到2001年棉花地被忘记得一干二净；虽然我们仍然穿着天然的、多纤维的衣服，但种植它的老方式——在土壤里——将完全消失了。得克萨斯工科大学的生物学家乔 · 古登已发现在实验室里从单种细胞中生长出棉花纤维的方法；在种植的棉花植物上生长出纤维的过程效率极低，数百万的细胞耗费在叶子、茎和根上了，在新的生长过程中，所有的棉花编胞都变成纤维了。

古登是偶然发现这一过程的，他试图从单种细胞重组出完整的棉花植物（这一技术已广泛用于基因工程），但当仔细观察时，他注意到细胞中的一些伸长了——这正是朝着变成棉花纤维发展的第一步，另外发现如果小心地控制生长介质的成分——粗糖、无机盐和各种激素——就可以使近乎于全部的细胞变成纤维。

实际上，这是从粗糖到粗纤维质的一种转化，严格控制温度和pH值，使氧气在混合介质中鼓泡，大约3 ~ 5个星期培养鼠中就布满了等待收获的湿润纤维，这只有在土壤中生长的棉花所需时间的一半；这个过程不需要光和土壤，也不存杀虫剂，没有虫病，没有引起纺织工人褐肺病的细菌或真菌。

古登已对这种纤维的商业性应用的可能性进行了实验，虽然也在不断地完善这项技术，但仍没有准备在纺织工业中应用。在培养中做有限的变化就可以得到特定长度和强度的纤维，这种经过“设计”的纤维可以用于非常特定的目的，如：相同大小和形状的棉花纤维可以织成流通货，其很难被假冒。

［刘天伟编译自Discover 1988年11月号］

美国政治家开始警惕温室效应

全球升温的预言正在引起美国政治家们的关注，正在发起一场控制美国使用化石燃料的运动。从事温室效应研究的最直率的科学家们组织了这场史无前例的警告运动。

设在纽约的NASA Goddard空间研究院的詹姆斯 · 汉森（James H₂nsen）说，近几十年内温度的变化“将大得足以对许多地区的人们的生活产生重大影响。”

汉森在三个月前就指出今年夏天袭击美国的干旱可能是温室效应造成的。

减少排放二氧化碳的化石燃料的使用是这场运动的主要目的。国会中的拥护者是卡罗拉多的议员蒂莫西 · 沃尔斯（Timothy Wirth）。沃尔斯在七月份提出立法，要在2000年以前减少20%的二氧化碳排放量，并且恢复替代能源的研究。

到目前为止，美国的排放量占世界总排放量的五分之一，人类活动造成的升温作用大约有一半二氧化碳引起的。参与升温作用的还有一些其它气体：甲烷占20%，氯氟碳占15%，一氧化氮占10%，从十九世纪中叶以来，地球大气中二氧化碳的浓度增加了25%。

在里根执政期间，美国政府研究替代能源的计划一直在逐渐缩小。在1980 ~ 1988年间，能源部用于环保的资金已降为1.66亿美元，大约减少了一半。

在下个十年的头两年中，沃尔斯的议案将投入4.5亿美元用于再生性能源的研究。他还希望就减少有毒物质的排放召开一次国际性会议。

［田朝阳译自New Scientist，1988年9月8日]

分子导线将应用于未来的计算机中

设想一台现代巨型超级计算机，缩小成由数以亿计分子大小的电子元件集合成的像糖块一样大的体积。美国化学家已开始着手研究微电子学中人们尚不太熟悉的领地——一个预示着对未来计算机小型化具有希望的新的研究领域。

明尼苏达（Minnesota）大学的拉里 · 米勒（Larry Miller）和他的同事们已经合成出了具有精确设定长度的最长可达7.5毫微米（nm——十亿分之一米）的各种线性分子。这些线性分子可以作为微型导线，用以连接在未来的微型计算机中的分子电子元件。

分子电子元件是采用通常具有较好绝缘性的有机化合物分子作为导体和半导体。高聚物分子导体具有比金属导体既便宜又轻便的特点，它们可以和塑料相媲美，因此使用起来非常方便。

分子电子元件最令人振奋的特点是它们具有多种导电性能。化学家们已经可以合成出具有和金属铜一样导电效率的塑料薄片。

有机化合物分子可以实现硅芯片的微电路集成中的电流转换功能。采用分子电子元件可以使得现有集成电路的体积（100000 nm范围）迅速接近于微型化的自然限度。这一限度是由组成芯片半导体材料的导电性质及其结构方式决定的。目前蚀刻和平版印刷可以准确到微米（百万分之一米）的范围内。

如果分子可以作为电子元件的话，那么连接这些元件的导线必须是非常微小的。在毫微米的范围内实现这一精度的唯一办法是合成具有准确设定长度的“分子导线”。米勒和他的同事们在这方面已做出了第一步。

美国化学家从被称为化学建筑砖的聚二氢苯醌化合物开始，用另外一种名为酰亚胺的化合物分子将其按顺序连接起来，这种酰亚胺化合物在“分子导线”的增长过程中能始终保持这一导线的线性结构（Journal of the Chemical Society，Chemical communications，1988，P84）。

研究者致力于合成了长度分别为3.06，5.28和7.50 nm的分子导线，这些分子导线在发生化学还原时就可以导电。他们惊奇的发现，这些化合物在有机溶剂中，例如在氯仿中有较好的溶解度，从而使得高度纯化这些化合物以满足电子工业的要求成为可能。

明尼苏达大学的研究小组还寻找到了采用一种扫描传输电子显微镜，可以改变分子导线长度的方法，他们可望使用类似的合成技术合成出长度为5到10 nm的3-D网络分子。如果这一设想成功，第一台使用分子电子元件而不是芯片的计算机在不久的将来将会诞生。

［夏道宏、时念芸译自New Scientist，1988年5月19日］

脑内“生物钟”的思路

最近，美国《科学》杂志公布了一项对脑的研究发现，以新的证据进一步证实了人体“生物钟”的存在。“生物钟”认真负责着人体24小时的作息周期，它位于脑组织被称为视交叉上核（SCN）的地方。

这项新研究是由哈佛大学、马萨诸塞州总医院以及塔夫茨大学的一批专家共同完成的。

新研究揭示了SCN与一种由脑部松果体腺分泌的激素（melatonin）之间的联系。科学家们从新鲜的人脑组织解剖标本发现：SCN是“生物钟”的唯一组织，它被melatonin分子所约束。SCN位于脑内的低深部，与眼睛相连，这是“生物钟”得到明暗周期变化而有规律运行的关键。松果体腺定时定量地分泌melatonin，通过SCN决定人体何时睡眠和觉醒的正常生理节奏。他们的发现也帮助解释了为什么用melatonin喷射囚犯后能产生理想的效果。

科学家们认为：应用melatonin能重新安排人体“生物钟”的节奏，调整不适应工作时间的工人的作息，治疗人体的异常作息周期，甚至还能够给新生婴儿 - 可预知的睡眠时间表。melatonin的副作用至今尚未发现。

［葛明译自Washinton Post 1988年10月17日］

一种新型建筑材料——层积材

一种比常规木材坚固三倍的层积材，用做建筑材料甚至可与钢材和混凝土相媲美。这种新木材能制成12米长可担负沉重载荷的梁，可使许多大树和老树免遭砍伐。这种层积材无翘曲和开裂，也无收缩。加拿大Derek Barnes等为研究这种被称为Parallam的层积材获得了约10万英镑的瑞典奖。

Barnes在二十年前开始研究层积材，那时，层积材产品（如胶合板）比常规木材脆弱。他认为这是由于层积材某些部分木材纹理没有平行拼合在一起。他研制的parallam是通过将数层单板紧密结合在一起并进行“蒸煮”成一块硬板而制成的。其加工过程是：首先将原木“旋切”成薄板，如同一卷展开的纸巾。再将这些薄板切成长2 ~ 3 m、宽1.5 cm和厚0.3 cm的木条。去除木条上的节孔，这样制成的parallam较天然木材坚硬。切好的木条盖满了树脂，将这些木条平行铺放，然后做微波处理。尽管这种处理耗能较大，但生产出的木材满足了材料可塑性要求。parallam比某些等级的钢材匀称，不仅适用于装饰，也适于做梁和托梁材。Barnes等还研制了其它使强度增强的复合材产品，如主要用做装饰面木片的微型层积材。

Barnes等所在的Mac Millan Bloedel公司已投资9千7百万加元，在不列颠哥伦比亚、乔治亚以及每年要盖150万座房屋的美国建造一些parallam生产厂。该公司经理David parker说，parallam将与钢筋混凝土、预力混凝土甚至钢材竞争。在美国加里弗尼亚州Beverly Hills，建造高层公寓大楼的建筑师和工程师们又回到使用木材上来，他们发现这些传统的建筑材料更为经济和便于工作。

［俞东波摘译自New scientist 1988年9月1日］

艾滋病与结核病

英国医生K. P. GOLDMAN根据美国的一份调查报告指出，在获得性免疫缺陷综合症（AIDS）发病初期，往往已经感染了结核菌，因此，对于HIV抗体阳性和结核菌素试验阳性的患者，应该考虑进行结核病的治疗。

人结核菌是一种病原性很强的病原菌，在艾滋病发病初期，即在完全性免疫缺陷以前就感染了结核菌，因此，可以说结核病往往是艾滋病的前驱病。调查报告的统计结果是在艾滋病患者中，新泽西州29例患者中有14例患结核病，纽约州30例患者中有18例患结核病，所以，结核病和艾滋病往往是同时发现的。

艾滋病病毒携带者和艾滋病患者罹患结核病的危险性与结核发病地区的流行程度有关。例如，海地是结核病流行地区，美国海地出生的艾滋病患者45人中有27人感染了结核菌，而其它地区出生的艾滋病患者37人一个人也没有感染结核病，而且，中非是艾滋病流行地区，结核菌的感染率也很高。

艾滋病患者的结核症状表现为多种多样，缺乏典型症状。两者的共同症状是发热、疲倦、体重减轻，但是这些并非是它们的特征性症状，不少肺部感染的患者出现全身症状，结核性淋巴腺瘤是一种常见的疾病，但是在临床上鉴别是否由艾滋病引起的却很困难。结核菌最易在应液、骨髓、泌尿生殖系统、肝脏、腹腔引起感染，往往出现中枢神经性症状。

结核菌素试验的可靠性不强，例如40%感染了结核菌的艾滋病患者结核菌素试验不呈阳性反应，它们在几个月内转为阴性。

对感染了结核菌的艾滋病患者进行治疗，化学疗法对结核病有效，支气管结核经过治疗1 ~ 3个月内痰中结核菌就消失，但是短期化学疗法效果不巩固，至少要持续治疗9个月，为了防止今后的复发还要继续服用异丙肼。

［徐力青译自日本《科学》1987年第12期］

揭示艾滋病病理的研究

目前，科学家们发现了艾滋病病毒令人惊异的病理作用，从而有助于了解该病毒是如何导致众多艾滋病人的癌症和痴呆的。

此项探索项目由两个小组运用最尖端的现代生物技术去揭示艾滋病毒的两个组成部分怎样作用动物细胞。

在一项研究中，研究人员把艾滋病毒的单个基因移植到老鼠的受精卵中，使该基因成为胚胎的遗传物质中的一部分。

许多携带病毒基因的后代长出了皮肤肿瘤，科学家们说这些肉瘤极像在艾滋病人中很常见的卡波济肉瘤（Kaposi's sarcoma），而这种肉瘤在健康人中很少见。

先前，研究人员普遍相信卡波济肉瘤是由艾滋病间接引起的，并设想到这是由于病人的免疫系统被抑制从而使人易受致癌物质或病毒的影响。

而新的迹象表明，艾滋病毒本身有直接的致癌作用，但研究并不能提供直接的线索解释没有染上艾滋病的人也会得卡波济瘤。

在《自然》（Nature）杂志上报道该项研究的文章介绍说，研究人员在实验中使用了一种叫tat的基因，因为tat基因被认为能增强病毒中其它基因的活性。这基因是某蛋白的蓝图，是该蛋白使病毒的其它基因活性增大。

科学家基于某种设想移植这基因，即认为它能影响老鼠自身的细胞，以此解释为何艾滋病毒能导致破坏性症状。

约15%的携带移植基因的后代长出与艾滋病人的卡波济瘤极相似的异常生长物，但是，只有在正常皮肤中才能找到该基因，在肿瘤中它并不存在。由此表明：致癌效应是由tat蛋白作用于远离该蛋白的细胞引起的。

《自然》杂志上另一份报告指出：艾滋病毒产生的另一种蛋白能导致在实验室中培养的老鼠胚胎脑细胞的死亡。

这篇文章的作者认为结构蛋白gp120的病理作用有助于解释为何有些艾滋病人会有严重的脑疾病，包括记忆及智力的丧失。

国立脑健康研究所的Candace Pert博士和在玛里莱贝斯塔的Integra研究所的同事们写了上述文章，他们推测gpl20蛋白可能是由被感染了艾滋病毒的细胞释放到艾滋病人的脑组织中的。

在脑组织中，蛋白抑制了神经细胞的正常生长，科研人员认为：病毒通过gpl20蛋白附着在细胞上以侵害人体。

［郭申元译自International Herald Tribune，1988年10月20日］

消除癌症病人耐药性的一种新化合物

最近，美国Bethesda国家癌症研究所（NCI）的研究人员提出，使用一种能够降低细胞谷胱甘肽含量的合成氨基酸可以增加抗癌药的效果。通常在使用烷化剂和顺铂治疗的一些癌症病人当中，大约有半数人对这些抗癌药和其它非抗癌药，以及对放射治疗都会产生耐药性。NCI的科学家R. F. Ozols指出，在发现人的卵巢癌细胞产生耐药性的同时，也发现细胞中谷胱甘肽的含量有所增加。Ozols及其合作者将苯丙氨酸氮芥抗癌药与一种能够抑制谷胱甘肽产生的化合物（化学名称为buthionine sulfoximine）合并使用，来治疗卵巢癌细胞，结果增强了苯丙氨酸氮芥杀伤癌细胞的效果，该化合物经动物试验，作用也相仿。目前NCI正在考虑将这种化合物用在一些具有耐药性的晚期卵巢癌症病人身上，进行临床试验。

［文林译自Chemical & Engineering News，1988年5月30日］

抑制酶可杀死癌细胞

攻克癌症为当代科学家的历史重任。为寻求超越治疗各种肿瘤，科学家正在研制一种精密调制药物以破坏癌细胞内部功能，最新研究成就之一是抑制DNA异构酶——在RNA和新的DNA合成发生前，酶必须改换DNA结构。佛罗里达大学的科学家用计算机模型系统制造出一种举世无双的抗酶药物。生产这种药物后，他们又恢复了对癌症的治疗。

最近在新奥尔良召开的美国癌症研究学会年会上发言人罗斯说，他们小组将已知药物结构与这种抑制异构酶Ⅱ药物比较。研究人员在最后十组内发现酶帮助重组DNA并支配染色体里DNA的排列（SN：2/23/35，p120）。根据这些研究，罗斯说，很显然这种药首次成为支配DNA的药。研究者发现酶含量越高，药物效力越大，并附加有特效的化学基进入药剂分子以增强它的抑制功能。

研究人员还发现以前试用药物喜树碱，其功能为抑制异构酶Ⅰ——了解它可导致药物形式进一步改进。至此，罗斯说，新的治癌药物喜树碱用于防止、治疗老鼠的白血病和几个实心肿瘤效果良好。该药具“预报和驾驭”毒性的功能，没有药物抵御，癌细胞就经常发展扩散。

［周启贵译自Science News 1988年6月23日］

治疗肝癌的新方法

最近科学家发现射线疗法可攻克定制在媒介物上的肿瘤。

美国罗拉密苏里大学材料科学家研制出一种极小的球形陶器。用中子轰击这种陶器使它具有放射性元素，然后将放射性陶器注入肝癌病人的肝动脉。这种小珠停留在肝肿瘤附近释放致命能剂量，摧毁恶性细胞。该治疗法对周围健康组织的损害极小，比典型的外部辐射治疗癌症法优越。

病人肝区得到4 ~ 5次安全放射能剂量的治疗并辅以外部辐射。设计这种小珠的陶器专家说这种小珠直径只有人头发直径的1/3到1/2，遗留放射一个月。许多注入的单个放射能剂量无限期剩留在肝里而明显无副作用。这种极小的辐射性陶器看得见的是几乎和—根头发一样粗的微粒，用它来治疗肝癌很有前途。

加拿大和密执安大学正进入临床试用阶段，非常乐观。

［周启贵译自Science News 1988年6月4日］