科學新粹


1981年12月144期｜上一篇＃發行日期：1981、12 ＃期號：0144 ＃專欄：科學新粹＃標題：科學新粹＃作者：本刊編輯室．森林大火──一個演化機制？．化學家的貴重液體．馬雅人的金星曆．葉酸和茶．雷電圖．乳癌檢測新法．宇宙中有個洞．治療潰瘍的藥物可能增高罹患胃癌的機會．電流融合植物細胞．圖：桌式日記──馬雅型式。．圖：DMSP午夜衛星觀測的閃電記錄：2174次（1977年11月）。．圖：胃癌的危險性增加．圖：細胞融合的過程：(a)燕麥的兩細胞(b)電流處理後一分鐘(c)三分鐘後細胞融合完成。		科學新粹森林大火──一個演化機制？櫟樹的生長速率慢，可是它如果和松樹混生會長得比松樹好。天擇作用教松樹一個反擊的方法：高大的松樹將松針脫落，堆在較矮小的櫟樹四周；如此，易於引起森林大火。森林大火時，松樹就佔便宜啦！因為它們的葉芽位置高得多。威廉森（B. Williamson）和布雷克（E. Black）研究佛羅里達的森林大火。在這地區有三種主要樹種：長葉松（Pinus palustris）、火雞櫟（Quercus laevis）和沙生櫟（Q. geminata）。他們在森林大火時測量溫度，最高溫的是長葉松下方，最低溫的是櫟樹叢。研究者發現，松樹下方的松針會造成一個膨鬆而易燃的地區，火一燒起來，便專門攻擊松樹下那些較矮小的櫟樹。（參見Nature, Vol 293, p 643）化學家的貴重液體液態的氙之所以被光譜學家視為理想溶劑，是因為它能透過紫外線、可見光和紅外線等，此外它也能溶解很多種化合物，如：碳氫化物、水，甚至黏滯的液態聚合物也能溶解。這是新澤西州貝爾（Bell）實驗室的二位美國科學家藍茲匹斯（P. M. Rentzepis）和道格拉斯（D. C. Douglass）所發現的。他們亦建議，氙的固態溶液可用來研究大分子，如對熱敏感的蛋白質。除了放射性的氡，氙是最重要的鈍氣，只要溫度略低於室溫而且不要很大的壓力，就可以將氙液化。氙原子的體積很大，因此，在其他原子或分子的電場中，極易變形，這就是所謂的極化性（polarisability）。與其他的鈍氣（氦、氖、氬、氪）相比，氙的極化性最大。因此，液態氙與許多不同的分子發生物理作用（但不是化學反應），這些分子可以是極性的（如水），非極性的（如碳氫化物），或易於極化的（如苯）。在一分子的氙中有一個氙原子，而一分子的氧中有二個氧原子，臭氧中則有三個氧原子。由於構成化學鍵的電子發生轉移，因而多原子分子可吸收紫外光和可見光。而氙因是單原子分子所以無此現象；換句話說，它是可完全透過紫外光和可見光區。在紅外光區也有同樣的現象，多原子分子的振動，就是化學鍵的伸縮、彎曲和扭動會吸收紅外光，但氙沒有分子振動，因此不會吸收紅外光。紅外光譜和紫外-可見光譜是化學家重要的分析工具，但製備標本所用的溶劑，通常會吸收光線，常常叫化學家很困擾。液態氙幾乎是一個十全十美的溶劑，它的溶解力佳，而且既不吸收光線，也不會起作用。不過氙必須在58大氣壓，10℃以下才液化，繼續冷卻可以成為固態，因此在同一個標本管中，可以測定由氣相而液相，最後到固相的光譜。藍茲匹斯和道格拉斯相信，這是一項非常特殊而有用的方法，可用於研究很大溫度和密度範圍中的氣體、液體和固體的性質。（參見Nature, Vol 293, p 165）馬雅人的金星曆對中美洲馬雅文化曆法系統有研究的專家，終於得以解釋馬雅裝飾的曆法意義。最近，在牛津的討論會上，耶魯大學的隆斯伯利（F. Lounsbury）宣布他的發現，指出馬雅人運用對金星的觀測結果，決定他們的儀式和戰事時刻。多年來，研究馬雅文化的學者，一直試著找尋散布在墨西哥和瓜地馬拉原始林中的石柱和破碎建築上所記錄的日期，是否有天文上的意義。而唯一使人信服的實例，是凱利（D. Kelly）辨識出一石柱上的碑文和日蝕有關。根據墨西哥東南方偏僻的Bonampak遺址的20個日期記載，隆斯伯利指出，這些日期大部分和金星軌道上重要的點有關。同時，其他Palenque、Copan和Tikal等馬雅遺址所收集的日期，也可以同樣方式來解釋。 Bonampak遺址的主要建築是1946年發現的，那是一幢三房的構築物，有夾牆和富於虛飾的地窖。很不幸地，這些裝飾現已剝壞，必須依賴相片和藝術家描摹。這些壁飾描述一場慘烈的戰鬥，及其後對俘虜的屈辱和著精巧服飾舞蹈慶祝勝利。對這些事件的日期（約西元790年），隆斯伯利的解釋，表示在著手襲擊附近的敵人或行慶祝儀式之前，馬雅人一?菪待。直到他們的天文學家能確認天上金星軌道上某一重要時刻（例如初次出現的似夜星或晨星）。馬雅人遺留有三本書，其中一本Dresden Codex上的金星曆經檢測後，其金星年非常的準確。以上的聯想和馬雅人對金星的執著觀念相符。隆斯伯利發現金星支配馬雅人生活的證據同時，證實湯普森（E.Thompson）提出馬雅人曆與歐洲曆相關的說法是相當正確的。（參見New Scientist, Vol84﹐p 205）葉酸和茶葉酸（folic acid）是一種維生素B，它可預防貧血，有時候在日常飲食會有缺乏的現象；但是，只要喝足夠的茶，則葉酸的供給不虞匱乏。在加州大學的食品科學研究者報告指出，每天葉酸的需要量喝5杯的綠茶約可取得25％。如果你嗜暍烏龍、草茶或茶精，最好別寄望由日常飲料中取得維生素B，因為這些茶中的維生素B，已因加工而破壞的差不多了。此外你還須注意沖泡的方式，因為這也會影響維生素B的量。加州大學的研究者建議，最好的沖泡方法是以滾燙的水浸泡茶葉20分鐘，並加蓋，且使杯中空氣的空隙減至最少，則葉酸保留在茶中的量會多一點。（取材自New Scientist, October 15, 1981）雷電圖雖然俗話說：閃電不會在同一地方打兩次，但是它第一次擊在何處，直到最近，我們還是不知道。現在，奧維耳（R. Orville）和馮內古特（B. Vonnegut）已收集整理出全球閃電分布圖。夜晚時，人造衛星可以觀測到閃電，白天卻不行。有一顆美國空軍的人造衛星，曾觀測午夜的閃電數達一個月之久，顯示出閃電分布的情形（見圖）。奧維耳和馮內古特有許多疑問，譬如，為什麼海上的閃電如此稀少？如能好好了解地球上的閃電，則或可預測危險的雷擊，且能解開太陽系中其他行星（如木星和金星上閃電頻繁）大氣層動力之謎。當太空梭第二度升空，將可以紀錄白天的閃電數，則奧維耳等人的問題或許能得到解答。（取材自New Scientist, October 8, 1981）乳癌檢測新法科學家提出一個新的方法來檢測乳癌：使用純群抗體（monoclonal antibody）。牛津大學John Radcliffe附屬醫院Nuffield外科部的法布耳（J. Fabre）醫生，使用取自正常乳部表皮細胞的細胞膜抗原。他們用這種抗原作指標，看乳癌細胞是否持續呈現此種抗原？結果有些癌瘤可以，有些不行。這個結果顯示，在細胞膜特性及醫療上的應用，似乎是純群抗體技術的一個值得研究的方向。對抗乳癌的研究工作中，許多人是注重細胞核。而上述的這種新研究則是注重癌細胞的細胞膜。因為醫生目前無法肯定乳癌的成因，所以這些試驗便具有較高的臨床價值。有些病人的癌瘤很快地會轉移（蔓延到其他器官），然後在數年之內死亡。有些婦人則可以拖上20年。當然比較迫切需要的是要對付那些比較「惡性」的癌瘤。法布耳決定使用純群細胞來偵測正常乳部表皮細胞膜抗原。這種抗原在正常細胞轉化成癌細胞時，往往會失去。所以，這種抗原是否存在於癌細胞的細胞膜，將是很顯著的一種指標。同時，這種試驗可以顯示細胞分化的程度，繼而顯示癌瘤「惡性」的程度。這種試驗的結果，有些乳癌細胞會失去上述的這種抗原，但不是所有的乳癌細胞都會失去。因為有了這種差異，說不定可以將乳癌分成不同的種類。法布耳希望這種差異可以幫助外科醫生推斷乳癌的成因，同時為各個癌瘤選擇一個最恰當的醫療方法。（參見The Lancet, Vol 2, p434, 1981）宇宙中有個洞美國天文學家宣布：就所知的宇宙中，發現了最大的空洞。柯西奈（R. Kirshner）、翁勒（A. Oemler）、薛契特（P.Schechter）和席克曼（S. Shectman）四人，是阿利桑那Kitt Peak國家天文台的客座天文學家。他們深入觀測銀河系紅位移時，無意中發現，在牧夫星座（Boötes）後有一巨大的空洞。他們在天空的六個部分觀察了133個銀河，其中三部分在我們銀河的北天球，另三部分則在南天球，然後量測其紅位移。令他們吃驚的是，觀測者發現，北天的三個區域中，每部分的銀河系均叢聚一處，距地球分別是300和600百萬光年左右，其間是一空洞。事實上，這空隙的地方，他們原先預測是紅位移分布的尖峰位置。甚至，更令人驚訝的是，每一區域和另兩區域約夾角35°，亦即此一空洞的廣度至少必和深度一般，所以體積為3×10²⁵立方光年。這一空間中的質量密度，最多是宇宙其他部分的十分之一。不過，Kitt Peak的天文學家們還沒發現充足的其他獨立證據，來支持空洞的存在，雖然我們知道有一些類似但較小的空洞存在。這個空洞的直徑約3億光年，大約是可觀測宇宙的百分之幾，但還沒有大到足以推翻宇宙論學說──宇宙各處的總體性質都相同。在此區域內也可能有銀河系，但是太微弱，所以看起來像是一空洞。果真如此，天文學家也還是一樣的感興趣。空洞的重要性並不在於是件稀奇的發現，而在於它可能是宇宙形成初期所留下的遺跡。緊接著大霹靂（Big Bang），物質從火球中凝結起來。巨大的空洞和叢聚的銀河系，大致可確定是新生宇宙的熱泡泡和物質團凝結後的遺跡。天文學家們勢必要放棄均勻的霹靂說，那是太過於簡化了。（參見Astrophysical Journal Letters, Vol 248, p 157）治療潰瘍的藥物可能增高罹患胃癌的機會 1970年代中期，治療消化性潰瘍的藥物cimetidine首次出現時，它好像是上天賜給全科醫師們的禮物，這是醫師們第一次能用藥物控制胃酸的分泌，以內科方法治療潰瘍而不需手術切除迷走神經。現在有數百萬人服用cimetidine，有些人一次服用達數月之久。 1979年有少數報告敘述服用cimetidine病人罹患胃癌的案例，醫生們當然抱持懷疑的態度。有胃潰瘍的病人通常較易罹患胃癌，為什麼要怪罪藥物呢？可能是它止住了腸道疼痛而遮蔽了癌瘤出現的徵兆。但這事仍值得關心。一些醃製的肉類含有亞硝酸鹽，它們在消化道可被轉變成亞硝基胺（nitrosamine），這是一種致癌物；理論上來說cimetidine也可能在酸性胃液及亞硝酸鹽存在的情況下被轉變成致癌物。有一篇cimetidine使用者罹患胃癌的報告主張：將來在作潰瘍病人的詳盡臨床研究外，急需同時測定胃液中亞硝酸鹽及亞硝基胺的含量。有些醫生認為切斷迷走神經也會有相同之效果。在近期的Lancet期刊（卷2，第550頁）上，Slough地區Wexham Park醫院的一些醫師不僅顯示cimetidine誘發胃癌的複雜機轉（值得注意的是「迅速」誘發），且提出人類胃液、細菌和亞硝基胺間的複雜關係，如何使慢性腸胃道患者易致胃癌的證據。腸胃道專家利德（P. Reed）醫師研究140個使用cimetidine的潰瘍患者、217個不用此藥的其他腸胃道疾患的患者，及50個志願禁食12小時後作內視鏡的健康人，試驗他們胃液的酸度、亞硝基胺濃度及使亞硝酸鹽轉變成致癌物的微生物。他們的結果顯示：年齡越大，每個人胃中亞硝基胺的濃度越高。雖然我們四周充斥著硝酸鹽，如肉類、魚、啤酒等，但胃中的致癌物大部分自唾液中自然存在的硝酸鹽轉變而來。根據新的研究，經由手術或因潰瘍、惡性貧血、癌症而使胃酸度減低時，亞硝基胺的濃度皆上升。正常人胃液的酸鹼值（pH）大約是3，胃癌病人約4.5，惡性貧血病人約7.6，隨著酸鹼值的升高，亞硝基胺的濃度也漸升高。正如所料，服用cimetidine的病人較未用者的胃液有較高的酸鹼值。利德和其同事比較這兩組病人後，發現酸鹼值和亞硝基胺間的關係更加清楚：「在我們的研究中，用cimetidine治療者有較高濃度的N-亞硝基胺，有些病例甚至較正常人高出一百倍」。例如，74個使用cimetidine的十二指腸潰瘍患者中，13人的N-亞硝基胺及25人的酸鹼值，較23個胃癌病人的數值為高。他們又研究30個病人使用cimetidine治療數星期之前及之後的情形，在治療期間酸鹼值及亞硝基胺濃度皆上升，停藥後胃液之酸鹼值再下降，但亞硝基胺則否，有些病人甚至更升高。利德和其同事指出可能有一複雜的機轉使cimetidine能誘發胃癌（見圖）。為了治療潰瘍而降低胃液酸度，結果原本不能在乾淨的胃中存活的糞便細菌也能存活了。這些細菌在胃腸道中，將食物裡的硝酸鹽轉變成亞硝基胺，有些細菌似乎可使亞硝基胺更具致癌力，此外，cimetidine本身也可被轉變成亞硝基胺。利德希望他們測驗亞硝基胺的方法能被用在世界各地區，例如在哥倫比亞的部分地區，當地有較高的胃癌發生率，且環境中的硝酸鹽被懷疑是多胃癌的原因。他補充道：「現在需要在技術上再求進步，現行方法並不能測量亞硝基醯胺（nitrosamide），它是一種不同的化學物，具更強之致癌力；我們可能低估了胃中亞硝酸鹽衍生出的致癌物。」（取材自New Scientist, September 17, 1981）電流融合植物細胞愈來愈多生物學家發現，電流對培養中的細胞有非凡的影響力。十九世紀的初步實驗指出，直流電通過培養中的細菌及酵母菌時，常常抑制它們的生長，最後導至它們的死亡。然而近年來利用交流電作更多精細的研究，發現電場能對植物細胞產生更敏銳的影響。某些特定的交流電頻率，能使培養的細胞彼此黏合在一起，而另一些頻率則有相反效果，能使包圍細胞的原生質膜破裂。但最近在西德Jülich的核子研究中心藥學研究所的齊墨曼（U. Zimmerman）和謝瑞克（P. Scheurich）獲得一非凡的突破，即利用電流將一對或一群細胞融合（參見Planta, Vol151, p 26）。把「可使細胞黏合的頻率」與「可打破細胞的頻率」小心地交互使用，能使植物的原生質體（去除細胞壁的植物細胞）或動物細胞融合在一起。此項技術的秘密技巧之一，是應用一種彎曲的電極以產生一不均勻電場，結果因為dielectrophoresis現象，使細胞向電場強度較高的方向移動（勿與電泳效應相混淆，此效應廣用於分離蛋白質及細胞，因為這些物質在直流電場中，可向正極或負極移動）。然而dielectrophoresis現象所移動的細胞會聚在一起，並與電場保持平行，排成一列，看起來猶如一串珍珠項鍊。當這些細胞成串後，一個短暫（15×10^-6秒）、尖銳（15伏特）的交流方波，可同時融合高達6個原生質體，這些細胞原生質融合在一起，則形成一奇特的「超級細胞」雜種。藉電使細胞融合的另一技巧是，不要利用「打破頻率」太久，不然會造成細胞永久的損傷，並使細胞的內容物溢出培養液中。使用「打破頻率」所得到的裂開程度，是必需使其恰巧夠與鄰近細胞黏合。其實「細胞融合」技術已有簡易方法，即用聚乙烯乙二醇（polyethylene glycol, 一種抗凍劑）將植物原生質體融合及用不活性的病毒將動物細胞融合。不過這兩種技術很費時，且需靠機運，故所得的雜種細胞量很低；相反地，藉電融合的方法，比較快速有效，獲得的量也較高。此外電流融合的雜種細胞較有活力，所以齊墨曼和謝瑞克希望精確的選用電流，且利用適當的培養液而能再生整株植物。若他們能把融合細胞再生為完整的植株，那麼電力融合的利用會更令人興奮。從一般方法獲得的融合細胞已可長出新的馬鈴薯雜種及其他農作物品種，但是電力融合法提供了更有效的細胞融合技術。假如細胞雜交是另一次綠色革命的前鋒，無疑地此種電流技術將擔任重要角色。（潘紅美取材自New Scientist March 19, 1981）
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1981年12月144期｜上一篇＃發行日期：1981、12 ＃期號：0144 ＃專欄：科學新粹＃標題：科學新粹＃作者：本刊編輯室．森林大火──一個演化機制？．化學家的貴重液體．馬雅人的金星曆．葉酸和茶．雷電圖．乳癌檢測新法．宇宙中有個洞．治療潰瘍的藥物可能增高罹患胃癌的機會．電流融合植物細胞．圖：桌式日記──馬雅型式。．圖：DMSP午夜衛星觀測的閃電記錄：2174次（1977年11月）。．圖：胃癌的危險性增加．圖：細胞融合的過程：(a)燕麥的兩細胞(b)電流處理後一分鐘(c)三分鐘後細胞融合完成。		科學新粹森林大火──一個演化機制？櫟樹的生長速率慢，可是它如果和松樹混生會長得比松樹好。天擇作用教松樹一個反擊的方法：高大的松樹將松針脫落，堆在較矮小的櫟樹四周；如此，易於引起森林大火。森林大火時，松樹就佔便宜啦！因為它們的葉芽位置高得多。威廉森（B. Williamson）和布雷克（E. Black）研究佛羅里達的森林大火。在這地區有三種主要樹種：長葉松（Pinus palustris）、火雞櫟（Quercus laevis）和沙生櫟（Q. geminata）。他們在森林大火時測量溫度，最高溫的是長葉松下方，最低溫的是櫟樹叢。研究者發現，松樹下方的松針會造成一個膨鬆而易燃的地區，火一燒起來，便專門攻擊松樹下那些較矮小的櫟樹。（參見Nature, Vol 293, p 643）化學家的貴重液體液態的氙之所以被光譜學家視為理想溶劑，是因為它能透過紫外線、可見光和紅外線等，此外它也能溶解很多種化合物，如：碳氫化物、水，甚至黏滯的液態聚合物也能溶解。這是新澤西州貝爾（Bell）實驗室的二位美國科學家藍茲匹斯（P. M. Rentzepis）和道格拉斯（D. C. Douglass）所發現的。他們亦建議，氙的固態溶液可用來研究大分子，如對熱敏感的蛋白質。除了放射性的氡，氙是最重要的鈍氣，只要溫度略低於室溫而且不要很大的壓力，就可以將氙液化。氙原子的體積很大，因此，在其他原子或分子的電場中，極易變形，這就是所謂的極化性（polarisability）。與其他的鈍氣（氦、氖、氬、氪）相比，氙的極化性最大。因此，液態氙與許多不同的分子發生物理作用（但不是化學反應），這些分子可以是極性的（如水），非極性的（如碳氫化物），或易於極化的（如苯）。在一分子的氙中有一個氙原子，而一分子的氧中有二個氧原子，臭氧中則有三個氧原子。由於構成化學鍵的電子發生轉移，因而多原子分子可吸收紫外光和可見光。而氙因是單原子分子所以無此現象；換句話說，它是可完全透過紫外光和可見光區。在紅外光區也有同樣的現象，多原子分子的振動，就是化學鍵的伸縮、彎曲和扭動會吸收紅外光，但氙沒有分子振動，因此不會吸收紅外光。紅外光譜和紫外-可見光譜是化學家重要的分析工具，但製備標本所用的溶劑，通常會吸收光線，常常叫化學家很困擾。液態氙幾乎是一個十全十美的溶劑，它的溶解力佳，而且既不吸收光線，也不會起作用。不過氙必須在58大氣壓，10℃以下才液化，繼續冷卻可以成為固態，因此在同一個標本管中，可以測定由氣相而液相，最後到固相的光譜。藍茲匹斯和道格拉斯相信，這是一項非常特殊而有用的方法，可用於研究很大溫度和密度範圍中的氣體、液體和固體的性質。（參見Nature, Vol 293, p 165）馬雅人的金星曆對中美洲馬雅文化曆法系統有研究的專家，終於得以解釋馬雅裝飾的曆法意義。最近，在牛津的討論會上，耶魯大學的隆斯伯利（F. Lounsbury）宣布他的發現，指出馬雅人運用對金星的觀測結果，決定他們的儀式和戰事時刻。多年來，研究馬雅文化的學者，一直試著找尋散布在墨西哥和瓜地馬拉原始林中的石柱和破碎建築上所記錄的日期，是否有天文上的意義。而唯一使人信服的實例，是凱利（D. Kelly）辨識出一石柱上的碑文和日蝕有關。根據墨西哥東南方偏僻的Bonampak遺址的20個日期記載，隆斯伯利指出，這些日期大部分和金星軌道上重要的點有關。同時，其他Palenque、Copan和Tikal等馬雅遺址所收集的日期，也可以同樣方式來解釋。 Bonampak遺址的主要建築是1946年發現的，那是一幢三房的構築物，有夾牆和富於虛飾的地窖。很不幸地，這些裝飾現已剝壞，必須依賴相片和藝術家描摹。這些壁飾描述一場慘烈的戰鬥，及其後對俘虜的屈辱和著精巧服飾舞蹈慶祝勝利。對這些事件的日期（約西元790年），隆斯伯利的解釋，表示在著手襲擊附近的敵人或行慶祝儀式之前，馬雅人一?菪待。直到他們的天文學家能確認天上金星軌道上某一重要時刻（例如初次出現的似夜星或晨星）。馬雅人遺留有三本書，其中一本Dresden Codex上的金星曆經檢測後，其金星年非常的準確。以上的聯想和馬雅人對金星的執著觀念相符。隆斯伯利發現金星支配馬雅人生活的證據同時，證實湯普森（E.Thompson）提出馬雅人曆與歐洲曆相關的說法是相當正確的。（參見New Scientist, Vol84﹐p 205）葉酸和茶葉酸（folic acid）是一種維生素B，它可預防貧血，有時候在日常飲食會有缺乏的現象；但是，只要喝足夠的茶，則葉酸的供給不虞匱乏。在加州大學的食品科學研究者報告指出，每天葉酸的需要量喝5杯的綠茶約可取得25％。如果你嗜暍烏龍、草茶或茶精，最好別寄望由日常飲料中取得維生素B，因為這些茶中的維生素B，已因加工而破壞的差不多了。此外你還須注意沖泡的方式，因為這也會影響維生素B的量。加州大學的研究者建議，最好的沖泡方法是以滾燙的水浸泡茶葉20分鐘，並加蓋，且使杯中空氣的空隙減至最少，則葉酸保留在茶中的量會多一點。（取材自New Scientist, October 15, 1981）雷電圖雖然俗話說：閃電不會在同一地方打兩次，但是它第一次擊在何處，直到最近，我們還是不知道。現在，奧維耳（R. Orville）和馮內古特（B. Vonnegut）已收集整理出全球閃電分布圖。夜晚時，人造衛星可以觀測到閃電，白天卻不行。有一顆美國空軍的人造衛星，曾觀測午夜的閃電數達一個月之久，顯示出閃電分布的情形（見圖）。奧維耳和馮內古特有許多疑問，譬如，為什麼海上的閃電如此稀少？如能好好了解地球上的閃電，則或可預測危險的雷擊，且能解開太陽系中其他行星（如木星和金星上閃電頻繁）大氣層動力之謎。當太空梭第二度升空，將可以紀錄白天的閃電數，則奧維耳等人的問題或許能得到解答。（取材自New Scientist, October 8, 1981）乳癌檢測新法科學家提出一個新的方法來檢測乳癌：使用純群抗體（monoclonal antibody）。牛津大學John Radcliffe附屬醫院Nuffield外科部的法布耳（J. Fabre）醫生，使用取自正常乳部表皮細胞的細胞膜抗原。他們用這種抗原作指標，看乳癌細胞是否持續呈現此種抗原？結果有些癌瘤可以，有些不行。這個結果顯示，在細胞膜特性及醫療上的應用，似乎是純群抗體技術的一個值得研究的方向。對抗乳癌的研究工作中，許多人是注重細胞核。而上述的這種新研究則是注重癌細胞的細胞膜。因為醫生目前無法肯定乳癌的成因，所以這些試驗便具有較高的臨床價值。有些病人的癌瘤很快地會轉移（蔓延到其他器官），然後在數年之內死亡。有些婦人則可以拖上20年。當然比較迫切需要的是要對付那些比較「惡性」的癌瘤。法布耳決定使用純群細胞來偵測正常乳部表皮細胞膜抗原。這種抗原在正常細胞轉化成癌細胞時，往往會失去。所以，這種抗原是否存在於癌細胞的細胞膜，將是很顯著的一種指標。同時，這種試驗可以顯示細胞分化的程度，繼而顯示癌瘤「惡性」的程度。這種試驗的結果，有些乳癌細胞會失去上述的這種抗原，但不是所有的乳癌細胞都會失去。因為有了這種差異，說不定可以將乳癌分成不同的種類。法布耳希望這種差異可以幫助外科醫生推斷乳癌的成因，同時為各個癌瘤選擇一個最恰當的醫療方法。（參見The Lancet, Vol 2, p434, 1981）宇宙中有個洞美國天文學家宣布：就所知的宇宙中，發現了最大的空洞。柯西奈（R. Kirshner）、翁勒（A. Oemler）、薛契特（P.Schechter）和席克曼（S. Shectman）四人，是阿利桑那Kitt Peak國家天文台的客座天文學家。他們深入觀測銀河系紅位移時，無意中發現，在牧夫星座（Boötes）後有一巨大的空洞。他們在天空的六個部分觀察了133個銀河，其中三部分在我們銀河的北天球，另三部分則在南天球，然後量測其紅位移。令他們吃驚的是，觀測者發現，北天的三個區域中，每部分的銀河系均叢聚一處，距地球分別是300和600百萬光年左右，其間是一空洞。事實上，這空隙的地方，他們原先預測是紅位移分布的尖峰位置。甚至，更令人驚訝的是，每一區域和另兩區域約夾角35°，亦即此一空洞的廣度至少必和深度一般，所以體積為3×10²⁵立方光年。這一空間中的質量密度，最多是宇宙其他部分的十分之一。不過，Kitt Peak的天文學家們還沒發現充足的其他獨立證據，來支持空洞的存在，雖然我們知道有一些類似但較小的空洞存在。這個空洞的直徑約3億光年，大約是可觀測宇宙的百分之幾，但還沒有大到足以推翻宇宙論學說──宇宙各處的總體性質都相同。在此區域內也可能有銀河系，但是太微弱，所以看起來像是一空洞。果真如此，天文學家也還是一樣的感興趣。空洞的重要性並不在於是件稀奇的發現，而在於它可能是宇宙形成初期所留下的遺跡。緊接著大霹靂（Big Bang），物質從火球中凝結起來。巨大的空洞和叢聚的銀河系，大致可確定是新生宇宙的熱泡泡和物質團凝結後的遺跡。天文學家們勢必要放棄均勻的霹靂說，那是太過於簡化了。（參見Astrophysical Journal Letters, Vol 248, p 157）治療潰瘍的藥物可能增高罹患胃癌的機會 1970年代中期，治療消化性潰瘍的藥物cimetidine首次出現時，它好像是上天賜給全科醫師們的禮物，這是醫師們第一次能用藥物控制胃酸的分泌，以內科方法治療潰瘍而不需手術切除迷走神經。現在有數百萬人服用cimetidine，有些人一次服用達數月之久。 1979年有少數報告敘述服用cimetidine病人罹患胃癌的案例，醫生們當然抱持懷疑的態度。有胃潰瘍的病人通常較易罹患胃癌，為什麼要怪罪藥物呢？可能是它止住了腸道疼痛而遮蔽了癌瘤出現的徵兆。但這事仍值得關心。一些醃製的肉類含有亞硝酸鹽，它們在消化道可被轉變成亞硝基胺（nitrosamine），這是一種致癌物；理論上來說cimetidine也可能在酸性胃液及亞硝酸鹽存在的情況下被轉變成致癌物。有一篇cimetidine使用者罹患胃癌的報告主張：將來在作潰瘍病人的詳盡臨床研究外，急需同時測定胃液中亞硝酸鹽及亞硝基胺的含量。有些醫生認為切斷迷走神經也會有相同之效果。在近期的Lancet期刊（卷2，第550頁）上，Slough地區Wexham Park醫院的一些醫師不僅顯示cimetidine誘發胃癌的複雜機轉（值得注意的是「迅速」誘發），且提出人類胃液、細菌和亞硝基胺間的複雜關係，如何使慢性腸胃道患者易致胃癌的證據。腸胃道專家利德（P. Reed）醫師研究140個使用cimetidine的潰瘍患者、217個不用此藥的其他腸胃道疾患的患者，及50個志願禁食12小時後作內視鏡的健康人，試驗他們胃液的酸度、亞硝基胺濃度及使亞硝酸鹽轉變成致癌物的微生物。他們的結果顯示：年齡越大，每個人胃中亞硝基胺的濃度越高。雖然我們四周充斥著硝酸鹽，如肉類、魚、啤酒等，但胃中的致癌物大部分自唾液中自然存在的硝酸鹽轉變而來。根據新的研究，經由手術或因潰瘍、惡性貧血、癌症而使胃酸度減低時，亞硝基胺的濃度皆上升。正常人胃液的酸鹼值（pH）大約是3，胃癌病人約4.5，惡性貧血病人約7.6，隨著酸鹼值的升高，亞硝基胺的濃度也漸升高。正如所料，服用cimetidine的病人較未用者的胃液有較高的酸鹼值。利德和其同事比較這兩組病人後，發現酸鹼值和亞硝基胺間的關係更加清楚：「在我們的研究中，用cimetidine治療者有較高濃度的N-亞硝基胺，有些病例甚至較正常人高出一百倍」。例如，74個使用cimetidine的十二指腸潰瘍患者中，13人的N-亞硝基胺及25人的酸鹼值，較23個胃癌病人的數值為高。他們又研究30個病人使用cimetidine治療數星期之前及之後的情形，在治療期間酸鹼值及亞硝基胺濃度皆上升，停藥後胃液之酸鹼值再下降，但亞硝基胺則否，有些病人甚至更升高。利德和其同事指出可能有一複雜的機轉使cimetidine能誘發胃癌（見圖）。為了治療潰瘍而降低胃液酸度，結果原本不能在乾淨的胃中存活的糞便細菌也能存活了。這些細菌在胃腸道中，將食物裡的硝酸鹽轉變成亞硝基胺，有些細菌似乎可使亞硝基胺更具致癌力，此外，cimetidine本身也可被轉變成亞硝基胺。利德希望他們測驗亞硝基胺的方法能被用在世界各地區，例如在哥倫比亞的部分地區，當地有較高的胃癌發生率，且環境中的硝酸鹽被懷疑是多胃癌的原因。他補充道：「現在需要在技術上再求進步，現行方法並不能測量亞硝基醯胺（nitrosamide），它是一種不同的化學物，具更強之致癌力；我們可能低估了胃中亞硝酸鹽衍生出的致癌物。」（取材自New Scientist, September 17, 1981）電流融合植物細胞愈來愈多生物學家發現，電流對培養中的細胞有非凡的影響力。十九世紀的初步實驗指出，直流電通過培養中的細菌及酵母菌時，常常抑制它們的生長，最後導至它們的死亡。然而近年來利用交流電作更多精細的研究，發現電場能對植物細胞產生更敏銳的影響。某些特定的交流電頻率，能使培養的細胞彼此黏合在一起，而另一些頻率則有相反效果，能使包圍細胞的原生質膜破裂。但最近在西德Jülich的核子研究中心藥學研究所的齊墨曼（U. Zimmerman）和謝瑞克（P. Scheurich）獲得一非凡的突破，即利用電流將一對或一群細胞融合（參見Planta, Vol151, p 26）。把「可使細胞黏合的頻率」與「可打破細胞的頻率」小心地交互使用，能使植物的原生質體（去除細胞壁的植物細胞）或動物細胞融合在一起。此項技術的秘密技巧之一，是應用一種彎曲的電極以產生一不均勻電場，結果因為dielectrophoresis現象，使細胞向電場強度較高的方向移動（勿與電泳效應相混淆，此效應廣用於分離蛋白質及細胞，因為這些物質在直流電場中，可向正極或負極移動）。然而dielectrophoresis現象所移動的細胞會聚在一起，並與電場保持平行，排成一列，看起來猶如一串珍珠項鍊。當這些細胞成串後，一個短暫（15×10^-6秒）、尖銳（15伏特）的交流方波，可同時融合高達6個原生質體，這些細胞原生質融合在一起，則形成一奇特的「超級細胞」雜種。藉電使細胞融合的另一技巧是，不要利用「打破頻率」太久，不然會造成細胞永久的損傷，並使細胞的內容物溢出培養液中。使用「打破頻率」所得到的裂開程度，是必需使其恰巧夠與鄰近細胞黏合。其實「細胞融合」技術已有簡易方法，即用聚乙烯乙二醇（polyethylene glycol, 一種抗凍劑）將植物原生質體融合及用不活性的病毒將動物細胞融合。不過這兩種技術很費時，且需靠機運，故所得的雜種細胞量很低；相反地，藉電融合的方法，比較快速有效，獲得的量也較高。此外電流融合的雜種細胞較有活力，所以齊墨曼和謝瑞克希望精確的選用電流，且利用適當的培養液而能再生整株植物。若他們能把融合細胞再生為完整的植株，那麼電力融合的利用會更令人興奮。從一般方法獲得的融合細胞已可長出新的馬鈴薯雜種及其他農作物品種，但是電力融合法提供了更有效的細胞融合技術。假如細胞雜交是另一次綠色革命的前鋒，無疑地此種電流技術將擔任重要角色。（潘紅美取材自New Scientist March 19, 1981）
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