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        什么是基因芯片?它有什么用?

        2005-04-29 10:32:57
        大自然探索 2005年7期
        關(guān)鍵詞:基因芯片杏仁沖動

        問:為什么一個外向、快樂、喜歡與人交往的人遠(yuǎn)比那些愛獨處的人更喜歡向人露出笑臉?

        大多數(shù)人都會對這一問題不以為然:參加到社交活動中去當(dāng)然遠(yuǎn)比一個人坐在墻角要有意義得多。但是,答案也許不那么簡單。

        科學(xué)家認(rèn)為,外界事物要引起人們的反應(yīng),需要經(jīng)歷一系列復(fù)雜的過程。其中有生物、遺傳和心理等諸多因素的參與,更重要的是還與一個人的性格有很大關(guān)系。

        很久以來,科學(xué)家都沒弄清楚一個人的大腦在決定性格方面究竟起了什么作用。最近,美國科學(xué)家用功能性磁共振掃描儀對人的大腿進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn),對于一件愉快的事,每個人的反應(yīng)是不同的,由此快樂也是不同的。

        當(dāng)一個人看到美好的東西如一張笑臉的時候,這個人的反應(yīng)如何,取決于兩側(cè)大腦的杏仁樣的組織所產(chǎn)生的沖動,神經(jīng)學(xué)家稱這個組織為杏仁核。它的活動可以通過核磁成像掃描儀觀察到。

        科學(xué)家挑選了15名學(xué)生參與到這一研究中??茖W(xué)家事先通過一系列的測試來判斷他們的性格屬于哪種類型,是開朗,樂觀(外向),還是焦慮或沒有安全感,甚至有一點神經(jīng)質(zhì)。實驗中,研究人員讓受試學(xué)生看一系列照片,而且要求他們將精力集中在照片上,對照片進(jìn)行判斷,如哪些是女人,哪些是男人。結(jié)果,科學(xué)家通過掃描儀的監(jiān)測,在每個人身上都發(fā)現(xiàn):當(dāng)受試者看到照片上的人物有令人不愉快或感到威脅的表情時,杏仁體總要產(chǎn)生某些沖動,與受試者的性格無關(guān)。但是,當(dāng)受試者看到一張快樂的臉時,性格不同的人表現(xiàn)出來的反應(yīng)就不盡相同,一些性格外向的人不僅杏仁體產(chǎn)生沖動,大腦皮質(zhì)的愉悅區(qū)也會興奮,而一些性格內(nèi)向的人似乎無動于衷,杏仁體的沖動也不強(qiáng)烈。

        科學(xué)家通過研究認(rèn)為。開朗的人很容易與外界產(chǎn)生共鳴,而害羞的人則不容易產(chǎn)生愉悅感?,F(xiàn)在的爭議是,到底是誰影響誰?是杏仁體發(fā)出的沖動讓一些人興奮開朗起來,還是性格決定那些對快樂的臉無動于衷的人的大腦不容易產(chǎn)生愉悅感?

        科學(xué)家認(rèn)為二者的關(guān)系就像“雞和蛋”的關(guān)系,盡管目前的研究并不能告訴我們?nèi)说男愿袷窃鯓有纬傻?,但提示我們?nèi)说男愿衽c大腦有關(guān),如果一個人多看一些美好和愉悅的東西,多想一些愉快的事,就會使性格開朗起來。

        那么為什么不同性格的人對不愉快或有被威脅感的表情都會產(chǎn)生反應(yīng)呢?科學(xué)家認(rèn)為,這是由于求生是人的本能,人類面對危險都會產(chǎn)生有意識或無意識的應(yīng)對反應(yīng)(雖然方式不同),這與性格沒有關(guān)系。

        問:什么是基因芯片?它有什么用?

        科學(xué)家將基因芯片形象地描寫成攜帶生命之書的掌上電腦。就像電腦芯片一樣,基因芯片在一個硬幣大小的芯片上,配備有上萬條甚至數(shù)萬條基因,科學(xué)家可以用它來對未知的基因樣本進(jìn)行檢測。比如說,如果發(fā)現(xiàn)一個新的病毒,如果想搞清它的基因結(jié)構(gòu),就可以用基因芯片來檢測。用基因芯片檢測要比傳統(tǒng)的方法更便捷和準(zhǔn)確。

        基因芯片如何在臨床上應(yīng)用呢?科學(xué)家舉了一個例子:“一天凌晨3點。你剛出生不久的兒子突發(fā)高燒,但你并沒有急急忙忙地抱著他去找醫(yī)生,你只是用棉簽在他的嘴里擦了幾下,然后把上面取下的標(biāo)本放進(jìn)一個裝有基因芯片類似掌上電腦的儀器內(nèi)。這個儀器很快就得出結(jié)論:你的兒子是因為感染了鏈球菌而患了腦膜炎。隨后,儀器還通過電子郵件把檢測的結(jié)果告訴了你的醫(yī)生,并且推薦了除青霉素以外的其他有效抗生素,因為電腦知道你的兒子對青霉素過敏?!?/p>

        聽上去很像天方夜譚,但科學(xué)家相信這一定會成為現(xiàn)實。更有樂觀的科學(xué)家認(rèn)為,在5年之內(nèi),這個技術(shù)就會被醫(yī)生所使用,而在10年以內(nèi),它就將進(jìn)入尋常百姓家里。人們相信,有一天上面的想像變?yōu)楝F(xiàn)實后,人們可以將自己的整個基因——“生命之書”全部存儲在一個芯片里,隨身便可以攜帶。

        問:每當(dāng)天氣轉(zhuǎn)暖,蚊子就開始肆虐,到處叮咬人,十分討厭,有沒有什么方法讓蚊子不叮咬人或者將它們消滅干凈?

        需要說明一點,只有雌蚊子才吸血,雄蚊子是不吸血的。自然界大約有100種叮咬人的蚊子,它們在叮咬人的過程中還可能傳播一些危害人類健康的疾病。然而,要徹底消滅蚊子卻是不可能的。

        為此,一些科學(xué)家想通過基因手段構(gòu)造無毒的蚊子。他們設(shè)想去除蚊子身體中的寄生病菌,然后通過蚊子叮咬人后使人產(chǎn)生免疫反應(yīng)來殺死可能傳給人的病原體,或者干脆通過基因改造使蚊子只能產(chǎn)生不叮咬人的雄性后代??茖W(xué)家曾設(shè)想將轉(zhuǎn)基因蚊子釋放到自然界,作為野生蚊子的競爭者,使這些帶有額外的抗體的蚊子與野生蚊子雜交,并取代它們,從而防止疾病的傳播。

        從20世紀(jì)80年代中期開始,許多科學(xué)家一直在探索蚊子如何傳播疾病,以及使這種特性遺傳的基因。由于實驗室在數(shù)十年前通過基因制造出新品種的果蠅,因而他們認(rèn)為對蚊子基因改造非常有把握。

        為此,科學(xué)家首先研究帶有瘧原蟲的按蚊,這是對人類危害最大的蚊子之一。他們設(shè)想將可以殺死瘧原蟲的蛋白質(zhì)抗體插入按蚊基因中,使它無法攜帶瘧原蟲。另一種設(shè)想是在蚊子體內(nèi)插入帶有可以抵抗某種疾病抗體的基因,在它叮咬人后使人產(chǎn)生抗體。遺憾的是,蚊子基因改造者遇到了麻煩,他們面臨的主要的挑戰(zhàn)是很難將有用的基因插入蚊子的基因中。

        盡管目前的研究還沒有結(jié)果,對制造轉(zhuǎn)基因蚊子是否有用、是否明智的擔(dān)心也越來越大。因為對于100種對人類有害的蚊子,要使每一種都生產(chǎn)出轉(zhuǎn)基因蚊子是不太可能的。更麻煩的是,在有些地方,有些蚊子可以攜帶多種病菌,而在另一些地方,某種病菌可能由幾種蚊子所攜帶。

        另外,轉(zhuǎn)基因不是沒有風(fēng)險。有人擔(dān)心這些轉(zhuǎn)基因蚊子也許暫時有效,也許與野生蚊子雜交后更具有傳染性。一旦轉(zhuǎn)基因蚊子再發(fā)生變異,人類將更難對付。

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