目前，美国谷物种植者协会（NCGA）极力推崇一项旨在测定谷物基因序列倡议的激励下，美国农业部正在筹措2亿美元准备启动国家食物基因组战略规划。农业部研究机构将利用这笔资金历时4年查明农作物、家畜和微生物的脱氧核糖核酸构造，以期增加一些重要经济作物产量以及开拓其它用途。

致力于人类基因组测序分析工作近期进入高潮，但是该工程的早期任务却集中在确定各种基因位置及其各不相同的遗传标记上。人类基因组工程（HGP）主要包括4项任务：（1）建立遗传图谱；（2）建立物理图谱；（3）DNA顺序测定；（4）基因及其遗传标记的识别。由此产生有价值的信息资料预示着对医学研究产生巨大的效益和回报。食物基因组计划的支持者相信此计划将促进培育、改良基因的动植物品种，从而相应地推动农业的持续发展。

近2年来，美国已经扩大种植了改良基因大豆、马铃薯、玉米、南瓜和棉花新品种，目前改造水稻的尝试有望获得类似进展。NCGA食物基因组计划倡导者凯利 · A · 埃弗索尔甚至列举出食物基因组工程可能产生的某些收益。她预测未来10年有望提高农牧业产量20%。

美国农业部计划密切跟踪不久在国家科学基金会指导下进行的一项农作物基因组计划。该计划将主要查明多种农作物基因构造，特别注重谷物并且继续深入考察一种得到广泛研究的小株芥属植物Arabidopsis。对农作物进行基因组测序分析的设想已在一个跨部门的专家小组得到认可。据悉，去年6月日本已率先实施一项广泛的水稻基因组计划。美国的这项农作物基因组计划今后可能纳入将家畜包括在内的更广泛的食物基因组工程。

尽管农作物基因组研究计划难免存在争议，但是扩大农业基因工程技术研究的势头有增无减。不难设想，不远的将来农田中种植的农作物将呈现崭新的风貌。

［易家康译自Scientific American，1997年11月号］

脐带血库 :治疗遗传性疾病新途径

美国医疗和科研机构正在联手开设注册和贮存脐带血业务，以期使捐献者终生受用。脐带血可从刚出生婴儿的脐带中提取，这种富含干细胞的血液是构造人体免疫系统的主要成分。80年代末期以来，作为治疗癌症以及诸如镰状细胞性贫血之类免疫缺陷疾病中骨髓移植的一种替代方法，日益获得广泛应用。

图森市亚利桑那大学脐带血库主任、免疫学教授戴维 · 哈里斯（David Harris）指出：“刚出生的婴儿体内正在生成大量的干细胞，因此可贮存起来受用终生。婴儿降生24小时后干细胞生长量恢复到正常水平。”每年美国有4万多人需要实施骨髓移植，而仅有1500人可以找到相匹配的捐献骨髓。脐带血移植可以提高这些濒危患者生还的希望。哈里斯评论说：“美国目前已进行了600多例脐带血移植手术，而且成功率与骨髓移植相若或更好，因此多数医生将它视为一种实用的治疗方法。”

据脐带血联络处主任洛里 · 洛（Lorie Loe）称，设在加利福尼亚州圣布鲁诺市的脐带血登记处是目前美国规模最大的私营脐带血登记处，而且是全美50个州中唯一批准开业的登记处。此外在波士顿和新泽西州卡姆登也设有脐带血移植和干细胞研究的注册机构。

登记处向妇产科医生寄送收集的有关资料，有助于采集脐带血，然后将收集的脐带血送往专门公司实验室进行处理和贮存。目前私人贮存脐带血要支付高额费用，登记处向每位要求贮存脐带血的家庭收取195美元注册费，一次性血液处理和贮存费高达895美元，同时需另支付每年175美元贮存费。当然也可以向国际脐带血基金会这样的公益脐带血库免费捐献血液。

目前的临床研究表明，乳腺癌治疗采用自身循环血液更理想。而在治疗白血病之类的其它癌症中，捐献者的外源骨髄较患者自身血液可产生更强的抗癌作用。哈里斯指出：“对乳腺癌来说，采用患者血液中的干细胞增强免疫力是有作用的，不过患者血液经常被肿瘤细胞污染；而且多数情况下采集干细胞既不容易也不安全。在这种情况下，脐带血是一种极佳的选择。”

［易家康译自Insight，1997年12月22日］

癌症的高能重离子穿刺疗法

1997年10月17~19日，日本质子疗法联合研究小组例行举行了半年一次的会议，该小组的研究成员提供的结果表明，对于以前认为无法治疗或抑制治疗的许多种肿瘤，用价格昂贵的碳离子束能够产生明显的疗效。这种重要的癌症治疗实验的出现已经带给了数十位癌症患者特别突出的短期效果，但现在存在的问题是如何找到一条具有长期效应的方式，而且巨大的花费也是一个突出的问题。

日本建立的医用重离子加速器的数据显示了这方面最完整的结果，这个加速器于1995年初建于日本国家放射研究所。重离子束能够比X射线更为精确地集中更大质量和电荷的粒子，因此将导致对肿瘤更大程度的破坏，而更少地损伤周围健康组织，这就是重离子加速器建立的理论基础。哈佛医疗学校的一位放射肿瘤专家约翰 · 曼森里德（John Munsenrider）评论说：“这个结果非常令人振奋。”这些研究结果来源于对患头、颈、肺、肝和子宫癌症患者的毒性和有效性的临床研究。典型的治疗包括几个12C离子束的放射疗程，每周2~4次，共需4~6周。经过6个月的治疗后，34例头、颈晚期癌症病人有24例的肿瘤完全或显著退化，九分之七的病人经过了2年存活期；有刚好过半数的人（44人中的23人）的肺肿瘤完全或部分退化，七分之四的病人活过了2年期；25例具有肝硬化的肝癌患者的肿瘤有18例完全或部分退化，四分之三的患者活过了2年期。子宫癌的肿瘤治疗效果也很好。劳伦斯伯克利实验室的放射专家威廉 · 朱（William Chu）评价说，“这些成果是引人注目的，尤其是对那些癌症患者来说。”

这个研究开始的放射剂量为每次治疗2格雷（1格雷相当于1千克有机体组织中存储1焦耳的能量），放射剂量逐步增加到3倍剂量，经过几个月的治疗评估之后，发现治疗效果随剂量增加而增加。但一些研究者认为，如此高的放射剂量可能造成对病人的危害和长期的副作用。虽然重离子放射疗法显示了它独特的魅力，但它的耗费也是惊人的。日本重离子医用加速器是世界上唯一的一台医用重离子加速器，耗资3.26亿美元建成，而且每年需5800万美元的运作费用。美国科学家不想重建医用重离子加速器就是因为其巨大的投资，但他们建议采用质子束来提高医疗效果，这样就能因能量较小而使得加速器更便宜。然而有些科学家认为，不同的加速器将更有效地用于治疗不同的癌症。

［杨先碧译自Science，1997年12月12日］

不易融化的冰

冰超过零度以下就会融化，但某种冰并非如此。研究人员已发现在5℃，甚至高达18%时，普通的冰仍可能保持其固态形式。

美国地质勘探局的劳拉 · A · 斯特恩和劳伦斯 · 利弗莫尔国立实验室的威廉_B · 德拉姆有幸偶然完成了这一发现。当时他们正在研究太阳系外的卫星上和寒冷的洋底沉积物中发现一种物质，确切地说是甲烷笼形包合物。这种材料具有笼形的水分子结构，可以将甲烷截留于其体腔内。为制成一块笼形包合物，科学家把冰压成粉末，在一圆筒中将其与甲烷混合，再慢慢加热这种混合物。

因为冰没有液态的水那么致密，因此研究人员预料冰融化时压力会减小，而得到更大的空间（水与甲烷的反应本应进一步减轻压力）。可他们并未观察到压力骤减，也未觉察到作为融化特征的吸热现象。

斯特恩说，“我对此惊愕不已，认为这是该立方晶层的人为产物。”用氖替代甲烷重复这一过程，她发现在冰的溶点压力迅速降低。而甲烷允许冰被过度加热——就是说，加热至溶点以上面不融化。

研究者认为每一冰晶粒都能获取一甲烷笼形包合物外壳。加热期间，表面的冰首先开始融化；这些初现的水的小溶滴正被迅即转变成笼形包合物。于是这种笼形外壳起了隔离作用，阻止本会促使冰晶粒转化成水的任何水与冰接触。

“融化温度是液体和固体处于均衡状态的温度，”德拉姆解释道——如果没有液体，就没有融化。冰晶体能被过度加热的理由是它们显然有个别缺陷：冰的晶状结构中的缺陷会促成其转变成液态小溶滴。

［刘二林译自Scientific American，1996年12月号］