如果讓你擁有超能力,你會想要哪種?穿越時空、傷口自動愈合、隱身、飛行……盡管你的要求多了點,但是在不遠(yuǎn)的將來,也許可以讓你實現(xiàn)一部分。事實上,動物們經(jīng)常在做這些事情:重新長出肢體、抵抗輻射、無須睡眠……
再長出一條腿,就不怕截肢了
如果你砍斷蠑螈的一條腿,在24小時內(nèi),它的腿斷面上就會生長出一層干細(xì)胞。一開始長出的是它的腳趾,接著是神經(jīng)、肌肉和骨骼,它們都會在各自恰當(dāng)?shù)奈恢瞄L好。3個月后,新腿就已完全長好,可以發(fā)揮正常機能了。但對遭受了類似外傷的人類而言,就不會有這么好的結(jié)果了。那么,蠑螈何以如此特殊呢?
原來,蠑螈的成年細(xì)胞能通過某種方式回復(fù)到干細(xì)胞狀態(tài),而這種狀態(tài)通常只存在于胚胎中。干細(xì)胞中激活的特殊基因決定了胚胎的成長模式。我們?nèi)祟愡€遠(yuǎn)不能模仿蠑螈,但有些科學(xué)家認(rèn)為,讓人類再生某些器官還是可能的。麻省理工學(xué)院的揚納斯教授將膠原等材料混合,并同生長中的細(xì)胞融合制成具有生物活性的“骨架”,再用這種“骨架”“刺激”人類細(xì)胞回復(fù)到發(fā)育的初級階段(盡管還到不了干細(xì)胞狀態(tài)),從而再生出器官來。我們的皮膚現(xiàn)在就按照這種方式再生,人類和動物的四肢和面部的受損神經(jīng)也具有這種再生能力。研究人員還發(fā)現(xiàn)了一種老鼠能夠再生心臟組織。雖然再生原理還需要進(jìn)一步研究,但在不久的將來,生物活性“骨架”將有可能使人類擁有像蠑螈那樣的再生能力!
修復(fù)出錯的DNA,就不會生病了
微生物學(xué)家發(fā)現(xiàn),一罐經(jīng)過放射線滅菌的肉發(fā)生了變質(zhì),在調(diào)查原因時,他們發(fā)現(xiàn)了一種名叫Dein的細(xì)菌。研究表明,這種細(xì)菌對放射線的耐受性是人類的幾千倍。這種細(xì)菌之所以具備這種能力,是因為它修復(fù)放射線所造成損害的能力超強。放射線破壞DNA的方式是將其破碎成多個片段,當(dāng)Dein的基因受到損傷后,它的修復(fù)基因便被激活,將受損DNA恢復(fù)到其原來的狀態(tài)或者將受損DNA完全清除,用新的DNA加以替代。如果要模仿Dein的這種方法,我們就必須理解其修復(fù)受損DNA的原理。巴黎勒內(nèi)德卡爾特大學(xué)的米羅斯拉夫·拉德曼和他的同事們找到了其中的奧秘。他們發(fā)現(xiàn),這種細(xì)菌的工作原理與實驗室用來復(fù)制DNA的機器有些相似。在這種細(xì)菌內(nèi)部,酶附著在破碎的DNA片段上,并對這些DNA片段進(jìn)行復(fù)制,然后將這些破碎的片段結(jié)合到一起,組成受損前DNA的完整序列。雖然人體也可以在有限的程度上做到這一點,但Dein能在大得多的規(guī)模上修復(fù)它的DNA,并能應(yīng)對數(shù)量龐大的DNA片段。所以將Dein修復(fù)其DNA的酶用于修復(fù)人類DNA的想法將有可能實現(xiàn)!
單半球睡眠,就有時間玩了!
不管你是一個工作繁忙的成人,還是一個應(yīng)付考試的學(xué)生,都會抱怨時間不夠用。但假如我們可以一直保持精力旺盛,而不用每天晚上浪費8小時睡覺,那又會怎么樣呢?有些候鳥能幾個月幾乎不睡覺,而小海豚出生后的一個月,它們和父母根本不睡覺。我們是否也可以實現(xiàn)通宵不睡呢?
科學(xué)家對缺少睡眠的海豚和虎鯨進(jìn)行了神經(jīng)化學(xué)方面的研究。這些動物連續(xù)幾周不睡的能力表明,人類可能擁有尚未開發(fā)的不需睡眠的生理潛能。
候鳥的行為也說明了類似可能性的存在。俄亥俄州立鮑靈格林大學(xué)的弗納·賓曼說,如果能找到一種藥物來刺激人腦中與鳥腦中幫助其忍受睡眠缺乏的相同區(qū)域,那么“人類就能夠每天活動20小時而不只是12或14小時”。他研究了斯溫森畫眉的行為,這種鳥從加拿大的森林遷徙5000千米之遙到達(dá)秘魯,其遷徙時的睡眠時間從正常的每晚10小時減少到2.5小時。這些鳥類通過兩種方式進(jìn)行調(diào)整。首先,它們醒著時多半呈現(xiàn)出類似睡眠的行為,比方打瞌睡。它們還喜歡“單半球睡眠”,只睜一只眼,讓左右腦輪流休息,同時繼續(xù)向目的地飛行。其次,它們大腦的化學(xué)物質(zhì)已經(jīng)適應(yīng)了長期靠這種方式休息來保持正常工作。
目前人們對這種化學(xué)物質(zhì)了解得還很不夠,但是它可能最終會導(dǎo)致刺激缺乏睡眠的大腦的藥物問世。
編輯/李 章