文章轉自《環(huán)球科學》 生物會可能根據(jù)需要產(chǎn)生適應性突變嗎？ 1944年，哥倫比亞大學的遺傳學博士生伊夫琳·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胞，它們存活了下來，并且能夠繼續(xù)生長。這些細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反應的機制，這是一種細菌基因組被破壞時采用的DNA修復機制，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過程中的一個附帶的結果；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性，有助于細菌在壓力環(huán)境中更快地進化出有利的特征？ 這個問題極具挑戰(zhàn)性，科學家不僅需要有力地證明惡劣環(huán)境能...
發(fā)布時間:
2017
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09
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14
來源：
文章轉自：環(huán)球科學 科學家已經(jīng)可以用誘導多能干細胞培育出迷你大腦 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，病理學家托馬斯 · 斯托爾茲 · 哈維（Thomas Stoltz Harvey）取出這位偉大物理學家的大腦，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《為什么哲學家如此癡迷缸中之腦》的文章，他聲稱“在倫敦大學學院研究人員的幫助下，我擁有了自己的‘迷你大腦’。”文中寫道，研究人員們提取了他的皮膚細胞，將其轉化為干細胞，讓其發(fā)育為大腦組織。這種方法被稱為細胞核重編程和誘導多能干細胞，可將成熟的體細胞重新誘導回早期干細胞的狀態(tài)。這項技術及其主要貢獻者劍橋大學發(fā)育生物學家約翰 · B · 戈登（John B. Gurdon）和京都大學物質-細胞統(tǒng)合系統(tǒng)據(jù)點 iPS 細胞研究中心主任長山中伸彌，獲得了 2012 年的諾貝爾生理學和醫(yī)學獎。就像尚在胎兒時期的神經(jīng)元一樣，轉化后的皮膚細胞重...
發(fā)布時間:
2017
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08
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25
來源：
文章轉自：環(huán)球科學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)歷嚴苛的從實驗室到多項人體試驗的過程。 在這一過程中當然會有動物實驗，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)在科學家們終于破解了該類現(xiàn)象的成因。 來自瑞典隆德大學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：在負責分泌胰島素的胰腺β細胞表面，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蛋白接受化學信號。人體有約1000種不同類型的G蛋白受體，每一種都精準地對特定的分子信號做出響應。 在人體內，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。當前研究這類藥物的體內運輸十分熱門，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細胞的G蛋白受體并不一致。 科學家們此前已經(jīng)知道這可能就...
發(fā)布時間:
2017
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08
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08
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轉自：環(huán)球科學在抗擊疾病的征程上，科學家要關注不僅的人類自己，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兩個世紀。 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（comparative oncology）的新領域。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”。 研究人員認為，補全這張“患癌風險圖譜”能為癌癥的遺傳基礎提供彌足珍貴的新見解。 由動物理解疾病 科學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防...
發(fā)布時間:
2017
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07
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流式細胞術（Flow Cytometry, 簡稱FCM）是一種可以快速、準確、客觀，并且能夠同時檢測快速直線流動狀態(tài)中的單個細胞的多項物理及生物學特性，加以分析定量的技術，同時可以對特定群體加以分選。流式細胞儀（Flow Cytometer）集激光技術、電子物理技術、光電測量技術、電子計算機技術、細胞熒光化學技術、單克隆抗體技術為一體的一種新型高科技儀器。AttuneNXT?：第二代聲波聚焦流式細胞儀于2014年正式上市，作為流式細胞術的革命性突破，Attune NxT流式細胞儀采用聲波聚焦原理，將待分析細胞聚焦于流動室中心軸，從而對快速流動細胞精準分析的一項全新高科技技術。AttuneNXT?第二代聲波聚焦流式細胞儀六大特點：1. 聲波聚焦 最大流速可達1ml/min；高進樣速率時保持高靈敏度；更大的流動室設計，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
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07
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07
來源：
液體活檢、機器視覺、太陽能燃料，這些新技術是否能改變我們的未來？ 《科學美國人》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。這份榜單由《科學美國人》、《科學美國人》全球顧問委員會、世界經(jīng)濟論壇全球專家網(wǎng)絡、世界未來委員會共同選出，涵蓋了在醫(yī)療、計算機、環(huán)保等領域的最新技術，它們在提高生活質量、促進產(chǎn)業(yè)轉型、保護地球環(huán)境等方面具有無限潛能。 “新興技術正在重新定義工業(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，“所有機構都必須通過正確的政策、規(guī)劃與合作方式，讓技術革新為人類構建更美好的未來，同時避免技術泛濫帶來的風險?！?#160;自2012年起，世界經(jīng)濟論壇開始評選年度十大新興技術。在此前五年的榜單中，3D打印、CRISPR-Cas9、光遺傳等技術已經(jīng)成為我們生活、研究中的重要元素。而在今年的榜單中，又有哪些將改變人類的未來？ 2017年全球十大新興技術一覽： 1. 液體活檢液體活檢技術的出現(xiàn)，標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...
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2017
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07
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