水豚抗癌的秘密武器

邱宸玥

    ①南美洲生活着世界上最大的啮齿类动物——南美无尾大水鼠，又称水豚。水豚常年栖息在河畔、沼泽等各类靠近水的低地，以食草为生。水豚的体重是同类啮齿类动物（比如老鼠、天竺鼠）的60多倍，身长可达1.3米。

    ②虽然水豚身材高大，很威风，但“大”也有“大”的麻烦，除了需要更多的食物来补充能量，水豚似乎也面临一着更高的患癌风险。有理论认为，假如每一个细胞都有着一定概率发生癌变，那么拥有更多细胞的动物将有更大的概率患上癌症。但这种理论并非处处适用。就以大象为例，其体型是老鼠的好几千倍，但至今并未发现其患癌可能性更大，南美洲的水豚也是这样的幸运儿。

    ③那么，水豚到底是如何剿灭癌细胞的呢？科学家研究水豚的基因发现，它们的免疫系统能更好、更快地检测出并破坏分裂太快的细胞。也就是说，水豚有一套独特的癌症免疫疗法。

    ④一般来说，在人、老鼠或是其他哺乳动物体内，细胞会不断生长分裂直到碰到其他细胞，这种接触会使它们停止分裂或者直接死亡，该机制就是接触抑制。然而，水豚细胞对其他细胞的接触更为敏感。相比普通老鼠细胞，水豚细胞会在相当于普通老鼠1/3的细胞密度的时候就停止生长。不仅如此，科学家还发现了水豚细胞的另一个“秘密”。罗彻斯特大学的生物学家将水豚体内妁细胞放入营养液中，几天后，他们发现细胞将这些液体变成了黏黏的浆状。这些浆状的胶体由一种名为透明质酸的链状分子所组成。水豚体内的透明质酸浓度高于人类和老鼠，而且其透明质酸的长度是人类的5倍。

    ⑤这些更长的透明质酸到底是不是水豚抗癌的关键呢？科学家又进行了进一步的实验，他们将质酸分解酶加到水豚身上，发现细胞并未减缓生长速度，而是向着更厚、更大的细胞群移动，这一现象和易患癌的老鼠细胞是一样的。接下来，科学家关闭了水豚身上编译透明质酸的基因，再将致癌因子导入水豚体内，结果失去了透明质酸作用的细胞开始快速地野蛮生长。当科学家把这些水豚细胞转移到老鼠身上时，细胞迅速变为完全成熟的肿瘤。霎时间，水豚已和对癌细胞没有抵抗力的老鼠们没有区别了。

    ⑥这种更长的透明质酸本质上没有抗癌功能。最初，透明质酸的作用是使水豚的皮肤能收缩自如，以方便它们钻入窄小的岩石通道。“抗癌能力也许是个幸运的意外。当水豚体内的超长透明质酸向细胞传递信号时需要通过CD44受体，这些信号本是给细胞传达指令从而改变生长分裂情况的。在水豚身上，传递信号过程中可能。也将抗癌信息一并传达了。罗彻斯特大学的生物学家们解释道。也许透明质酸不是水豚们抗癌的唯一解释，但寻找真相的路途永远不会结束。

    ⑦抗癌物质和其机能的研究一直是科学医药领域的热门话题，水豚体内超长透明质酸的发现，给科学家带来了新的灵感和思路。，相信在不久的将来，水豚的抗癌机制会被科学家完全解密？为人类抗癌带来新的希望。

（选自《百科知识》20l9年第2期）

在过去的9年里，科学家们一直对6500万年前恐龙灭绝的一个新观点争论不休，这个问题最终也许会得到解决。

1980年曾经有报道说，在一个6500万年前形成的沉积物薄层中，发现了稀有金属铱，它的含量异常丰富。一些人认为，这可能是由于一个巨大的小行星或彗星对地球的撞击的结果。这种撞击也许深入到地壳内部，引起火山喷发，造成大火和潮汐大浪，许多尘埃进入了平流层中，结果造成在很长一段时间内阳光无法抵达地球的表面。这也许是导致包括所有恐龙在内的许多地球生物灭绝的原因。

毫无疑问，6500万年前地球上曾经有过一次“大灭绝”，发生过一次“大劫难”。然而，并不是所有的科学家都认为这是由巨大撞击引起的。例如，1987年就有人指出，如果地球突然经历了一个火山爆发期，许多火山大致同时喷发，那么也能造成一个足以使生物大量灭绝的巨大灾难。

因此，存在两种对立的理论，即“撞击说”和“火山说”。

这不仅仅是一个学术问题，因为我们将来也许还会遇到这样或那样的大灾难。（万一某一天某个星体要撞击地球，我们也许会知道如何来避免这种撞击。）我们需要尽可能多地了解这种事件所产生的影响，因为当将来面临这种事件时，我们可以采取某种应急措施。

为此，科学家们一直都在努力寻找证据来验证这两种理论。

1961年一位名叫S.M.斯季绍夫的原苏联科学家发现，如果二氧化硅（即非常纯的沙子）处于超高压的状态，那么它的原子相距很近，从而变得极为致密。一立方英寸被压扁的沙子比一立方英寸普通的沙子要重得多。这种被压扁的沙子因此被称为“斯石英”。

斯石英并不十分稳定，原子之间靠得太近以至于它们又出现相互排斥的趋势，最后又变为普通沙子。然而，由于原子之间结合得极为致密，所以这种反弹变化进行得非常缓慢，从而使斯石英可保持数百万年。

金刚石的形成与此相同。金刚石中的碳原子被挤压得异常紧密，它们同样存在一个向外扩散并且恢复为普通碳的趋势。在通常条件下，这也需要数百万年。

如果你把温度升得足够高，就可使这种变化加快。增温可以增加原子的能量，使它们之间能够相互分离，返回到原始状态。因此，如果在850C°的温度下把斯石英加热30分钟，它将变为普通的沙子。（你也可以在真空中对金刚石加热，从而把它恢复到原始碳的状态，但谁愿意这样做呢？）

斯石英可以在实验室制造，但它们在自然界存在吗？是的。然而它们只出现在沙子被强烈挤压的地方。

例如，在一些地方已经发现了斯石英，而且有证据显示这些地区曾经受到巨大陨石的撞击。撞击所产生的巨大压力形成斯石英。另外，在进行过原子弹爆炸实验的场地也发现了斯石英，它是由膨胀火球的巨大压力形成的。

似乎可以肯定地说，斯石英也应该出现在压力极高的地壳深处。在这种情况下，它可通过火山喷发被携带到地表。然而，喷发温度极高，岩石会被熔化，所任何由火山携带而来的斯石英都被转化为普通的二氧化硅。事实上，在火山活动地区至今没有发现过斯石英。

那么，你可能会说在斯石英出现的地方肯定发生过撞击，而且肯定没有发生过火山活动。

亚里桑那大学的J.F.麦克霍恩和几位合作者研究了新墨西哥州拉顿地区的岩层。岩层的年龄为6500万年，因此可以追溯到恐龙灭绝的年代。

他们在1989年3月1日宣布，利用测试固体物质中的原子排列的现代技术，即核磁共振和X光衍射，他们确实检测到了在斯石英中存在的一种原子排列。

这种情况显示，在6500万年以前曾有一次巨大的撞击并形成了数吨重的斯石英。这些斯石英在沉降之前曾被溅起到平流层中。那么，造成恐龙灭绝的原因不是火山活动，而应该是撞击。

飞机“不喝油”也能飞

王远

①“阳光动力2号”正在进行为期5个月的环球之旅。这架全球最大的太阳能飞机自3月初在阿联酋首都阿布扎比启航以来，吸引了世界关注的目光。

②这架“不喝油”的飞机完全由太阳能提供动力，零燃料消耗。它拥有72米宽的翼展，比波音747飞机多出了近4米，重量只有2.3吨，仅相当于一辆运动型多用途汽车的重量。这架太阳能飞机的“动力之源”是机身上的1.7万多块太阳能电池，这也是“阳光动力2号”的最大亮点所在。这些太阳能电池直接平铺在巨大的机翼上，每一块电池板的厚度是135微米，仅相当于人类发丝的宽度，由其储存的电量可供“阳光动力2号”昼夜飞行，不需要一滴燃料。

③人类利用太阳能的历史由来已久，但将其作为一种能源和动力加以利用却仅有300年历史。1974年，第一架太阳能飞机“太阳高升”号进行了一次短暂飞行，首次实现了用太阳能给飞机提供动力的梦想。此后40余年间，各种太阳能飞机不断出现，但始终没有同时满足使用太阳能动力做载人、昼夜、长距离的飞行，“阳光动力2号”的出现，可谓刷新了人类飞行史上的纪录。

④光电转换是人类对太阳能的利用形式之一。它的基本原理是利用光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换为电能。它的基本装置是太阳能电池，“阳光动力2号”的动力即来源于太阳能光伏发电。对太阳能电池而言，最重要的参数是光电转换效率。目前，太阳能光伏电池的转换效率大约在30%，通常需要采用并联与电池储存方式，才能达到增强续航里程和功率的效果。

⑤“阳光动力2号”环球之旅的象征意义远大于商业价值。这架太阳能飞机从理念的萌发到由图纸变为现实历经12年时间。飞行总监雷德·克拉克认为，相比搭载乘客的普通飞机，它有着更艰巨的使命，那就是向世人传播“未来可以属于清洁技术和可再生能源”的信息和理念。放眼未来，这场长达3.5万公里的环球之旅恐怕还只是人类开辟未来探险的一小步，“光之翼”的无限潜能，昭示着清洁能源的美好明天。