驱蚊的科学现代时

        ①最近，美国弗吉尼亚理工大学的研究人员们声称已经从埃及伊蚊身上找到了决定蚊子性别的基因，称其为“Nix”，并已用它来改变雌蚊的性别。研究人员把Nix基因注入到蚊子的胚胎中后，超过三分之二的吸血鬼雌蚊转化成无害的雄蚊。但研究人员认为，他们的方法目前尚不完善，可能还需要几年的时间去优化。

        ②其实，科学家一直都在尝试在基因层面上寻找降低蚊子危害的办法。例如，在2014年发表的一篇论文中，英国帝国理工学院的研究人员开发出了一种新的基因方法来防治疟疾，该方法可使蚊子不再繁殖出雌性后代。我们知道，雄性精子中的X染色体可以决定它的后代为雌性，针对这个特点，研究者把一种名为“I-PpoI”的DNA切割酶植入了雄性冈比亚按蚊的体内，如此一来，雄性冈比亚按蚊所携带的X染色体几乎全部被剔除。这就意味着这种经过基因处理的雄蚊的后代几乎都是雄性蚊子。数据显示，在第一次实验室实验中，蚊子所繁殖后代中的95%是雄蚊。随后，研究人员从野外捕获了5 群冈比亚按蚊进行实验，结果有4群蚊子在经过6代繁育后由于不再有雌蚊而灭绝。

        ③或许，前面这些让蚊子彻底断送香火的做法有点残忍，那么接下来，科学家的策略就显得“人性化”多了。对于蚊子来说，嗅觉极为重要，是其觅食、吸血、寻偶、产卵的依靠。针对蚊子的嗅觉特性，科研组使用了一项名为锌指核酸酶的技术。根据这项技术，用结合蛋白质可破坏蚊子体内的orco基因。orco是一个编码蚊子体内嗅觉受体的基因，当orco产生突变时，蚊子就不会再组建嗅觉受体。这相当于破坏了他们的嗅觉，使蚊子不再把人类当作攻击目标。甚至，它们对避蚊胺的气味也变得毫不在意。

        ④人类发明的杀虫剂曾经是蚊子的一大杀手，但是由于被长期大量的使用，蚊子的耐药性也不断增强，而且，杀虫剂的生产及使用对环境也有污染破坏。因此，很多研究者倾向于制造出，包括蚊子在内的昆虫嗅到后产生驱避而不敢接近的化学物质（驱避剂）。正是因为蚊虫是被人类的身体热量、呼出的二氧化碳，还有人体散发的气味强烈吸引而搜寻到宿主，所以几乎所有蚊虫驱避剂都是通过影响蚊虫的嗅觉感知机制，从而诱导出蚊虫的驱避行为。

        ⑤避蚊胺是美国农业部在上个世纪开发出的一种化学驱蚊产品，其驱蚊效果得到了国际公认。但是，也有研究表明，当人体有复杂气味存在时，避蚊胺反而显著增强蚊子向宿主飞行的概率。而美国科学家新开发的代号为“VUAA1”的化学分子，其驱蚊效果不仅是避蚊胺的1000倍，而且阐释了一种全新的驱蚊机制。以避蚊胺为代表的传统驱蚊机制，都是让蚊子优先闻到驱避剂，以掩饰人体气味，当蚊子闻到驱避剂后便主动避开。而VUAA1的作用在于，它能激发蚊子的嗅觉系统中的受体蛋白产生一系列反应，从而使蚊虫基本丧失嗅觉的分辨能力，从而无法正常搜寻到人体。

        ⑥现代科学在防治蚊子危害方面，进行了许多创造性的尝试。不过，历史上曾经有很多雄心勃勃的科学计划在人们的翘首企盼中没了下文，但所有这些努力至少也给控制蚊虫和蚊虫带来的传染疾病带来了很大的希望。

                                                                                                                                                                                （选自《百科知识》2015年15期，有删改）

人体器官有可能自愈吗

    ①自愈，顾名思义是自己愈合之意。自愈能力是人体修复自身缺损、维持生命健康的能力。有些自愈能力是人体原本就具有的，依靠遗传而获得。而科学家所要追求的是，在人体器官出现病变时，以科学手段遏制病变，使器官自己恢复到正常状态。

    ②美国科学家在实验室中的小白鼠身上发现了一种可快速修复组织的特殊基因。就因为携带了这一基因，本来会长出肿瘤的小白鼠摆脱了“宿命”，不仅没有患上癌症，反而生长迅速，体格健壮。这一发现令科学家们大为振奋。在此之前，这种特殊的基因被认为通常只能在发育的胚胎中起作用，在成年生物体中则会丧失活性。

    ③“激活”衰老的细胞，重启它们的生长机能，这样的研究并非刚刚出现。在此之前，这个领域最重大的突破就是培育出诱导多功能干细胞。但新发现的这种特殊基因则更加强大，它在成年生物体中也能增强组织的修复能力。如果把生病的人体比作一台感染病毒的电脑，诱导多功能干细胞所起的作用就像磁盘格式化，即将所有的数据全部清空，一切从生命最初发育的阶段开始；而新发现的这种特殊基因则像杀毒软件，清除病毒但不丢失已有数据，保持电脑的健康运行。这就是说，已经成年的生物体，也能以此来修复自身组织器官的损伤。

    ④这种特殊的基因是如何发挥作用的呢？我们的身体是通过基因调节来认知自己正处于哪个生长阶段的，这种特殊基因类似于一个调节器，它可以让体内的基因误以为机体正处于更年轻的状态，从而使衰老或病变的组织器官的生长机能再次被激活，完成自身修复。

    ⑤除此之外，科学家还从人体神经系统调节方面进行了器官自愈的研究。他们研制出了一种微型植入器，把它植入人体，让它来监控并促进器官自愈。

    ⑥人体的各个器官都不是各自孤立的，而是在神经系统的调节控制下，相互作用，密切配合，从而使人体成为一个统一的有机体，实现正常的生命活动。微型植入器正是利用了这一原理，在被植入人体后，它会监控人体器官的健康状况，一旦探测到一个器官受到病毒感染、出现损伤或者变得衰弱时，它便刺激神经系统，通过人体的神经系统调节使这个器官自己恢复健康，再度正常工作。

    ⑦虽然这一研究目前还处在实验阶段，但展现了诱人的前景。许多难以治疗的疾病可以通过神经系统调节得到更有效的治疗，微型植入器或许能从根本上改变医生诊断治疗的方式，取代对药物治疗的依赖。

    ⑧科学发现让前景乐观起来，然而，要让神奇的科学之光照进现实，道路还很漫长。但这些都不会阻碍科学前进的脚步，相信不久的将来，人体器官自愈将不只是个梦想。

（作者：胡宇齐，有删改）

冬眠的奥秘

张劲硕

    ①严寒的冬天，我们总是向往着在被窝里长眠一冬——能像狗熊和青蛙那样冬眠就好了。然而我们大都不知道：那些冬眠的动物们，掌握着我们人类尚不知晓的惊天奥秘。

    ②冬眠是动物应对恶劣环境的一种策略，科学上叫“蛰伏”。有人会问，冬天里睡得多、睡得久，不就是冬眠吗？它们还真不是一回事儿，只是二者的区别不太容易看出来。拿鱼来说，有几类鱼是会冬眠的，包括我们熟悉的鲤鱼、乌鳢，还有海里的鳗鲡。每当冬天来临，它们就把自己调到冬眠档：不吃、不喝、不游动。这看似与正常档的睡觉并无二致，但请注意它们的鳃！鱼类靠鳃呼吸，平时就算身体静止不动，鳃也会轻轻开合扇动。而进入冬眠的鱼，鳃也几乎不动，完全处于麻痹状态。除了呼吸，冬眠动物的体温、心跳等生命指征也都降到极低的水平，新陈代谢速率变得非常缓慢，与休克和死亡标准只差那么一点点——这就是冬眠与睡觉的本质区别。

    ③冬眠的意义在于，尽量减少身体内外的生命活动，将能量消耗降到最低，以挨过环境严酷的时间段。动物冬眠时，能把生命的时钟调得极慢。比如生活在北美洲的普通箱龟，冬眠时心脏5—10分钟才跳1次，实在让人惊叹。更夸张的是，它们几乎完全不呼吸，只靠皮肤吸入少许氧气！

    ④科学家还发现，冬眠不是“习惯养成”的问题，而是遗传基因决定的“天赋”。这种“天赋”还与寿命的长短有联系。一般来讲，哺乳动物的寿命与体型相关，体型小的新陈代谢快，寿命短；体型大的新陈代谢慢，寿命长。比如大象就活80年，兔子七八岁就算高寿。而蝙蝠打破了这个规律——冬眠的菊头蝠和同体型的、不冬眠的老鼠相比，前者可以活到30多岁，后者却只有3，4岁。如果在同一物种中比较，如蝙蝠或者棕熊，依然是冬眠的寿命要长很多。

    ⑤冬眠是当下的热门研究领域。如果人类能像动物们一样冬眠，收获的就绝不仅仅是睡大觉的幸福感，也许还能长生不老。虽然对蝙蝠和棕熊等冬眠动物的研究能确定冬眠基因与长寿有关。但这些动物毕竟与我们人类相差太远。不过，在2004年，有个轰动科学界的发现：居然有一种猴子能冬眠！而人类跟猴子同属灵长类动物，基因相似性很高。如果猴子能冬眠，这意味着我们人类也有可能做到。到那时，我们的寿命说不定可以达到800岁！

（选自《博物》总第146期，有删减）

植物聊天

①随着科技的进步，计算机网络已成为人们传递和获取信息的重要途径。近日，有科学家研究发现，原来人们眼中那些被动的、只能站在一个地方等待被砍掉或吃掉的植物，也像人类一样，都会构建自己的联络系统。特别是草本植物，例如草莓、芦苇或是羊角芹都能自发地构建这种系统。

②在这个联络系统中，每一株植物都会释放和接收特殊信使物质所携带的信息，并与其他植株共享信息。这种传递信息的方式和人类的网络聊天十分相似，因此科学家形象地称之为“植物聊天”。但是让人们好奇的是，植物们在这个聊天网络里都聊些什么呢？

③科研人员发现，一些聪明的植物会在危险迫近的时候通过这个网络传递警告信息，从而有效地减轻植物受侵害的程度，提高植物的生存能力。如果有一株植物被毛虫咬食了，那么在同一个网络中的其他植物都会接到内部的警告信号。在接到警告信号之后，那些还没有被咬食的植物就会进行化学物质防御和机械防御，使自己不易受到侵害。此时，毛虫就像打了败仗的士兵，无计可施了。可见，聊天网络功不可没。

④当然，任何事物都可能有利弊两个方面，植物的聊天网络也是如此。就好比计算机网络上流行的病毒，在植物聊天网络中，有些特殊病毒就利用网络进行传播，致使整个网络内的植物都可能被感染。

⑤这项研究令人称奇的地方，在于它改变了人们对植物的传统认识。现在我们才发现，我们身边那些最常见的植物其实早就是网络聊天的高手了。