穿鼻手術(shù)除腦瘤
穿過患者的鼻腔進行腦手術(shù),是目前廣受歡迎的外科治療手段。它使用微型手術(shù)器械、改良的內(nèi)鏡成像、計算機指導(dǎo)的手術(shù)向?qū)А_@種技術(shù)能成功去除垂體腫瘤。
該治療方案同時減少了腦脊液漏出、頭痛、感染、腦膜炎等并發(fā)癥的危險。經(jīng)計算機定位系統(tǒng)和內(nèi)鏡指導(dǎo),外科醫(yī)生在鼻子的后方的骨頭上鉆幾個小孔并穿過硬脊膜。通過圖像在屏幕上放大,外科醫(yī)生可以清晰看到微型外科器材的方位。腫瘤通過鼻孔完全取出。為了完成整個手術(shù),鼻腔后方硬脊膜上的小孔必須完全密封防止腦脊液漏出。外科醫(yī)生使用來源于尸體皮膚的材料構(gòu)建一個支架。幾層這種材料加上來源于病人的脂肪堵住這些孔洞,這些材料隨后會延展并把孔洞密封起來。
“而開放性手術(shù),我們必須移開腫瘤周圍的腦部組織。使用上述經(jīng)鼻的新方案不會造成腦部的損傷。” 美國拉什大學(xué)神經(jīng)外科主任理查#8226; 拜恩說,“按照這種方案可以獲得與開放手術(shù)相同的效果并且不會對腦部造成太大的影響?!?但這種經(jīng)鼻方案并不適用于所有的腦部腫瘤;它可用來治療大多數(shù)頭顱腫瘤、頭骨連接部的腫瘤以及鼻部和脊椎的腫瘤。施行這種方案必須通過具有經(jīng)驗的神經(jīng)外科醫(yī)生和頭頸部外科醫(yī)生的密切合作才能完成。
捕捉流星的短暫輝煌
經(jīng)過調(diào)查,于2008 年11 月20 日點燃加拿大薩斯喀徹溫省和阿爾伯達省天際的火球的本體是一個小行星的碎片。經(jīng)估測,該碎片進入加拿大草原之上的大氣層前重約10 噸??柤永锎髮W(xué)的學(xué)者阿倫#8226; 希爾布藍德已經(jīng)圈出來一個可能找到隕石碎片的地理范圍(薩斯喀徹溫省西部)。
火球最開始出現(xiàn)在邊陲城市勞埃德明斯特東部上空80 千米,接著帶著一連串驚悚的爆炸劃過薩斯喀徹溫省和阿爾伯達省的天際。除了幾萬人目擊了 這一壯觀的情景之外,薩斯喀徹溫省的安保攝像頭也捕捉了這一場景。當(dāng)?shù)厝苏f,當(dāng)時有好像電弧光一樣的藍色光芒閃過,隨后聽到劇烈的爆炸聲。加拿大西安大略大學(xué)流星物理學(xué)的首席教授彼得#8226; 布朗博士捕捉到了行星碎片進入大氣層時產(chǎn)生的次聲波,他講解道:“從格陵蘭到猶他至少有10 來個次聲觀測點記錄到了火球爆炸時釋放出的能量。數(shù)據(jù)顯示這股能量大約有三分之一千噸當(dāng)量”。
流星的生命只有一瞬,但對于科學(xué)家來說,研究才剛剛開始。布朗博士和希爾布藍德博士正在訪問目擊者和分析安保攝像頭得到的畫面。
龜殼起源
烏龜特立獨行地背著骨質(zhì)的龜甲完美地保護了自己。而烏龜是如何經(jīng)由進化得來如此獨特的構(gòu)造,對于科學(xué)家來說長久以來是個謎。從恐龍橫行的年代起,烏龜便保持著和現(xiàn)在差不多的模樣,科學(xué)家們?nèi)鄙倌軌蛞娮C烏龜完整進化過程的證據(jù)。但在中國發(fā)現(xiàn)了最古老——距今2.2 億年前的烏龜化石之后,科學(xué)家們對于烏龜如何長出龜甲這個問題有了一個清晰的認(rèn)識。
在中國學(xué)者和加拿大學(xué)者合作下,菲爾德自然博物館地理系主任奧利弗#8226; 利普博士分析了中國的烏龜化石,找到了支持“龜甲即是延伸的烏龜脊柱和烏龜延展的肋骨融合的產(chǎn)物”這一觀點的證據(jù)。這次被發(fā)現(xiàn)的烏龜化石被稱作半甲齒龜,和之前發(fā)現(xiàn)的化石相比半甲齒龜更具有研究價值,因為半甲齒龜是第一個被發(fā)現(xiàn)沒有完整龜甲的烏龜。利普表示龜甲是進化的產(chǎn)物,如果沒有進化的中間階段的證據(jù),就無法了解進化的整個過程。
盡管古生物學(xué)家還無法解釋烏龜解剖上的進化過程。但半甲齒龜化石具有部分延伸的脊柱,并且肋骨也有一定程度的增寬。
大麻與止疼藥
大麻是一種十分有效的止疼藥物,但由于社會因素和不健康的吸入法使大麻的使用十分局限。因此科學(xué)家們試圖摸清大麻止疼的化學(xué)機制,并在此理論基礎(chǔ)上研制新型的止疼藥。
大麻止疼的機制在于其能激活大麻素受體,而這種受體不光參與調(diào)控疼痛,還參與控制食欲、免疫和記憶。另外在人體內(nèi)有兩種內(nèi)生的大麻素被稱作AEA 和2-AG,它們可以像大麻一樣激活大麻素受體。因此針對大麻素系統(tǒng)的研究中不光包括對慢性疼痛的治療還包括對肥胖、抑郁癥和焦慮癥的治療。
過去人們對AEA 已經(jīng)有了比較深入的了解,并發(fā)現(xiàn)脂肪酸酰胺水解酶可以降解AEA,反過來使用拮抗脂肪酸酰胺水解酶的藥物便可以起到止疼的作用。但人們對2-AG 的了解還很模糊,美國斯克利普斯研究院的學(xué)者們在11 月23 日于《自然》雜志發(fā)表的文章揭示了,拮抗2-AG 的降解酶——單?;视椭覆粌H可以起到減少疼痛的作用,還可以誘導(dǎo)出一系列大麻素系統(tǒng)的效應(yīng)。
曬太陽護心臟
寒冷的天氣不再是冬天讓人感到壓抑的唯一因素了。最新的《循環(huán)》雜志揭示, 在冬天很多人都會出現(xiàn)維生素D 缺乏的現(xiàn)象,進而有可能導(dǎo)致心臟疾病的發(fā)生。文章指出,維生素D 缺乏通常是由于沒有接受足夠的日光照射導(dǎo)致的。而在冬天日照時間大大縮短了,而且人們更多選擇在室內(nèi)活動,所以在冬天人們很可能會出現(xiàn)維生素D 缺乏癥。
在研究冬天由于遠離戶外而患維生素D 缺乏癥的人群時,蘇#8226; 蓬克菲爾博士發(fā)現(xiàn)這些人罹患心臟病的幾率竟然高出正常人的30% ~ 50%。并且,飲食中的維生素D 顯然是不夠的,蘇#8226; 蓬克菲爾博士建議人們攝入一些維生素D2、D3 的制劑,盡量讓體內(nèi)維生素D 的濃度保持在30 ~ 60 納克每毫升左右。他還指出,對于患心臟病、關(guān)節(jié)疼痛和抑郁癥的患者都應(yīng)該檢查患者體內(nèi)維生素D 的含量。
只有訓(xùn)練讓你眼疾手快
每一個偉大的運動員都知道,比賽不光是拼體能或是技巧,做出決策的速度和效率往往更決定比賽的勝負(fù)。蒙特利爾大學(xué)視光學(xué)院的兩名研究人員發(fā)現(xiàn)了可以提高運動員成績的訓(xùn)練方法。約斯林#8226; 福貝特教授和他的博士后募集了20 個足球、網(wǎng)球和曲棍球運動員,通過多目標(biāo)視覺追蹤來訓(xùn)練這些運動員。運動員同時汲取多種信息的能力的增強最終能夠提高多目標(biāo)視覺追蹤的成績多達53%。
在實驗中,受試者在一個全自動的虛擬視覺空間中,通過觀察迅速運動的物體,并要在其變色的時候?qū)⑵浔嬲J(rèn)出來。福貝特教授說這不是體力的訓(xùn)練而是對大腦的訓(xùn)練。
這項嘗試已經(jīng)漸漸在運動員之間流行起來,從王牌守門員圣皮埃爾到北美拳擊冠軍安東尼都開始接受這項訓(xùn)練。福貝特教授對此表示:“過去運動員都是一味訓(xùn)練體力,沒有一個評估運動員認(rèn)知功能的標(biāo)準(zhǔn)?!?/p>
圖注:當(dāng)運動員在體能和認(rèn)知上都進行了最佳的準(zhǔn)備后,他們會更有信心并拿出更好的表現(xiàn)。
捍衛(wèi)健康的納米武士
美國賓州大學(xué)的科學(xué)家開發(fā)的無毒納米顆粒,最近經(jīng)過試驗證實其可以有效地向機體運輸藥物,并且使用熒光染色技術(shù)可以追蹤這些納米顆粒。一個包括材料科學(xué)家、化學(xué)家、生物工程學(xué)家、物理學(xué)家和藥學(xué)家在內(nèi)的跨學(xué)科小組通過試驗發(fā)現(xiàn)20 ~ 50 納米大小的磷酸鈣顆??梢猿晒M入細胞并釋放其攜帶的藥物或染料,這項研究發(fā)表在最近一期的《納米通信》在線版上??茖W(xué)家們試圖利用機體內(nèi)環(huán)境pH值的改變來操縱納米顆粒內(nèi)藥物的釋放,例如正常的血液的pH 值約為中性,而腫瘤周圍的pH 值一般呈酸性,這時納米顆粒就會溶解釋放出相應(yīng)的藥物。這項技術(shù)不光針對治療癌癥,藥學(xué)家使用神經(jīng)酰胺和磷酸鈣納米顆粒研究其抗癌和抗心血管病的功效。得出的結(jié)果是只用正常劑量的幾十分之一就可以起到抑制細胞增殖的作用。
空間站的電子鼻
“奮進號”航天飛機STS-126 的任務(wù)之一就是為國際空間站添置一個新的設(shè)備——電子鼻。從人類航天的歷史上來看,無論是國際空間站、宇宙飛船還是俄羅斯空間站MIR 都出現(xiàn)過空氣質(zhì)量的問題,但大多數(shù)情況是宇航員們已經(jīng)聞到了化學(xué)氣體的氣味才發(fā)現(xiàn)空氣質(zhì)量出了問題。美國國家航空航天局推進實驗室電子鼻研究的尖端課題主持人瑪格麗特說,電子鼻將成為“反應(yīng)最快”的報警裝置,并就太空艙內(nèi)可能污染物的種類和數(shù)量發(fā)出警報。
空間站的宇航員們在2008 年12 月6 日啟用電子鼻,該裝置開始進入為期6 個月的試用階段。如果試驗成功,電子鼻將成為未來空間計劃中監(jiān)測宇航員生活環(huán)境不可缺少的裝備。這次使用的電子鼻有鞋盒大小,容納32 個傳感器,可以感知各種不同的化學(xué)物質(zhì)。從本質(zhì)上來說,探測器的原理是通過探測器中的聚合物薄膜與不同的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生接觸,電阻隨之改變,從而以信號的形式反映出空氣中化學(xué)物質(zhì)的種類和數(shù)量。
埃博拉再次來襲
近期《公共科學(xué)圖書館#8226; 病原體》雜志公布了科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了埃博拉病毒新品種的報告,并將這種病毒命名為本迪布焦#8226; 埃博拉病毒。亞特蘭大疾控中心、佐治亞烏干達病毒研究所、烏干達衛(wèi)生部和哥倫比亞大學(xué)最近聯(lián)合公布了這種新病毒。埃博拉病毒是一種致死的傳染病病原體,目前還沒有疫苗或治療方法。感染該病毒后死亡率在53% ~ 90% 之間,目前各國的研究人員都在努力攻克這一惡性傳染病,但新出現(xiàn)的變種病毒無疑為這個難題增加了許多難度。埃博拉病毒的新品種本迪布焦#8226;埃博拉病毒和以前的病毒有很大的區(qū)別,從基因上來看有至少30% 的基因序列不相同?,F(xiàn)在針對埃博拉病毒的快速檢驗、疫苗和治療研究又要算上一個新的成員了。
新能源——緩緩的水流
緩慢流動的海水或河流將可變成一種全新的清潔能源。地球上大多數(shù)的河流的流速都小于3 節(jié),而能有效驅(qū)動渦輪機和水磨的流速最少需要5 ~ 6 節(jié),這就意味著大多數(shù)的水力能源我們常規(guī)無法利用。但密歇根大學(xué)的工程師設(shè)計出了一個裝置可以在流速低于2 節(jié)的水域里工作,將頗具破壞力的振動轉(zhuǎn)化為清潔能源。這種裝置被稱作VIVACE(渦激振動水力清潔能源裝置)。這套裝置不依賴潮汐、波浪、渦輪機或是水壩,而是靠一種獨特的流體能量系統(tǒng)——渦激振動來供能。渦激振動曾一直是工程師們可怕的噩夢,1940 年美國華盛頓的塔科馬橋坍塌和1965 年英國渡橋電廠冷卻塔的倒塌,罪魁禍?zhǔn)锥际菧u激振動。發(fā)明者伯尼薩斯教授說道:“在過去的25 年里,包括我在內(nèi)的所有工程師都在想方設(shè)法減少渦激振動的發(fā)生。但我們現(xiàn)在在密歇根做的工作卻逆其道而行之,我們嘗試去駕馭并加強這種極具破壞性的能量”。
火星中緯度地區(qū)的冰川
研究人員通過美國航空航天局火星偵察軌道探測器上的穿地雷達,在較之前更低緯度的地區(qū)發(fā)現(xiàn)了大塊巖屑覆蓋下的大量冰川。由于水是生命存在的必要元素之一,所以在火星上發(fā)現(xiàn)了如此大量冰的存在將人類地外文明的探索向前推進了一大步。整個冰川從懸崖開始延伸了幾十千米長,并且有2 千米厚。田納西大學(xué)杰克遜地球科學(xué)學(xué)院的約翰#8226; 霍爾特形容整個冰川有3 個洛杉磯那么大,而且很厚。這次發(fā)現(xiàn)的冰川是火星上除了極地地區(qū)之外發(fā)現(xiàn)的最大的冰川。
“除了研究價值之外,這樣大量的固態(tài)水將成為我們后續(xù)火星探索的水源?!被魻柼匮a充道。從1970 年美國航空航天局的維京火星偵察軌道器探測到了緩坡面冰川前砂礫層開始,這種地貌就困擾著科學(xué)家們?;魻柼芈?lián)想到地球南極地區(qū)巖石下發(fā)現(xiàn)冰川的情況,設(shè)想火星上的這種地貌下可能也存在冰川。而這次的雷達探測獲得了確鑿的證據(jù),火星的中緯度地區(qū)存在超乎想象的大量冰川!同時布朗大學(xué)的詹姆斯#8226; 海德認(rèn)為像地球一樣,深埋火星地下的冰川內(nèi)蘊藏著遠古時期的生命和氣候信息。
喝紅酒,抗癡呆
有個現(xiàn)象被科學(xué)家稱作“法國悖論”,即法國人吃的食物里膽固醇和飽和脂肪酸非常之多,但法國人因為心臟病而死亡的幾率又非常之小。有研究指出,吃了那些脂肪只要佐以紅酒就會避害趨利,而且飲用紅酒不僅能夠保護心血管系統(tǒng),減少幾種特殊腫瘤的發(fā)生,最近的研究表明紅酒甚至還能預(yù)防阿爾茲海默氏?。ɡ夏臧V呆癥)。
加州大學(xué)洛杉磯分校和紐約西奈山醫(yī)學(xué)院的學(xué)者共同研究發(fā)現(xiàn)了紅酒降低阿爾茲海默氏病發(fā)病幾率的機制。這個研究發(fā)表在2008 年11 月21 號的《生物化學(xué)雜志》上,加州大學(xué)洛杉磯分校神經(jīng)科學(xué)教授大衛(wèi)#8226; 泰普洛在文章中展示了紅酒中的一種天然多酚如何阻斷損傷腦細胞元兇——毒性蛋白斑塊的形成。而這種多酚不僅能夠阻斷毒性蛋白的形成,還能降低已存在的蛋白斑塊的毒性,進一步緩解患者的癥狀。
泰普洛教授在研究β 淀粉樣蛋白(Aβ)在阿爾茲海默氏病發(fā)病過程中的作用的時候,他利用從葡萄種子里提取的多酚在鼠身上做實驗,結(jié)果是葡萄種子內(nèi)的多酚可以阻止β 淀粉樣蛋白的毒性聚集,從而起到抗阿爾茲海默氏病的作用。在動物模型身上獲得了成功,泰普洛教授的下一步就是進行人類臨床實驗。希望泰普洛教授的研究能夠從一個迷人的角度打開治療老年癡呆癥的一扇嶄新的大門
地外生命的分子
羥乙醛分子作為最小的單糖分子,由于能和丙烯醛分子發(fā)生反應(yīng)而生成RNA。而RNA 被認(rèn)為是生命起源的關(guān)鍵分子。最近天文學(xué)家們在銀河系中可能出現(xiàn)生命的區(qū)域發(fā)現(xiàn)了這種簡單的糖分子——羥乙醛。
這項國際合作的研究課題中,一名來自倫敦大學(xué)學(xué)院的學(xué)者利用法國的射電望遠鏡在距離地球2.6 萬光年的恒星形成區(qū)觀察到了羥乙醛。
之前這種分子只在銀河系的中心發(fā)現(xiàn)過,而銀河系中心的環(huán)境和其他地區(qū)完全不一樣。這次的發(fā)現(xiàn)意味著羥乙醛可能飄散在整個銀河系之中,從而預(yù)示著銀河系某處可能存在著和地球一樣居住著生命的星球。
天文學(xué)家們用望遠鏡在高角分辨度和不同波長的情況下探測到了羥乙醛,并觀察到這些分子正朝向觀察區(qū)域的中心飛去。
倫敦大學(xué)學(xué)院的莎倫娜博士表示,這次發(fā)現(xiàn)的重要性不亞于第一次發(fā)現(xiàn)羥乙醛在銀河系中的存在,因為在恒星形成區(qū)發(fā)現(xiàn)糖分子意味著地外文明可能真的存在。