玉米颜色的秘密

14 09 2013年

近日中国农业大学戴景瑞院士等科学家带领一批网友到试验田体验、品尝抗虫转基因玉米,有网络媒体在报道此事时,配了一张长着五颜六色的玉米粒的玉米棒子图片,暗示这就是转基因玉米。事实上那天品尝的抗虫转基因玉米粒只有黄色一种颜色,除了因为没被虫子咬过看上去更加漂亮外,在外观上与同品种的普通玉米并无区别。那种五颜六色的玉米棒子在美国叫做印第安彩虹玉米,并非转基因品种,而是一种来源比较古老的“天然”玉米。

玉米是在几千年前由美洲原住民培育的,在美洲还保留着一些古老的品种,这些印第安玉米的颜色和我们平常吃的玉米的颜色不一样,有紫色、蓝色、红色等多种颜色。但印第安玉米粒比较硬,通常不能直接吃,而是用来磨成玉米粉。印第安玉米因为五颜六色显得好看,人们也会把玉米棒子挂起来当装饰品。

为什么玉米粒会有这么多种颜色呢?玉米粒是玉米的种子,最里面是胚,胚外面是胚乳,胚乳外面是糊粉层,最外面是种皮。玉米种皮是透明的,所以玉米粒是什么颜色,首先取决于糊粉层是什么颜色,也就是那里含有什么样的色素。糊粉层里的色素属于花青素,根据花青素的种类和含量,表现出紫色、蓝色、红色等颜色。但也有的玉米品种的糊粉层不生产花青素,糊粉层是透明的,这时候玉米粒的颜色就取决于下面的胚乳的颜色。有的玉米品种的胚乳里含有大量的胡萝卜素,这种品种的玉米粒看上去就是黄色的。也有的玉米品种的胚乳粒胡萝卜素的含量很低,这时看上去就是白色的。我们平时吃的玉米,就是不含花青素的玉米,其玉米粒不是黄色就是白色的。

玉米是异花授粉的植物,雌雄同株,主要通过风将雄穗的花粉传播到雌穗的柱头上,完成授粉。如果旁边种的是不同品种的玉米,风把花粉吹来吹去,不同品种之间的玉米就容易出现杂交。如果不同品种的玉米粒的颜色是不同的,杂交的后果就有可能在同一个玉米棒的不同玉米粒出现不同的颜色(每个玉米粒各有自己一套基因)。所以在“天然”状态下,很容易出现杂色的玉米棒。要种清一色的玉米棒,反而需要精心挑选、培育。所以我们现在吃的黄色、白色玉米,其实是长期人工选择的结果。黄色玉米富含胡萝卜素,营养价值较高,白色玉米则较不容易变质,各有优势。

也有的玉米棒子,在同一个玉米粒里就有不同的颜色。例如有的印第安玉米,玉米粒的黄色背景里散布着紫色的色块、色斑、色线,非常好看。这是怎么回事呢?这个问题让研究玉米遗传的美国遗传学家芭芭拉·麦克林托克疑惑不解。她在做了大量的遗传试验后(其实玉米并不是很好的遗传试验材料,因为一年只能种一次),提出了一个惊人的假说。玉米花青素的生产是由一个基因控制的,我们把这个基因叫做C基因。以紫色玉米为例,这个C基因如果起作用,玉米粒糊粉层里有花青素,这时我们就看到玉米粒是紫色的。玉米染色体里还有一个基因叫Ds基因,它能影响C基因是否起作用。有的玉米品种,Ds基因插到了C基因的中间,把C基因分割成两半,这时C基因就失去了作用,糊粉层里没有花青素,玉米粒是胚乳的颜色,例如黄色。

玉米粒的糊粉层是由一个细胞不停地分裂、增殖产生的。一个细胞在分裂成两个子细胞时,有时候基因会发生变化,例如发生了突变。但是麦克林托克提出了一个全新的假说。她认为在细胞分裂过程中,Ds基因有时会从C基因中跑出来,跳到染色体的别的位置上,这个过程由一个叫AC的基因控制。Ds基因跑掉后,C基因变完整了,又可以生产花青素了,那么这个细胞的后代就都含有花青素,出现紫色。这样产生的玉米粒,它的糊粉层既有不含花青素的透明细胞,又有含花青素的细胞,玉米粒看上去就是黄色中夹杂着紫色。Ds基因发生跳跃的细胞出现得越早,其后代细胞越多,紫色面积就越大。

在细胞分裂过程中有的基因居然会跳来跳去?这听上去很不可思议。麦克林托克在上个世纪40年代末提出这个假说时,很少有人相信。当时的遗传学家虽然推崇麦克林托克的研究,但是对她提出的这个跳跃基因假说(叫转座现象)很是怀疑。直到分子生物学在七十年代有了大进展,Ds和AC基因都被克隆出来,基因会发生跳跃的机理也搞清楚了,麦克林托克的假说变成了事实,得到了公认。同时人们也发现,转座现象是一个很普遍、很重要的遗传现象,在其他生物体也会发生,涉及很多功能。1983年,麦克林托克独享诺贝尔生理学奖。玉米的美丽颜色里竟蕴藏着一个重大的遗传秘密,被一个孤独的女遗传家揭示了出来。

2013.9.11

(《新华每日电讯》2013.9.13.)



为什么戒烟那么难?

17 08 2013年

几乎所有的人都知道吸烟有害健康,大部分吸烟的人也曾经想过要戒烟,但是只有少数人会戒烟成功。美国有过一个统计:80%的吸烟者想过要戒烟,但是如果不借助尼古丁替代疗法,只有3~5%的人会戒烟成功。为什么戒烟那么难?除了心理、社会的因素,主要就跟尼古丁有关,因为尼古丁是类似毒品的东西,能让人上瘾。为什么尼古丁能让人上瘾呢?

在人的大脑里头,有一块区域被称为奖励中心,在人从事某种对生存、繁衍至关重要的活动时,例如喝水、吃饭、交配、社交时,奖励中心会释放一种叫多巴胺的物质,让人产生愉悦的感觉,从而激励人们继续从事这些有益的活动。但是在抽烟、吸毒时,虽然这些活动对人体有害无益,奖励中心同样会大量地释放多巴胺加以奖励。例如在吸烟时,吸第一口,几秒钟后,尼古丁就会通过血液抵达大脑,进入奖励中心,刺激它释放多巴胺。这个过程非常地迅速,也就非常容易让人上瘾。一个少年只要吸过4根烟,就有可能终身对吸烟上瘾。也就是说,烟草里头的尼古丁绑架了人脑中的奖励中心,让人产生吸烟有益的错觉。

且不说烟草里头含有大量的致癌物等有害物质,尼古丁本身就是一种有毒物质,4根纸烟所含的尼古丁如果全部被人吸收的话,就足以杀死一个人(幸好,在吸烟时,只有很少的一部分尼古丁会被吸入)。尼古丁本来就是包括烟草在内的茄科植物为了防止害虫和草食动物吃它们而进化出来的天然杀虫剂。这种天然杀虫剂是怎么绑架了人脑的奖励中心呢?

人脑中含有很多神经细胞,如果你在显微镜下看过神经细胞的话,会发现它们和其他细胞在外形上很不一样,有长长的突起。神经细胞就通过这些突起相互接触,来接收和传递信号。神经细胞突起相互接触的部位,叫做突触,仔细看的话,两个神经细胞的突触并不是连在一起的,中间留有间隙。信号怎么通过间隙传递呢?这时候就需要用到一类化学物质来当递质了。其中的一个神经细胞接到神经信号后,在它的突起末端释放神经递质,神经递质穿过突触间隙,到了另一个神经细胞的突起末端,这些末端的细胞膜上有很多特定的受体,神经递质与这些受体结合,信号就传过去了。

最早发现的一种神经递质叫乙酰胆碱,和它结合的受体叫乙酰胆碱受体。乙酰胆碱受体实际上是一个由蛋白质组成的离子通道,通道平时是关闭的。乙酰胆碱和受体结合后,离子通道被打开,细胞外的钠离子、钾离子、钙离子进入神经细胞内,引发了一系列反应。如果在奖励中心,这些后续反应中就包括释放多巴胺。然后乙酰胆碱很快被降解、清除掉,受体上的离子通道再次关闭,等待下一批乙酰胆碱的结合。

神经递质和受体的结合,就像钥匙和锁孔的结合一样,是很特定的。但是尼古丁就像一把伪造的钥匙,碰巧能够跟某一类型的乙酰胆碱受体结合(这类受体就叫烟碱型乙酰胆碱受体),打开离子通道,刺激多巴胺的释放。而且,尼古丁和乙酰胆碱受体还结合得特别紧,不像乙酰胆碱那样很快被清除掉,它的半减期(减掉一半的时间)长达2小时。但是离子通道不可能一直就开着,如果钥匙一直插在锁孔里不拔出来的话,通道也会自己关上。这个过程叫做脱敏。在吸烟者持续吸烟的过程中,其体内一直含有尼古丁,其结果是大部分烟碱型乙酰胆碱受体都被尼古丁占着,而且处于脱敏的状态,不能对乙酰胆碱起反应。

但是神经信号还得传递啊,怎么办呢?神经细胞只好制造出更多的乙酰胆碱受体,让它们能够跟乙酰胆碱结合,保证神经信号正常传递。所以在吸烟者的神经细胞上,乙酰胆碱受体的数量要比一般人多得多,大部分被尼古丁占着不起作用,剩下能起作用的乙酰胆碱受体数量才和一般人的差不多。如果吸烟者长时间没有吸烟,例如在睡觉,或者在戒烟,体内尼古丁逐渐被清除掉了,原先被尼古丁占着的那些受体空出来了,也可以跟乙酰胆碱结合了。这下就出问题了,空出的受体比平时多得多,都跟乙酰胆碱结合,神经信号的传递就乱套了(乙酰胆碱数量比受体多,能结合多少是由受体数量控制的),身体就出现了种种不适,出现了戒断反应,吸烟者就感到特别难受,想要尽快吸一颗,让体内空着的受体数量恢复正常。所以吸烟一旦成瘾,已经主要不是为了获得愉悦感,而是为了避免难受。

幸好,这个过程是可以逆转的。如果坚持戒烟,多余的乙酰胆碱受体会逐渐被清除掉,这是一个漫长的过程:戒烟6~12星期后,体内的尼古丁才被完全清除干净,多余的乙酰胆碱受体也才被清除干净,受体数量才恢复到正常水平,不再出现戒断反应。所以戒烟时的戒断反应一般持续两个月,度过了这个难关,才算戒烟成功。大部分人是没有这个意志力的,需要借助于尼古丁贴片、尼古丁口香糖等尼古丁替代疗法,逐步戒烟。

了解了尼古丁绑架奖励中心的原理,就可以据此设计出药物来帮助烟民戒烟。这类药物(比如伐尼克兰(商品名畅沛))相当于另一种伪造的钥匙,能够跟尼古丁竞争,把受体上的“锁孔”占了(但是又不会引起多巴胺大量释放),让尼古丁插不进去,这时候即使吸烟也没法获得愉悦感,没了吸烟的欲望。所以使用这种戒烟药比尼古丁替代疗法更有效,但是它跟受体的结合还是会引起一系列的副作用,包括头疼、恶心、失眠、抑郁等,只能在医生指导下使用,也不能长期使用,美国食品药品管理局批准它只能使用12周。

 

2013.8.14

(《新华每日电讯》20130816)



“上帝”就在人脑中

10 08 2013年

人类历史上有很多宗教教派领袖开悟得道或突然得到神启的传说、故事:释迦牟尼在菩提树下坐了七天七夜,身心交瘁,然后突然悟得佛法;圣保罗在去大马士革谋杀一个基督教使徒的路上感到被来自天上的光笼罩,跌倒在地,听到耶稣对他说话,失明了三天之后,变成了基督教使徒;洪秀全25岁时第三次参加科举落第,大病一场,病中听到有人奉上天旨意命他到人间斩除妖魔;美国基督复临安息日会创建者埃伦·怀特在9岁时脑部被人用石头击中,昏迷数周,醒来后看到了“天堂”……

这些传说、故事如果是真实的话,有一个很好的解释:这些人大脑中一个叫颞叶的区域发生了病变,出现癫痫发作。有多项研究表明,颞叶癫痫患者比一般人更具有宗教情怀。例如,一般人对与性有关的词汇(例如“性爱”)非常敏感,听到后会出现皮肤出汗等反应;而颞叶癫痫患者却对这类词汇毫无感觉,比中性词汇(例如“桌子”)还不如,相反地,听到宗教词汇(例如“上帝”)却会让他们非常激动。有的颞叶癫痫患者,在患病之前是很世俗的人,发病之后突然变得超凡脱俗,从此见山不是山,见水不是水,乃至见桌子不是桌子,见椅子不是椅子,见到的是这些东西上面一些常人不会注意的美丽细节,为此感到造物主的伟大和神奇,虔诚无比,到处诉说。

那么,如果一般人的颞叶区域受到某种刺激,会不会暂时也有了宗教情怀?加拿大神经科学家迈克尔·珀辛格认为会。他与另一个神经科学家斯坦利·科伦合作发明了一个头盔(人称“上帝头盔”),戴上后可对颞叶区域施加电磁刺激。按他的实验结果,80%的受试者戴上“上帝头盔”后,出现了幻像,觉得房间里有某个神秘人物、神秘力量与其同在,包括一些信天主教的受试者感到耶稣或上帝的存在,甚至声称看到耶稣出现在房间中。世界新无神论运动的四骑士之一、英国生物学家理查德·道金斯也去试了一下,只是觉得呼吸和四肢运动受影响,并没有见到幻像。有研究者试图重复该实验,但未能成功。

也许珀辛格的实验结果未必可靠,但其他的研究表明颞叶的状况的确与宗教情感有关。但是颞叶并不是唯一与宗教情感有关的大脑区域。神经科学家通过单光子发射计算机断层成像术,可以看到人们在某个时刻大脑区域的活跃情况。在喇嘛打坐入静时,或在修女虔诚祈祷时,观测其脑部的血流变化,发现大脑额叶区域变得活跃,这是一个与注意力有关的区域,表明这些喇嘛、修女在专心致志做某事。但是大脑右顶叶区域的活跃度却急剧下降。右顶叶是位于右耳上方的一个区域,其功能之一是让人有三维空间感,可以判断出周围物体与你的距离。这个区域的功能如果丧失,你对周围的世界就失去了距离感,觉得自己与世界融为一体,进入了物我两忘的超然状态。

修炼、祈祷也许是进入这种无我状态的笨办法,更简单、快速的办法是让右顶叶受伤。美国密苏里大学研究人员调查了右顶叶受创伤的患者,询问他们对上帝的亲密程度、在多大程度上觉得自己是上帝计划的一部分、参与宗教服务的频率、观看宗教演出的频率等。结果发现,右顶叶受创伤越严重,患者的宗教情怀也越严重。

把神经生物学的这些研究综合起来看,可知所谓的开悟、神启其实只是大脑某个区域发生病变的结果,超自然的异象乃是大脑在不正常的状态下虚构出来的幻象。“上帝”不在天上,而在于某些人的脑中。

2013.7.31

(《新华每日电讯》2013.8.2)



魔术与骗术

13 07 2013年

二三十年前,神州大地“神仙”辈出,很多“气功大师”纷纷在高校、研究所、政府机关表演特异功能,收了无数信徒。后来出了个司马南,揭露这些特异功能不过是不入流的小魔术,慢慢地信的人也就少了。但人们总是健忘的。当年“气功大师”队伍中没什么名气的几个,近年来突然大出风头。比如,三年前引得众多企业家、娱乐明星膜拜、被揭穿后销声匿迹的“道家神仙”李一,当年是小有名气的“气功大师”李军。近日网上狂转马云、赵薇、李连杰一起拜访江西萍乡王林“大师”,观看其特异功能表演的照片,以及该“大师”表演的几段视频。这个王“大师”在上世纪90年代已经出道,但是当时还排不上号。十几年来王林向来访名人反复表演的,无非是空盆来蛇、断蛇复活、空杯来酒、凌空题辞等几样原本在民间就有流传的小把戏,乐此不疲,那些名人却都看得津津有味,深信不疑。
如果有魔术师在场,很容易就能发现其手法。事实上,由于王林表演手法过于拙劣,一般人如果多留个心眼,放慢速度分析其表演视频,也不难发现其破绽。比如他在饭桌上表演吹断筷架,把视频放慢后可以清楚地看出他用右手接过完好的筷架后迅速偷偷扔掉,从一直隐藏在桌子下的左手那里接过已敲断的另一个筷架,不过是个简单的调包计。
有的小把戏,一般人也许难以破解他具体是怎么操作的,但是也不难戳穿。因为所有的这些表演,都使用了障眼法,需要用一个道具来遮掩人们的视线,把这个道具去掉,“大师”的法术立马失灵。比如王林最喜欢表演的“空盆来蛇”,是把一个盆子倒扣在地上,然后从中掏出几条蛇出来。王林声称这些蛇是他的意念跑到高山上抓来的。既然如此,又何必要扣个盆子?把盆子扔掉,让大家看看蛇是怎么突然冒出来的,不更清楚?难道没了盆子,他的意念也跟着没了?那些围观的名人,怎么就没有一个敢于在王林表演的时候,冲上去掀开盆子看看底下究竟藏着什么秘密?还有,他的意念难道只能抓蛇,抓不了别的?敢让人现场指定抓别的动物吗?
再看“断蛇复活”表演,是用菜刀切断蛇头,让大家看看断头,然后和蛇身对接,用纸一擦,又变成一条完整的活蛇。这里遮眼的道具是捏着蛇身的那个手掌。他是只敢让人看那个断头,绝不敢松开捏着蛇身的另一只手让大家看个究竟的,因为那只手捏着的,乃是一条完整的蛇,而那个断头乃是早准备好的。他要真有本事的话,就把断头、断身都松手放在地上让大家看个明白,再来接接看。
“空杯来酒”,观众可以自带一个造型独特的透明杯子过去,让大家见识见识他是怎么用意念往里面注酒的。如果他坚持要用他家那套瓷杯子来表演,也行,但是别“来酒”或“来水”,根据临时要求来杯果汁、茶、可乐或红酒如何?难道他的意念只搬得动白酒和水?“凌空题辞”,请他不要给要题辞的东西盖上红布或放在茶几下,就拿一张白纸出来,不让他与这张纸有任何接触,请他凌空题题看。
如果是魔术表演,去破坏其道具,现场提要求当然显得很无理。但是王林既然否认自己是在做魔术表演,而是用意念在做特异功能表演,那么观看者就有权不按着其路子走,完全可以提出几个验证其真假的简单要求。可悲的是,那些为其抬轿的名人,遵循着看魔术表演的规矩,不敢轻举妄动,却又坚信他不是在做简单的魔术表演。
魔术本身不是骗术,而是一种艺术,犯不着去较真的。但是把魔术表演说成特异功能,那就成了骗术,就值得去揭露。不久以前我在拉斯维加斯看了大卫·科波菲尔的魔术表演,那是一种高科技的艺术享受,虽然对他是如何操作的我也往往看不出来。幸好他从不声称自己有特异功能,否则会有无数人信以为真,不是有一位来自中国的邪教教主在接受美国媒体采访时声称他相信大卫·科波菲尔真的会飞吗?而中国这些不入流的魔术师,以特异功能大师自居,表演几个老套的小把戏,就能把一些名人骗得团团转。不过这些名人基本上就是一些企业家、娱乐明星,而且有很多质疑、批评、嘲笑的声音,不像在二三十年前,连中国科学家都有很多人相信、研究特异功能。时代毕竟变了。

2013.7.10

(《新华每日电讯》2013.7.12.)



“金大米”是怎么回事

18 06 2013年

(按:这是去年湖南“金大米”事件时写的,本来是给《新华每日电讯》的专栏写的,但登出时为金大米辩护的段落都被删掉了。国内的舆论环境就是这样,妖魔化转基因作物的言论可以堂而皇之登出,澄清事实的反而登不出来。当时我正在旅游,忘了在网上登原文了。现在因为转基因大豆事件,转基因作物又成为焦点,刚好再拿出来)

最近有报道称美国有机构在湖南用小学生做试吃转基因大米“金大米”的人体试验。“转基因”、“人体试验”在很多人心目中都是很敏感的词汇,消息传出,一时群情激昂,更有名人表示“愤怒”。那么这种“金大米”究竟是怎么回事?

“金大米”是瑞士联邦理工学院的科学家波特里科斯等人在1999年为了补充人体的维生素A和铁元素而培育出来的。如果人体缺乏维生素A,会导致夜盲症,到了晚上眼睛就看不清,还会得皮肤病,有时甚至导致死亡。严重缺乏维生素A的儿童死亡率高达50%以上。世界卫生组织估计,每年有25万至50万名儿童因为缺乏维生素A而失明,这些儿童中一半以上在一年内死亡。全世界大约有4亿人患有维生素A缺乏症,这些患者大多数在亚洲。半岁到5岁的中国儿童中,有12%缺乏维生素A。

大米是亚洲人天天要吃的主食,如果通过吃大米能够补充维生素A,就有助于消灭在亚洲人当中广泛存在的维生素A缺乏症了。水稻的叶子能够合成维生素A的前体,但是在米粒中没有,因此大米的营养成份中缺少维生素A。我们可以通过转基因技术来改变这种状况。科学家们为此向水稻中转入了四种酶的基因,这四种酶能够被水稻细胞用来制造β胡萝卜素,它进入人体后能被转变成维生素A。其中两个基因来自喇叭水仙,另两个基因来自欧文氏菌。这种转基因水稻生产出来的大米是金黄色的,所以被称为金大米。

 

这几年来科学家们一直在改进金大米的品质。1999年最早的金大米其β胡萝卜素含量为每克大米含1.6微克。后来这个含量被提高到了每克大米含4~8微克β胡萝卜素。2005年,先正达公司的科学家对金大米做了进一步改进,用一个来自玉米的基因取代喇叭水仙的基因,让金大米中β胡萝卜素的含量一下子达到每克大米含37微克。以这种大米为主食,足以满足对维生素A的需求量。

湖南的试验是由美国塔夫茨大学与中国机构合作做的,由美国国家卫生研究院资助,经两国相关伦理委员会批准,从程序看是没有问题的。此前在美国已做过前期试验,这次试验的内容不是为了证明“金大米”的安全性(学术界对此没有异议),而是为了证明“金大米”中的胡萝卜素能被人体利用,并不存在安全风险。试验结果证明吃“金大米”的效果和吃维生素A制剂相似,比吃菠菜的效果好。有人可能奇怪为什么不在美国而要在中国做试验。这是因为“金大米”是为以大米为主食而且维生素A缺乏症流行的地区研发的,中国属于这样的地区,美国不是。

一些反对转基因技术的人说,没有必要吃金大米,可以通过吃其他食物和维生素制剂来防止维生素缺乏症。说这种话的人完全是饱汉不知饿汉饥。在许多贫困地区,一般人每天能够吃上白米饭就已经很满足了,哪里还能奢望让饮食多样化和吃维生素片?美国国际开发署等机构曾经尝试过在一些亚洲国家给学龄前儿童免费发放维生素A制剂预防维生素A缺乏症的做法,但效果并不理想,因为这涉及到人力、财力、生活习惯和发放渠道等诸多问题,只局限于某个时期某个地区,很难长时间全面地推广。而推广金大米,却可以在不增加费用、不改变生活习惯的条件下,几乎是一劳永逸地解决了维生素A缺乏症问题。

一些反对转基因技术的人还把推广转基因作物说成了生物技术公司谋取商业利益的阴谋。这个指责对金大米也完全不适用。参与开发金大米的科学家、生物技术公司是把这当成人道主义援助项目来做的,组成了“金大米人道主义委员会”,不谋求任何商业利益。金大米技术涉及到12项专利,其专利拥有者都宣布放弃了该专利,先正达公司则捐出了金大米种子。金大米种子将免费发给发展中国家的农民。

推广“金大米”的唯一阻力就是反转基因技术的舆论。希望公众,特别是有话语权的名人,在愤怒之前多了解一下情况,不要让一个人道主义项目迟迟无法造福人类。

2012.9.4.



“外星人”应该长什么样?

17 06 2013年

近日有媒体报道说,有五个“外星人”乘着飞碟,穿越漫漫时空来到中国,在山东滨州被一个姓李的海产商用电野兔的电网电死了一个,收藏在自家的仓库内。李某还出示了他和“外星人”尸体合影的照片,据说还有视频为证,并已有专家对“外星人”取样做了研究。“外星人”有做星际旅行的超高科技,居然还躲不过电网,这听上去过于荒唐,所以几乎没有人信,网上充斥了对此事的冷嘲热讽,迫使当地警方在第二天进行调查。结果不出意料,所谓“外星人”尸体乃是用钢丝作为骨架,用骨胶、白色素等制成。

尽管此前国内一直有人声称遭遇“外星人”,但都是空口无凭,这样反而会有人将信将疑,甚至全然相信。这是国内首次有人声称搞到了“外星人”尸体,所以很容易证明其假。在国外这倒不是新鲜事,几年前还有人拍过解剖“外星人”尸体的视频,后来也被证明了解剖的是人工制造的模型。号称遭遇过“外星人”的人对“外星人”的描述,以及照片、视频上的“外星人”,形态大同小异,都是有一个大脑袋,两个大眼睛,两支手,两条腿,直立行走……或者说,长得很像人,只是有些变形。

对国内冒出的“外星人”,可以实地调查将其戳穿。对国外的那些“外星人”,就没有这样的便利了。但是在看了发现者描述、出示的“外星人”模样后,我们可以断定那肯定是伪造的,“外星人”不可能是那个样子,尽管科幻电影、科幻小说里描述的“外星人”就是那个样子。这是为什么呢?

一般人有个误解,以为人类是进化的顶端,是进化的目的,是生物进化的必然结果。因此就以为,如果有“外星人”的话,其形态必然与人类相似。且不说那些可能存在智能生物的星球,其进化、生存环境可能与地球非常不同,即使与地球相似,也不可能进化出和人类相似的智能生物。甚至,把地球上的生物进化历程倒转,从头再来一遍,也不会再进化出人类。

这是因为人类的出现并不是生物进化的必然结果,而是跟其他生物一样,是无数次偶然事件的结果。如果在寒武纪的物种大爆发中,最初的弱小脊椎动物没能幸存下来,则今天或许根本不会有脊椎动物,当然也就不会有人类。如果一种不起眼的鱼类不在鱼鳍中长出了骨头,则脊椎动物或许根本不可能登上陆地,当然也不会有人类。如果不是一个像小行星撞地球这样的偶然事件导致恐龙的灭绝,则小小的哺乳动物可能根本没有机会主宰地球,不会利用恐龙灭绝遗留下的生态空间进化出多姿多彩的哺乳动物物种,也不会有人类。而如果在大约500万年前非洲大草原的气候不变干燥,迫使南方古猿的祖先放弃森林生活下地直立行走,则所谓的人类也许不过是另一类猩猩。地球上产生生命也许是必然的,进化出智能生物也许也有很大的可能性,但进化出人类这个样子的智能生物却是十分偶然的。我们人类不过是进化的偶然产物。

我们人类身上的很多特征,也是偶然产生的。比如我们有四肢,那是因为我们的脊椎动物祖先碰巧有四条腿,而不是说不可能有其他数目的脚,事实上有的动物有六条腿、八条腿、十条腿……我们一支手有五个指头,那是因为我们的祖先碰巧有五个指头,而不是说就不能有四个、六个或其他数目的指头。明白了这一点,再看看那些长着四肢、五个指头的“外星人”,就知道那捏造得有多么可笑了。

即使让地球上的生物重新再进化一遍,也不可能出现像人类这个样子的智能生物,何况外星球的环境与地球非常不同,更不可能说进化出的智能生物碰巧与人长得很像。如果外星智能生命存在的话,会长什么样子,没人知道。我们知道的是,不会是人类这个样子。但是为什么人们描述的“外星人”样子都大同小异呢?除了相互影响之外,有可能有其生理基础:在人们出现某种幻觉时,看到的“人”可能就是这个样子。国外曾做过实验,给大脑的某个部位施加电磁刺激,受试对象产生幻觉,看到了“外星人”。以前出现幻觉的人会觉得是见鬼,现在改叫遇见“外星人”了。

“外星人”乃是以人的样子为蓝图修改而成的,因此也就完全不可信。下次有人要再伪造“外星人”尸体,还是要充分发挥想象力,做出与人类完全不同的样子,反而更可信。

2013.6.12

(《新华每日电讯》2013.6.14)



美国科学促进会理事会关于转基因食品标识的声明

15 06 2013年

美国科学促进会
2012年10月20日

最近有几股势力要求对含有转基因作物成分的食品进行标识。这些势力并不是由于有证据表明转基因食品有实际的危险而驱动的。事实上,科学是清楚的:用现代分子技术改良的作物是安全的。相反的,这些势力是被各种因素驱动的,从坚持认为这种食品“不自然”、有潜在的危险,到意图立法做标识警示以获得竞争优势。要求标识的另一个理由是,转基因作物未经检验,但这种观念是错误的。

例如,欧盟已花了3亿欧元用以研究转基因生物的生物安全性。它最近的报告声明:“从涵盖超过25年的时间、涉及500多个独立研究小组的130多个研究项目得出的主要结论是,生物技术,特别是转基因技术,其自身并不比常规育种技术风险更大。”世界卫生组织、美国医学会、美国科学院、英国王家学会以及其他每一个受尊崇的机构已检验了证据,得出了相同的结论:食用含有转基因作物成分的食品,与食用含有常规育种技术培育的作物成分的食品相比,并不具有更大的风险。

人类文明有赖于人们有能力改良作物,让它们更适于做食物、饲料和纤维,而所有这些改良都是遗传的。遗传学在20世纪的进展开辟了使用化学品和辐射加速遗传变化的方法,产生了像富含番茄红素的柚子这样的提高营养的食物,以及成千上万的其他改良过的水果、蔬菜和粮食品种。现代分子遗传学和大规模DNA测序技术的发明大大加速了我们对基因如何工作和它们在做什么的了解,使得我们掌握了新的研发方法,得以非常精确地给作物加入有用的性状,例如抵抗某种害虫或病毒疾病的能力,就像给人做免疫接种抵抗疾病一样。

为了在美国获得管理部门的批准,每一种新的转基因作物都必须经过严格的分析和检验。它必须证明与用以研发它的亲本作物是一样的,而如果一种新的蛋白质性状被加了进去,该蛋白质必须被证明既无毒性,也不会引起过敏。其结果与人们常有的错误观念相反,转基因作物是历来被用作食品的作物当中,被检验得最为充分的。偶尔会有人声称给动物喂食转基因食品导致了从消化紊乱到不育、肿瘤和早死等异常。虽然这样的声称通常很耸人听闻并获得媒体的很大关注,但是没有一个能够经得起严格的科学审查。事实上,最近有研究者回顾了十几项设计良好的动物长期喂食研究,对比喂食转基因和非转基因土豆、大豆、大米、玉米和小黑麦,结果发现转基因和它们的同类食物在营养上是等同的。

美国食品药品管理局(FDA)长期以来的政策是,如果某种食品由于缺乏相关信息而对健康或环境具有特殊的风险,那么就要求对其做特殊的标识。FDA并不要求对含有转基因作物成分的食品进行标识。在法律上强制要求做这样的标识只会误导和虚假地警示消费者。

美国科学促进会理事会2012年10月20日通过

(方舟子翻译)

原文:http://www.aaas.org/news/releases/2012/media/AAAS_GM_statement.pdf



口臭是不是口的问题?

1 06 2013年

每个人的嘴巴都难免会在某个时候发出难闻的气味,例如在早晨刚睡醒的时候,或者是有抽烟、喝酒、吃大蒜等生活习惯,通常只要刷过牙或改掉生活习惯,也就好了。但是有些人不管怎么刷牙、改变生活习惯,嘴里仍时刻会发出臭味,自己却不觉得,因为他们的嗅觉早已经适应了这种气味,不会发出“难闻”的警告了。别人也不好意思告诉他们有口臭,直到有亲人、好友提醒,才意识到了问题。有些人会想到要去看医生,但也不知道要看什么科,于是就去看什么病都能看的中医。中医号称是“整体医学”,并不认为口臭是口本身的问题,而要“辨证”一番,看是哪个五脏六腑出了毛病,给出的最常见病因是“胃火灼盛”,然后开出“清胃火”的中药。

其实只有很少一部分口臭与胃的问题有关,例如胃酸倒流。中医也许会说他们说的“胃”不是解剖学意义上的“胃”,而是虚拟的,也能够用来指别的内脏问题。即便如此,口臭也只有一小部分是因为内脏的疾病引起的,例如糖尿病、肝病、慢性支气管炎等。某些人的身体无法分解食物中或代谢产物中一种叫三甲胺的物质,那么它就会跑到唾液和汗液中,发出鱼臭味。

但是绝大部分(80~90%)的口臭就是口腔卫生出了问题。有的是因为患有某种牙科疾病,例如牙龈炎、牙周炎、龋齿。还有的人其口腔看不出什么毛病,但是他们牙齿上的菌斑和舌苔上同样生活着很多厌氧细菌。这些细菌不喜欢氧气,躲在缺乏氧气的地方,分解食物、唾液和细胞中的蛋白质,然后释放出硫化氢之类的恶臭气体。这些细菌大部分都在舌苔上。

人的口腔中生活着很多种厌氧细菌,但似乎有一种与口臭的关系特别密切。这是一种在2000年才在人的粪便中首次发现的新细菌。发现者给这种细菌单独立了个属,叫“单细菌属”,为纪念一个美国微生物学家,把它命名为穆尔单细菌。这种细菌并非仅仅生活在粪便中,在某些人中,它们也生活在消化道的另一头——口腔。纽约大学布法罗牙医学校的研究人员找了21名慢性口臭患者,还有36名没有口臭问题的人作为对照,从实验对象的舌背部刮下一些舌苔作为样品,检查里面都有什么细菌。中医把舌苔说得很神秘,其实它是由脱落的上皮细胞、口腔中的细菌、食物残渣等组成的。舌苔上长满了细菌,在一个舌苔上皮细胞中能找到100多个细菌,而在口腔的其他部位,一个上皮细胞中只能找到20多个。

研究人员在舌苔中发现了多种细菌,口臭组的人的细菌种类要比对照组的人多。但是只有一种细菌,也就是穆尔单细菌,在所有的口臭患者中都能找到,而在对照组的36人中,只有4人有这种细菌,而这4人全都患有牙周炎,那也能发展出口臭。在体外培养穆尔单细菌,也发现它能散发出硫化氢的臭味。

如果口臭是因为这种细菌引起的,那么把它清除掉,不就行了?这种细菌主要生活在舌苔上,所以对口臭患者来说,不仅要刷牙,还要用舌刷去除舌苔。另一种消灭口腔细菌的方法是使用漱口液。研究人员测试了7种漱口液,发现那些含有洗必泰和西吡氯铵的漱口液对杀灭穆尔单细菌最有效。

还有一种消灭细菌的方法是口服抗生素。研究人员测试了18种抗生素,发现它们大部分都能有效杀灭穆尔单细菌。但是长期口服抗生素会有副作用,而且在杀死穆尔单细菌的同时,还会把体内其他细菌也杀死。并不是所有的细菌都对人体有害的。口腔中就有的细菌不仅对人无害,还会帮助人体抵御有害细菌。例如唾液链球菌是口腔中正常菌群的一部分,口臭患者口中没有它。这种细菌能够分泌细菌素,这是一种类似抗生素的东西,能够抑制其他细菌的生长。实验证明,一旦穆尔单细菌的旁边有了唾液链球菌,它就不再生长了。那么,能不能通过人为在口臭患者的口腔接种唾液链球菌的方法,来根除口臭呢?初步的临床试验表明,使用含唾液链球菌的锭剂一星期后,能让85%的试验对象的口臭程度(挥发性硫化合物的浓度)显著降低。并不需要吃什么“清胃火”的药,也没有证据证明那些药能起什么用。

2013.4.24.

(《新华每日电讯》2013.4.26)



大豆是不是健康食品?

31 05 2013年

中国是大豆的故乡,我们从小就吃豆腐、豆浆、豆花、豆皮等等各种各样的豆制品。在物质匮乏,乳制品和肉类都是奢侈品的年代,大豆曾是普通中国人补充蛋白质的重要来源。但是在西方国家,人们饮食的蛋白质来源主要来自蛋、乳制品和肉类等动物性食品。例如在美国,虽然大豆产量排世界第一(中国仅排在第四),但是绝大部分都是用于做饲料和榨油,直接供人食用的很少。

从动物性食品摄入蛋白质的一大问题是,往往要同时摄入很多饱和脂肪酸,增加了患心血管疾病的风险。美国心血管疾病发病率居高不下的原因被归咎于动物脂肪摄入过多,进而归咎于动物性食品摄入过多,所以医学界就提倡美国人也把大豆制品作为膳食蛋白质的重要来源。1999年,美国食品药品管理局甚至很少见地允许厂商在豆制品上贴上“大豆蛋白质可能减少心脏病风险”、“作为低饱和脂肪酸和低胆固醇膳食的一部分,每天吃25克大豆蛋白质可能减少心脏病风险”的标识。从此大豆在美国被当成健康食品,那些追求健康的人以吃豆制品为时髦,还出现了以健康为目的完全不吃动物性食品的素食者。我在美国读书的时候,正是克林顿当总统,媒体曾大肆报道克林顿总统为了健康每天吃豆腐。Tofu和kung fu一样,成了美国媒体上出现频率最高的两个来自汉语的词汇。

人们认为豆制品能够取代动物性食品,是因为认为大豆蛋白质的品质和动物蛋白质一样好。组成人体蛋白质的氨基酸有20种,其中有11种是人体可以用其他氨基酸或别的有机物合成的,不一定非要从食物中吸收,但是剩下的9种氨基酸是人体无法自己合成的,必须从食物蛋白质中吸收,称为必需氨基酸。食物蛋白质品质的好坏,就取决于其必需氨基酸含量和比例。1990年,联合国粮农组织和世界卫生组织采用一种新的方法来评价食物蛋白质的品质,称为蛋白质消化率校正氨基酸分数(PDCAAS),最高分设为1,大豆蛋白质的得分在0.9~1,与得分为1的鸡蛋蛋白、牛奶酪蛋白和乳清蛋白相当。因此很多人把大豆蛋白当成与鸡蛋蛋白、牛奶蛋白一样优质的蛋白。

而实际上大豆蛋白虽然也算得上优质蛋白,却不是最优质的。大豆蛋白的最主要缺陷是缺乏必需氨基酸甲硫氨酸(也叫蛋氨酸),其含量不仅比动物蛋白少,比谷类蛋白也少。为此,用大豆做的饲料要添加合成的甲硫氨酸,才能满足家禽家畜的生长需要(美国为此一年花费1亿美元)。供人食用的豆制品,有的也添加了甲硫氨酸强化。大豆蛋白中另一种必需氨基酸赖氨酸的含量比谷类蛋白高,本来是足以满足人的营养需求的,但是在储存和加工过程中,赖氨酸容易转化成没法被人体利用的物质,会损失掉一部分,这样大豆蛋白实际上也缺乏赖氨酸。目前美国有人在研究如何通过转基因技术来增加大豆蛋白中的甲硫氨酸和赖氨酸的含量,试图一劳永逸地让大豆蛋白更优质。另外,人体对大豆蛋白的利用率比较差,大豆蛋白消化成氨基酸被人体吸收后,很快就转化成尿素排出,用以合成体内蛋白质的效率比不上牛奶蛋白。

    由于PDCAAS评价方法的缺陷,今年联合国粮农组织建议改用一种叫可消化不可缺氨基酸分数(DIAAS)的新方法来评价蛋白质的品质。按这种方法,牛奶蛋白的得分比大豆蛋白高10%~30%,例如,大豆分离蛋白为1,浓缩乳清蛋白为1.10,乳清分离蛋白为1.25,浓缩牛奶蛋白为1.31。

在以前,人们认为大豆蛋白可取代乳清蛋白,所以婴儿配方奶粉中的蛋白质有的用的就是大豆蛋白。但是根据2001年的一篇论文,吃大豆蛋白配方的婴儿和吃乳清蛋白配方的婴儿相比,长大后健康状况有差异,前者更容易得哮喘和过敏。2008年,美国儿科协会建议,除非有特殊的医学要求(例如婴儿得了乳糖不耐症),婴儿要吃配方奶粉的话只能吃乳清蛋白配方的。其他一些国家也有类似的规定。

大豆中有一类特殊的黄色色素物质叫大豆异黄酮,被一些人认为具有多种保健功效,包括预防心血管疾病、预防癌症、延缓衰老等等,市场上还出现了以大豆异黄酮为主要成分的保健品。实际上这些保健功效都只有初步的证据,甚至有反面的证据,并未得到确证。值得注意的是,大豆异黄酮是一种植物雌激素,能够和人体内雌激素受体结合,具有微弱的雌激素活性,这有可能对男人身体状况产生影响。2008年哈佛大学公共卫生学院和医学院的调查发现,摄入豆制品较多的男人,精子数量较低。动物实验表明,摄入大豆异黄酮会影响雄性动物的性功能。甚至还有研究人员提出中国男人勃起障碍比例比美国男人高的原因是因为中国男人吃了太多的豆制品。但也有小规模的临床试验表明正常饮食中的大豆异黄酮不会让男人女性化。但是大豆异黄酮摄入过多的后果仍然是不容忽视的。2008年美国报道过一个病例,有个60岁男子出现严重的乳房肥大症,检测表明其体内雌激素含量是正常值的4倍。病因一直找不到,后来医生了解到他有每天喝3夸特(近3升)豆奶的习惯,怀疑是因为摄入大豆异黄酮过多引起的,让他不要再喝了,其体内雌激素含量才慢慢恢复正常。

健康饮食的原则是饮食均衡,食物多样化。即使是同一种营养素的来源也应该尽量做到多样化。把某种食物当成“健康食品”,单一化地、乃至过量地摄取它,结果只能是适得其反。

2013.5.29

(《新华每日电讯》2013.5.31)



一种致命元素的传奇

18 05 2013年

发现新的化学元素,曾经是化学家梦寐以求的最高荣耀。英国人在新元素发现榜上一度遥遥领先,在1807~1808年间,戴维一个人就发现或首先分离出7种元素。但是之后的四十多年,这个荣耀再也与英国人无缘,新发现的十几种元素都是瑞典、德国、法国、丹麦、俄国人发现的。新元素在自然界中的含量越来越稀少,发现也就越来越困难。

1860年,德国人本生和基尔霍夫发明了一种分析物质成分的新方法——光谱分析。这种方法的原理是,把某种物质用高温加热,解离成气态,发射出光,光通过分光镜,分解成由彩色线条组成的光谱。不同的元素形成的光谱都不一样,如果在光谱中发现了新的线条,就意味着发现了新的元素。本生和基尔霍夫用这种方法,先后发现了铯和铷。

当时英国人克鲁克斯在寻找新元素一无所获后,已转行改做科学新闻工作,主编《化学新闻》。获悉本生和基尔霍夫的发现后,克鲁克斯重新被激发起了寻找新元素的梦想。1861年3月,克鲁克斯在对硫酸厂的废渣做光谱分析时,发现有一条以前从未见过的亮绿色的线条闪了一下又消失了。他敏锐地感到这可能是一种新元素。随后的分析证实了这一点。他根据线条的颜色把这种新元素命名为Thallium,希腊语“嫩枝”的意思,中文翻译为铊。克鲁克斯马上发布了他的发现,然后才试图去把这种新元素分离出来。但是他手上的原料太少,到1862年1月时只分离出了一点点铊可做研究,他认为铊是一种重金属。

克鲁克斯不知道的是,在海峡彼岸,法国人拉米也在做同样的研究,也独立看到了那条亮绿色线条。但是拉米在5月份当地的一次学术会议上公布其发现时,克鲁克斯早已抢先公布了,所以拉米就沿用克鲁克斯的命名,称之为铊。与克鲁克斯不同的是,拉米手上有大量的原料可供分离。2星期后,他用电解法分离获得铊金属锭。

1862年5月1日,克鲁克斯应邀在伦敦世界博览会上展出他的发现,展品中除了一些铊盐,还有一粒粉末,标注“铊,一种新的金属元素”。当年6月,拉米带着铊锭从法国赶来参展。克鲁克斯和拉米碰头后,才知道拉米也独立发现了铊,而且比他更进一步获得了纯化的铊锭。而拉米则认为克鲁克斯展出的那一粒粉末根本就不是金属铊,而是铊的硫化物。两人自此起了争执。博览会组织者的一次失误让这次争执火上浇油。在获奖名单中,拉米作为铊的发现者获得奖牌,却没有克鲁克斯的名字。在克鲁克斯写信抗议后,组织者承认是编辑错误,在获奖者名单第二版中,把克鲁克斯也作为铊的发现者补进去。

克鲁克斯认为自己才是铊的发现者,因为他首先看到铊的绿线条,确定铊的元素性质,并分离出金属铊。拉米承认自己晚于克鲁克斯独立看到铊的绿线条和确定铊的元素性质,但是他首先确定铊是一种金属,而且首次真正分离出铊。拉米的看法是,只有把新元素分离出来了,才算是真正发现了它。拉米并指控克鲁克斯剽窃了他的观点,之前克鲁克斯以为铊是类金属,在博览会上与拉米见面后才知道铊是金属。克鲁克斯否认剽窃拉米的看法,因为他不太懂法语,拉米不太懂英语,两人见面时没怎么交流,怎么剽窃呢?

克鲁克斯利用自己掌握的科学媒体,发表了一系列来稿支持自己。其他英国期刊也纷纷发表文章支持克鲁克斯。英国科学家乐于为了英国荣誉支持他,毕竟这是自戴维以来英国人首次发现新元素,将他和戴维相提并论。拉米自然也能在法国媒体上发出自己的声音。双方既为自己的优先权,也为祖国的荣誉而战,争吵不休。相比而言,英国科学界更需要这个优先权,对克鲁克斯支持的力度也更大。1863年6月,由法拉第等人提名,克鲁克斯以超快的速度被选为英国王家学会会员,其成就只简单地列了一条:“铊的发现者”。至此克鲁克斯功成名就,不再与拉米争执。

拉米用铊做实验,发现铊有很强的毒性。他曾经把5克的硫酸铊溶解在牛奶中,发现这足以杀死2只母鸡、6只鸭子、2只小狗和一只母狗。克鲁克斯则不相信铊有毒。他说,他曾经长时间用铊蒸汽做实验,并没有因此得病;他吞下了一两粒铊盐,也没发现出问题。

在这个问题上倒没有什么可争执的。铊有毒性,而且是剧毒。由于硫酸铊无色无味而且毒性强,很适合用来做鼠药,老鼠不仅吃掺了硫酸铊的诱饵会死,吃了中毒老鼠的尸体也会死。从上个世纪20年代起,硫酸铊开始作为鼠药在世界各国广泛使用。但这种鼠药同样能毒死人。在上个世纪50年代初,澳大利亚甚至流行用硫酸铊鼠药毒害亲属,发生了多起案件,光是在悉尼,医院就治疗过103个铊中毒病例。

投毒者喜欢用铊投毒,因为铊无色无味,需要的量很少(大约一克就可致死),不容易被察觉,而且毒发后出现的症状(肠胃反应、脱发、外周神经疾病等)容易与别的疾病混淆,难以确诊。铊投毒也因此成了侦探小说、影视的常见题材。其中最著名的是曾经当过药剂师的阿加莎·克里斯蒂在1961年发表的《白马酒店》,由于对铊投毒方法和中毒症状的描述相当精确,被批评是投毒教材。的确也有一些铊投毒案例案犯是因为读《白马酒店》受到的启发。例如1988年美国佛罗里达的铊投毒案,警方在搜查嫌犯的房间时,找到了一本《白马酒店》。日本有三起铊投毒案在侦破时,是否读过《白马酒店》都被作为重要的证据来调查,特别是1991年的东京大学医学部案件,证人关于嫌犯读过此书的证言甚至被当成重要证据。

《白马酒店》也曾起过正面的作用。1971年英国博温登一家工厂有大约70人出现奇怪病症,有3人死亡。一名读过《白马酒店》的医生意识到那可能是铊投毒,联系了警方。最终发现是一个在14岁时就投毒杀过家属的员工把铊投在茶里让大家喝。1977年,一个19个月的婴儿因为得了怪病,从卡塔尔送到伦敦抢救。一名读过《白马酒店》的护士怀疑是铊中毒,做了铊中毒检测后证实了其怀疑,不过不是被人下毒,而是误食含硫酸铊的鼠药。

铊在医疗、化工、材料工程等领域有其应用价值,只不过它作为毒药的名声实在太大,让人以为它就是作为毒药存在的。其实由于诊断、医疗技术的进步,在现在铊已经不是一种很好的投毒毒药。铊中毒后从发作到死亡通常要有两周甚至更长的时间,如果能及时确诊、进行解毒,几乎不会留有后遗症。所需要的,是医生对铊中毒要有足够的认识和警惕。

2013.5.15.

(《新华每日电讯》2013.5.17)