使基因沉默

○高瑞

研究一個基因起什么作用最好的辦法之一就是把它關(guān)掉后觀察發(fā)生了什么問題，這通常是一個辛苦的工作?，F(xiàn)在研究者們發(fā)展了一種在哺乳動物細(xì)胞里使特定基因沉默的新方法。雖然還在起步階段，這種叫做RNAi的技術(shù)還是會加快基因研究。

和分子生物學(xué)許多技術(shù)一樣，這項技術(shù)也是受自然的啟發(fā)。許多生物，包括植物、果蠅、線蟲、很可能還有哺乳動物，似乎都天然地利用RNAi去攻擊病毒和限制那些能跳來跳去打斷基因組的DNA片段的活動。在RNAi中，雙鏈的RNA分子用一段相應(yīng)的序列瞄向一個信使RNA，阻止了該信使RNA制造蛋白質(zhì)。

最近科學(xué)家利用這個過程作為一個研究工具，把雙鏈RNA分子注射進線蟲和果蠅細(xì)胞里來關(guān)閉特定的基因。但是迄今為止利用RNAi技術(shù)在哺乳類的細(xì)胞中關(guān)閉基因仍然不很奏效；盡管在小鼠胚胎細(xì)胞中獲得成功，但在其他哺乳動物細(xì)胞中，雙鏈RNA不僅僅關(guān)閉了特定基因，而且停止了所有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)。

如今，德國格丁根的馬普生物物理化學(xué)研究所的科學(xué)家們在2001年5月24日的《自然》上報道，他們已經(jīng)克服了這個障礙。他們用了專門構(gòu)建的叫做siRNA的雙鏈RNA分子，比以前用的短得多。在來自人和猴子的四個細(xì)胞系中，siRNA明顯地降低了四個測試基因中的三個的表達，大約降低了90％。雖然這種技術(shù)不會取代基因敲除的方法，后者是對動物做遺傳工程使之完全缺少一個特定的基因，但RNAi技術(shù)較快也較容易。此外，那些在胚胎中敲除就致死的基因可以用RNAi技術(shù)在細(xì)胞培養(yǎng)中研究。

馬薩諸塞州立大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的飛利浦預(yù)言說：“這將在哺乳動物體細(xì)胞基因?qū)W中引起革命。不再是一年里花6個月時間設(shè)法關(guān)閉（一個哺乳動物基因的）表達，人們現(xiàn)在可以一個星期內(nèi)關(guān)掉十個基因?！?/p>

墨西哥的古代瑪雅人宮殿

○阿波

不久前，墨西哥的考古學(xué)家在恰帕斯州發(fā)現(xiàn)了一座完整的埋在地下1000多年的古代瑪雅人的宮殿。這座宮殿造型優(yōu)美，設(shè)計精巧。它有三扇門，其中有一扇還開著，人可以直接進去，里面的地面仍十分干凈。

這座宮殿是用大石塊建成的，石壁上繪有太陽圖案，表現(xiàn)了典型的瑪雅人的藝術(shù)風(fēng)格。令人驚訝的是，宮殿上面還有一個金字塔，塔上則刻有關(guān)于金星傳說的雕刻。

海底火山爆發(fā)滅絕恐龍

○楊新

意大利著名物理學(xué)家安東尼奧·齊基近日提出，恐龍滅絕的原因可能是大規(guī)模的海底火山爆發(fā)所致。

齊基是一名理論物理學(xué)家。他認(rèn)為，大規(guī)模的海底火山爆發(fā)影響了海水的熱平衡，進而使陸地氣候發(fā)生變化，影響了需要大量食物的恐龍等動物的生存。他說，如今海底火山爆發(fā)所造成的影響有目共睹，只是其影響程度相對于當(dāng)年大規(guī)模的海底火山爆發(fā)要小了許多。

齊基說，格陵蘭過去曾被植被所覆蓋，但全球性的海洋水溫平衡變化造成了寒冷洋流流經(jīng)格陵蘭，使之成為冰雪覆蓋的大地。由此可以看出，海洋水溫的變化影響巨大。

關(guān)于恐龍滅絕的原因，目前較為公認(rèn)的是6500萬年前一顆外來天體撞擊地球，導(dǎo)致地球氣候失常，恐龍所需的食物大大減少，最后這些龐然大物被活活餓死。

揭開反粒子消失之謎

○劉斌

宇宙在100多億年前的大爆炸中誕生時，應(yīng)該同時存在相同的粒子和反粒子，但是卻只有粒子殘存下來，形成了現(xiàn)在以物質(zhì)為中心的宇宙。以高能加速器研究組織為中心的國際集團在不久前宣布，他們已經(jīng)在實驗中確認(rèn)了名為“CP對稱性失衡”的物理現(xiàn)象，從而將解開這個謎。

高能加速器研究組織的小林教授和京都大學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)研究所所長益川敏英在1973年就發(fā)表了解釋CP對稱性失衡的論文，論文中提出的“小林－益川理論”在這個實驗中得到了證實，他們朝著諾貝爾獎又大大前進了一步。

現(xiàn)在，宇宙中的物質(zhì)都是由粒子組成的。但是，一般認(rèn)為，在宇宙誕生時，應(yīng)該產(chǎn)生了同等數(shù)量的反粒子，它們與粒子的質(zhì)量相同，但是電荷的正負(fù)相反。按理說，兩者相遇時就會生成光而消失，但是并沒有出現(xiàn)這種情況。

如果兩者之間存在被稱為CP對稱性失衡的微妙差異，在宇宙誕生初期將只有反粒子消失。高能加速器研究組織從1999年就開始進行確認(rèn)這種現(xiàn)象的實驗。這次，研究人員在被稱為B工廠的加速器中制造了大量B介子和反B介子，在對破壞方式的差異進行觀測后，確認(rèn)失衡的概率為99999％。

美國斯坦福大學(xué)的線性加速器中心隨后宣布：“概率達到99997％”。雖然失衡的存在已經(jīng)是定論，但是在表示失衡的程度來看，高能加速器研究組織的值要大一些。這也許將促成新的理論的誕生，以補充作為基本粒子物理學(xué)主要支柱的“標(biāo)準(zhǔn)理論”。

微型衛(wèi)星

●張有祥

據(jù)統(tǒng)計，目前約有2500顆人造衛(wèi)星繞地球運行。這些衛(wèi)星中重量最輕的也有幾十千克，每發(fā)射一顆衛(wèi)星至少需花費幾百萬美元，且其復(fù)雜的電子結(jié)構(gòu)很容易受到宇宙中帶電粒子及高速運行的隕石碎片的損害。

不久前，美國勞斯阿拉莫斯國家實驗室的專家小組建議發(fā)射一種微型衛(wèi)星，其直徑僅有十多厘米，重量不到100克。這種衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)十分簡單，電子愛好者甚至可利用休息日從電子市場買來電子零部件拼裝而成。它可用簡單的類似于昆蟲腦神經(jīng)的控制系統(tǒng)來代替電子計算機及其微型電路。這種控制系統(tǒng)已經(jīng)研制出并得到多次實驗，具有很強的抗干擾性。它由六個人造神經(jīng)元組成，靈敏度高，可根據(jù)太陽的方向自動調(diào)整角度。衛(wèi)星的其他探測儀器和無線電傳播系統(tǒng)可用來收集數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到地球。這種衛(wèi)星造價便宜，從組裝到發(fā)射只需大約1000美元，且能收集到大量數(shù)據(jù)，引起了許多國家和機構(gòu)的極大興趣。