科學新粹


1980年 7月127期｜上一篇｜下一篇＃發行日期：1980、07 ＃期號：0127 ＃專欄：科學新粹＃標題：科學新粹＃作者：本刊編輯室．額外的照光促生額外的肉．重力場可能影響分子的合成．產製酒精供應車用燃料是否划算．肌肉不用則退．診斷肺癌的血液試驗．駝鳥為何集體用餐？．移植組織的培養		科學新粹額外的照光促生額外的肉農業專家建議農場主人，想辦法改變一下日夜週期，往往可以使家禽和家畜大幅度的增產。最有名的例子是產蛋的養雞場；利用人工控制，將一日一夜縮短為14～16小時，結果，這些雞還是一「天」生一個蛋，因此，雞蛋產量增產了近乎一倍。密西根州立大學的研究員，也利用調整日夜週期的方法試驗肉牛的生長情況。他們的一組牛是養在自然的冬天週期，每天9～12小時日照；另外一組牛是用人工控制的日夜週期，16小時開燈，8小時關燈。養殖的結果，用16小時光週期的這一組牛較優──其生長速率以每日體重增加量來計算，比較結果，比前者高出10％。生長速率加快就表示經濟價值提高了；更令人驚奇的是，這一組牛的生長速率加快，卻沒有消耗掉較多飼料。李玆大學（Leeds University）也做了類似的研究，他們拿肉用羊做實驗，同樣的，光週期較長的一組肉用羊能增產羊肉。他們還發現，光週期加長了之後，食用粗飼料的一組和任意選擇食物的一組，兩組羊的生長速率都有加快的現象。換句話說，只要加長光週期，食物粗或細並不影響羊肉的增產。而且，增產的羊肉品質和對照組的羊肉一樣好；由此可知，增產的羊肉不只是增加脂肪而已。密西根研究小組也證實，光週期延長為16小時，乳牛產乳期60天內的產乳量可以比正常光週期下的產乳量高10％。（見Science, Vol 199, p911及Animal Production, vol 29, p33）重力場可能影響分子的合成早在1848年，著名的科學家巴斯德（Pasteur）發現某些化學物具有使光的極化方向偏轉的能力，向順時鐘方向偏轉的稱為右旋光性，向反時鐘方向偏轉的稱為左旋光性。旋光性起因於這些化學物的分子立體結構有兩種不同方式，彼此互為鏡像體，就好像我們的左右手一樣，化學上稱為光學異構物。當時巴斯德將消旋酒石酸以結晶的方法選出它的兩種異構物。後來他有一個想法：在化學反應合成旋光性物質時，若反應物不具旋光性，則生成左右鏡像異構物的機會各占一半而旋光性淨值為零；但是若將反應物置於（旋轉的）離心機中，則生成的異構物的比率將不同。然而這實驗當時並不成功。現在，美國佛羅里達大學的三位科學家，卻首次成功地以旋轉力場，影響了左右旋光性異構物的合成比率。這三位科學家所合成的是一種具有左右旋光性的簡單有機分子──氧化異【瀏覽原件哢（isophorone oxide, isophorone即為1，2，5-trimethylcyclohexen-3-one　的別稱），它是由不具左右旋性的異【瀏覽原件】哢（isophorone）和過氧化氫反應而成。在他們所進行的實驗中，是將反應物施予每分鐘一萬轉的高速旋轉，經歷一小時之後，即可合成具有可察覺出的旋光性的產物；其中，若反應物是朝順時鐘方向旋轉，產物呈現右旋光性，若反應物朝逆時鐘方向旋轉，則產物呈左旋光性。不過奇怪的是，若轉軸方向垂直於地表的話，朝逆時鐘方向旋轉所獲得產物的左旋光度，卻會略低於朝順時鐘方向旋轉所得產物的右旋光度；但若轉軸方向平行於地表，則不會產生此一左右不對稱的現象。在經過進一步的研究之後，這三位科學家認為，此一現象應是源於地球本身自轉所引起的科氏力（Coriolis force）。由於他們進行實驗的地點是在北半球，因此朝順時鐘方向旋轉的力場，就應該產生較大的影響效應。他們並且預測，若同樣的實驗在南半球進行的話，則朝逆時鐘旋轉的力場，反而會產生較大的影響效應。根據上述的推斷，這幾位科學家對於絕大多數生化分子均為左旋性的現象，也推測它們或許是起因於類似的旋轉力場效應，也就是跟地球本身的自轉有關。若確實如此，生命就可能起源於南半球；不過在生命的起源和演化的過程尚未完全明瞭以前，目前要下定論仍屬過早。（詳見Journal of American Chemical Society, Vol 102, p 380）產製酒精供應車用燃料是否划算在能源危機聲中，利用農產品大量產製酒精以供應或補充車用燃料，目前似乎已經成為許多人口中一項重要的能源解決之道；例如目前在美國甚囂塵上的「汽醇」（gasohol），就是以酒精作為汽油的補充添加物，它最主要的優點就是可以在汽油中添加多達20％的酒精，而無需改變汽車的引擎構造。但是產製酒精本身也需消耗相當的能量，這整體說起來是否划算倒大有疑問。最近，美國路易斯安那州立大學海岸生態實驗所的兩位研究人員霍金斯（C. S. Hopkins）及戴埃（J. W. Day），對利用甘蔗來產製酒精的能源效益，作了一番詳盡的評估分析。在此分析裡，他們詳細地計算了生產甘蔗所需的能量支出，其中包括耕種的燃料消耗，以及製造所需肥料的能源消耗，再把結果加到將甘蔗轉換成酒精所需的能源支出上，拿來和所產製出酒精中所含有的總能量相比較。他們計算的結果發現，產製酒精的能量效益比，也就是所獲得能量對所支出能量的比率，主要還是取決於產製酒精工廠所使用的能源種類；若該工廠是完全以石化燃料來供能，則所產製出酒精的能量效益比只有0.9，也就是所消耗的能量大於所可獲得的能量，結果實在太不划算了！就另一方面來說，產製酒精的工廠若能完全利用甘蔗榨汁後的廢棄物──蔗渣，來作為燃料供能的話，則情況似乎較為樂觀，其能量效益比表面上可以達到1.8。但是實際上，所獲得的能量中，有一部分是以蒸汽的形式存在，若僅以所獲酒精中的能量來計算的話，則能量效益比最多只能達到1.5而已；況且若要使產製酒精的工廠能夠完全以蔗渣為燃料，也並不是一件容易的事。至於目前路易斯安那州正在籌建的酒精工廠，由於計劃以50％的石化燃料，配合50％的蔗渣來供能，因此可獲得的能量效益比也只不過是1.2而已，即使能夠獲益的話，那也僅是聊勝於無。因此這兩位研究者所下的結論是：利用農產品來產製酒精的計畫，對解決能源問題並不能有太大的幫助。（詳見Science, Vol 207, p 302）肌肉不用則退連接到肌肉上的神經被切斷後，肌肉就漸漸消退。這種萎縮過程發生迅速，使得人們認為神經會分泌一種物質（或稱營養因子），為肌肉之生長及維持所必需。然而，如果肌肉單是不去使用，即使神經完整，牠仍然會消退，只是緩慢得多。沒有神經的肌肉其萎縮究竟多少，是歸因於缺少神經的活性嗎？最近紐西蘭奧塔哥大學醫學院的三位科學家想出一個非常聰明的方法，將神經缺少活性的影響和完全切除神經的影響分開觀察。這些科學家使用兩條大鼠腿部的肌肉來進行他們的實驗。他們切斷某些大鼠連接這兩條肌肉的神經，然後觀察肌肉的變化情形；對另一組大鼠，則將一含有阻滯神經傳導的化學藥劑〔稱為河豚毒素（tetrodo-toxin），是由河豚分離出來的毒素〕的玻璃毛細管，插入坐骨神經（這是通往腿部主要的神經幹）膜內。這種處理能保持神經的完整，然而由於阻滯藥劑緩慢的擴散作用，使得神經衝動在好幾個星期的時間內不能傳導。結果顯示，在切斷的神經及被阻滯的神經末端的肌肉失去等量的功能；僅僅三個星期，就損失了大約全部蛋白質的一半。然而這兩種處理對於肌肉其他的性質，影響卻不相同；例如，切除神經的肌肉其resting potential（一個興奮細胞是否正常作用的一種敏感性指標）大大地降低，但是阻滯神經末端的肌肉其數值卻祇降低一半。研究人員又發現，乙醯膽鹼（由神經流向肌肉的一種化學信差）的接受器分布在肌肉細胞的表面；通常，這種神經傳導物祇有在神經與肌肉相接處的空隙才有。切除神經的肌肉細胞表面，接受器的數量增加了四十倍，而阻滯神經末端的肌肉，其表面接受器數量的增加卻少得多。當河豚毒素消失後，神經興奮再次開始傳導，這時肌肉的膜電位及乙醯膽鹼接受器的分布形態在六個星期內恢復正常。這些發現說明了兩個重點：第一，神經雖然完整，卻並不能防止肌肉萎縮，除非神經興奮傳導阻滯現象解除；這就顯示，不僅由於神經的存在，實是由於神經的活性才使得肌肉維持正常形態。第二，雖然切除神經與神經傳導被阻滯的肌肉萎縮情況相同，完整的神經－肌肉連接結構卻可以防止肌肉的其他生理改變；這些改變會發生在切除神經的細胞內。因此，似乎神經的某些作用功能可以很巧妙地調節肌肉的生理，雖然其機制仍然未知。（譯自New Scientist, April 10, 1980）診斷肺癌的血液試驗有兩位加拿大的研究者認為，他們可能可以籍著兔子的抗體，偵測出病人血液中的癌抗原，而發現早期的肺癌。許多癌細胞會產生奇怪的物質，把這些物質打入兔子後，被牠的免疫系統識別為外來物（也就是抗原），為了抵抗這些入侵者，兔子產生了抗體。有人想利用這些抗體檢查人體的血液樣品以診斷癌症，卻總是失敗，因為正常人的血清往往起反應，而癌症患者的血清卻不會。肺癌是一種常見的絕症，它有許多特殊的抗原，但迄今仍沒有可靠的試驗方法可以測出，醫生只能由X光檢查，和以病徵來診斷。不列顛哥倫比亞大學的微生物學家凱莉和萊維，已經發展出一套辦法來測量這個特殊抗原：他們把這種成分連接到上，再藉著顏色的變化測定此的活性，而偵測出癌症抗原。【瀏覽原件】大部分癌症抗原試驗都是用放射性免疫測定法（radioimmunoassay），這種方法可以測出標示了放射物質的成分。凱莉和萊維二人則是把抗體連接到上，再測定此催化生化反應的速度如何。若血液樣品是正常的，則試管中的溶液顏色從透明轉變為亮黃色；若是癌症患者的血液，則血清中的癌物質會與連接在上的抗體作用，而阻擾的活性，所以顯示出來的顏色頂多只是淡黃色。目前，這種測定法已經相當成功，有數百個血液樣品以此法檢查為陽性，後來經手術或切法檢查都得到確證。在光度計測量下，常見的三種肺癌的樣品，其顏色讀數的平均值很明顯的在正常讀數之下，只有三個樣品是在正常讀數的最低值。這個試驗對肺癌具有專一性，因為測定轉移到肺部的其他癌症仍顯出正常的結果。凱、萊二人並報導：少數有肺部慢性疾病（非癌症）的患者，其血液反應也在癌症患者的反應範圍內。至少還要一年，研究者才能確知這個試驗是否能有效的偵測癌症。他們也將以極可能罹患肺癌的癮君子和石綿礦工做為研究對象。（吳慧華譯自New Scientist, p 481, Feb. 14, 1980）駝鳥為何集體用餐？駝鳥並不把牠們的頭埋在沙中，不過當牠們覓食時，確實是將頭埋在草中。觀察鳥類的行為，使我們獲得了一個結論──我們看不見鳥類的頭，很可能表示牠也看不見我們。駝鳥吃完食物後，時常抬起頭並嚴密地掃視周圍的環境。如果周遭有任何掠食者──比如獅子──存在，駝鳥即可在高離地面兩公尺的有利位置發現牠們。駝鳥的難題是：當牠進食時，牠便無法發現掠食者；而當牠尋找掠食者時，牠只好停止攝食。成群進食可能是一種折衷的辦法，這樣即可有較多的時間進食，亦可增加警戒。現任倫敦動物園哺乳動物管理員的柏萃（B. Bertram）特地到肯亞去，研究駝鳥此種集體進食的方式是否能獲得利益。雖然鴕鳥並不是一種群居的動物，但牠們確實組成了鬆散的群體──通常是在進食時，柏萃發現，在較大的群體中，每隻鳥的警戒性較低；主要因為牠們不再像獨自攝食時，很短的時間即抬頭一次。他也注意到，雄駝鳥抬頭的時間比雌駝鳥長。儘管每隻駝鳥的警戒性降低了，當整體上的警戒性卻提高了，因為至少在較長的時間裡，有一隻鳥的頭是抬著的。雖然駝鳥也可像矮小的貓鼬（mongoose, 印度產類鼬的肉食獸，為蛇之天敵。）一樣輪番守衛，來增加警戒性及保護作用，但是牠們並不如此，通常牠們彼此任意地抬頭，只不過次數較少罷了。柏萃也注意到，掠食者可能會預測駝鳥的頭何時抬起。但是他發現，即使在一個大的群體中，進食的時間幾乎是任意決定的，因此獅子若想預測駝鳥的警戒時間，趁其所有的頭都低下時發動攻擊，似乎成功的機率並不大。那么，駝鳥成群進食是否比單獨進食有利？答案是肯定的，但是卻為了別的原因。柏萃計算所有頭都低下的時間比率，發現此比率並不全然隨著群體的大小而變化。不過，個體的受攻擊率卻降低了，因為獅子只可能獵得一群駝鳥中的一隻。當然，免於遭受掠食者的攻擊並非是成群的唯一好處，這也可使駝鳥有較長的時間進食。柏萃希望能獲得更多的資料﹐來比較各種利益的大小。（參見Animal Behaviour, Vol 28, p 278 ）【瀏覽原件】移植組織的培養一組澳洲研究人員提出一個新理論，來解釋為何人類會排斥移植器官，他們的想法使他們在移植前採用另一種方式來處理這個器官。長久以來，科學家就認為，當體內的免疫系統偵測出「入侵」物上的抗原，同時讓特殊的T細胞（淋巴細胞）開始活動時，移植組織或器官會被排斥，T細胞一旦活躍起來，就會攻擊而且殺死移植體細胞。這個觀點暗示所有抗原都會刺激T細胞的分化，但近來漸漸明瞭並非所有情況都如此。在移植期刊（Transplantation）上將要刊出的一篇文章裡，國立澳洲大學約翰柯丁醫學研究院的拉弗弟博士（Dr. K. Lafferty）認為，祇有當某刺激細胞發出的兩種訊號同時達到T細胞的前驅細胞時，T細胞才會發生分化現象。這兩種訊號包括位於刺激細胞表面的抗原及由刺激細胞所發出的一種物質，澳洲科學家稱其為淋巴細胞輔助刺激劑（lymphocyte co-stimulator）。雖然外來細胞都具有可以刺激T細胞分化的表面抗原，但並非皆會產生淋巴細胞輔助刺激劑。事實上，拉弗弟和他的同事已證明：移植組織內的輔助刺激劑，是移植者血液及淋巴系統內的游走性白血球所產生；必須有這種輔助刺激劑的存在，才會排斥外來組織。這些游走性白血球似乎祇有當新陳代謝過程中本身非常活躍時，才會產生這種輔助刺激劑。因此，如果將移植組織在培養基中處理一下，去除所含之游走性白血球（或至少抑制其活性）後，應可能有利於器官或組織移植；這種處理過程可使得醫生避免通常所使用的激烈方式，來抑制被移植病人的免疫系統。將移植體移植至另一動物體內之前，加以培養一段時間的想法出現有好幾年，但由於許多原因，現在已經不流行了。近來卻又有一些轉機，例如英國漢默史密斯醫院的一個研究小組，曾使用這種方法在不同種的實驗大鼠間移植腎臟成功（New Scientist, Jan. 10, p 75）。在世界的另一方，拉弗弟和他的小組也得到一些有希望的結果。他們將一種小鼠的甲狀腺移植至另一種小鼠體內，移植前將組織培養一段時間，培養基的設計是能殺死甲狀腺內任何由血液跑出的細胞。他們發現，接受移植體的小鼠在15或20天內，會排斥未經處理過的甲狀腺，相反地，大部分小鼠在一年半後，對於處理過的組織都沒有排斥的徵象。【瀏覽原件】移植甲狀腺具有理論上的興趣，卻較無實用性，然而胰腺蘭格罕氏小島（胰島）移植的成功，對於幼發性糖尿病的治療就有很大的幫助。胰島移植體通常會激起病人強烈的免疫反應，所以即使施用劇烈手段來抑制，也很難移植成功，但胰島可以器官培養的方式維持，現有數個研究小組正嘗試以這種方式進行移植。成功地移植甲狀腺的技術如下：移植前，移植體培養於含95％氧及5％二氧化碳的氣體中來維持細胞。單獨的胰島卻不能培養在含有如此高濃度氧的氣體中；然而拉弗弟和他的同事鮑溫（K. M. Bowen）及安德魯（L. Andrus）發現，如果將50個左右的胰島放在一起培養，就可解決問題。直到目前為止，他們將胰島由一種小鼠移植至另一種小鼠體內，三個月後尚未發現有排斥現象（Lancet, 1979, Vol 2, p 585 ）。拉弗弟和同事們指出，以目前的情況而言，他們所使用的方法在技術上相當困難。而且不適合較大的組織，如腎臟。無論如何，發展出去除或抑制此種器官內可刺激免疫性的主要成分的技術應該是可能的。（譯自New Scientist, March 13, 1980）
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1980年 7月127期｜上一篇｜下一篇＃發行日期：1980、07 ＃期號：0127 ＃專欄：科學新粹＃標題：科學新粹＃作者：本刊編輯室．額外的照光促生額外的肉．重力場可能影響分子的合成．產製酒精供應車用燃料是否划算．肌肉不用則退．診斷肺癌的血液試驗．駝鳥為何集體用餐？．移植組織的培養		科學新粹額外的照光促生額外的肉農業專家建議農場主人，想辦法改變一下日夜週期，往往可以使家禽和家畜大幅度的增產。最有名的例子是產蛋的養雞場；利用人工控制，將一日一夜縮短為14～16小時，結果，這些雞還是一「天」生一個蛋，因此，雞蛋產量增產了近乎一倍。密西根州立大學的研究員，也利用調整日夜週期的方法試驗肉牛的生長情況。他們的一組牛是養在自然的冬天週期，每天9～12小時日照；另外一組牛是用人工控制的日夜週期，16小時開燈，8小時關燈。養殖的結果，用16小時光週期的這一組牛較優──其生長速率以每日體重增加量來計算，比較結果，比前者高出10％。生長速率加快就表示經濟價值提高了；更令人驚奇的是，這一組牛的生長速率加快，卻沒有消耗掉較多飼料。李玆大學（Leeds University）也做了類似的研究，他們拿肉用羊做實驗，同樣的，光週期較長的一組肉用羊能增產羊肉。他們還發現，光週期加長了之後，食用粗飼料的一組和任意選擇食物的一組，兩組羊的生長速率都有加快的現象。換句話說，只要加長光週期，食物粗或細並不影響羊肉的增產。而且，增產的羊肉品質和對照組的羊肉一樣好；由此可知，增產的羊肉不只是增加脂肪而已。密西根研究小組也證實，光週期延長為16小時，乳牛產乳期60天內的產乳量可以比正常光週期下的產乳量高10％。（見Science, Vol 199, p911及Animal Production, vol 29, p33）重力場可能影響分子的合成早在1848年，著名的科學家巴斯德（Pasteur）發現某些化學物具有使光的極化方向偏轉的能力，向順時鐘方向偏轉的稱為右旋光性，向反時鐘方向偏轉的稱為左旋光性。旋光性起因於這些化學物的分子立體結構有兩種不同方式，彼此互為鏡像體，就好像我們的左右手一樣，化學上稱為光學異構物。當時巴斯德將消旋酒石酸以結晶的方法選出它的兩種異構物。後來他有一個想法：在化學反應合成旋光性物質時，若反應物不具旋光性，則生成左右鏡像異構物的機會各占一半而旋光性淨值為零；但是若將反應物置於（旋轉的）離心機中，則生成的異構物的比率將不同。然而這實驗當時並不成功。現在，美國佛羅里達大學的三位科學家，卻首次成功地以旋轉力場，影響了左右旋光性異構物的合成比率。這三位科學家所合成的是一種具有左右旋光性的簡單有機分子──氧化異【瀏覽原件哢（isophorone oxide, isophorone即為1，2，5-trimethylcyclohexen-3-one　的別稱），它是由不具左右旋性的異【瀏覽原件】哢（isophorone）和過氧化氫反應而成。在他們所進行的實驗中，是將反應物施予每分鐘一萬轉的高速旋轉，經歷一小時之後，即可合成具有可察覺出的旋光性的產物；其中，若反應物是朝順時鐘方向旋轉，產物呈現右旋光性，若反應物朝逆時鐘方向旋轉，則產物呈左旋光性。不過奇怪的是，若轉軸方向垂直於地表的話，朝逆時鐘方向旋轉所獲得產物的左旋光度，卻會略低於朝順時鐘方向旋轉所得產物的右旋光度；但若轉軸方向平行於地表，則不會產生此一左右不對稱的現象。在經過進一步的研究之後，這三位科學家認為，此一現象應是源於地球本身自轉所引起的科氏力（Coriolis force）。由於他們進行實驗的地點是在北半球，因此朝順時鐘方向旋轉的力場，就應該產生較大的影響效應。他們並且預測，若同樣的實驗在南半球進行的話，則朝逆時鐘旋轉的力場，反而會產生較大的影響效應。根據上述的推斷，這幾位科學家對於絕大多數生化分子均為左旋性的現象，也推測它們或許是起因於類似的旋轉力場效應，也就是跟地球本身的自轉有關。若確實如此，生命就可能起源於南半球；不過在生命的起源和演化的過程尚未完全明瞭以前，目前要下定論仍屬過早。（詳見Journal of American Chemical Society, Vol 102, p 380）產製酒精供應車用燃料是否划算在能源危機聲中，利用農產品大量產製酒精以供應或補充車用燃料，目前似乎已經成為許多人口中一項重要的能源解決之道；例如目前在美國甚囂塵上的「汽醇」（gasohol），就是以酒精作為汽油的補充添加物，它最主要的優點就是可以在汽油中添加多達20％的酒精，而無需改變汽車的引擎構造。但是產製酒精本身也需消耗相當的能量，這整體說起來是否划算倒大有疑問。最近，美國路易斯安那州立大學海岸生態實驗所的兩位研究人員霍金斯（C. S. Hopkins）及戴埃（J. W. Day），對利用甘蔗來產製酒精的能源效益，作了一番詳盡的評估分析。在此分析裡，他們詳細地計算了生產甘蔗所需的能量支出，其中包括耕種的燃料消耗，以及製造所需肥料的能源消耗，再把結果加到將甘蔗轉換成酒精所需的能源支出上，拿來和所產製出酒精中所含有的總能量相比較。他們計算的結果發現，產製酒精的能量效益比，也就是所獲得能量對所支出能量的比率，主要還是取決於產製酒精工廠所使用的能源種類；若該工廠是完全以石化燃料來供能，則所產製出酒精的能量效益比只有0.9，也就是所消耗的能量大於所可獲得的能量，結果實在太不划算了！就另一方面來說，產製酒精的工廠若能完全利用甘蔗榨汁後的廢棄物──蔗渣，來作為燃料供能的話，則情況似乎較為樂觀，其能量效益比表面上可以達到1.8。但是實際上，所獲得的能量中，有一部分是以蒸汽的形式存在，若僅以所獲酒精中的能量來計算的話，則能量效益比最多只能達到1.5而已；況且若要使產製酒精的工廠能夠完全以蔗渣為燃料，也並不是一件容易的事。至於目前路易斯安那州正在籌建的酒精工廠，由於計劃以50％的石化燃料，配合50％的蔗渣來供能，因此可獲得的能量效益比也只不過是1.2而已，即使能夠獲益的話，那也僅是聊勝於無。因此這兩位研究者所下的結論是：利用農產品來產製酒精的計畫，對解決能源問題並不能有太大的幫助。（詳見Science, Vol 207, p 302）肌肉不用則退連接到肌肉上的神經被切斷後，肌肉就漸漸消退。這種萎縮過程發生迅速，使得人們認為神經會分泌一種物質（或稱營養因子），為肌肉之生長及維持所必需。然而，如果肌肉單是不去使用，即使神經完整，牠仍然會消退，只是緩慢得多。沒有神經的肌肉其萎縮究竟多少，是歸因於缺少神經的活性嗎？最近紐西蘭奧塔哥大學醫學院的三位科學家想出一個非常聰明的方法，將神經缺少活性的影響和完全切除神經的影響分開觀察。這些科學家使用兩條大鼠腿部的肌肉來進行他們的實驗。他們切斷某些大鼠連接這兩條肌肉的神經，然後觀察肌肉的變化情形；對另一組大鼠，則將一含有阻滯神經傳導的化學藥劑〔稱為河豚毒素（tetrodo-toxin），是由河豚分離出來的毒素〕的玻璃毛細管，插入坐骨神經（這是通往腿部主要的神經幹）膜內。這種處理能保持神經的完整，然而由於阻滯藥劑緩慢的擴散作用，使得神經衝動在好幾個星期的時間內不能傳導。結果顯示，在切斷的神經及被阻滯的神經末端的肌肉失去等量的功能；僅僅三個星期，就損失了大約全部蛋白質的一半。然而這兩種處理對於肌肉其他的性質，影響卻不相同；例如，切除神經的肌肉其resting potential（一個興奮細胞是否正常作用的一種敏感性指標）大大地降低，但是阻滯神經末端的肌肉其數值卻祇降低一半。研究人員又發現，乙醯膽鹼（由神經流向肌肉的一種化學信差）的接受器分布在肌肉細胞的表面；通常，這種神經傳導物祇有在神經與肌肉相接處的空隙才有。切除神經的肌肉細胞表面，接受器的數量增加了四十倍，而阻滯神經末端的肌肉，其表面接受器數量的增加卻少得多。當河豚毒素消失後，神經興奮再次開始傳導，這時肌肉的膜電位及乙醯膽鹼接受器的分布形態在六個星期內恢復正常。這些發現說明了兩個重點：第一，神經雖然完整，卻並不能防止肌肉萎縮，除非神經興奮傳導阻滯現象解除；這就顯示，不僅由於神經的存在，實是由於神經的活性才使得肌肉維持正常形態。第二，雖然切除神經與神經傳導被阻滯的肌肉萎縮情況相同，完整的神經－肌肉連接結構卻可以防止肌肉的其他生理改變；這些改變會發生在切除神經的細胞內。因此，似乎神經的某些作用功能可以很巧妙地調節肌肉的生理，雖然其機制仍然未知。（譯自New Scientist, April 10, 1980）診斷肺癌的血液試驗有兩位加拿大的研究者認為，他們可能可以籍著兔子的抗體，偵測出病人血液中的癌抗原，而發現早期的肺癌。許多癌細胞會產生奇怪的物質，把這些物質打入兔子後，被牠的免疫系統識別為外來物（也就是抗原），為了抵抗這些入侵者，兔子產生了抗體。有人想利用這些抗體檢查人體的血液樣品以診斷癌症，卻總是失敗，因為正常人的血清往往起反應，而癌症患者的血清卻不會。肺癌是一種常見的絕症，它有許多特殊的抗原，但迄今仍沒有可靠的試驗方法可以測出，醫生只能由X光檢查，和以病徵來診斷。不列顛哥倫比亞大學的微生物學家凱莉和萊維，已經發展出一套辦法來測量這個特殊抗原：他們把這種成分連接到上，再藉著顏色的變化測定此的活性，而偵測出癌症抗原。【瀏覽原件】大部分癌症抗原試驗都是用放射性免疫測定法（radioimmunoassay），這種方法可以測出標示了放射物質的成分。凱莉和萊維二人則是把抗體連接到上，再測定此催化生化反應的速度如何。若血液樣品是正常的，則試管中的溶液顏色從透明轉變為亮黃色；若是癌症患者的血液，則血清中的癌物質會與連接在上的抗體作用，而阻擾的活性，所以顯示出來的顏色頂多只是淡黃色。目前，這種測定法已經相當成功，有數百個血液樣品以此法檢查為陽性，後來經手術或切法檢查都得到確證。在光度計測量下，常見的三種肺癌的樣品，其顏色讀數的平均值很明顯的在正常讀數之下，只有三個樣品是在正常讀數的最低值。這個試驗對肺癌具有專一性，因為測定轉移到肺部的其他癌症仍顯出正常的結果。凱、萊二人並報導：少數有肺部慢性疾病（非癌症）的患者，其血液反應也在癌症患者的反應範圍內。至少還要一年，研究者才能確知這個試驗是否能有效的偵測癌症。他們也將以極可能罹患肺癌的癮君子和石綿礦工做為研究對象。（吳慧華譯自New Scientist, p 481, Feb. 14, 1980）駝鳥為何集體用餐？駝鳥並不把牠們的頭埋在沙中，不過當牠們覓食時，確實是將頭埋在草中。觀察鳥類的行為，使我們獲得了一個結論──我們看不見鳥類的頭，很可能表示牠也看不見我們。駝鳥吃完食物後，時常抬起頭並嚴密地掃視周圍的環境。如果周遭有任何掠食者──比如獅子──存在，駝鳥即可在高離地面兩公尺的有利位置發現牠們。駝鳥的難題是：當牠進食時，牠便無法發現掠食者；而當牠尋找掠食者時，牠只好停止攝食。成群進食可能是一種折衷的辦法，這樣即可有較多的時間進食，亦可增加警戒。現任倫敦動物園哺乳動物管理員的柏萃（B. Bertram）特地到肯亞去，研究駝鳥此種集體進食的方式是否能獲得利益。雖然鴕鳥並不是一種群居的動物，但牠們確實組成了鬆散的群體──通常是在進食時，柏萃發現，在較大的群體中，每隻鳥的警戒性較低；主要因為牠們不再像獨自攝食時，很短的時間即抬頭一次。他也注意到，雄駝鳥抬頭的時間比雌駝鳥長。儘管每隻駝鳥的警戒性降低了，當整體上的警戒性卻提高了，因為至少在較長的時間裡，有一隻鳥的頭是抬著的。雖然駝鳥也可像矮小的貓鼬（mongoose, 印度產類鼬的肉食獸，為蛇之天敵。）一樣輪番守衛，來增加警戒性及保護作用，但是牠們並不如此，通常牠們彼此任意地抬頭，只不過次數較少罷了。柏萃也注意到，掠食者可能會預測駝鳥的頭何時抬起。但是他發現，即使在一個大的群體中，進食的時間幾乎是任意決定的，因此獅子若想預測駝鳥的警戒時間，趁其所有的頭都低下時發動攻擊，似乎成功的機率並不大。那么，駝鳥成群進食是否比單獨進食有利？答案是肯定的，但是卻為了別的原因。柏萃計算所有頭都低下的時間比率，發現此比率並不全然隨著群體的大小而變化。不過，個體的受攻擊率卻降低了，因為獅子只可能獵得一群駝鳥中的一隻。當然，免於遭受掠食者的攻擊並非是成群的唯一好處，這也可使駝鳥有較長的時間進食。柏萃希望能獲得更多的資料﹐來比較各種利益的大小。（參見Animal Behaviour, Vol 28, p 278 ）【瀏覽原件】移植組織的培養一組澳洲研究人員提出一個新理論，來解釋為何人類會排斥移植器官，他們的想法使他們在移植前採用另一種方式來處理這個器官。長久以來，科學家就認為，當體內的免疫系統偵測出「入侵」物上的抗原，同時讓特殊的T細胞（淋巴細胞）開始活動時，移植組織或器官會被排斥，T細胞一旦活躍起來，就會攻擊而且殺死移植體細胞。這個觀點暗示所有抗原都會刺激T細胞的分化，但近來漸漸明瞭並非所有情況都如此。在移植期刊（Transplantation）上將要刊出的一篇文章裡，國立澳洲大學約翰柯丁醫學研究院的拉弗弟博士（Dr. K. Lafferty）認為，祇有當某刺激細胞發出的兩種訊號同時達到T細胞的前驅細胞時，T細胞才會發生分化現象。這兩種訊號包括位於刺激細胞表面的抗原及由刺激細胞所發出的一種物質，澳洲科學家稱其為淋巴細胞輔助刺激劑（lymphocyte co-stimulator）。雖然外來細胞都具有可以刺激T細胞分化的表面抗原，但並非皆會產生淋巴細胞輔助刺激劑。事實上，拉弗弟和他的同事已證明：移植組織內的輔助刺激劑，是移植者血液及淋巴系統內的游走性白血球所產生；必須有這種輔助刺激劑的存在，才會排斥外來組織。這些游走性白血球似乎祇有當新陳代謝過程中本身非常活躍時，才會產生這種輔助刺激劑。因此，如果將移植組織在培養基中處理一下，去除所含之游走性白血球（或至少抑制其活性）後，應可能有利於器官或組織移植；這種處理過程可使得醫生避免通常所使用的激烈方式，來抑制被移植病人的免疫系統。將移植體移植至另一動物體內之前，加以培養一段時間的想法出現有好幾年，但由於許多原因，現在已經不流行了。近來卻又有一些轉機，例如英國漢默史密斯醫院的一個研究小組，曾使用這種方法在不同種的實驗大鼠間移植腎臟成功（New Scientist, Jan. 10, p 75）。在世界的另一方，拉弗弟和他的小組也得到一些有希望的結果。他們將一種小鼠的甲狀腺移植至另一種小鼠體內，移植前將組織培養一段時間，培養基的設計是能殺死甲狀腺內任何由血液跑出的細胞。他們發現，接受移植體的小鼠在15或20天內，會排斥未經處理過的甲狀腺，相反地，大部分小鼠在一年半後，對於處理過的組織都沒有排斥的徵象。【瀏覽原件】移植甲狀腺具有理論上的興趣，卻較無實用性，然而胰腺蘭格罕氏小島（胰島）移植的成功，對於幼發性糖尿病的治療就有很大的幫助。胰島移植體通常會激起病人強烈的免疫反應，所以即使施用劇烈手段來抑制，也很難移植成功，但胰島可以器官培養的方式維持，現有數個研究小組正嘗試以這種方式進行移植。成功地移植甲狀腺的技術如下：移植前，移植體培養於含95％氧及5％二氧化碳的氣體中來維持細胞。單獨的胰島卻不能培養在含有如此高濃度氧的氣體中；然而拉弗弟和他的同事鮑溫（K. M. Bowen）及安德魯（L. Andrus）發現，如果將50個左右的胰島放在一起培養，就可解決問題。直到目前為止，他們將胰島由一種小鼠移植至另一種小鼠體內，三個月後尚未發現有排斥現象（Lancet, 1979, Vol 2, p 585 ）。拉弗弟和同事們指出，以目前的情況而言，他們所使用的方法在技術上相當困難。而且不適合較大的組織，如腎臟。無論如何，發展出去除或抑制此種器官內可刺激免疫性的主要成分的技術應該是可能的。（譯自New Scientist, March 13, 1980）
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