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2006年的夏天，一场政治与科学的对决在美国白宫展开，最后，小布什五年来第一次动用了总统最终否决权，驳回了议会通过的利用公共基金的资金进行干细胞研究的项目。一事件之所以引人注目，是因为传统医学现在似乎已经裹足不前，打开人类健康奥秘的钥匙已经落到了新一代分子医药、基因工程和纳米生物科技的手中。因此，继克隆技术之后，生物科技再次成为人们视野所关注的焦点。而2007年，当一切争议暂时平息的时候，走在整个时代先锋的科学家们又会给我们怎样的惊喜？
染色体组、蛋白质组、组织细胞代谢组，一连串的“组”已经在科学家们的眼皮底下打转，成功破解这些“组”的构成及其相互之间的影响，就意味着解开人体内复杂的组织运行的密码，从而让人类更加巧妙地控制自身的健康状况。 美国加州大学圣地亚哥分校的分子生物专家特德·艾德克拥有一个名为“生物细胞互动作用”的实验室，艾德克和他的同事们所做的研究正是运用电器工程师的工作方法，绘制出一张关于人体细胞之间、人体细胞与入侵人体的细胞之间如何相互关联、相互作用的“电路图”。“我们希望能够搞清楚生物体自身和生物体之间的细胞的相互作用，取得精确的相关数据，然后根据这些数据建立起一个准确的医药模型。”艾德克用了“酷”的字眼形容他们的研究项目。他认为每个身体细胞都包含着基因、核糖核酸和蛋白质组、组织细胞代谢组的信息，而细胞间的相互作用是身体的生物语言，科学家的职责就是去理解这种生物的语言。 对于制药业来说，特德·艾德克研究项目的成功——描绘出人体细胞之间和体内其他生物互动的“环路图”，将为研制新特效药指明道路，带来上亿美元的财富。艾德克他们已经把比较人体内艾滋病病毒株的项目列入计划，“如果能够找到病毒与人体间作用时暴露的缺陷，那么研究出特效药的日子就近在眼前。” 达·芬奇、爱因斯坦为什么会成为人杰？因为他们的智慧超越常人，因为他们的大脑不同寻常。而精神病人为什么会时而喃喃自语，时而歇斯底里地哭闹，做着让常人无法理解的事情？同样也是因为大脑的机能出现了障碍。如今，人们对脑部疾病的认识和关注程度远远超过了以往。心理问题会不会在脑部产生生理方面的影响？也许，不久后，美国明尼苏达州大学医学院的神经学家、精神病医生凯温·利姆和他的团队就能够为我们找到理解这些神秘的脑部疾病的新方法。 上世纪90年代早期，凯温·利姆利用核磁共振技术研究精神病人脑中呈现的症状，随着研究的深入，利姆认为他需要更加精确的脑部成像技术。于是，1996年，利姆等人成为世界上第一批使用磁共振扩散张量成像技术探索人脑结构的团队。与保守的核磁共振只能看清大脑中的灰质、白质和神经轴突相比，磁共振扩散张量成像能够清晰呈现脑神经纤维与脑部不同区域的联系状况。 在凯温·利姆的带领下，其他的神经学家利用磁共振扩散张量成像对人脑开始进行一连串的研究，包括上瘾、癫痫症、脑外伤以及歇斯底里等多种脑神经疾病。在研究过程中，凯温·利姆的团队发现酒精中毒者脑中的白质与其他组织的联系减弱，从而削弱了其认知能力。而在基因领域，磁共振扩散张量成像也颇有作为，比如，凯温·利姆他们发现有患上老年痴呆症危险的健康人，在其脑部的某个部分存在微小的结构性缺陷，缺陷部分与大脑的其他组织没有联系。凯温·利姆和他的团队坚信能够凭借磁共振扩散张量成像的技术发现治疗从精神分裂症到老年痴呆症治疗途径，为求医心切的病人找到希望。 时至今日，还有人把人类的身体看成机器？美国麻省理工学院的材料科学家萨布拉·苏瑞士正是这样的人。在花费了20年研究像微电路组件薄膜这样的纳米材料后，萨布拉·苏瑞士和他的研究小组在2003年以后开始活跃在微生物和医药领域，创造了一门新的学科——纳米生物力学。他们运用纳米的精确测量技术研究微小作用力对人类细胞组织的影响，以及在病毒、寄生虫等作用力下细胞的物理形态如何发生改变。 医学研究者已经发现，即使是一百万兆分之一牛顿的力，都会改变人体的细胞，而多种疾病都是由于力作用引起细胞物理形态改变而引起的。如萨布拉·苏瑞士他们的最近一项研究，发现健康人的红细胞如因疟原虫侵入而变形，红细胞受感染后的刚性比正常细胞提高了9倍，因此在流过细小的毛细血管时，很容易戳破血管壁，从而导致内出血。 德国斯图加特马普高分子材料学会的学者伊达德·阿扎特说：“许多机械概念诸如刚性和弹性，在生物学中也占有很重要的地位。”他认为萨布拉·苏瑞士的研究不但对寄生虫病有着突破性的进展，也将改变对癌变细胞的认识有着巨大的作用。 “我们希望用机械的原理找出治疗疾病的新办法。”纳米生物力学也许在不久的将来在医药学领域扮演着越来越重要的作用。 |
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