文章轉(zhuǎn)自《環(huán)球科學(xué)》 生物會可能根據(jù)需要產(chǎn)生適應(yīng)性突變嗎？ 1944年，哥倫比亞大學(xué)的遺傳學(xué)博士生伊夫琳·威特金做實驗時出現(xiàn)了一個偶然的失誤。她在紐約冷泉港實驗室做的第一個實驗中，不小心用致死量的紫外線照射了數(shù)百萬個大腸桿菌（E. coli）。當(dāng)她第二天回去檢查樣品的時候，那些大腸桿菌都死了——除了其中一個樣品中的四個細(xì)胞，它們存活了下來，并且能夠繼續(xù)生長。這些細(xì)胞奇跡般地耐受了紫外線的照射。威特金猜測，這個培養(yǎng)基里的細(xì)胞恰好出現(xiàn)了能讓它們生存下來的突變，似乎是個非常幸運的巧合——巧合到她開始懷疑這究竟是不是個巧合。 在接下來的二十年間，威特金一直致力于研究這些突變?yōu)槭裁磿霈F(xiàn)以及是怎么出現(xiàn)的。她發(fā)現(xiàn)了一種被稱為SOS反應(yīng)的機制，這是一種細(xì)菌基因組被破壞時采用的DNA修復(fù)機制，在這個過程中幾十個基因變得活躍、突變率上升。一般來說，這些額外的突變多數(shù)對生物體是有害的，但它們使適應(yīng)環(huán)境成為了可能，比如發(fā)展出的紫外線和抗生素抗性基因。 從那時起，困擾進化生物學(xué)家的問題就是，這種現(xiàn)象是自然的安排嗎？這種突變增加僅僅是基因自我修復(fù)過程中的一個附帶的結(jié)果；還是，像一些研究者聲稱的那樣，突變率增加本身就是一種進化出的適應(yīng)性，有助于細(xì)菌在壓力環(huán)境中更快地進化出有利的特征？ 這個問題極具挑戰(zhàn)性，科學(xué)家不僅需要有力地證明惡劣環(huán)境能...
發(fā)布時間:
2017
-
09
-
14
來源：
文章轉(zhuǎn)自：環(huán)球科學(xué) 科學(xué)家已經(jīng)可以用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞培育出迷你大腦 傳說，阿爾伯特 · 愛因斯坦的大腦與眾不同。 1955 年，在他過世之后，病理學(xué)家托馬斯 · 斯托爾茲 · 哈維（Thomas Stoltz Harvey）取出這位偉大物理學(xué)家的大腦，切片后保存了起來——哈維自己就近乎癡狂地私藏了幾片。其余的那些在博物館里落了腳，成為了“天才”一詞令人生畏的象征。然而，迄今為止無人能通過這些天才的碎片重現(xiàn)一個天才的大腦。 今年7月，作家菲利普 · 波（Philip Ball）在《大西洋月刊》上發(fā)表了一篇名為《為什么哲學(xué)家如此癡迷缸中之腦》的文章，他聲稱“在倫敦大學(xué)學(xué)院研究人員的幫助下，我擁有了自己的‘迷你大腦’?！蔽闹袑懙?，研究人員們提取了他的皮膚細(xì)胞，將其轉(zhuǎn)化為干細(xì)胞，讓其發(fā)育為大腦組織。這種方法被稱為細(xì)胞核重編程和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，可將成熟的體細(xì)胞重新誘導(dǎo)回早期干細(xì)胞的狀態(tài)。這項技術(shù)及其主要貢獻(xiàn)者劍橋大學(xué)發(fā)育生物學(xué)家約翰 · B · 戈登（John B. Gurdon）和京都大學(xué)物質(zhì)-細(xì)胞統(tǒng)合系統(tǒng)據(jù)點 iPS 細(xì)胞研究中心主任長山中伸彌，獲得了 2012 年的諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎。就像尚在胎兒時期的神經(jīng)元一樣，轉(zhuǎn)化后的皮膚細(xì)胞重...
發(fā)布時間:
2017
-
08
-
25
來源：
文章轉(zhuǎn)自：環(huán)球科學(xué)動物實驗雖然極具參考價值，但有時并不能反映藥物在人身上的效果。 新藥來到我們的藥店之前,都需要經(jīng)歷嚴(yán)苛的從實驗室到多項人體試驗的過程。 在這一過程中當(dāng)然會有動物實驗，比如針對2型糖尿病藥物的小鼠試驗。 雖然小鼠并不是人類，但它們是有價值的實驗對象，因為它們與人類在生物學(xué)上確實有著很多相似之處。但有時候人們卻無法解釋為何在小鼠身上試驗成功的藥物在人身上失敗了?，F(xiàn)在科學(xué)家們終于破解了該類現(xiàn)象的成因。 來自瑞典隆德大學(xué)和倫敦帝國理工的研究者們發(fā)現(xiàn)了小鼠和人類之間此前未知的區(qū)別：在負(fù)責(zé)分泌胰島素的胰腺β細(xì)胞表面，兩者擁有不同的G蛋白組合受體（GPCRs）。 G蛋白組合受體在許多細(xì)胞表面被發(fā)現(xiàn)，這類受體能夠通過不同分子類型的G蛋白接受化學(xué)信號。人體有約1000種不同類型的G蛋白受體，每一種都精準(zhǔn)地對特定的分子信號做出響應(yīng)。 在人體內(nèi)，這些受體的功能多樣，包括對某些味道和氣味的識別，免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，神經(jīng)信號的傳輸?shù)鹊取?#160;這是為何這類G蛋白受體常作為藥物靶點。當(dāng)前研究這類藥物的體內(nèi)運輸十分熱門，據(jù)估計大概40%現(xiàn)代處方藥是作用于這類受體類型的。 但是，當(dāng)該類受體藥物用于治療2型糖尿病時，我們極少獲得成功。這很可能是因為老鼠和人胰腺β細(xì)胞的G蛋白受體并不一致。 科學(xué)家們此前已經(jīng)知道這可能就...
發(fā)布時間:
2017
-
08
-
08
來源：
轉(zhuǎn)自：環(huán)球科學(xué)在抗擊疾病的征程上，科學(xué)家要關(guān)注不僅的人類自己，其他動物也會給我們帶來啟示。 近年來，裸鼴鼠、大象和弓頭鯨引起了癌癥研究者的注意。乍看之下，這三種動物幾乎毫無相似之處：裸鼴鼠這種嚙齒類動物住在地下；大象于陸地漫步；弓頭鯨在海中遨游，但這三者確有相似之處。首先，它們的壽命都相對較長：裸鼴鼠可以活過三十歲，壽命比大多數(shù)同體型的物種長得多；有些大象最長能活七十年；弓頭鯨的平均壽命則長達(dá)兩個世紀(jì)。 其次，這三個物種基本都對癌癥免疫。人們常常會忘記，動物和我們一樣，也在與癌癥殊死搏斗。近幾年，研究人員意識到，研究不同物種的癌癥或許能有所收獲，這也開辟了一個名為比較腫瘤學(xué)（comparative oncology）的新領(lǐng)域。比如，一篇2015年的綜述中提到，狗患癌癥的概率比人類高十倍，而裸鼴鼠、大象和弓頭鯨則“似乎對癌癥完全免疫”。 研究人員認(rèn)為，補全這張“患癌風(fēng)險圖譜”能為癌癥的遺傳基礎(chǔ)提供彌足珍貴的新見解。 由動物理解疾病 科學(xué)家從寵物身上得來的數(shù)據(jù)已經(jīng)證明，這種研究方法行之有效。研究者寫道：“給狗配種無意中形成了一種高危繁殖模式，通過這種方式生下的狗患上該品種特有疾病的幾率較大?！蓖瑫r，許多純種狗的遺傳變異受限，降低了研究者找出癌癥相關(guān)基因的難度。而且狗的壽命較短，生理機能也和人類相似。因此，想要評估針對癌癥預(yù)防...
發(fā)布時間:
2017
-
07
-
24
來源：
流式細(xì)胞術(shù)（Flow Cytometry, 簡稱FCM）是一種可以快速、準(zhǔn)確、客觀，并且能夠同時檢測快速直線流動狀態(tài)中的單個細(xì)胞的多項物理及生物學(xué)特性，加以分析定量的技術(shù)，同時可以對特定群體加以分選。流式細(xì)胞儀（Flow Cytometer）集激光技術(shù)、電子物理技術(shù)、光電測量技術(shù)、電子計算機技術(shù)、細(xì)胞熒光化學(xué)技術(shù)、單克隆抗體技術(shù)為一體的一種新型高科技儀器。AttuneNXT?：第二代聲波聚焦流式細(xì)胞儀于2014年正式上市，作為流式細(xì)胞術(shù)的革命性突破，Attune NxT流式細(xì)胞儀采用聲波聚焦原理，將待分析細(xì)胞聚焦于流動室中心軸，從而對快速流動細(xì)胞精準(zhǔn)分析的一項全新高科技技術(shù)。AttuneNXT?第二代聲波聚焦流式細(xì)胞儀六大特點：1. 聲波聚焦 最大流速可達(dá)1ml/min；高進樣速率時保持高靈敏度；更大的流動室設(shè)計，不容易造成樣品堵塞2. 平頂光 最穩(wěn)定最有效的均一激發(fā)；更小的數(shù)據(jù)差異性(CV)；每年僅需校正一次；平行排列交叉干擾小3. 可拆裝光片 方便拆裝；可自由插換濾光片分光鏡4. 絕對計數(shù) 注射器式上樣泵，精確定量上樣體積，完成樣本絕對計數(shù)5. 樣本退回 支持未使用樣本退回功能6. 兼容性強...
發(fā)布時間:
2017
-
07
-
07
來源：
液體活檢、機器視覺、太陽能燃料，這些新技術(shù)是否能改變我們的未來？ 《科學(xué)美國人》與世界經(jīng)濟論壇聯(lián)合發(fā)布了2017年全球十大新興技術(shù)。這份榜單由《科學(xué)美國人》、《科學(xué)美國人》全球顧問委員會、世界經(jīng)濟論壇全球?qū)＜揖W(wǎng)絡(luò)、世界未來委員會共同選出，涵蓋了在醫(yī)療、計算機、環(huán)保等領(lǐng)域的最新技術(shù)，它們在提高生活質(zhì)量、促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、保護地球環(huán)境等方面具有無限潛能。 “新興技術(shù)正在重新定義工業(yè)，它們使傳統(tǒng)的界線變得模糊，在我們前所未見的尺度上創(chuàng)造新的機遇，”世界經(jīng)濟論壇管理委員會成員、第四次工業(yè)革命中心主任Murat Sönmez說，“所有機構(gòu)都必須通過正確的政策、規(guī)劃與合作方式，讓技術(shù)革新為人類構(gòu)建更美好的未來，同時避免技術(shù)泛濫帶來的風(fēng)險?！?#160;自2012年起，世界經(jīng)濟論壇開始評選年度十大新興技術(shù)。在此前五年的榜單中，3D打印、CRISPR-Cas9、光遺傳等技術(shù)已經(jīng)成為我們生活、研究中的重要元素。而在今年的榜單中，又有哪些將改變?nèi)祟惖奈磥恚?#160;2017年全球十大新興技術(shù)一覽： 1. 液體活檢液體活檢技術(shù)的出現(xiàn)，標(biāo)志著人類在攻克癌癥的道路上又前進了一大步。與傳統(tǒng)的組織活檢相比，液體活檢具備多項優(yōu)勢：首先，對于組織活檢無法企及的部位，液體活檢可以成為替代品。其次，組織活檢只能反映出樣品中的信息，而液體活檢可以檢測出患者的整體...
發(fā)布時間:
2017
-
07
-
07
來源：