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据大众科学网1月24日报道，也许，在我们的性格形成时期，不知多少次看过《人间大浩劫》(The Andromeda Strain)，里面的情节可能无数次让我们从睡梦中惊醒。然而，当你听说微生物学家“复活”了长期沉睡的致命病毒，对人类充满敌意的银狐现身西伯利亚，士兵服用了“清醒药丸”可二十四小时不睡觉、全天在战场上拼杀的时候，你会禁不住不寒而栗。千万不要认为这些都是恐怖电影中的情景，下文中令人难以置信的研究项目会证明这并非是虚构，一些备受我们尊敬的科学家正在实施。他们均提出了颇为“理性”的目标，研究在不知不觉中进行，只不过我们对此一无所知罢了。3 j) d, i8 h9 ?2 R4 |, }
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1.重建1918流感病毒
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2 w# U" W6 `% {6 U; D- j 1918年西班牙流感疫情是人类在20世纪经历的最严重的一次瘟疫，全世界共有五千万人丧生。一年内，这种流感病毒发生变异，免疫性扩展，流感随即消失。2005年10月，美国疾病预防控制中心领导的一个研究小组提取了埋葬于永久冻结带下一名患病女死者遗体的肺组织样片。通过从这些样片和存放于福尔马林中的活体解剖组织中提取的基因样本，研究人员终于成功复制出这种病毒数个基因编码。目前，重建的1918流感病毒存放于实验室冰箱内，但它们的致命性一如既往。
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" ^+ Q4 K' I9 ^6 O2 @' |5 r 研究初衷：科学家表示，这些病毒有助于揭示流感爆发的机理，可深入了解H5N1禽流感病毒如何从禽类传播给人类。瑞典卢德大学传染病医师、前联合国派驻伊拉克武器核查人员埃尔林·迈赫拉(Erling Myhre)表示，重建1918流感病毒“肯定会引起许多人的好奇心，可以让我们更好地了解流感遗传信息如何随时间推移而改变。”这项研究工作目前仍在继续进行当中。去年10月，研究小组首次公开了一种可预防重建病毒的疫苗。
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危险因素：这一项目被专家称为是“双刃剑”研究，顾名思义，它既有有利于人类的一面，也存在潜在的险恶风险。研究人员认为，针对人类威胁的研究与生俱来便存在风险。美国科学家联盟生物政策主任迈克尔·斯特宾斯 (Michael Stebbins)说：“公众应该清楚，为了准备应对流行性疾病和生物恐怖主义，我们必须从事颇具风险的研究工作。”/ O6 U2 s: [' m5 J7 Y" B) o
; M3 ^1 w' N/ G) i0 U, M, a5 { 然而，这项工作却让一些科学家感到阵阵恐慌。哈佛大学滤过性病原体学家、非赢利组织军备控制与不扩散研究中心科学工作组成员延斯·库赫恩(Jens Kuhn)说：“1918流感病毒重建在其它国家眼中是个糟糕案例。”一旦拥有合适材料，“任何人都能根据已经公开的基因组密码重造这种病毒。”加拿大一个研究小组目前就在研究其重建的1918流感病毒。尽管迄今为止尚没有1918流感病毒从保存它们的防污染实验室中泄漏的报道，但SARS病毒泄漏在几年前全球SARS大爆发时多次被曝光，这不免令人忧心忡忡。
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- w+ f( |0 J0 V0 A 尽管目前的抗病毒药物和最新问世的疫苗可以阻止重建病毒在老鼠身上传播，但并不能保证这些方法适用于人类，因为在1930年之后出生的人并不具备对1918年病毒的免疫力。美国罗格斯大学微生物学家理查德·埃布赖特 (Richard Ebright)就对此项研究持批评态度。他说：“在那种条件下重造1918流感病毒是不负责任的行为。如果必须从事这项工作，那也应该以不同方式进行。”% x3 m. H; @ w0 K. [
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7 G5 K0 ~/ d2 j4 e' }5 {* V* o 2.二十四小时清醒药丸7 O/ g0 Z% n8 T4 X- V
3 A/ m; D1 ^. X J6 @+ D( a( l 根据美国全国睡眠基金会统计数据，71%美国人的工作日夜晚睡眠时间在八个小时或八个小时以下，更令人担忧的是，这一比率在不断升高。英国牛津大学生理节奏专家拉塞尔·福斯特(Russell Foster)表示：“我们正身处一个睡眠越来越被剥夺的社会。”不过，最新一批“改善失眠”的药物也许能够改善人的警惕性，且没有任何真正的副作用。9 ]) r- B0 f' Y! v3 V/ _- h
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去年夏天，美国国防部高级研究规划局(DARPA)测试了CX717药物，研究对象在服用了这种药物之后，能够在战场连续20小时不睡觉。每天只睡4个小时，剩余时间保持警醒，思维活跃，这倒是让人充满了遐想。与此同时，英国军方正试验一种可令士兵不会感到疲倦、连续两日保持清醒的药物“莫达非尼” (Modafinil)。该药俗称“丧尸药”，原用于治疗罕见的嗜眠病。莫达非尼品系的新药“armodafinil”甚至能让人保持更长时间的清醒，目前正欲申请获得美国联邦食品药品管理局(FDA)批准。
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研究初衷：美国宾夕法尼亚州制药公司“Cephalon”开发出莫达非尼和 “armodafinil”用于治疗间发性嗜睡症，这种睡眠疾病伴有短暂的深度睡眠发作，有时会出现麻痹和幻觉等特征，从而使其成为取代咖啡因的新一代醒觉药物。这种保持长时间清醒的能力具有改变世界的潜力。研究发现，白炽灯可以让工人们在太阳落山后保持原来的工作效率。因此，能让人几天不睡觉依然保持注意力高度集中的药物将是未来研究的重点。( u* L. W/ n6 q) ]0 k4 R: e; Z
6 A6 n: ]; B+ w: U5 t 危险因素：清醒药丸”可以让我们保持高效的工作效率。这难道不是一件好事吗？它们将让我们真正进入到一种每日工作或每日狂欢的状态吗？美国宾夕法尼亚州立大学睡眠研究人员戴维·丁格斯(David Dinges)过去多次测试这种理论。他说：“莫达非尼仅仅是个开始。”* R' F8 r2 r, A* q& B
- e+ J3 M# ~; Y( `0 b% d5 } 福斯特对此表示赞同：“我们有可能会成为第一个真正全天二十四小时不休息的物种。但我们对征服睡眠的后果知之甚少。”据报道，老鼠在连续17天不睡觉后会一命呜呼。“清醒药丸”似乎作用于一个或两个神经传递素。尽管如此，它们并非“复制”真正的休息时间。一般情况下，只有四至五个神经传递素共同发挥作用，才能让人自然地保持清醒。
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% U0 W. Y B6 h 3.机器人士兵
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Z m$ Z4 @8 ` 韩国政府和三星科技公司日前揭开了SGR-A1机器人的神秘面纱，这种装备有武器的机器人可以利用其高清晰红外线摄像机自动跟踪两英里半以外的闯入者。如果闯入者不能向机器人声音识别系统提供正确的密码，他将被遥控操作人员视作敌人，后者会命令机器人发出警告，如果对方不听劝告，机器人将发射橡皮子弹或真的子弹，释放催泪瓦斯。
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研究初衷：韩国是世界上出生率最低的国家之一，同时又不得不提防一个强大的对手——朝鲜。韩国政府投入数百万美元用于研制具备监视和警戒功能的智能机器人，以缓解劳动力不足的局面。预计这种机器人将在2008年之后服役，届时它们将被部署倒韩国边境、海岸沿线及恐怖分子计划袭击的目标等地区，担负起监视敌人的重任。
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T% K ?2 L, R+ u( f; h* Q 危险因素：福斯特-米勒(Foster-Miller)公司曾研制出第一种具有革命性意义的新型“武装机器人”SWORDS。该公司早已听到了人们对这种机器人的各种疑虑。公司副总裁罗伯特·奎恩表示：“美国要我们绝对保证 SWORDS不能自动发射子弹。”三星公司也坚持说，他们研制的智能机器人采取了类似保障措施：操作人员必须按SGR-A1“发射”键，它才能使用武器，同时操作人员还能指定非开火区。据合作开发SGR-A1机器人的高丽大学研究人员说：“这套安全系统的准确特性尚属机密信息。但它的目标是防止意外事故发生。”另外，通过机器人做出生死抉择的士兵仍不可避免面临许多烦恼。
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4.“地球遮阳伞”- B& N: I$ e- H2 x
z& g6 [0 Q" g, P/ s+ t- [ 抗击全球变暖的最新计划听上去更像是“银河大战”：微型太空飞船发射的星云让1.8%的太阳光远离地球。美国亚利桑那大学斯蒂瓦天文台大镜实验室著名天文学家的罗杰·安吉尔(Roger Angel)终于解开了这道数学题。现如今，随着得到美宇航局先进概念研究所大笔资金支持，安吉尔正在制作一把巨大的“轨道遮阳伞”。按照安吉尔的构想，微型飞船可以发射到L1轨道，这条轨道每年的运行轨迹同地球相同。从那里，飞船的“大阴影”有助于整个地球的温度降下来。3 [8 l8 v3 q* o+ _6 @
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研究初衷：日渐升高的二氧化碳排放水平意味着全球气温在本世纪末将有可能上升10华氏度。反射太阳热量则可以缓解干旱、洪水、瘟疫和物种灭绝等对地球灾难性影响。, V1 @" x) d6 j, E. D' y
4 f# S5 B: C* V% e 危险因素：是二氧化碳排放造成全球气候变暖，还是太阳光本身？我们难道不需要把太阳光用于关键的事情吗？安吉尔承认：“这些措施可能对地球影响并不显著。”反射太阳光也许并非解决目前全球气候变暖的最有效措施之一。美国宾夕法尼亚大学气候变化专家理查德·埃利(Richard Alley)说：“如果一方面大量排放二氧化碳，另一方面又在阻挡太阳光线，我们就不会拥有与以前一样的气候特征。”9 X& v4 ]1 |; B9 M" U& W1 r
2 d3 i; P8 j& s' G+ V+ o, ? 埃利更为担心的是，飞船也许会忽然停止运行。他说：“如果我们排放的二氧化碳将来是目前水平的两倍、三倍甚至四倍时，气温就会升高10华氏度，这把‘遮阳伞’照样不起作用。如果有意外发生，飞船忽然消失了。你希望看到剧烈的气候变化吗？这可能是对‘遮阳伞’系统的一次打击。”安吉尔认为，他的方法可与其它方法相结合，用以阻滞太阳光的热量。他说：“这种方法绝对不能消除二氧化碳的困扰。”/ p* `5 e: J) O! T
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[& b- k9 Q, _$ t 5.繁殖凶残食肉动物6 T0 E/ y6 C! R8 ~" e! e
4 s1 G0 R" d& p: E9 H1 ] 俄罗斯新西伯利亚细胞学与遗传学研究所的科学家一直在有选择性地繁殖对人类充满敌意的银狐。经过漫长的三十六代之后，两百只银狐确实对人类产生敌意，一旦有人靠近它们的笼子，它们就会发出尖叫声，猛咬铁栏杆，大有不冲出来誓不罢休的架势。3 R! h+ p4 t: p3 h0 w0 n7 `
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研究初衷：已逝苏联遗传学家德米特里·贝尔耶夫(Dmitry Belyaev)从1959年开始对银狐进行实验，他当时的目标充满善意——最终把它们完全驯化。贝尔耶夫连续繁殖出几代对人类友好的银狐，而且基本上是以极少的时间复制了1.2万年之久的动物驯化过程。这一项目不断揭示了生性凶残的狼如何在人类摆布下进化成性情温顺的狗。1 D9 U& ?( S- I, X2 q o
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但在 1970年，为了探索动物行为的广度，这一研究项目开始繁殖侵略性极强的品种。夏威夷大学从事侵略行为研究的卡罗琳·布兰查德(Caroline Blanchard)曾参观过银狐繁殖农场。他说：“这是一个不切实际、想入非非的项目。”俄罗斯科学家并没有停止兴风作浪。加拿大莱斯布里奇大学侵略行为研究专家塞尔吉奥·佩里斯(Sergio Pellis)教授说，贝尔耶夫的“继承人”柳德米拉·特鲁特(Lyudmila Trut)1999年在美国《科学家》杂志上撰文称，他们的研究“产生了巨大的冲击。”佩里斯说：“让动物到达极限，你就能确定每种特性的进程。”8 Z; Q: u) d8 r& l% N
, X/ O7 N" x: j4 J 危险因素：被驯化的银狐并不会四处乱窜，通常生活在这个世界上最偏远城市之一的铁笼中。即便侥幸逃脱，它们也不能在野外存活太久。佩里斯说：“‘侵略性 ’一词被误用了。这些动物具有超乎寻常的防御心理。”如果不是饿得半死，它们绝对不会从藏身之处现身，但在出来寻找食物时，它们就有可能威胁到人类的安全。 Y! }4 G$ n. I; R }0 K, M8 b$ B# z' [
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6.人类具备再生能力2 A' ~9 z: g% R* i8 Z
7 T, A- Z; \$ ?% T- r( ? 两栖动物若是肢体或是身体其它部分受损，它们可以再生出新的肢体或是在不留下任何伤疤的情况下使伤口痊愈，但哺乳动物尚不具备这种再生能力。美国杜兰大学细胞生物学家肯·穆尼奥卡(Ken Muneoka)说：“这显然是一个很大的难题。”根据美国国防部高级研究规划局(Darpa)最近一项投入760万美元的研究项目，两个科研小组将尝试改变人类这一进化缺陷，赋予我们再生能力。
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该研究项目当前的目标是培育哺乳动物胚基(blastema)，即可再生新的两栖动物肢体的一组胚胎细胞。美国国防部高级研究规划局希望科学家能在四年内再生老鼠爪子。一旦这一目标实现，科学家下一步会顺理成章会聚焦于人类再生能力的研究。
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研究初衷：从朝鲜战争至今，美国被截肢军人的比例翻了一番，这是防弹衣和战地医学发展带来的后遗症。美国国防部高级研究规划局的资助将有助于科学家进一步推进对组织再生的基因和细胞进程的研究。领导其中一个研究小组的科学家穆尼奥卡说：“即便我们失败了，我们也会掌握更有效的疗伤方法。”
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危险因素：另一研究小组的负责人、美国匹兹堡大学麦高恩再生医学研究所的斯蒂芬·巴迪拉克(Stephen Badylak)表示，同奇特的项目名称(“不，我真的有两条左腿”)一样令人吃惊的是，该项研究并不涉及基因学。他说：“我们需要的基因就在那儿。”哺乳动物已经可以再生肢体，只不过这种再生能力同两栖动物相比是小巫见大巫。指尖脱落的孩子可以再生出骨骼和组织。两个研究小组正沿着更令人好奇的研究方向前进。费城威斯塔研究所免疫学家艾伦·赫伯-卡茨(Ellen Heber-Katz)教授发现，实验鼠“MRL”品种的再生能力介于两栖动物和正常哺乳动物之间。
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* K/ c9 E* g. G$ [ 赫伯-卡茨教授表示，他们曾切掉或损毁实验鼠的不同器官，如足趾、尾巴、耳朵，甚至心脏组织，但它们重新生长出来，尽管并没有原来那么完整。这项研究显然具有不同寻常的意义，也许可以改变被截肢者的一生。科学家相信，在把细胞成分和细胞外成分(如激素、维生素A，成纤维细胞)混合后，用于新近截肢处，可让它们逐渐再生。巴迪拉克信心十足地说：“我们能在九个月内让完整再生一个人。肢体再生也许有一天是轻而易举之事。” |
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狗仔卡
发表于 2007-1-25 09:27
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