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天使托專家顧問 (職業(yè)作家)
T.Shen
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6月Science雜志最受關(guān)注的文章（生物類）----ebio 已有12人參與
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美國的《Science》雜志是國際上著名的自然科學(xué)綜合類學(xué)術(shù)期刊，在世界學(xué)術(shù)界享有盛譽(yù)，被引文量的影響因子始終高居《SCI》收錄的5700種科學(xué)期刊的前十位。《Science》雜志發(fā)表的論文涉及所有科學(xué)學(xué)科，特別是物理學(xué)、生命科學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)和醫(yī)學(xué)中最重要的、最激動人心的研究進(jìn)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)表的論文中60%有關(guān)生命科學(xué)，40%是屬于物理科學(xué)領(lǐng)域。6月《Science》雜志生命科學(xué)領(lǐng)域下載最高的部分論文如下： Computational Design of Proteins Targeting the Conserved Stem Region of Influenza Hemagglutinin 來自美國的計(jì)算機(jī)生物學(xué)家利用電腦程序設(shè)計(jì)了兩個可與流感病毒上的某個關(guān)鍵蛋白結(jié)合的新型蛋白質(zhì)。這一創(chuàng)新成果將有可能開啟新的抗病毒療法之門。 發(fā)現(xiàn)一種可與另一種蛋白成為完美匹配的蛋白是一個令人畏懼的挑戰(zhàn)。因?yàn)檫@要求蛋白之間的各個原子必須相互適配且無交疊，極少的無用空間，并有精確的化學(xué)互補(bǔ)性。研究人員通常只能通過在大量的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)庫中搜尋出少數(shù)粗略匹配靶分子的蛋白，然后稍微地改變這些蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)以使其獲得更完美的適配；或是將病原體導(dǎo)入到動物體內(nèi)激活免疫系統(tǒng)對靶分子產(chǎn)生免疫反應(yīng)，然后對生成的抗體進(jìn)行挑選。 盡管前一種方法使得研究人員能夠掌控設(shè)計(jì)蛋白與靶蛋白結(jié)合的位點(diǎn)及方式，然而設(shè)計(jì)出來的蛋白質(zhì)仍有可能無法與靶蛋白緊密結(jié)合。而后一種看起來似乎更“自然”的方法盡管有可能使研究人員獲得對靶分子具有高親和力的抗體，但卻幾乎無法對蛋白質(zhì)的結(jié)合動態(tài)進(jìn)行控制。 流感病毒血凝素蛋白是在病毒感染宿主細(xì)胞過程中其關(guān)鍵性作用的一種蛋白質(zhì)，其在結(jié)構(gòu)上可分為呈桿狀的基底部和呈球狀的頭部兩個部分。病毒的受體結(jié)合位點(diǎn)就位于球形頭部，是大部分免疫系統(tǒng)抗體的識別位點(diǎn)，但是常容易產(chǎn)生變異。 為了克服這一挑戰(zhàn)，華盛頓大學(xué)的計(jì)算機(jī)生物學(xué)家David Baker及同事們決定將研究焦點(diǎn)放在流感病毒血凝素蛋白相對穩(wěn)定而保守的莖部區(qū)域上。過去的研究證實(shí)抗體結(jié)合到這一區(qū)域可阻止病毒與宿主細(xì)胞發(fā)生膜融合，抑制病毒感染。 在他們獲得了這些“掛鉤序列”的完全信息后，他們尋找到了已知結(jié)構(gòu)能與血凝素構(gòu)象粗略適配的蛋白質(zhì)，將其作為容納這些掛鉤的主蛋白體。進(jìn)而研究人員對這些支架蛋白的定向及序列進(jìn)行了修改。由于這是一個關(guān)鍵性且極其耗時的實(shí)驗(yàn)步驟，研究人員在設(shè)計(jì)和優(yōu)化蛋白的三維結(jié)構(gòu)的過程中向公眾尋求了幫助。大約有25萬名志愿者從Baker的實(shí)驗(yàn)室下載了一種免費(fèi)的軟件程序，并通過他們的個人電腦進(jìn)行了復(fù)雜的并行計(jì)算。最終研究人員從頭設(shè)計(jì)出了兩種蛋白質(zhì)，它們能夠與凝血素的莖部結(jié)合，鎖閉流感病毒的凝血素受體。 文章的作者表示盡管他們還需要做更多的工作來決定是否這兩個蛋白質(zhì)本身可被用于治療或作為診斷的方法。但總的來說，這些結(jié)果顯示新型抗病毒蛋白的計(jì)算設(shè)計(jì)方法使得研究人員能夠在非常早期的階段對蛋白質(zhì)的設(shè)計(jì)進(jìn)行控制，是一種具有可行性的蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)方法。 Differences Between Tight and Loose Cultures: A 33-Nation Study 來自美國馬里蘭大學(xué)，新加坡南洋理工大學(xué)，香港中文大學(xué)等多國研究人員組成的研究團(tuán)隊(duì)開展了一項(xiàng)包含33個國家，7000多人的大調(diào)查，從中尋找環(huán)境災(zāi)難，人口密度，疾病大流行等情況之間的聯(lián)系，這一研究報(bào)告公布在Science雜志上。 據(jù)報(bào)道，這項(xiàng)研究透過在全球33個國家及地區(qū)，以6項(xiàng)指標(biāo)訪問6823名不同階層的市民，分析他們對不同問題的回應(yīng)。指標(biāo)包括“人們須遵守許多社會規(guī)范”、“若某人行為舉止不當(dāng)，其他人會強(qiáng)烈反對”、“人們是否了解行為屬社會期望”等。研究人員會通過事例，包括“你認(rèn)為在銀行罵臟話、在公園接吻、在課室吃東西或閱報(bào)是否恰當(dāng)？”，再就受訪者的答案評分。 這項(xiàng)研究把以上的這些回答與這些國家在當(dāng)今和歷史上的生態(tài)、社會災(zāi)難數(shù)據(jù)，人口密度，疾病大流行情況聯(lián)系在一起。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，一個社會經(jīng)歷的越多，無論是生態(tài)還是人為的災(zāi)難，就越容易形成“嚴(yán)控型”社會。 從中研究人員分析了各國的情況，結(jié)果表明最受社會規(guī)范、人民最拘謹(jǐn)?shù)膰仪叭环謩e為巴基斯坦、馬來西亞及印度。香港剛好相反，市民較少受社會規(guī)范約束，排名第15，而從寬容度來看，香港在亞洲地區(qū)僅次以色列，排第二。香港學(xué)者指出，研究反映在多元化的民主城市，市民生活方式更自由。 結(jié)果顯示號稱最大民主國的印度，顯然受根深柢固的社會規(guī)范影響，人民拘謹(jǐn)排名僅次于巴基斯坦和馬來西亞，總的結(jié)果顯示社會大部分群眾難以容忍他人的“異常行為”，部分亞州大國，如新加坡、日本和中國亦分別排第30、第26和第25位。香港排第15，從寬容度來看，更是亞洲第二，反映港人較少受規(guī)范或自我規(guī)范。 負(fù)責(zé)研究的美國馬里蘭大學(xué)教授Michele Gelfand指出，人口密度高、長期受戰(zhàn)爭或天災(zāi)影響的國家，傾向有較緊密的規(guī)范，而且文化亦會隨時代轉(zhuǎn)變，好像美國自911后，政府對部分地方亦加強(qiáng)控制，加入更多規(guī)矩要求市民遵守。 Feedback From Frontal Cortex May Be a Signature of Consciousness 近年來，一些研究者致力于研究那些由于車禍，腦出血或其他原因所致腦部嚴(yán)重受損的患者，他們發(fā)現(xiàn)有些患者盡管表面看不出來有意識的征象，事實(shí)上卻可以感受到疼痛，甚至有某種程度的意識。如果有更好的方法來評估這些患者的意識狀態(tài)，也許可以幫助醫(yī)生調(diào)整對疼痛的藥物治療量并判斷預(yù)后，而且也可能撫慰或平息患者家屬極度焦慮的心，他們迫切想知道他們的愛人是否能明白他們所說的話或者能感覺到他們的愛撫。 在“科學(xué)”雜志上，研究者向我們描述了在這方面有潛在價值的研究進(jìn)展。通過把描記大腦活動的腦電圖結(jié)果輸入一個復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型中，這些研究者確定了一個能反映大腦意識狀況的神經(jīng)信號。這個神經(jīng)信號出現(xiàn)在健康人或者保持一定意識水平的大腦受損患者，卻不存在于真正的植物人。另有一些研究者認(rèn)為這種方法具有創(chuàng)新性但卻并不適合臨床應(yīng)用。然而這項(xiàng)研究也許可以幫助我們探尋意識是如何存在于人類的大腦。 在比利時列日大學(xué)，Melanie Boly和Steven Laurays領(lǐng)導(dǎo)著一個昏迷科研小組。他們收集了22個健康志愿者和21個腦損傷患者的腦電圖資料。（獲得他們家屬的知情同意）。21名患者中，8個患者被診斷為植物人狀態(tài)，他們僅有神經(jīng)反射活動；另外13名患者處于臨界意識狀態(tài)，他們大腦受損較輕，偶爾會有迅速短暫的反應(yīng)活動，比如眼球隨物體運(yùn)動或者按照指令握住某人的手。 研究者在讓受試者聽一組音調(diào)的同時記錄他們的腦電圖。對健康人的研究發(fā)現(xiàn)，在音調(diào)突然變化后，在EEG描記的軌跡上會出現(xiàn)特征性的起伏波型，持續(xù)幾百毫秒，這表明大腦捕捉到了音調(diào)變化。這些起伏的波在睡眠或麻醉狀態(tài)消失，對某些研究者來說，這就是意識的標(biāo)記。Boly和他的同事發(fā)現(xiàn)，在植物人狀態(tài)，這種對音調(diào)的反應(yīng)是不存在的或者是轉(zhuǎn)瞬即逝的，不超過100毫秒。 為了探尋原因，比利時人與倫敦大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家Karl Friston及其同事合作研究。正是Karl Friston開發(fā)了這套數(shù)學(xué)模型，使研究者可以推斷出引起特殊腦電圖信號的大腦局部網(wǎng)絡(luò)。模型顯示，所有的受試者，包括植物人狀態(tài)的受試者，音調(diào)都可以激活專門加工處理聲音信號的部分顳葉皮質(zhì)。 神經(jīng)科學(xué)家通常認(rèn)為，大腦是以一種分等級的方式對聲音和其他刺激進(jìn)行加工處理。聲音刺激從腦干上傳至顳葉皮質(zhì)，在此分析其頻率，持續(xù)時間和來源；然后上傳至頂葉和前額葉皮質(zhì)，進(jìn)行有意識的知覺綜合分析（那是我的電話鈴聲）并做出決定（接或者不接）。在健康被試或臨界意識狀態(tài)的患者中，頂葉和前額葉會發(fā)出信號返回顳葉，形成一個反射回路。在植物人中，則不存在這樣的反饋信號，這就解釋了在腦電圖中也看不到對應(yīng)音調(diào)變化的波型。 這項(xiàng)研究對判斷意識狀態(tài)提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持，并得到神經(jīng)病學(xué)家和認(rèn)知科學(xué)家Lionel Naccache及其同事的肯定。Lionel Naccache目前供職于位于法國巴黎的一家生物醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)——國家健康與醫(yī)學(xué)研究院�！拔覀円呀�(jīng)從理論的角度提出感覺的最初階段并沒有意識參與，有意識的感覺來自于大腦皮層大范圍的激活”，Naccache說。他認(rèn)為新的腦電圖檢查手段對于臨床上判斷無應(yīng)答患者的意識狀態(tài)有很多潛在價值。 然而供職于加拿大倫敦市的西安大略大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家Adrian Owen告誡說：這種方法僅被證明可以區(qū)分群組患者，而在臨床工作中，你需要著眼于一個患者，判斷他是否有意識。在2006年，Owen和他的團(tuán)隊(duì)就報(bào)道過這樣的方法，他們先指示一個無應(yīng)答的患者想象她正在進(jìn)行特定的活動，比如正在走過她的房間，然后他們在fMRI上驚異的發(fā)現(xiàn)患者大腦異�；钴S。（science，8 September 2006，P.1402）。他的團(tuán)隊(duì)正在改造這種方法，使其能應(yīng)用于腦電圖，因?yàn)橄啾萬MRI，腦電圖更便宜更方便�！昂茱@然，如果這種技術(shù)能用于臨床，它必將是以腦電圖為基礎(chǔ)”， Owen說。 盡管紐約市康奈爾大學(xué)威爾醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)病學(xué)家Nicholas Schiff認(rèn)為，對于區(qū)分植物人和具有一定意識狀態(tài)的患者，哪種技術(shù)或者技術(shù)的組合最有效尚待分曉，但是這些技術(shù)手段確實(shí)非常有必要，否則患者將面對不可承受的醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)。 |
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2樓2011-07-11 09:17:31
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3樓2011-07-11 10:16:42
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5樓2011-07-11 15:49:28
6樓2011-07-11 16:31:09
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FELIXZHU
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8樓2011-07-15 08:48:15
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