近一步的实验更精确发现,暴露在低温等离子体下240秒,几乎所有的病毒都失去活性,不能再复制,这意味着它们不能传播或导致疾病的发生。研究人员之一的 Julia Zimmermann博士说:“低温等离子体是潜在的一种控制病毒感染的非常有效的物质,可以破坏制造病毒的蛋白质和DNA。我们完全有理由预感到,低温等离子体可以用来防止艾滋病毒在血液中传播。”
就目前来看,低温等离子体有希望成为医院一种非常有效的卫生工具。科学家已经着手研发低温等离子体设备,以期为它的实际应用展开更多的美好前景。
“后续故事”的一冷一热,显示出科学的发展过程充满了偶然与未知,很多的变数还会存在,我们的希望虽然相似,也付出了同样的心血结晶,但会得到不同的结果。也许,如何承受失败,也是科学研究中一种必要的历练吧。
而掀起现代物理学风暴的“超光速粒子”,其“后续故事”的结果至今还悬在空中,未有定论,继续等待着下一个风口浪尖的冲击。
颠覆现代物理学的根基的“超光速粒子”实验,其中被认为尤需怀疑的一处是,整个实验开始时中微子产生所需的时间,比完成试验距离后所耗费的时间要久得多。有鉴于此,欧洲核子实验室更换了设备,使中微子的生成时间缩短到3纳秒,2011年11月17日,研究人员又一次发布了新实验数据,再次确认了9月的“中微子超光速”实验结果。但由于前后两批人同属一家实验机构,各地科学家依然大持怀疑态度。
法国的Michael Cranebell等物理学家此刻也在“忙中添乱”。他们提出了一个实验方案,希望能搜寻到第4种中微子的“芳踪”。粒子物理学的标准模型认为,存在着3种类型的中微子:电子中微子、μ中微子和τ中微子。科学家表示,如果实验证实第4种中微子确实存在,那么,不仅会给中微子科学带来巨大影响,也将改变人类对物质组成的根本理解。也许,被称为性质像“暗物质”的第4种中微子可以解释“超光速粒子”实验的结果。
我们在生活中常常可以碰到这种情况:希望到什么地方去,又没有现成的路可走,就只好不断去尝试不同的路径,也许最后会发现有一条途径可以到达,抑或根本就没有途径可以到达。人类认识世界、改造世界本身也是这样一个探索的过程,或许失败与成功只是尝试的这条路走通或未走通的区别而已,我们应该对此有足够的理智与宽容。
4 征服癌症的道路
癌症研究权威期刊Cancer Cell在创刊10周年之际,回顾了过去的十年中人类的“抗癌”征途,更多的实验方法如RNA干扰、动物模型、DNA测序、生物组学以及合理药物设计等都蓬勃发展,促进了这一领域的探索研究。除此之外,在过去十几年里还出现了令人激动的几种癌症治疗新方式。
但是,虽然近年来在癌症分子生物学方面的进展令许多人振奋,但坦白来说,癌症治疗的真正效果并不明显,很多未扩散的癌症患者治愈良好,但如果癌细胞已经扩散,问题就异常难办,而这跟过去的状况差不多一样。就目前为止,我们还无法确切地弄清癌细胞生长的机制,即基因突变的规律,而且癌症研究人员觉得对癌症研究越多,就发现要蹚的“水”就似乎越深。因此有科学家认为,也许只有超越“常规”的创新思路才可能彻底改变人们对癌症的理解和治疗癌症的方法。
美国斯坦福大学医学院的生物学家Irving Weissman正在做出试探之举:一种抗体也许可以“对付”所有肿瘤细胞,十几年前Weissman就发现,人体血细胞中存在一种名为CD47的蛋白质,它是一个标记,能够阻碍免疫系统在健康血细胞循环时杀死它们,但狡猾的癌细胞也有这个标记来发出“别吃我”的信号,成功地欺骗免疫系统放过它们。之后Weissman就完全埋头于CD47的研究,通过小鼠肿瘤的移植实验证实,如果利用一种抗体抑制CD47,再通过刺激免疫系统把癌细胞当做是一些入侵者,就能够在某些情况下治愈小鼠体内的淋巴瘤和白血病。
更令人兴奋的是,Weissman说:“我们已经证明,CD47并非仅仅对淋巴瘤和白血病很重要,它对我们测试的每一种人类原发肿瘤都有用。”此外,Weissman还有了一个了不起的“副发现”:与健康细胞相比,癌细胞通常具有更高的CD47水平,而一个肿瘤制造了多少CD47,可以用来预测一位患者的存活几率!
Weissman的研究的确会使人们燃起美好的希望,因为发现一种“普适性”的抗癌药一直是医学界孜孜以求的目标。例如,青霉素的发现之所以伟大,就因为它以破坏细菌的细胞壁来起杀菌作用,这一原理使它成为不仅仅是对付某一种细菌,而是可以对付诸多细菌的“普适性”的抗生素。但是,CD47是否是人类战胜癌症的关键,还存在着诸多变数,因为人们在寻找这种“普适性”的抗癌药的过程中已经经历了不小挫折。美国麻省理工学院的癌症研究人员Tyler Jacks就强调:“一个真正肿瘤的环境非常复杂,而且可能具有额外的免疫抑制效果。尽管新研究充满了希望,但仍需要更多的工作来验证。”
Weissman的研究小组如今已经收到2000万美元的资助,来将这些发现从小鼠研究转向人体安全试验。Weissman表示:“我们已经拥有足够的数据,第1期的人体试验即将快速而慎重地推进。”
其他的抗癌治疗也有好消息传来,美国哈钦森癌症研究中心的科学家在胰腺癌治疗方面取得了巨大进展。
胰腺癌是致命率最高的癌症,它具有一种特殊的生物学特性,对化疗具有“坚强”的抵抗能力,确诊后的平均存活期只有4到6个月。科学家使用一种名为“PEGPH20”的酶与化疗特定药物结合在一起,就可以有效地打破了胰腺肿瘤对化疗的抵抗力,使化疗药物顺利进入并在所有癌细胞组织中扩散。实验结果表明,这种方法可在治疗开始后使小鼠的存活率提高70%,项目负责人Sunil Xingelani掩饰不住自己的兴奋之情:“这是我们在已进行的所有临床前研究中取得的最高存活率,与已报告的最佳人体临床试验结果不相上下。”
苹果总裁乔布斯就病逝于胰腺癌,那个刻上“bye”的红苹果已深印于人们的脑海之中,至今让人唏嘘不已。而现在,科学家的努力正显现成效,为正遭受胰腺癌折磨的病人带来治愈的希望。
一些超越“常规”的癌症治疗手段也在摸索中继续前行。其中,最令人眼前一亮的是近来研究异常活跃的低温等离子体法。 当外加电压达到气体的着火电压时,气体分子就会被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体——低温等离子体,低温等离子体有着非常令人着迷的特性,可以使分子在极短的时间内发生分解,“眼明手快”的医学界正把它拿来用于各种疾病的治疗。日本名古屋大学教授吉川史隆率领的研究小组就发现,利用特殊装置产生的等离子体照射卵巢癌细胞约10分钟,70%的卵巢癌细胞就死亡了,而周围的细胞不受损害,而这已达到有效的治疗结果。吉川史隆说:“现治疗癌症主要依靠手术、放疗和化疗,等离子体有可能成为第四大治疗方法。”
另外,德国维尔茨堡大学Danielle Murphy教授的新方法也值得一提,他发现一种关键酶,抑制它可以让癌细胞“饿”死,之前有切断营养源让癌细胞“饿”死的办法,这种新方法实施起来更方便,也更有效;美国佐治亚大学的助理教授赵群发现,利用磁性氧化铁纳米粒子和交变磁场,亦可在半小时内杀死位于小鼠头部和颈部的癌变肿瘤细胞,而不损害健康的细胞和组织。癌症治疗的新思路层出不穷,但形成有效的抗癌疗法尚需时日。
在1971年人类首次踏上月球之际,尼克松总统就宣布了一个新目标:要在1976年美国建国两百周年纪念前攻克癌症。但这样的期限却一再推迟。如今,奥巴马总统在讨论他的医疗保健计划时,也宣布要寻找“治愈”癌症的方法,并计划增加三分之一的癌症研究资金。在征服癌症的漫漫长路中,人们正急切寻找一盏最亮的指路明灯。
5 冒险医疗:艾滋治愈血癌
2012年12月,世界各大科学媒体都不约而同,把关注的目光投向一位英国小姑娘Emily身上。
照片中的小Emily怀抱一只可爱的小狗,聪明调皮、笑靥如花,但你能想象得到,就在6个月前,年仅7岁的Emily已是瘦弱如骨、奄奄一息,被认为走到了生命的尽头?
2010年,5岁的Emily经诊断,身患急性淋巴细胞白血病,这是一种高发于儿童的血癌类型。在与病魔抗争两年后,常规的化疗和骨髓移植治疗对Emily已完全失去了作用,也就是说,Emily基本上没有了活下去的希望。
绝望之中,Emily被选定为用艾滋病病毒治疗白血病儿童临床试验者。之前,这种方法仅在成年人中试验,此举完全是一次无可奈何的“冒险医疗”。
在当今社会中,艾滋病和癌症是令人谈之色变的两大顽症,而利用艾滋病病毒来治疗白血病,这一实验性医疗方式听起来太像中国武侠小说中的情节“以毒攻毒”了——《神雕侠侣》中,杨过就是用“断肠草”解了“情花”之毒,而两者都是致命的毒药。艾滋病病毒与癌细胞类似,它们都会在人体内疯狂繁殖而无法控制,利用它们同样“狠毒”的特点来互相残杀,的确让现代医学治疗蒙上了一层神秘的“东方药理”色彩。
主治医生、美国宾夕法尼亚大学和费城儿童医院的格鲁普大夫将艾滋病病毒基因改造后,去掉了其致病性,转入到从Emily体内分离出的T细胞上。本来,T细胞是人体自身免疫系统的“防范”外敌的最重要细胞,但是,它偏偏对癌细胞束手无策。但是,结合了艾滋病病毒的T细胞顷刻之间就会具有“超能力”,只要见着癌细胞就会一路“砍杀”。现在,这种“超能力”T细胞被注射回了Emily的体内。
刚开始治疗后,情况十分危急,Emily出现了40.6℃的高烧和其他药物反应。十分幸运的是,格鲁普医生随后发现了原因——这是T细胞杀死癌细胞时造成的免疫反应所致。用药阻止免疫反应的12个小时后,Emily逐渐脱离了危险。在随后的6个月里,Emily身体中的癌细胞数量大大减少,最后完全消失。
Emily康复的消息立刻传遍了全世界——她成为由艾滋病病毒改造自身T细胞疗法治愈的首位白血病儿童,让整个医学界极为振奋。该医院医学中心主任Carl Joan激动地表示,Emily的治愈不仅说明了治疗白血病的有效性,将来还可能延伸到治疗其他癌症上,并彻底改变癌症的治疗方式。
早在2003年,Joan医生就开始了这一开创性实验。有趣的是,之前他的目的是用改造过的T细胞来治疗艾滋病,现在是“反其道而行之”。当然,这一治疗方式还并不完美——与Emily同时治疗的其他11位病人效果并不这么好,而且“超能力”T细胞在治疗中会同时杀死另一种B免疫细胞,病人之后需要终身定期注射免疫球蛋白来维持正常的免疫功能。科学家还需要再接再厉,寻求安全性最大化的医疗方案,但Emily此时此刻的状况,已经是无比艰难的抗癌史上一次了不起的“里程碑”式的成功事件了。
无独有偶,美国威斯康星大学卡邦癌症中心的科学家也发现了一种抗癌新方式——人类细胞存在一种被称为“核分裂”的新形式。这是一种对错误细胞分裂的天然补救机制,能预防细胞步入“癌”途。
我们知道,正常的细胞分裂是先按照原有成分复制出一套完全一样的副本,包括细胞核中的DNA染色体;然后开始“有丝分裂”,两套完全一样的成分将朝相反方向分开,但它们还在同一个细胞内;最后是“胞质分裂”,一个细胞分成两个子细胞。 但是,如果这一过程出现错误,会导致细胞染色体倍数异常或出现错误的染色体,细胞将不受遏制地生长,这就是癌症形成的原因。但是,马克·博卡德血液肿瘤学研究小组却惊异地发现,这些“错误细胞”再次分裂时,如果不经过“有丝分裂”和“胞质分裂”阶段,而是直接由一个细胞变成了两个细胞时,每个新细胞就会恢复正常状况,即一个完整无缺的细胞核包含一套完整的染色体!
这真是一个见证奇迹的时刻!博卡德认为这种新的细胞分裂方式是人类自身存在的一种对“错误细胞”分裂的补救机制,在实验中,他们用一种常规化学物质阻止了“错误细胞”的“有丝分裂”和“胞质分裂”,让它们直接“核分裂”,发现90%的“错误细胞”都会从故障中恢复正常。看来,人体自身的“精妙设计”还远远未能被充分认知,如果科学能“顺势而为”,将这种“天然的抗癌机制”发扬光大,无疑会成就一种绝妙的抗癌新方法,安全、有效,简单,这是所有医疗技术追求的理想目标,英国威康信托基金会桑格研究所的保罗·库普兰就在“基因测序”技术中也取得了类似的突破:只要很少量的DNA(1纳克,10亿分之一克)就能获得序列数据,仅为常规测序方法的500分之一到600分之一。
而一旦技术得到优化,将在快速、高效确定细菌和病毒的“身份”方面具有极大的应用潜力。
在癌症治疗中,传统治疗方法包括手术切除、化学治疗和放射治疗,而这种治疗的二次伤害已大于癌症本身,一直是困扰现代医学的全球性难题。如何独辟蹊径,探求最理想的治疗方案,已经成为癌症治疗领域科学家面临的最重大挑战,而赋予患者自己的免疫系统与癌症持久战斗的能力,可能就是达到最后成功的途径中最有希望的一个。
6 戒除毒品的希望曙光
2012年2月12日,美国歌坛天后Whitney Houston的死亡震惊了整个世界。以毒品为分水岭,“在这之前她的演艺事业是一个神话,在这之后则是一个笑话”,一篇悼念文章如是总结她的一生。在Whitney年仅 48岁的生命历程中,后20年基本上是在对毒品的反复沉溺与争斗中度过。在这一点上,毒品对任何人,无论是天才还是普通人都非常“公平”,那就是,所有人最终都会走上可怕的“自我毁灭”之路。
此时,一则不久前并未引起过多关注的消息重新回归人们的热点视线之中:2012年2月2日,墨西哥卫生部长Salomon Chertorivski宣布,一种用来对抗海洛因成瘾的疫苗将在5年内用在人类身上。