高者的壽命往往也是正常的。

早老蛋白有損老人記憶

人一上年紀，就容易忘事。法國科研人員發(fā)現(xiàn)，隨著年紀增長，大腦中的早老蛋白－1的數(shù)量會隨之增加，從而對老年人的記憶力造成損害?？蒲腥藛T向?qū)嶒炇笞⑸淞藳]有發(fā)生基因突變的早老蛋白－1，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)老鼠腦內(nèi)出現(xiàn)過量的早老蛋白－1時，大腦中的“突觸可塑性”就會出現(xiàn)異常，從而影響到記憶力。突觸是大腦內(nèi)部信息交換和儲存的重要場所，它們構(gòu)成了神經(jīng)連接網(wǎng)絡(luò)。所謂“突觸可塑性”指的是這一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可變和順應(yīng)能力，對大腦的記憶力發(fā)揮著重要作用。此外，近期的一些研究證實，無論老年人是否患上了阿爾茨海默氏癥，他們腦中早老蛋白－1的數(shù)量都會有所增長，這就說明該蛋白質(zhì)會對所有老年人的記憶力產(chǎn)生影響。

精神變態(tài)者大腦構(gòu)造異常

英國一項最新研究顯示，精神變態(tài)者的大腦構(gòu)造與正常人有明顯差異。這是科學(xué)界首次揭示大腦構(gòu)造與精神變態(tài)之間的關(guān)系，它將有助于對精神變態(tài)者的治療。研究人員通過對那些確診的精神變態(tài)者大腦中的“鉤束”進行測量發(fā)現(xiàn)，與同齡和智商相當(dāng)?shù)恼Ｈ讼啾?，精神變態(tài)者大腦中“鉤束”的完好性差，且其“鉤柬”的異常程度與精神變態(tài)的嚴重程度有明顯相關(guān)性?！般^束”是大腦中名為“杏仁核”的區(qū)域和名為“眶額皮質(zhì)”的區(qū)域之間的連接通道：“杏仁核”號情緒、侵略性等有關(guān)，而“眶額皮質(zhì)”與大腦決策有關(guān)。以前曾有研究認為精神變態(tài)與“杏仁核”和“眶額皮質(zhì)”等區(qū)域的功能紊亂有關(guān)，但一直沒有關(guān)注大腦各區(qū)域之間的連通性。

印刷出來的“薄紙”電池

德國研究人員最近開發(fā)出了世界上首款“可印刷的”電池，它薄如紙張，用絲網(wǎng)印刷技術(shù)就能生產(chǎn)。這種“薄紙”電池每個重量不足1克，厚度不到1毫米，因此實際應(yīng)用中可嵌入賀卡等用電量很小的小型載體中使用。除了纖巧，這種電池與傳統(tǒng)電池相比還具有制造成本較低、不含汞，對環(huán)境無污染等優(yōu)勢。這種電池的電壓為1.5伏，可通過幾個電池串聯(lián)獲得更高的電壓。利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)，研究人員已成功地在實驗室中實現(xiàn)了這種電池的印刷生產(chǎn)，預(yù)計今年年底可實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。

紅酒提取物可對抗炎癥

英國研究人員日前發(fā)現(xiàn)，從紅葡萄酒中提取出的抗氧化物質(zhì)白藜蘆醇有助于對抗身體中的炎癥。研究人員將實驗鼠分為兩組，先給其中一組注射白藜蘆醇，再向兩組小鼠同時注射強炎性藥劑。結(jié)果未注射白藜蘆醇的小鼠表現(xiàn)出嚴重的敗血癥癥狀，而事先注射白藜蘆醇的小鼠則安然無恙。研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇抑制了引發(fā)炎癥的兩種主要蛋白質(zhì)。白藜蘆醇存在于葡萄皮中，它在紅葡萄酒中的含量要高于白葡萄酒。此前的研究證明，白藜蘆醇可用于防止血液凝塊和對抗癌癥。

電子被證實可以分裂

電子通常被認為不可分，但1981年有物理學(xué)家提出，在某些特殊條件下電子可分裂為帶磁的自旋子和帶電的空穴子。英國研究人員最近通過實驗證實了這一理論假設(shè)。他們將極細的“量子金屬絲”置于一塊金屬平板上方，控制其間距離為約30個原子寬度，并將它們置于約零下273攝氏度的超低溫環(huán)境下，然后改變外加磁場，發(fā)現(xiàn)金屬板上的電子在通過量子隧穿效應(yīng)跳躍到金屬絲上時分裂成了自旋子和空穴子。人們對電子性質(zhì)的研究曾掀起了半導(dǎo)體革命，使計算機產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，而現(xiàn)在關(guān)于自旋子和空穴子的最新研究進展，可能會促進下一代量子計算機的發(fā)展，帶來新一輪的計算機革命。

精神壓力會讓小鼠患上“強迫癥”

通常認為，長期精神壓力可以改變激素分泌，進而影響人的行為和記憶。葡萄牙研究人員發(fā)現(xiàn)，長期精神壓力會讓小鼠“偏好”習(xí)慣性重復(fù)，它們寧可做出機械性重復(fù)動作也不愿改變行為以獲得獎品。研究人員讓不同組別的小鼠通過按壓各種控制桿以獲取小球、糖果等獎品。與對照組的小鼠不同，處于精神壓力下的小鼠持續(xù)按壓同一個控制桿，即使這種行為已不再產(chǎn)生任何獎品。通過監(jiān)測它們的大腦發(fā)現(xiàn)，小鼠大腦前額葉皮層和背側(cè)紋狀體兩個與做決定有關(guān)的區(qū)域萎縮了，但另一個與習(xí)慣形成有關(guān)的區(qū)域卻得到擴展。這項研究有助于解釋為什么上癮或強迫行為總是與精神壓力共存。

吃新鮮生蒜有助心臟健康

曾有研究證實大蒜有益心臟健康，但如何吃蒜才能更好發(fā)揮這一功效卻很有講究。美國研究發(fā)現(xiàn)，將新鮮的大蒜切片或搗碎后生吃更有助于心臟健康。研究人員對兩組老鼠進行了心臟病模擬實驗。研究人員分別用等量的新鮮生蒜提取液和干蒜提取液喂食兩組實驗鼠，每天的喂食量相當(dāng)于人每天食用兩勺大蒜。一個月后，研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)心臟血流被切斷半小時后，進食新鮮生蒜的老鼠比對照組老鼠更快恢復(fù)心臟供血。大蒜的神奇保健功效并不僅源于其中豐富的抗氧化劑，新鮮生蒜被切片或被搗碎后產(chǎn)生的硫化氫更能促進人體內(nèi)血液流通，從而起到保護心臟的作用。而經(jīng)過烹煮或曬干的大蒜卻沒有此功效。