今年1月4日～8日，综合比较生物学学会（SICB）在亚特兰大召开了年会，与会者给许多传统的生物课题注入了新的观点。例如，海豚为什么有鲸脂和为什么叶菜对人有好处。另外，这次年会还标志着一门叫做进化-退化生物学（evo-devo biology） 新生学科诞生的里程碑。大约在10年前，生物学家就开始认识到，研究控制发育的基因，就可以搜集到生物进化的线索。现在这门学科已经成长起来。

　　鲸脂回弹

　　一般常识认为，海洋哺乳动物如海豚和鲸，皮肤内的薄层脂肪，能够保温和改善这些生活在冷洋中动物的浮力。但是，这次会议上，威尔明顿北卡罗来纳大学（UNCW）的功能形态学家安 · 帕布斯特（ Ann Pabst）提出了另一种见解：认为人们称做鲸脂的这层脂肪，并没有上述那些功能。

　　过去的几年中，帕布斯特和同事们对鲸脂进行了模拟和试验，发现它们不仅仅是些脂肪细胞，另外还含有胶原蛋白和弹性蛋白纤维等混合物。因此，这些鲸脂就改变了身躯不同部位的力学性能。目前，实验室训练海豚游泳装置的研究证明，这种力学性能使海豚的尾部保持着弹性，能帮助提高其游泳效率。纽约波基普西瓦萨学院的生物力学专家约翰 · 朗（John Long）评论说：“ 在脂肪细胞和机械摆动二者之间，这种组织的快速摆动存在着力学规律。帕布斯特的确改变了我们对鲸和海豚游泳的观点。”相当长时间以来，研究者就e经知道陆栖动物会使用弹性。一只袋鼠，或者一个人，在释放其腿腱中贮存的能量时，会帮助推动其身躯跃向空中。然而，许多生物力学家们对弹性有助于游泳的观点却有些犹豫不决。因为引力会在有腿动物的弹性活动中起作用。另外，引力对生物在水中悬浮也有影响。所以，认为是肌肉为游泳提供全部的力量。然而，对一些无脊椎动物，如枪乌贼和其他一些鱼类的研究证明，情况并非如此。现在，海豚也归入了这个目录之中。

　　北卡罗来纳大学的研究生乔纳 · 汉密尔顿（Jonna Hamilton）研究中的部分观点，是海豚尾部能够提供有伸缩性能量的弹性。她和帕布斯特共同研究发现，海豚体躯中段的鲸脂所包含的胶原蛋白和弹性蛋白纤维，处于一种对角线交叉摆动模式。结果，她们发现鲸脂的弹性具有相对的范围。相比之下，靠近海豚尾部或者尾叶突末端，鲸脂中的纤维部分趋向密集，其中有一组和海豚的中轴平行，而另一组却与之垂直。因此，和海豚中部身躯相比较，其鲸脂的刚性有三个数量级。研究其工程原理就能为设计人工综合材料打下基础。研究者们认为，这种特性的分布使海豚的尾部活动时就像弹簧一样。

　　帕布斯特和UNCW的同事威廉姆 · 麦克莱伦（William McLellan） 以及桑塔克鲁兹加州大学的海洋哺乳动物学家特里 · 威廉姆斯（Terrie Williams） 共同协作，对这种观点进行试验。威廉姆斯有两头在游泳训练时推动压力板的海豚。他们沿着海豚的尾巴涂上无毒的圆点，并将其对着一块压力板游泳的状况进行电视录像。他们观察到接近尾叶突末端较刚性的鲸脂很难弯曲。反之，紧靠着背鳍的鲸脂却弯曲得很厉害，以至于其尾部末端下击和反弹回来，达到了最大限度的扭曲。伯克利加州大学的比较生物力学家罗伯特 · 福尔（Robert Full）评论说：“鲸脂一端像一个弹簧，在基部其刚性和威震却不需要能量，真是太精巧了。”除了帮助生物学家更好地了解鲸鱼和海豚如何在水中前进之外，其成果还有重大意义。杜克大学的史蒂夫 · 温赖特（Steve Wainwright）和同事们模仿海豚的尾叶制成了一种更灵活的新轮叶，称为推进器。另外，对于接近海豚尾部的鯨脂、骨骼和肌肉组成部分协同运动和特性的研究，有助于该研究组采用最佳方案去设计水下舰艇新型推进器。帕布斯特和其他人还暗示，美国海军对此也感兴趣。因为这对建造更小噪音和更省燃料的潜水艇也有很大潜力。

　　多用途的NO还有另外作用

　　伦敦圣 · 巴塞罗缪医院的药物学家奈杰尔 · 本杰明（Nigel Benjamin） 在会上报告说，生活在人们舌上的无害菌类，能把硝酸盐转变成亚硝酸盐，然后在胃的酸性环境中，又会转变成有效的抗病原化合物一氧化氮（NO）。他认为这有助于我们进食后抗御有害的微生物。此外，利用这种自然抗菌的对策，他的研究组还治好了人们皮肤上长期感染的真菌病害。

　　本杰明是在做人体内NO研究时注意到蔬菜杀菌效力的。过去的20年中，生物医学的研究者们已经发现这种到处都存在的气体具有许多关键作用。例如，作为一种神经传递介质，和一般的白血球作用能杀灭侵入的细菌、真菌和病毒。大约在5年前，本杰明开始拼凑人体利用NO的另一条途径一一用以阐释早期人类如何能够经受住生肉中的食物传播病原的连续侵袭而仍能生存。第一条线索来自7年前。当时本杰明正在用测量硝酸盐排泄物的方法做人体内NO定量试验，认为那主要是由NO产生的。他意识到他首先要了解：作为饮食进入体内的硝酸盐究竟有多少，以及如何利用这些硝酸盐。经过几年的临床实验，揭示出消化道非常善于吸收硝酸盐，并将其中有些分解为亚硝酸盐，浓度比唾液中的大10倍。70年代作为食物添加剂后，硝酸盐和亚硝酸盐受到人们注意。因为它们能转变为亚硝基化合物，那是一种强力的致癌物。但是，本杰明争辩说，人体不会把唾液中的亚硝酸盐浓缩到那种程度，何况它们还能起到有益的作用。本杰明研究组随后证明，鼠口中有—种酶，叫做硝酸盐还原酶，能把硝酸盐转变成亚硝酸盐。令人奇怪的是鼠本身并不能产生这种酶：他们找到了一种细菌，而在无菌鼠中也证实完全没有酶的踪迹。两年之后，他们证实大部分的亚硝酸盐是由葡萄菌属中的一个无害菌种所产生的。它们最初藏匿在舌背的深缝中，那里相对地缺氧。细菌便利用硝酸盐作为厌氧呼吸的电子受体，然后释放出由此产生的亚硝酸盐进入唾液。本杰明说，也就在那儿随着唾液吞咽掉。每人“每日所吞咽的唾液约在1升以上。”会上，他还描述了这些亚硝酸盐的去处。他们给志愿者喂食一份芹菜（高硝酸盐含量蔬菜之一种），然后，用管子插入他们的喉中，检测结果表明NO的浓度从15 ppm一下子提高到400 ppm——百慕大生物学研究站的分子生物学家亨利 · 特拉皮多-罗森塔尔（Henry Trapido-Rosenthal） 说，这一浓度之高“足以在我们吞咽时杀死任何细菌。”他还评论说，有一个无菌的胃就说明“为什么我们和其他脊椎动物没有被腹泻症所灭绝。这对医学的应用也是非常重要的。”实际上，本杰明和同事们已经应用了其中的一些东西。他和阿伯丁皇家附属医院的托尼 · 奥默罗德（Tony Ormerod）证实，用一种酸性物和亚硝酸盐膏的混合剂，能够解决顽固性皮肤感染，如由真菌引起的脚癣；还能抗御病毒感染，如在皮肤上形成颗粒的触染性软疣。格林斯博罗北卡罗来纳大学研究NO作用的埃斯特 · 莱塞（Esther Leise）说：“其结果使亚硝酸盐[治疗]真菌感染，产生了引起人们兴趣的希望。”

　　本杰明和同事们希望，酸化亚硝酸盐在治疗真菌感染和研制其他新型杀菌剂方面，将会找到进入市场的途径。他预示：“这些产品的安全性比之氯基杀菌剂强多了。”至于饮食方面的建议：他不推荐膳食中的熏肉，因为烟熏会产生一系列的氨基化合物，其中有些对人体有毒害作用。然而，他诙谐地劝告恋人们：“接吻之前，请吃沙拉！”

　　[ Science，2000年1月21～28 日]