细胞膜上蛋白质引起的风暴
1998 年诺贝尔化学奖得主 Rod MacKinnon 发表了细胞膜上有特定的蛋白质构造为各种不同的离子通道获得该项荣耀后,这个奖项让细胞膜上离子通道的讨论热烈了起来,接下来他企图利用 X 光为细胞膜上的通道构造进行解析工作。
由于这些特定的蛋白质包覆于细胞膜的脂质里,使得描绘出组成结构这项工作变的相当困难。MacKinnon 获奖时提出钾离子通道 (potassium channels) 为细胞膜上电压闸门 (voltage-gated) 的这个观念相当新颖,也解释了离子是如何进出细胞膜内外的机制,钾离子信道由四个次单位所构成,利用类似螺旋形的开关方式管制钾离子的进出。
另一方面 MacKinnon 在以电压感应器量测这些次单位后对这个信道结构提出了新的看法,他觉得这些次单位应该是类似桨形的结构物,然而这个观念还不是广被接受。MacKinnon 说:『这我可一点都不担心,因为我可是有很深厚的研究结果作基础才会这样说』。
请注意这些新闻
(A)处女生殖的争议再度浮上台面。Raelian 教派认为第一个人类是由外星人产生的,因此认为人类有权以无性生殖技术来产生下一代。意大利的科学家 Severino Antinori 也宣称掌握了人类无性生殖的技术,并有志愿者将会在 2003 年顺利产下一名新生儿。结果过去一年里并没有这样的婴儿诞生的消息。联合国还是决议禁止这项复制人的技术开放或者以研究的名义来进行。结果跟先前宣称拥有复制人技术的消息一样没有结论,就拖过一年再来谈吧!
(B)美国科学家企图利用 Tevatron 撞击器发现玻子 (Higgs boson) 的计划在夏天宣告失败了。欧洲核子研究委员会的大型强子 (Hadron) 撞击器将在 2007 年接棒进行玻子的侦测计划,拭目以待。
(C)联合国的理想目标是 2015 年时地球上每个人都该公平享有干净用水的权力。今年在日本东京也召开了国际会议讨论这个问题。会议里没有做出任何的决议,国与国间水权的分配等也没有结论,也就是说没有任何的正式宣告在会议后被提出。看来这个人人有水的基本权利,不管是理想或目标要达成似乎都还很遥远。
(D)预期欧洲人将会吃下大量的基因改良的农作物的前提下,欧洲对基因改造农产品的管制比以前要严格多了,法律也规范了所有的农产品都必须清楚的标示出基因改造的标示,因为明确规范进一步使得类似基因改造农产品的许可核发也容易获准了。不过当面对基因改造农产品销售的问题时,在经济的重要前提下,这些议题留到 2004 年春天再商量。
(E)科学期刊要收费才能阅读的制度将被挑战,过去以往收费制是期刊收入的重要来源。然而面对网络信息流通的发达,新的数据库无藏私计划在网络上悄悄兴盛了起来,需要收费的期刊有逐渐被冷落的情形。免费的 Public Library of Science Biology 期刊在十月份有很高的使用率,看来有跟收费制 Nature、Science 与 Cell 等顶级期刊一别苗头的态势。
气候变迁:京都会议的漫漫长路
环境保护论者大概都会记得 2003 年的京都协议已经死了。这个会议到头来可能告诉民众的是我们无力去改变这个事实,请正视气候改变的这个问题,尽量配合去适应气候的改变,而非企图去挑战这个星球的改变。
京都协议从 1997 年由 120 国共同开始决定要管制温室气体的增加,可是到目前看来都无法落实,当时参与会议的美国在今日以经是世界上最大温室效应气体的生产国了。Nature的报告中指出有 1700 种的生物因为气候改变平均向极地移动了 6.1 公里的栖息地范围,从植物到动物,生存的环境正急遽的在改变中。气候的变迁让大家首先察觉的是地球比以前更热了,加拿大也因为冬季降雨导致雪崩。欧洲有森林大火,南亚洲与中国有水灾,美国也有飓风袭击与森林大火的事故,在在都显示了气候改变的威力。
这些现象都无法明确的指出是地球暖化所引起,不过越来越多地区逐渐变的越来越干旱或是发生洪水泛滥的现象却是不争的事实。我们能期待的就是下一个京都会议的开幕,看看各国是不是愿意再为这个议题付出心力吧!
神经科学:大脑的基因图谱
1990 年可以说是『脑科』的年代,不过基因学科却不让它专美于前,现在这两个学界将有机会结合共同研究,将脑部的研究推入新的世代里。
巴金森氏症的研究是个当红的领域,越来越多的研究将在致力于找出脑部的地图,获许不久之后科学家还能从病患的DNA信息里提供脑部构造的细节。世界第四大首富 Paul Allen 也将在未来五年里提供一亿美金以广泛的研究老鼠脑内基因活动的地图。当老鼠大脑里约 20000 个基因图谱被解密后,所获得的信息将远超过目前网络上所有信息的总和。这个计划与美国国家卫生部所主持的脑部分子解剖计划 (Brain Molecular Anatomy Project (BMAP)) 有着相同的目标,BMAP 认为目前 Paul Allen 所预期的目标还言之过早,因为究竟目前脑部里有多少基因信息都还是个未知数,BMAP 预期将在 2006 年可以完成整个研究计划的目标,并将信息加以计算分析。
与 Paul Allen 有共同目标的脑部研究计划还有基因表现神经系统图谱计划(GENSAT — Gene Expression Nervous System Atlas),这个计划使用了细菌当载体,把人造的细菌染色体 (bacterial artificial chromosome (BAC)) 送进脑内细胞,然后藉由标定该段染色体的荧光抗体去显示出活动的位置为何,如此一来将有机会展现出个别及连结下的神经细胞活动情形。这是个有潜力的细胞观察方法,将可广泛的被引用在其它部位细胞的研究上。
此外如German-led Human Brain Proteome Project 也将在今年展示其在脑部所发现的蛋白质,脑部图谱绘制工作也有机会整合发表自1993 年起对正常人与病患的观察结果。展望未来的 10 年,或许又是脑部研究的另一个光辉时期。
在 2003 年跟我们说再见的科学记事
(A) 9月 9 日 氢弹之父 Edward Teller 与世长辞了。这位带有争议性的物理科学家人物除了在二次世界大战时领导了曼哈顿计划 (Manhattan Project),也主导在里根时期倡议星际战争 (Star Wars) 的防御计划,死后他的同事倒是怀念起他教物理时的热情。
(B) 伽利略 (Galileo) 探测卫星于 9月 21日在冲入木星进行自杀式的观测后结束了它的命运。这是美国太空总署最成功的探测卫星之一,在耗尽了所有的燃料后,为了怕它会摔落在木星的一个可能有陆地生物的月球 – Europa 上,瞄准后笔直的冲入了木星的大气层中,在摔落地面后的52 分钟里,地球还持续收到它传回来的数据讯息。
(C)世界上第一只复制的哺乳类动物桃莉羊 (Dolly) 死掉了。高龄只有六岁的他因为肺部疾病而死亡,在死亡前牠还患有严重的关节病变,这都肇因于牠特殊的遗传所致。不过死后的桃莉羊并不孤寂,牠的标本将被收藏在爱丁保的皇家博物管理。
(D)日本的地球观测卫星 Midori-II 也就是大家所熟知的 ADEOS-II 卫星,在它太空任务的三年岁月里仅仅执行 10 个月的工作后就宣告死亡,由于太阳风暴的影响让这颗卫星失去了作用。接下来的一个月日本又试图送出了两颗间谍卫星到太空,可是在火箭发射 10 分钟后,因为推进器脱解失效后被强迫自我终结而宣告任务失败。此外,日本的 Nozomi 探测器也在今年因为燃料耗尽而无法达成探索火星的任务。(编者注:好个悲惨的日本太空任务执行年。)
(E)加拿大官方宣告大西洋鳕鱼即将绝种,而在过度捞取的政策下北海的鱼获也将不复出现,因为地球暖化导致水温上升也让鳕鱼的稚鱼无法顺利存活长大。鳕鱼并非是唯一的受害者,研究人员发现西非的黑猩猩 (chimpanzees) 与大猩猩 (gorillas) 数量大概也只剩 20 年前的一半而已,照目前的情势发展下去,狩猎、栖息地的被摧毁加上伊波拉 (Ebola) 病毒的作用,将使得这些动物在未来的 10 年里走入灭绝的境地。世界保育团体宣称有超过一万两千种的植物与动物面临了相同的处境。(编者注:不知道人类哪时候会成为名单排行上的其中一种。)


