在深入了解活体细胞微细结构的基础上,目前有关细胞操作以及细胞培养的研究已经较为普遍:从细胞游离出整条染色体作遗传学分析;植物原生质体(除去细胞壁的细胞)培养分化再生植株。用嫁接法证实了块茎积蓄异体组织同化产物的潜力。如此产生的拼盘式杂种实用价值固然不大,但是真正的番茄与马铃薯的属间杂种已经问世。多数个体都能够正常地生长发育。
但是,目前最引人注目的技术开发,乃是下述这样一类尖端科学的应用,即从二种或多种不同类型细胞通过人工操作创造出全新的杂种细胞。如肿瘤细胞与淋巴细胞融合后制成能产生专一抗体(单克隆抗体)的杂交瘤细胞株,就是一个例证。
现今,汉堡大学生物系的麦克道尔和威廉温普教授,根据他的试验设计,现已创造出第一个动植物界间的人工杂种。这一成果曾在1983年公开发表。
细胞融合技术如同能产生单克隆抗体的杂交瘤一样,一般需应用聚乙二醇以使两种细胞的细胞膜互相融合。但两位德国科学家另辟蹊径,他们采用的是“热 - 休克”新技术,终于在诱导动植物细胞融合方面,取得异乎寻常的成功。
在液体培养基内,接上一个微电极,通入微脉冲电流(一毫微秒左右),即能触发两种不同类型的细胞相互成对融合。但液体培养基中电极置放过久,温度升高对细胞培养不利(可高达200℃以上)。所使用的培养基一般含有较高浓度的长链多聚不饱和脂肪成分&这点成分同某些天然植物产品中发现的某些脂肪类物质相似。移出已经胞膜成对融合的细胞,接种到琼脂培养基上,置于40℃温箱中进行培养。曾比较研究了培养时间对融合的效应,实验表明,仅需经几个小时培养,细胞全部融合过程即告完成。有活力的杂种细胞,能够在含有葡萄糖、谷氨酸钠、多种维生素、氯化钠和普通芥菜提取液的液体培养基中生长发育。
麦克道尔和威廉 · 温普使用上述技术,不仅诱导番茄细胞和公牛细胞相互融合,而且杂种细胞能够分化再生植株。杂种植株外形酷似番茄亲本,但外皮坚韧,犹如皮革。田间试验显示,界间杂种的花器只适于虻类昆虫传粉,除此之外,成熟株型叶片在形态上基本正常。受精完成后,花器进一步发育形成一些特殊的饼块状果实。对饼状果实作显微生化检测后表明,发现番茄在果实薄薄的外皮中间,确实存在有动物性蛋白质。
眼下作者正打算按上述方法进一步用小麦细胞与杂种细胞杂交,以期获得一个由小麦、番茄、公牛的三方组成的超级杂种。当然这样的杂种产品是否真正具有商品价值,目前并不清楚。麦克道尔和威廉 · 温普对自己的工作却依然感到信心百倍。
随着肉类生产和饲料费用的不断上涨,动植物界间杂种的开发性研究或许会有其十分美好的前景。如果无视这一创新成果,或是马上弃若敝屣显然是不明智的。
[王蕴珠译自New Scientist,1983年5 月,葛扣林校]
一台激光唱片电视录像机
新的激光唱片录像机播放部分里可以贮存一万五千帧电视图像,与大多数惯用的信息存储方法不一样,激光唱片录像机不需要处理时间。联结一架电视摄像机或另一视频信号源,例如磁带录像机的一个呆板的镜头,激光唱片录像机可以“抓住”单幅的电视图像,插入的微型电子计算机可以帮助在半秒钟内恢复图像。
日本松下电气公司的录像机也运用类似于使用在原型激光数字唱片机器上的技术:固体激光把代表每帧电视图像的帧面图像烧制进唱片上一层薄薄的胶质材料上。播放录像时以降低的功率操作同样的激光,光线照在用来代替每幅图像的同心凹槽上,然后把反射光转变成原电视图像。
在录制视频信号时,激光束的密度是不断地变化着的。在碲次氧化层上产生了一连串具有不同反射力的激光点(图)。光线透过一层薄薄的唱片保护层,线性马达和线性编码器规定激光进行录制和播放的位置。
[张伟钓摘译自Popular Science,1982年8月]