加州大学伯克利分校的黄勇(Yong Huang)和鲍里斯  ·  鲁宾斯基(Boris Rubinsky)宣称,他们创制了半人半硅的仿生芯片。该芯片集人体细胞和硅片于一体,结构类似三明治,即把一个具有生物活性的人体细胞置于三层硅片之间。细胞作为微电孔集成电路的一个组成部分,可以适时加以变动(如在细胞中插入一个新的基因)。预计该芯片可用于疾病的研究与治疗工作。

  如今电孔技术已被广泛应用于基因工程以及其他形式的细胞研究工作之中。所谓电孔技术,是利用电流在靶细胞周围的细胞膜上开洞,以便科学家们能把新的基因或其他化合物导入靶细胞。为了能对某个靶细胞实施电孔技术,就必须先把该细胞固定在某处。

  然而目前基因疗法的缺陷之一,恰恰就是在试图用新的基因治疗疾病时,靶细胞定位不易,常常误把新的基因导入非靶细胞。由黄勇和鲁宾斯基首创的仿生芯片电孔技术,有望使得“确保基因进入特定靶细胞”更为容易。

  黄勇和鲁宾斯基描述了仿生芯片电孔技术的工作流程:单个细胞经过输入导管流入上室(位于上层硅片和中层硅片之间)。与此同时,下室(位于中层硅片与^下层硅片之间)一直保持较低的压力。这样,上室中的细胞就会被连接上室和下室的小孔自动吸入。而后,细胞呆在小孔里面,把小孔堵塞住,有效地使上室电极和下室电极绝缘,从而把电流断开。用电流持续冲击细胞,在电流增强到一定程度时,就会在细胞膜上弄开一些洞,于是呆在小孔里的细胞就成为芯片电路的一个组成部分。在把所需的化学物质或基因导入细胞之后,就可以让细胞从小孔中流出,使另一个细胞得以进入小孔。

  两位发明人指出,由于仿生芯片的成本很低,加之电孔技术又能完全自动化,因此将来完全可以做到在计算机控制之下,同时对几百个仿生芯片进行电孔技术的工业化操作。此外,由于仿生芯片在整个电孔技术流程环境中都是透明的,因而研究人员只要愿意,就可以利用显微镜观察全部流程。他俩认为,仿生芯片电孔技术将能最终用于治疗患病细胞,而且治愈的细胞还能重新返回人体。

  [戴雪梅译自《路透社华盛顿》2000225]

  蝗虫:生物防治新突破

  迄今为止,防治沙蝗大多采用有机氯制剂,该杀虫剂会沉积在土壤中并进入食物链。接着不用有机氯制剂而采用了寿命短的合成杀虫剂,该杀虫剂虽能在短短几天之内自行分解,若遇上强太阳照射,甚至会在短短几小时内分解。但它必须直接喷撒虫群方才有效,且要大量喷撒,这样势必殃及所有其他昆虫。

  众所周知,某些昆虫会受到特殊真菌侵袭。继一次蝗虫肆虐后,人们重新提出了难道就没有一种能防治沙蝗这样的天敌这个问题。为研究这样的可能性,相关国家组成了一支国际性的研究机构,其中有英国的农业及生物科学中心(CABI)和贝宁国际热带农业研究所(ITA)。 这两个机构的研究人员对参与试验的160种真菌进行了试验,其中利用真菌( Metarhizium Flovoviride )获得了成功。

  借助于该真菌的孢子,现在可以对蝗虫进行生物防治。德国CIZ的研究人员10年来也在从事此项研究,据斯蒂芬克莱勒(Stephan Krall)解释说,先把真菌培养在一层大米上,随后加以干燥,再把孢子与大米和真菌分离并装入铝箔袋封口存放。喷撒前,须把这种纯净的孢子加入一种液体,例如可加入煤油和花生油混合液中。

  基于其效力,这种生物杀虫剂取名“绿色肌肉”(Griiner Muskel)。与化学杀虫剂不同的是它不立即杀死昆虫,而是真菌侵入昆虫的几丁质内并破坏其内部器管。经5~12天后虫子即会死亡,死去的虫子释放出新的真菌孢子,这些孢子再传播开来,传染给其他蝗虫。

  “绿色肌肉”杀虫剂研制后曾在不同的气候带进行了试验,通过这些试验确认此真菌不会危害其他生物。基于这些极有前途的研究成果、联合国粮农组织(FAO)已将这种绿色肌肉"注册为适宜防治沙蝗的制剂。

  [E&Z 20006月号]

  全球变暖波及臭氧层

  多年来, 环境科学家一直努力消除把全球变暖与臭氧层稀薄联系在一起观念。但是, 前不久完成的迄今规模最大的北极同温层外缘臭氧调查的研究人员告诫说, 这两个过程确实是相互联系的。

  今年3月末公布的初步调查结果显现,北极臭氧的损耗水平又返回90年代中期的警戒水平(1994~1997年连续3个冬季臭氧的损耗引起了科学家严重关切)。今年在距北极地面大约18公里高度60%以上的臭氧已遭破坏。

  近期完成的调查是欧盟资助的“THESEO 2000计划”和美国“拯救臭氧层SOLVE计划合作的结果。作为联合调查的组成部分,美国航空航天局(NASA)派遣了一架伊尔-2飞机从瑞典的基律纳起飞直抵极地涡旋,及时记录损耗臭氧化合物浓度以及包括亚硝酸氧化物、二氧化碳和甲烷这些广泛分布的化合物情况。并从这些取样分析中揭示了自今年1月份以来臭氧含量呈现持续下降态势。

  在任何年代,臭氧遭受破坏的程度都依赖极地涡旋获得冷却的幅度以及它持续冷却的时间长度。但19971999年冬季,极地涡旋温度平均高出90年代中期好几度,因此涡旋在春季前就不复存在了,这时日照增强加剧了破坏臭氧的化学反应。结果北极就不断丧失它曾经拥有的大部分臭氧。

  同温层中硝酸的存在也可以遏制臭氧的损失,硝酸与氯结合从而防止臭氧遭受围攻。但是如果极地同温层云系中冰粒子从同温层下沉,它们会同时携带走硝酸。今年就发生了这种情形。

  令人担忧的是,全球变暖将使今年这种脱硝现象更加普遍。大多数计算机模拟人员相信,极地同温层将随着低空大气层转暖而冷却下来。显然,像今年冬季极地涡旋已经变冷,而且持续很长时间似乎正变得更为经常化了。

  [易家康译自Nature 200046]

  危害家禽的细菌基因

  美国农业部最近说,科学家已经发现了一种可使家禽、猪、牛和人患上多种疾病的细菌基因。

  美国农业部行政官员米利  ·  冈萨雷斯(Miley Gonzalez)在一则新闻中说:这项研究突破有可能使人们尽早发现和预防这些疾病,从而减少农民每年因为这种细菌导致的疾病而造成的巨大损失。’

  这种出血败血性巴斯德细菌的基因组成是由明尼苏达大学的研究人员发现的。

  美国农业部说,出血败血性巴斯德菌会引起鸡和火鸡中的禽霍乱以及猪、牛和家禽中致命的呼吸道疾病,单单是家禽一项,美国农民每年的损失估计就高达2亿美元。

  这种细菌还能感染人体,主要是被猫和狗咬伤的儿童。根据美国农业部的统计,大约50%被猫咬伤的人和20%被狗咬伤的人都会感染上出血败血性巴斯德菌,需要用抗菌素治疗。

  这项研究项目是从19987月开始,由美国农业部和明尼苏达火鸡养者协会共同资助的。

  [方留民译自《路透社华盛顿》200043]

  两栖类动物日渐减少

  根据对全球范围内两栖类动物数量的一项调查发现,世界各地的青蛙、蟾蜍和其他两栖类动物的数量在日渐减少,而且这种减少趋势早在科学家们于80年代发出警告之前已持续了几十年。

  研究人员的报告说,两栖类动物的总数在1960年至1966年间每年下降了1.  5%,并以每年约2%的下降速度持续到1997年。

  俄勒冈州立大学动物学教授安德鲁  ·  布劳斯坦(Andrew Blaustein)说:对于那些不相信两栖动物数量日渐减少的人来说,这项调查结果是向他们敲响的最后警钟。’

  这项结果是由渥太华大学的一位研究人员通过因特网与世界各地约200位科学家共同调查得出的。

  自80年代以来,科学家们对于世界各地,尤其是澳大利亚、南美洲、中美洲和美国西部高海拔地区青蛙、蟾蜍、蝾螈等两栖动物物种数量的急剧减少感到担忧。

  两栖类动物比其他动物更容易受到伤害。科学家们尚未找到造成两栖类动物数量日渐减少的原因,但他们认为可能有以下几个原因:开发造成湿地面积减少;化肥和杀虫剂的使用;工业污染物造成臭氧层变薄致使太阳紫外线增加;从异地引人以捕食两栖类动物为生的动物。

  [方留民译自《美联社纽约》2000413]