12月1日,我国具有自主知识产权的艾滋病疫苗——中国疾病预防控制中心与北京生物制品研究所联合研制的DNA-天坛痘苗复合型艾滋病疫苗,开始在北京协和医院进行第一组志愿者的疫苗接种。国际上艾滋病疫苗研究已有20余载,但目前尚无有效疫苗问世,两项已完成Ⅲ期的临床试验均以失败告终。在这种情况下,我国的这一进展无疑令人欣喜。那么,艾滋病疫苗究竟距离我们还有多远?是触手可及还是遥遥无期?
重重障碍重重山
早在1981年,世界首例艾滋病患者被发现,从此艾滋病防治研究(药物和疫苗)日益受人关注。20多年后,根据不同的技术思路,艾滋病疫苗已经出现了几大类,如HIV病毒样颗粒化疫苗、多肽疫苗、蛋白亚单位重组疫苗、病毒载体疫苗、细菌载体重组疫苗、DNA疫苗、灭活疫苗和减毒活疫苗以及治疗性疫苗。尽管对艾滋病疫苗的研究一度成为全球医药研发者追捧的热点,但是迄今仍然没有一种疫苗成功问世,这项工作的难度毋庸置疑。
艾滋病病毒的变异复杂,变异率高的特性,是疫苗成功的最大障碍。专家解释,HIV基因组具有高度的变异性,非常容易产生变异株。不同地区分离的HIV株间的核酸序列存在差异,而且HIV表面糖蛋白的主要抗原决定基极端多变。不同国家和地区的优势亚型有所不同,而且现有的HIV株还有可能发生新的变异。抗原性的差异导致HIV对T细胞显示不同的向性,从而逃避中和抗体的作用。正是因为艾滋病病毒不断变异的特性,很难找到“以不变应万变”的抗体。虽然也有不少科研人员在其不同领域取得了一些进展,例如,法国巴斯德研究所科研人员成功地在兔子身上获得可以阻止多种艾滋病病毒入侵的抗体。但这种抗体对人体是否有效和安全,仍在进一步研究。而且,艾滋病病毒只能在人体外存活几秒钟时间,只从一个活细胞传播到另一个活细胞,给科研人员利用动物进行病理学研究造成了极大的困难。
有效的AIDS疫苗必须能够迅速启动机体的免疫系统,但目前HIV致病机理和免疫机理至今尚未完全清楚,在一定程度上阻碍了艾滋病疫苗的研发。一种有效的AIDS应当具有抗疾病发生发展和抗感染的保护作用,因而必须同时具备抵抗游离HIV和病毒感染性细胞的感染的作用。至今,众多的不确定性因素仍困扰着AIDS疫苗的研发,例如,科学界对基因工程疫苗的效果评价还未形成统一的标准,在一定程度上阻碍AIDS疫苗新思路的实践。
总体来看,艾滋病疫苗的研究和应用涉及多门学科和复杂的社会系统,艾滋病疫苗研究和应用难度很大。有人认为,艾滋病疫苗研发现实中的最大困难在于未能在科学、经济等方面获得最充分的优先权,许多发展中国家没有能力进行大规模试验。此外,各国之间的抗HIV药物治疗普及程度不同,各国流行的HIV株也有所不同,加上各国研发条件的现实差异等等,这些现实问题令人困挠。也正因此,艾滋病疫苗研发的国际合作显得极为重要。
虽屡战屡败 但越挫越勇
今年9月,被科学界广泛寄予厚望的艾滋病候选疫苗——复制缺陷型Ad5腺病毒载体疫苗Ⅱb期临床试验宣告失败,这个消息让世界各地的艾滋病疫苗研究人员感到震惊。《科学》杂志称:“艾滋病疫苗的研究遭到了一次致命的打击”。十多年研究,功亏一篑,国际制药巨头默克公司宣布放弃此艾滋病疫苗项目的根本原因是,开发的疫苗未能有效防止志愿者感染艾滋病病毒。
此疫苗的临床试验从2004年开展,在来自不同国家的数千名18岁至45岁的志愿者中进行。这些未感染艾滋病毒的志愿者都属高危人群,其中包括同性恋者和性工作者。志愿者被分为两组,分别接种抗艾疫苗和安慰剂。结果741名接种疫苗者中有24人感染了艾滋病毒。而安慰剂组的762人中,仅有21人感染。因此专家建议停止试验。
经此一役,大多数专家认为,寻找艾滋疫苗之路可能是漫长的,从动物实验、临床试验到人体试验需要时间;即使通过了一期临床试验,也仅能确定其安全性,不能确定其有效性。
默克的疫苗项目的失败也仅仅是艾滋病疫苗研发路上众多失败案例的代表。从上世纪80年代中期,各国陆续开始了艾滋病疫苗研究,包括中国在内的许多国家也取得了一些进展,但离最后的成功还有相当的距离。面对这次的失败,国际艾滋病疫苗倡导联盟明确表示,“它绝不会结束人们寻找抗艾滋病疫苗的尝试。”
截至目前,国际上宣布失败的艾滋病疫苗均为蛋白疫苗或非复制型载体疫苗,属于死疫苗。与国际上流行的艾滋病疫苗设计理念和技术路线大不相同,我国12月1日进入临床试验的是复制型痘苗病毒载体,属于活疫苗,能在动物体内引起很强的免疫反应。目前国际艾滋病疫苗界正出现从非复制型载体向复制型载体转变的趋势。我国正在进行的艾滋病疫苗临床试验正处于这一潮流的前沿,是当前惟一正在进行的复制型载体艾滋病疫苗临床试验。
继续努力就会有成果,给人带来希望的消息也不时传出:今年4月,英国医学研究委员会和牛津大学通过揭开HIV-2病毒抗体遗传密码的神秘面纱,提出研制艾滋病疫苗的新道路;今年6月,瑞士洛桑大学与美国科学家合作找到了抗HIV基因,为研发艾滋病预防疫苗提供了新的可能。
艾滋病研究领域的权威专家,国家预防控制艾滋病专家委员会特邀委员曹韵贞教授认为,研制疫苗才是最终出路。但是,在疫苗没有产生以前,艾滋病病毒的抗病毒治疗仍然是拯救艾滋病患者的一个重要手段。对于艾滋病的防治,应该说现在只是看到曙光,而没看到希望。她解释“这两者是有区别的——曙光就看到那么一点点。希望是看到,马上可以来了。”世界卫生组织有关负责人表示,有效的艾滋病疫苗不可能在短时间内问世,人们需要为之等待5年、10年甚至更尽管目前依然看不到艾滋病疫苗的希望,但是各国研究人员对此并未丧失信心。就在今年Ad5腺病毒载体疫苗研究失败之后,著名艾滋病研究专家何大一教授10月份在国内参加一个学术会议时表示,艾滋病疫苗是终结该疾病的惟一有效途径,这条路虽然很难,全世界科学家也要坚持不懈地探索下去。
相关链接
联合国艾滋病规划署与世界卫生组织11月20日联合发布的《2007年全球艾滋病流行状况更新报告》估计,2007年全球共有3320万艾滋病毒感染者。
据报道,艾滋病规划署指出,2006年艾滋病毒感染者数量的原估计值为3950万人,使用经过改进的估算方法重新计算的话,新的估计值为3270万人。2007年的报告中,对印度、安哥拉、肯尼亚、莫桑比克、尼日利亚以及津巴布韦几个国家艾滋病毒感染者数量的估计都比以往低很多;其中印度一个国家的感染人数就降低了一半,从原来的500多万人降低到现在的250万人。
报告指出,尽管2007年非洲新增艾滋病毒感染者数量为170万,与2001年相比出现显著下降,但非洲仍然深受艾滋病影响。目前非洲大约有2250万感染者,占全球的68%。8个非洲国家的新增艾滋病感染者数量及死亡数量为全球总数的1/3。
2007年,亚洲艾滋病毒感染者数量为490万人,其中新增感染者数量为44万人;因与艾滋病相关的疾病而死亡的人数为30万人。柬埔寨、缅甸和泰国的艾滋病毒感染率出现下降;而印度尼西亚和越南则出现上升,印度尼西亚是艾滋病毒感染率增加最快的亚洲国家,越南的感染者数量在2000年至2005年间翻了一倍多。
国务院防治艾滋病工作委员会办公室、卫生部、联合国艾滋病中国专题组11月29日联合发布了《中国艾滋病防治联合评估报告(2007年)》,相关报道详见本报12月4日A4版。
因为艾滋病是一种非常厉害的病毒,他不同于其他病毒,人体的自身免疫系统可以直接杀死这些病毒,但是艾滋病病毒可以破坏人体的免疫系统,并且让免疫系统成为传播艾滋病病毒的载体,所以艾滋病病毒在人体内是没有免疫细胞对他有效的。
艾滋病病毒最大的破坏力就来自于它对人体苗裔系统的破坏,使我们人体不能对其他的病毒进行查杀,而且会不断的利用免疫细胞为其创造更多的病毒细胞,这就会使人体出现其他各个方面的免疫疾病,所以说艾滋病其实就是一种全身的免疫系统疾病。
人类等待第一款艾滋病疫苗诞生的心情是迫切的。8月9日,一条“强生宣布HIV疫苗临床试验结果:志愿者100%产生抗体”的微博,半天内就转发过2万。有人评论:“HIV灭绝了,下一个是什么”、“今年的诺奖有着落了?”
其实这只是一个美好的愿望,很多国内学者指出,美国强生公司的这一阶段性成果值得关注,也可以说为艾滋病研究提供了非常好的借鉴,但在获得更多实验数据前,做出“艾滋病疫苗真的要来了”的判断还为时过早。
因为不管是药物还是疫苗,从基础研发到最后与消费者见面,需要完成临床前的动物试验,以及从1期、2a期的早期人体临床试验一直到2b期、3a期、3b期的临床验证。目前,强生制药公司完成的尚是早期的1期、2a期,其有效性、安全性等还有待之后几期临床试验的考验。
艾滋病防治活动总结
在经历了一个丰富多彩的活动后,我们一定积累了不少感想吧,该好好写一份总结把这些都记录下来了。那么什么样的活动总结才合适呢?下面是我为大家收集的艾滋病防治活动总结,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
艾滋病防治活动总结1 一、提高认识,加强领导
(一)统一思想,提高认识
我校积极响应上级部门的号召,把“防艾”教育列入学校工作计划,列为德育工作计划中重要的一项,将“防艾”教育与学生思想政治教育结合起来;与学生日常行为规范结合起来;与学校法制教育结合起来;与培养青少年树立良好的道德观结合起来,使我校的“防艾”教育工作常抓不懈。
(二)成立领导小组,加强领导
我校成立“防艾”教育工作领导小组,由校长担任组长,学校副校长担任副组长,各班主任为成员。领导小组明确了各自的工作职责,校长长为学校“防艾”预防教育的第一责任人,统筹全校“防艾”工作,保障预防教育工作的落实;德育处全面具体落实各项工作,并督促检查评价班主任的工作。领导组制定学校“防艾”制度、措施和计划,指导学生开展“防艾”知识宣传,自我保护教育,并负责具体活动的组织和实施。
二、分析青少年特点,加大宣传力度
青少年的身心尚未成熟,世界观、人身观尚未形成,可塑性强,也容易受环境的不良影响。青少年本身具有很强的模仿力,也有比较强的猎奇心理,有时髦心理,还有自我炫耀的心理,这些都是青少年的特点。青少年作为“防艾”预防教育的重点,我们国家党和政府以及有关部门想了许许多多的对策,也设定了许多的防线。未成年人都处在求学的.年龄,所以从现实角度来说,家庭、学校和社会应该组成一个立体的、联合的防线。
我校把预防艾滋病教育作为德育教育的重要组成部分,纳入了学校德育工作计划。从法制教育入手,增强学生的法制、法律知识,使学生知法、懂法、守法、学法,会用法律武器保护自己,这也是学校环境建设中软环境的第一步。我校“防艾”工作领导小组在认真分析学生、学生家庭及所处的地理位置的基础上,确定了以环境教育、德育教育为核心,以法制教育、心理健康教育为龙头,以专题讲座、板报、图片宣传、多媒体资料、校园之声等全方位、多角度宣传相配合的工作思路。
三、开展形式多样的教育宣传活动
“防艾”关键在于预防,预防关键在于教育,加强教育,搞好预防工作仍然十分重要。学校教育学生充分认识到工作的重要性和紧迫性,从各个方面着手,搞好宣传教育。
在德育教育工作中,我们都把“防艾”教育作为重点内容,结合学校行为习惯教育工作。围绕“防艾”在班级里积极培养宣传员,提高学生“防艾”意识。
1.积极开展了“关爱生命,预防艾滋”为主题的班会活动。
2.利用升旗仪式、晨会、德育主题班会等形式由校领导结合具体的事例对学生进行“防艾”教育。
3.德育处利用电子屏幕、挂图片等方式进行宣传。
4.结合校园广播和心理咨询室积极为学生宣传讲解了“防艾”知识。
5.各班在班主任的组织下,采取各种形式,组织学生开展了“防艾”讨论、互相学习、互相促进,共同提高。
6.每学期组织全校师生观看一次与预防艾滋病相关的专题片。
在全校师长期的共同努力之下,我校“防艾”工作取得了显著地成果。学生清楚了解了艾滋病的传播途径、传播方式及巨大危害。并结合我市创建文明城市的契机,大力宣传了当文明人,做文明事,知艾防艾。帮助学生树立了正确的人生观、价值观,拒绝毒品远离艾滋,当一名合格的中学生。
艾滋病防治活动总结2 一、加强领导,为活动开展提供有力保障
县教育局针对全县本次宣传教育活动,专门成立了以教育局局长为组长的艾滋病知识宣传活动领导小组,全县各学校也成立了相应的工作领导小组,负责本校的预防艾滋病知识宣传教育工作,为全县中小学开展艾滋病防治教育提供了有力的组织保障。
二、措施到位,宣传活动取得良好成效
一是把艾滋病防治教育纳入健康课的内容,开齐课程、开足课时,在活动期间,规定初中学段达6课时,普通高中和职校学段达4课时了,使学校的健康课开课率达100%,二是加大宣传力度,提高艾滋病防治知识在学生中的知晓率,三年级以上学生防治艾滋病知识知晓率达95%以上;三是全县各级各类学校制作了宣传展板;四是协助发放艾滋病防治宣传册4500余份;五是在校园内张贴宣传画130张;六是全县学校均制定切实可行的实施方案,组织开展工作;七是各学校对本校教师也进行了教育培训,教师艾滋病知识的知晓率达到100%;八是利用广播、板报、宣传栏、电子显示屏和主题班会等向广大师生宣传预防艾滋病及远离毒品教育。九是充分发挥校外辅导员的作用,邀请他们到学校进行禁毒知识及防治艾滋病知识的讲座。
三、存在的问题和困难
全县各级各类学校都结合学校自身的特点开展了艾滋病防治的教育活动,取得了一些成绩。但是,在县范围内,工作开展得还很不平衡,与艾滋病预防工作实际需求相比,无论在广度、深度和持久性等方面均存在着较大差距,也还存在着一些困难和问题,主要表现在以下几个方面:一是部分师生在思想上认识存在误区,一些人知识匮乏,对防治艾滋病持无所谓态度掉以轻心,麻痹大意,认为艾滋病距离我们还很遥远,并不可怕,另一些人则存有恐惧心理。二是全县健康教育课的开课率虽然达100%,但是部分学校的预防艾滋病教育并末纳入健康教育课程;三是缺乏宣传工具,宣传手段单一,学校仅仅靠图片、板报、广播进行宣传;四是学校防治艾滋病的相关资料及相关的报刊、杂志严重缺乏;五是全县中小学校的专职校医和健康教育的任课教师配备紧缺,多为兼职,并且还没有进行预防艾滋病及其相关知识的培训,授课时没有统一的标准。
艾滋病是严重危害人体健康的重大传染病,预防和控制艾滋病,关系到国家安全和民族兴衰,我们要进一步认识艾滋病防控工作的重要性、紧迫性、艰巨性和长期性,青少年学生是国家的希望和未来,在今后的教育工作中,我们要进一步提高在青少年学生中开展艾滋病防控知识宣传教育的责任感和使命感,采取更多行之有效措施,以学生喜闻乐见的形式把这项工作做得更好。
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关于宇宙、关于地球、关于我们自身,有太多的谜题等待我们去挖掘。但哪些是最重要的未解之谜,我们距离找到答案还有多远?2005年7月1日,在纪念美国《科学》杂志创刊125周年之际,科学家们总结出了125个迄今我们还不能很好回答的问题,重中之重有25个。
■宇宙篇:
1、宇宙是由什么组成的?
一个脱口而出的答案是:由那些亮晶晶的星星组成的。但在最近几十年中,科学家越来越发现这个答案是不正确的。天文学家认为,组成恒星、行星、星系——当然还有我们——的物质,或者叫普通物质,只占宇宙总质量的不到5%。他们估计,另外25%,可能是由尚未发现的粒子组成的暗物质。剩下的70%呢?天文学家认为那可能是暗能量——让宇宙加速膨胀的力量。暗物质和暗能量的本质是什么?科学家正在用加速器和望远镜寻找这些问题的答案,如果找到了,其意义肯定是宇宙级的。
2、我们在宇宙中是唯一的吗?
45年前,天文学家弗克·德雷克首次启动了探寻地外文明的奥兹玛计划——用巨大的天线(射电望远镜)接受外星文明发射的信号。45年过去了,天文学家的努力仍然在继续着。然而,即使是迄今为止规模最大的“凤凰”计划,也还没有找到任何来自外星文明的无线电信号。
■地球篇:
3、地球内部如何运作?
40多年以前,一场地球科学的革命发生了。板块构造学说更新了关于地球自身的知识。但是关于地球内部构造的问题,仍然沿袭着革命之前的知识。科学家在这40年中所做的,就是把这个鸡蛋模型——分为地壳、地幔和地核进一步细化。借助于越来越先进的地震波成像技术,科学家正在研究地球这个庞大机器的运作过程。但是要掀起另一场科学革命,可能还需要半个世纪。
4、地球温室将变得多热?
尽管大气的二氧化碳浓度肯定会在这个世纪继续增加,尽管这种增加肯定会带来全球变暖,但是变暖的程度仍然不太确定。科学家一般认为,这个世纪二氧化碳浓度的加倍会带来1.5℃~4.5℃的升温。但是这不够精确。科学家正在发展新的数学模型,试图让数字更令人信服。
■数理化篇:
5、物理学定律可以被统一起来吗?
苹果落向地面、一道闪电划过长空、核电站反应堆里的铀原子衰变同时放出能量,超级加速器击碎质子:这几种现象代表着自然界中四种基本力的作用,也就是引力、电磁力、弱力和强力。宇宙间所有的物理现象都可以用这四种基本力进行解释。但是科学家并不满足。有没有可能把这四种力统一成为一种?上个世纪60年代,物理学家发现弱力和电磁力是可以统一起来的,它们是一种事物的不同侧面,统称电弱力。但是其余两种力是否可以和它统一起来?
6、在量子不确定性和非定域性之下,还有更深层次的原理吗?
量子理论已经诞生了100年有余,它产生了令人信服的应用成果,但是它也带来了反直觉:量子力学的不确定原理指出我们无法同时精确地获得一个物体的动量和位置。而非定域性让两个处于量子纠缠态的粒子的纠缠态同时崩溃,而不管它们相距多远。爱因斯坦就说过,尽管量子力学给他留下了非常深刻的印象,但是“一个内心的声音告诉我,它还不是真实的东西。”
7、我们能把化学自我装配推进多远?
在某种意义上,化学家是最喜欢发明的一群人,因为他们总是不断制造出新型的分子。尽管今天的化学家已经能制造出很复杂的化学结构,他们能让这项工作变得既简单又复杂吗?也就是说,让“原料”原子自己“装配”成复杂的结构,就像生命所表现出来的那种自我装配的特性。已经有一些化学自我装配的实例,例如制造类似细胞膜的双层膜结构。但是更高级的自我装配,例如自下而上地制造集成电路,仍然是一个梦想。
8、传统计算的极限是什么?
有些事看上去很简单但是解决起来很复杂,例如一个推销员要走遍相互连接的几个城市,那么怎样走才能实现总路程最近?城市数量的增加会让最强大的电子计算机也感到畏惧。上个世纪40年代,信息论之父香农提出了信息(以比特方式存在)储存和传递所遵循的物理规律。任何传统的计算机都不能超越这个规律。那么,在工程上,最终我们能造出多么强大的计算机?不过,非传统的计算机可能并不受到这些限制,例如近年来兴起的量子计算机。
■生物篇:
9、意识的生物学基础是什么?
17世纪的法国哲学家有一句名言:“我思故我在”。可以看出,意识在很长时间里都是哲学讨论的话题。现代科学认为,意识是从大脑中数以亿计的神经元的协作中涌现出来的。但是这仍然太笼统了,具体来说,神经元是如何产生意识的?近年来,科学家已经找到了一些可以对这个最主观和最个人的事物进行客观研究的方法和工具,并且借助大脑损伤的病人,科学家得以一窥意识的奥秘。除了要弄清意识的具体运作方式,科学家还想知道一个更深层次问题的答案:它为什么存在,它是如何起源的?
10、什么控制着器官再生?
有一些生物拥有非凡的修复本领:被切断的蚯蚓可以重新长出一半身体,而蝾螈可以重建受损的四肢……相比而言,人类的再生本领似乎就差了一点。没有人可以重新长出手指,骨头的使用也是从一而终。稍可令人安慰的是肝脏。被部分切除的肝脏可以恢复到原来的状态。科学家发现,那些可以让器官再生的动物,在必要的时候重新启动了胚胎发育时期的遗传程序,从而长出了新的器官。那么人类是否可以利用类似的手法,在人工控制下自我更换零部件呢?
11、一个皮肤细胞如何能变成神经细胞?
在上个世纪中期,生物学家把青蛙的体细胞核放入青蛙的去核卵细胞里,结果制造出了克隆蝌蚪。最近几年,关于人类胚胎干细胞的研究正在热火朝天地进行——把人的体细胞核放入卵细胞中,科学家期待着制造出各种各样的人类体细胞,例如神经细胞、成骨细胞、心肌细胞等等。尽管科学家已经取得了一些成功,他们仍然对于这种体细胞核移植技术能够成功的原因知之甚少。的确,去核的卵细胞在这个过程中扮演着至关重要的角色——可是具体机制是什么?
12、一个体细胞是如何变成整株植物的?
在某种意义上,植物似乎比动物有更大的灵活性。植物的体细胞不需要繁琐的体细胞核移植技术,就能重新变成植物胚胎细胞。科学家很早就已经开始利用植物的这种性质。用一小块植物组织,在实验室里就能培养出可以供一片森林使用的幼苗。但是为什么植物细胞有这样的灵活性?科学家已经发现了一些线索,例如植物的生长素在这个过程中起到的作用。
13、生命是如何以及在哪里起源的?
科学家已经发现了34亿年前的微生物的化石,在更古老的岩石上也能找到生物光合作用的痕迹。那么蛋白质和DNA——生命的两大支柱——哪一个先出现在地球上?或者一起出现?科学家认为,更可能的情况是,RNA比前两者更早出现。另一个问题是,生命在什么样的环境下起源?一种假说认为,生命最早起源于海底的热水中。如今,科学家一方面在实验室里探寻从简单有机物到可以自我复制的有机物的发展过程,另一方面,研究彗星和火星,也将为这个问题带来重要的启示。
14、什么决定了物种多样性?
这是一个充满生命的行星,但是并非每一个角落的生命都同样繁荣。一些地区居住的物种的数量超过其他地区。热带比寒带拥有更高的物种多样性。为什么会出现这种情况?仅仅是因为热带比寒带更热?科学家认为,生物和环境之间的相互作用对多样性起着关键的作用。当然,还有其他一些改变多样性的力量,例如捕食和被捕食的关系。但是,科学家首先面临的问题是如何获取关于全球物种多样性的基础数据——到底有多少种生物在那儿。
15、合作的行为如何进化?
你很容易在社会性动物身上看到利他的行为。例如蜜蜂把食物的信息传递给其他蜜蜂。人类和其他灵长类动物社会也充满了合作的行为。进化论的创立者达尔文对合作现象提出过一些解释,例如亲属之间的相互帮助,实际上会促进整个家族繁殖的可能性。如今,科学家正在寻找合作行为的遗传基础。而博弈论——一种关于竞争、合作和游戏规则的数学理论,也能够帮助科学家理解合作行为如何运作。达尔文观察到了合作的现象并做出了解释,今天的科学家希望能够让这个解释更加深入,并且希望能够回答它是如何产生的。
16、如何从大量的生物学数据中得到全景?
生命是如此的复杂,以至于几乎每一位生物学家都只能在一个很小的领域进行探索。尽管在每一个领域都产生了大量的描述性的数据。但是科学家能够从这些海量的数据中得出一个整体的概念,例如生物是如何运作的?系统生物学这门正在形成的学科为回答这些问题提供了一些希望。它试图把生物学的各个分支联系起来,利用数学、工程和计算机科学的方法让生物学更加量化。不过,现在还没有人知道这些方法是否能够最终让科学家理解生物运作的整体图景。
■人类篇:
17、为什么人类的基因这么少?
2003年,当人类基因组计划接近完成的时候,生物学家在欢呼这一成就的同时,惊奇地发现人类的基因数量比原先估计的少,是的,人只有大约2.5万个,而原来认为应该有10万个。相比之下,一种非常简单的生物——线虫也有2万个基因。拟南芥植物的基因数量比人类稍多,而水稻的基因数量则是人类的一倍。科学家认为,基因组运作的方式应该比以前认为的更加灵活和复杂,他们正在探寻这些少用基因多办事的分子机制。
18、遗传差异和个体健康在多大程度上是相关联的?
很早以前科学家就发现有些人对于某些药物的反应和其他病人不同。例如,某种麻醉用肌肉松弛剂会导致特定的人无法呼吸,最终,科学家发现这种现象的原因在于他们拥有特定的基因。这也就带来了一个问题:研究不同的人之间的遗传差异是否可以促进医学发展出更高级的治疗手段,也就是说,根据个人的DNA进行“量体裁药”?科学家已经辨认出了一批与药物相互作用的基因。但是要真正实现“量体裁药”,恐怕还为时尚早。
19、人类寿命可以延长多少?
尽管百岁老人仍然少见,人类的平均寿命(尤其是在发达国家)在过去的几十年中一直在延长。但是这种趋势能保持多久?科学家通过对实验动物的研究,发现包括限制热量摄入在内的一些方法可以显著地延长它们的寿命。但是这些方法是否可以成功地应用到人类的身上,以及能延长多少寿命呢?一些科学家认为,至少人类活到100岁可以成为家常便饭。不过,即使是这样,长寿也会带来其他的麻烦,比如社会保险。
20、什么遗传差异导致我们成为独特的人类?
随着基因测序技术的改进,越来越多物种的基因组全序列进入了科学家的数据库中,包括我们自己和数种灵长类亲戚,比如黑猩猩。我们很容易分辨出人和黑猩猩,然而在分子水平上,这种分辨却不那么容易。我们和黑猩猩的DNA差异大约是1.2%。这是一个很小的数字,但是从绝对数量上来看,这种差异意味着3千多万个碱基对的不同。到底是这3千多万个差异中的哪些,让我们在与黑猩猩“分家”之后,变得如此独特?科学家正在寻找那些让我们有别于其他灵长类物种的遗传差异,当然,还有文化、语言和技术等等超越基因的因素。
21、记忆是如何存取的?美好的记忆、悲伤的记忆,关于解方程技巧的记忆,英语单词的记忆,毫无疑问它们都储存在我们的大脑中。但是它们具体在什么部位?
上个世纪50年代,科学家发现大脑中的“海马区”在存储信息的过程中扮演着至关重要的角色——如果切除掉海马区,那么以前的记忆就会一同消失。但是海马区的神经细胞如何把信息固定下来?科学家发现一些分子参与到了记忆的形成。此外,神经细胞突触地形成也与记忆相关联。但是,科学家目前对于记忆的运作机制的了解还不够——而这一机制对于理解我们自身是非常重要的。
22、我们可以选择性地关闭一些免疫应答吗?
在今天,器官移植已经成为了一种不那么罕见的手术,但是医生和病人面对的一个大麻烦在一定程度上仍然存在:免疫排斥反应。病人的免疫系统有可能把移植的器官当作“非我族类”进行攻击,让手术功亏一篑。为了防止这种情况发生,医生要仔细挑选供体器官,而有的病人需要终身服用免疫抑制类药物——这显然不是个好主意。科学家已经找到了几种可能的方法,既让免疫系统正常工作,又不会排斥移植的器官的方法,但是要实现临床的应用,还需要很长的时间。
23、是否存在行之有效的艾滋病疫苗?
每年,仅仅美国国立卫生院就投入5亿美元用于艾滋病疫苗的研发工作。但是迄今为止还没有一种疫苗表现出实用性。怀疑者认为艾滋病疫苗永远都不会成功,因为人类免疫缺陷病毒(HIV)变化多端。而支持者认为,在猿免疫缺陷病毒上,疫苗可以产生效果,因此HIV的疫苗也可能成功。
24、什么能替代廉价的石油——以及什么时候?
没有人否认石油最终会用光。而且,石油产量可能不久就要开始下降。即便不考虑这些因素,全球变暖的危险也促使人类尽快找到替代石油的能源——太阳能?风能?核能?每一种似乎都很有潜力,但是它们都还不太成熟。
25、马尔萨斯仍然错了吗?
1798年,马尔萨斯发表了他著名的《人口原理》一书,他提出人口增长总是跟不上食品供应的增长,而只有灾难才能阻止增长。200年过去了,地球总人口增长到了60亿(是马尔萨斯时代的6倍),但是马尔萨斯所预言的大灾难并没有发生。科学技术在很大程度上阻止了这种灾难。但是人类仍然面临着一个问题,如何保证大灾难不会在未来发生?
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