全国科学与工程周

本周,剑桥科学节的所有乐趣,我们发现了冰淇淋的酷科学,微生物的世界,诺贝尔奖,信鸽是如何导航的……
3月18日

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剑桥科学节标志

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每年的剑桥科学节都会庆祝英国一些最优秀、最令人兴奋的科学和工程,而裸体科学家也在那里!金宝搏app最新下载了解冰淇淋的酷科学,微生物的微观世界,以及最愚蠢的诺贝尔科学奖。在更远的地方,奥克兰大学的彼得·梅特卡夫解开了一个病毒石棺的秘密,来自加州理工学院的迈克·布朗讨论了柯伊伯带一些神秘物体的起源。为了让我们冷静下来,戴夫和阿齐坐下来解释喝冰啤酒的最佳方法。

在这一集里

是什么导致地球有磁场?

是什么导致地球有磁场?

是什么导致地球有磁场?

戴夫:他们不确定,但他们认为这与地球的中心是一个液态金属球有关,在那里你会得到对流。有一件奇怪的事情,它激发自己,把自己变成一个发电机,你得到电流,形成一个电磁体,这就是他们认为形成磁场的原因。克里斯-球场时不时会翻转,不是吗?我认为平均每10万年发生一次,但实际上还不到10万年。

戴夫:是的,他们认为我们很快就会有一个,因为地球的磁场正在迅速变弱。

克里斯:那么北极变成南极了吗?戴夫:是的。

抑郁症

喜怒无常的青少年

这太不公平了——研究人员偶然发现了青少年焦虑的原因。来自纽约州立大学下州医疗中心的谢丽尔·史密斯发现,一种叫做THP或异孕酮的激素,通常能在成年人中激发精神平静,但在青少年的大脑中却起相反的作用。在青春期前后,神经化学物质GABA的细胞受体(对接站)水平显著增加。抑郁症这在大脑控制情绪的边缘系统中表现得尤为明显。THP通常会增加GABA信号系统的活性,这反过来有助于减少焦虑,并作为天然的压力克星。但在青春期,它会产生相反的效果,反而会使大脑的情绪中心更加兴奋,引发焦虑和情绪波动。值得庆幸的是,父母们可以集体松一口气了,因为这种影响只是暂时的(除了那些似乎随着年龄增长而变得越来越严重的男性)!

绿头鸭(雌性),本拿比湖地区公园(Piper Spit),不列颠哥伦比亚省本拿比

磁导航-在喙的轴承

信鸽可以跨越一千多英里安全地找到回家的路。因为鸟类没有卫星导航,它们不得不依靠更自然的导航,比如用太阳的位置作为指南针。www.naturespicsonline.com" alt="飞行中的雌绿头鸭">一段时间以来,人们都知道鸟类也利用地球的磁场来帮助它们找到路,但我们对它的实际工作方式知之甚少。科学家们已经想了一段时间,像鸽子这样的鸟类可能在它们身体的某个地方有铁基分子,可以对磁场做出反应。现在,法兰克福大学的Gerta Fleissner和她的同事可能已经发现了难以捉摸的粒子。研究人员在被称为感觉树突的神经细胞的特殊部位发现了铁基磁赤铁矿和磁铁矿的小颗粒,感觉树突位于信鸽上喙的皮肤衬里。磁铁矿和磁铁矿是含有氧化铁化合物的晶体,由铁与氧反应形成。研究人员发现,这些树突以复杂的三维模式排列。科学家们认为,这可以让鸟类在三维空间中找到自己的方位,利用地球磁场来确定自己的位置。实际上,它们的喙里有自己的卫星导航系统。也有人认为,这种神经细胞系统可能也存在于其他类型的鸟类,甚至一些利用地球磁场导航的动物身上。一些科学家认为,像这样的微小磁性颗粒未来甚至可以用于药物输送或数据存储。

图2:火星表面

火星上发现了大量的冰

2003年12月,欧洲“火星快车”号宇宙飞船抵达火星轨道,开始研究这颗行星。它包括一个名为MARSIS的巨大雷达,该雷达被设计用于使用长波无线电波观察火星表面以下。为了产生长波,你需要一个非常大的天线,在这个例子中是40米长。这是爆炸性的,工程师们非常担心会摧毁飞船的其余部分。2005年年中,他们终于成功地部署了天线。图2:火星表面自2005年以来,该团队一直在收集和分析火星表面以下的数据。在火星的南极有一个很大的冰帽,陆地在冰帽的边缘上升,所以科学家们认为在冰帽下,陆地一直在上升,所以它很小。然而,来自MARSIS雷达的新数据显示,陆地趋于平坦,因此冰盖厚度为2-3英里,至少90%是水。这些水足够用11米厚的水覆盖整个火星。

然而,从火星上的特征来看,火星上的水肯定比这个多十倍,所以科学家们仍在寻找剩余的水。

烟草角虫毛虫,以番茄植株为食

在你生病之前点击(如果你是毛毛虫)

科学家们发现,当受到威胁时,一种丝毛虫会发出一系列类似指甲折断的声音。紧接着,它们会从嘴里分泌出一团恶臭的液体,这可能是为了阻止蚂蚁和老鼠等捕食者,它们会避开涂有这种化学物质的食物。烟草角虫毛虫加拿大渥太华大学的萨拉·布朗在《实验生物学》杂志上发表文章称,毛毛虫可以被说服进行这种防御动作,以回应家鸡的不必要关注,甚至是一副镊子形式的假捕食者。她认为毛毛虫会诉诸于声音警告,这样它们就不需要诉诸通常的威慑形式——鲜艳的颜色。这意味着它们可以在“偶然”的捕食者面前保持伪装,但如果被发现,它们就会发出令人不快的声音。

《托斯卡纳将军》,亚历山德罗·德尔·博罗,17世纪

脂肪会引发炎症

如果你在肚子上有一个备用轮胎,你可能认为它只是影响了你的衣服尺寸。但越来越明显的是,过量的脂肪会对健康产生重大影响。现在,美国的研究人员发现,腹部的脂肪实际上可能会加剧体内的炎症。

肥胖

当你想到炎症这个词时,你可能会想到伤口感染时出现的红肿。但全身的炎症——以及与之相关的分子——在许多疾病中起着重要作用,包括糖尿病、心脏病和癌症。这种类型的炎症称为“全身性炎症”。大多数关于腹部脂肪的研究都关注皮下脂肪——皮肤下面的东西——但他们还没有发现这种脂肪和炎症之间的联系。

在这项研究中,研究人员观察了内脏脂肪,内脏脂肪包裹在腹部的内脏器官上。为此,他们从肥胖人群的肝门静脉中采集了血液样本,肝门静脉将血液从消化器官输送到肝脏。然后,他们将其与从手臂上采集的血液进行比较。然后,科学家们测量了与炎症有关的不同分子的水平。他们发现两种名为IL-6和c反应蛋白的分子水平很高,这两种分子已知与全身炎症有关,并与高血压、胰岛素抵抗和2型糖尿病等疾病有关。

医生说,如果你是苹果型的人,脂肪储存在你的肚子上,那么你患心脏病和糖尿病的风险比梨型的人更大,臀部和大腿更胖。研究人员认为,脂肪的这种炎症功能可能是原因所在,他们还建议,控制啤酒肚的大小可能比衣服的合身更有帮助。

热水先结冰还是冷水先结冰?

水里有对流…

如果你有温暖的东西,它的密度就会降低,所以它会上升,而较冷的东西会下沉。这就形成了一个旋转的循环。

如果你把它放在冰箱里,因为水被热量搅起了,水会开始运动它会持续运动很长一段时间这将继续混合水使它在冷却后比冷水更快地失去热量因为它更静态,一开始不怎么动。

因此,在冷冻过程中,冷水可能会被热水取代。

显而易见的是,冷水会先结冰,因为它损失的能量更少,但我听说热水会更快结冰,但我没有详细研究过。对流帮助水首先结冰是有道理的。

另一件事是,如果你把水加热煮沸你会把所有溶解在水里的气体赶走,这些气体可能会降低凝固点。

所以,如果你公平地做实验,用蒸馏水之类的东西,这将是一种准确的测试方法。

想象一架飞机在云层中飞行

为什么你只能偶尔看到汽迹?

这与天气有关,因为所有飞机都使用同样的燃料,煤油,其中含有碳和氢。当你燃烧燃料氢气和空气中的氧气结合形成水,然后凝结形成你看到的又长又薄的云。如果飞机在特别干燥的空气中飞行,这些水滴会很快蒸发,如果它在已经很潮湿的空气中飞行,那么水就不会蒸发,云就会持续很长时间。

巨大的ATLAS探测器——LHC四个探测器中最大的一个。看看背景中舷梯上的那个人!

17:11 -在柯伊伯带发现的物体受到撞击

在柯伊伯带发现了一个被冥王星一半大小的物体撞击的物体,这一发现揭示了我们太阳系的结构信息

在柯伊伯带发现的物体受到了撞击
加州理工学院迈克·布朗教授

克里斯-迈克在太阳系边缘的柯伊伯带发现了一个物体。给我们讲讲这个东西吧,迈克?

阿特拉斯

迈克:这是你无意中发现的非常有趣的东西之一,你根本不知道它在那里。几年前我们发现了这个非常有趣的物体,它在海王星之外的太空中。它在一个维度上比冥王星大,但在另一个维度上它的大小实际上是冥王星的一半,它的形状就像一个美式足球,它的一些空气被释放出来,如果被踩在上面,它每四个小时旋转一次。我们最近发现的是,这个物体是被别的东西撞碎的可能是冥王星大小的一半,可能是40亿年前这就是导致它旋转的原因我们最后发现的有趣的事情是它被撞碎后脱落的其他大块。

克里斯-那他们去哪了?你可以预料,如果有什么东西被冥王星大小的东西撞了,残余物就会消失。

Mike -其中两个小碎片进入了这个物体周围的轨道,我们发现的其他六个碎片没有在物体周围的轨道上但是它们在太阳周围的轨道上。它们是从物体本身喷射出来的但喷射的速度不够快所以你仍然可以在海王星附近看到它们。

克里斯:你怎么知道这些物体实际上是来自最初被撞的母物体,而不是来自附近的其他碎片?

迈克:我们之所以知道这些是原始身体上的大块,唯一的原因是它们都是由完全相同的材料制成的,我们没有发现任何其他东西是由完全相同的材料制成的。当我们发现第一个物体时,我们想,哇,这是一个旋转得非常快的大物体,形状像一个足球,然后我们发现了一些更小的物体,我们想,这是怎么回事?然后我们恍然大悟,它们都在绕太阳运行的轨道上,如果你追溯它们的轨道,你会发现它们相交。

克里斯-这就是外太阳系,但它是否给我们提供了关于你在离地球更近的地方看到的结构的线索?

迈克:对内太阳系来说,这一令人着迷的暗示是,这次碰撞可能发生在45亿年前,就在太阳系形成之初。这次碰撞碰巧发生在太阳系的一个接近不稳定的区域,也就是说,如果你把什么东西放在那里的轨道上,它不会在轨道上停留很长时间。这意味着这次碰撞产生的所有碎片都有机会变得不稳定,当它们变得不稳定时,它们就会进入太阳系内部,形成我们今天所说的彗星。所以很有可能,事实上是不可避免的我们生活中看到的一些彗星就是来自于这次实际的碰撞。也一定是在过去的某个时候,这个巨大物体的碎片落在了地球上。

航天飞机

在航天飞机发射后发光?

航天飞机只是燃烧氢和氧,产生水,然后形成云,就像飞机一样。如果随着时间的推移,光线正确地捕捉到了它,或者它可能在一段时间内没有完全凝结,然后光线捕捉到了它,因此在一段时间后才发光。

煎蛋,单面煎。

当你油炸食物时会发生什么?

它被称为美拉德反应,以法国化学家路易斯·卡米尔·美拉德的名字命名。

这是碳水化合物基团(主要是糖)和蛋白质或氨基酸(它们是蛋白质的组成部分)之间的化学反应。

它发生在148摄氏度左右,当这些糖基与氨基酸基结合时,它们形成了这些美味的棕色焦糖化物质,味道很好——这就是烹饪时的美妙香气。

因为它发生在148华氏度——比水的沸点高48华氏度——这就是为什么你得到的油炸食品的稠度、味道和质地与煮沸食品截然不同。

蚊子喂

地中海贫血能阻止你得疟疾吗?

没错,每个基因都有两个拷贝;一个来自妈妈,一个来自爸爸。如果你有两个血红蛋白基因的副本那么你就会有很严重的地中海贫血。

如果你只有一个无用的拷贝,那么它实际上可以保护你免受血液寄生虫的侵害,比如疟疾。它使红细胞不适合生存,所以没有东西可以在里面生长。

疟疾作为一种寄生虫,最适合在特定类型的细胞和细胞环境中生存,所以如果你通过在那里加入不同的化学物质来改变它,因为基因略有不同,结果是你最终会得到一个不太适合寄生虫生长的家园,结果是它不能很好地生长。

剑桥科学节标志

29:41 -最棒的

剑桥科学节——开幕式亮点

最棒的

你不可能没有注意到,事实上这是国家科学与工程周,剑桥科学节正在如火如荼地进行。昨天是盛大的开幕式,至少有一万人来到小镇,渴望亲身体验和互动。真正的大发射发生在昨天,我和裸体科学家团队的其他一些成员一起去了解更多关于它的信息。金宝搏app最新下载我的第一站是病理科,在那里我有机会和吉莉安·弗雷泽博士一起见到了生活在我体内和身上的微生物。剑桥科学节标志吉莉安:我们今天要做的是向大家展示与我们身体有关的细菌类型。我们决定培养一些我们在自己身上发现的细菌,例如,我用牙签取了一些牙菌斑然后我把它们放在琼脂板上,然后我把这些细菌染色放在显微镜下看那里有什么。

克里斯-那么就我们所知,谁是这个部门细菌感染最多的病理学家?是你吗?

是的,这个荣誉绝对属于我,我们发现一些非常有趣的虫子潜伏在我的嘴里;有一些梭杆菌,这是一种长而分支的细菌,我们还发现了一些链球菌,它们通常会导致喉咙痛,但有些链球菌实际上对我们很好,可以保护我们免受有害细菌的侵害。

克里斯-你看起来没病。你看起来没有被细菌感染,那么你身上和体内都有这么多细菌,怎么可能不生病呢?

吉莉安:它们实际上对我们非常重要,可以帮助防止有害细菌在我们的上皮表面站稳脚跟。它们在这些表面定居,防止有害细菌附着在那里,它们也可以产生毒素来对抗这些有害细菌,杀死它们。

克里斯:这些虫子是怎么到处跑的?

吉莉安:如果我们看一下显微镜,这里有一些实验室大肠杆菌K12,这些是活动细菌。你可以看到它们移动得非常快,这些细菌有这些神奇的旋转纳米机器,叫做鞭毛,它们是长长的螺旋桨,从细菌细胞表面延伸出来,它们以惊人的高速度旋转,每分钟可达60000转。

克里斯-我并不是要侮辱细菌,但它们并不以智力著称。那么它们是怎么知道该往哪边游的呢?

吉莉安:实际上细菌是非常聪明的,它们有记忆,它们可以通过品尝环境中的化学物质来感知环境。他们可以记住一秒钟前他们的环境是什么样子,并决定他们的生活是变得更好,还是变得更糟。它们可以改变方向,这样它们就可以去一个更好的地方,也许是一个有更多营养的地方。

克里斯-吉莉安·弗雷泽她自己承认她是病理科细菌感染最多的人。就在我与大肠杆菌亲密接触的时候,裸体科学家Meera Senthilingam听说化学系正在进行一场美味的演示。

Meera -显然在“化学行动”,他们正在用液氮制作冰淇淋作为演示之一。这种方法应该会做出非常美味的结果,所以我要去看看我能不能弄到一些。

化学家,我们现在要做的是做冰淇淋,我们把三种冰淇淋原料放进去。首先是奶油,然后是牛奶,最后是我认为最重要的配料——糖。所以如果你在家里的工厂里做冰淇淋,你会做的方法是把它放在一个普通的商业冰箱里,大约是零下25度,你会在它冻结的时候搅拌它。我们没有商用冷冻机我们也没有几个小时的时间来做这个,所以我们要用的是液氮。冰淇淋如此美味的原因是糖溶解在牛奶中的水里,然后冻成小冰晶。你感觉不到这些冰晶,因为它们太小了,它们被牛奶中的脂肪包围着,当你把它们放进嘴里时,它们感觉像奶油一样。当脂肪被你嘴里的酶消化时,它会释放出冰晶,糖会击中你——砰!-在你的舌头上。当氮气蒸发时它从比它更热的奶油中吸取能量,所以它在蒸发时冷却了奶油。你觉得那像冰淇淋吗?

观众:是的!

药剂师:好的,上菜吧。

米拉:我和西蒙在一起,他将解释为什么用液氮制作的冰淇淋味道更好。

西蒙:当你品尝冰淇淋的时候,你是在品尝冰晶的质地和颗粒大小。所以如果你在零下178摄氏度的温度下快速冷冻,你会得到更小的晶体,所以吃起来就不会像粒状的了。

米拉-你们叫什么名字?

劳伦斯-劳伦斯

伊泽贝尔-伊泽贝尔

米拉-你觉得怎么样?

劳伦斯:我觉得从它上面冒出来的烟真的很神秘,很有趣。

伊泽贝尔:真的很好吃,很香,像奶油一样。

米拉:嗯,我觉得它很好吃,所以我去找技术人员,看看我能不能说服他让我带一些液氮回家。

这证明了另一个科学理论——你总是可以相信女孩们会找到食物,特别是如果是冰淇淋或巧克力。周六还有马克·亚伯拉罕的演讲,他是搞笑诺贝尔奖的创始人。与更吉祥的名字不同,它们被授予科学成就,让人发笑,然后思考。之前的获奖者包括一个医生团队,他们的研究表明,住在播放乡村音乐的电台附近的人平均而言更有可能自杀,另一项研究试图证实肚脐绒毛总是蓝色的神话。本·瓦尔斯勒去看看参观者对搞笑诺贝尔奖的看法。

马克:大多数奖项都是颁给最好或最差的东西,最好或最差对搞笑诺贝尔奖来说并不重要。重要或没有价值,这也不重要。重要的是你做了一件首先让人们发笑,然后让他们思考的事情

Ben:你为什么决定来参加搞笑诺贝尔奖颁奖典礼?

男1:我们几年前就看过了,当时真的很开心。所以我们又来看了一遍,看看有没有什么新发现。

男人2 -因为我相信这很有趣。

男3 -笑话科学的想法很吸引我。我很期待。

马克:搞笑诺贝尔奖每年颁发一次,我们从1991年开始这样做。我们一年出十部这样的片子,都是些先让人发笑,然后让人思考的东西。搞笑诺贝尔文学奖被授予丹尼尔·奥本海默,因为他的报告名为《无必要使用博学白话的后果——不必要使用长词的问题》。搞笑诺贝尔医学奖被授予田纳西州的弗朗西斯·费斯迈尔博士,他的医学病例报告名为“用直肠指指按摩终止顽固性打嗝”。这里有人需要澄清这个概念吗?这里有人现在打嗝吗?

本:你觉得我们对科学是不是有点太严肃了?

男4 -是的,我想我们是相当多的时间。我认为这是一个很好的例子。

女1:哦,是的。

所以很高兴在这样的事情上看到一个轻松的方法?

女人2 -哦,当然!读了博士之后,人们会非常认真地对待它。

克里斯-我认为只要想到直肠指检就足以治愈大多数打嗝。这是本·瓦尔斯勒对搞笑诺贝尔奖的了解。现在有一个人显然非常享受这个节日,那就是牛津大学的副校长艾莉森·理查德教授。

艾莉森:我认为今年的剑桥科学节非常精彩。当然,每年都很精彩,我怎么知道的?你只是四处走走,看看孩子们的脸,孩子们完全专注,志愿者们也完全专注于和孩子们交谈;这只是一种约定——复杂的事情变得简单易懂,甚至像我这样的人也会想象一下,你真的理解了其中的一些东西。我有个问题要问你因为今天早上我有很多问题都答错了,你知道人体有多少块骨头吗?

克里斯-成人还是婴儿?

艾莉森-成人。

克里斯- 206。

Alison -哦,哦,哦,裸体科学家你什么都知道!另一个答案是348,现在我是一名生物人类学家,我的答案是错的,所以学习永远不会太晚,我认为这是给成年人的信息。你总能学到更多。

克里斯-我无法告诉你我有多轻松,因为我可以回答这个问题,因为我的信用是在冲浪。

艾莉森-太棒了,太棒了《裸体科学家》,我很佩服。

克里斯:这个非常有趣的彩色东西是什么?

艾莉森:这是DNA的双螺旋结构,也是一种分子折纸。我把纸折起来做的。如果你看不见的话,很难形容,但我很自豪,它会回家,放在我的壁炉架上。制作它很有趣,对我来说,这是这个节日的体现——它把非常复杂的想法变成了你可以实际操作、带走和思考的东西,这太棒了。

克里斯:你一定收集了很多这些东西,因为去年你拿着一个巨大的粉红色气球到处走,你告诉我那是一些沙门氏菌。

艾莉森:那根本不是一个巨大的粉色气球——那是一个细菌,我不记得是什么物种了,但那绝对是一个细菌。在那之前的一年,我造了一个机器人,也许你不记得了,但我仍然拥有它——我的机器人汽车,它很棒。

克里斯:你接下来要去哪里?

艾莉森-现在我要去大学中心那里有一个起重机建造挑战。我不知道那是什么意思,但我会去看看的。

克里斯-剑桥大学副校长艾莉森·理查德昨天在剑桥科学节上。这是全国最大的免费科学节。所有的活动和展览都将持续一周,如果你想去的话,有很多值得一看的东西。一周后还有一个大型的“周六科学”活动,所有细节都在他们的网站上,网址是cambridgescience.org

珊瑚花园

40:40 -共生与气候变化-科学更新

三种相互依赖的生物喜欢非常热的天气,以及全球变暖是如何导致珊瑚和它们的藻类伙伴分手的。

共生与气候变化——科学更新

本周,对于裸科学家来说,共生金宝搏app最新下载关系遇到了气候变化。如果你不记得在学校里讲过,共生是指完全不同类型的生物体以一种互利的关系生活在一起——有点像婚姻。我要讲的是三种相互依赖的生物,它们非常喜欢高温。但首先,切尔西告诉我们全球变暖是如何导致珊瑚和它们的藻类伙伴分裂的。

即使你担心全球变暖,它可能看起来是一个相当遥远的威胁。但对珊瑚礁来说,这是一个明显而现实的危险。康奈尔大学的进化生态学家德鲁·哈维尔(Drew Harvell)说,温暖的温度似乎削弱了珊瑚的免疫系统,同时导致疾病肆虐:这是一种连环打击。更重要的是,珊瑚与一种为它们提供氧气和营养的藻类有共生关系。

德鲁·哈维尔(康奈尔大学):

藻类实际上对温度变化非常敏感,所以即使温度升高一到两度,也会导致共生关系破裂,珊瑚也会死亡。

事实上,科学家已经在世界各地记录了几起与热有关的珊瑚死亡案例。哈维尔和其他人希望找到方法来拯救那些幸存下来的人,提高他们的免疫力,杀死他们的疾病,并保护他们免受人类的侵害。

谢谢,切尔西。在美国的黄石国家公园里有一种叫做“恐慌草”的草,它生长在炎热的地热土壤中,温度可以达到50摄氏度。最近发现,植物根部的一种真菌使这成为可能:真菌和草都不能单独承受高温。

但现在,研究人员发现,这种真菌只有在感染了病毒后才具有这种耐热能力。俄克拉荷马州塞缪尔·罗伯茨诺贝尔基金会的玛丽莲·鲁辛克表示,他们通过治疗一些感染病毒的植物,揭示了这种三方依赖关系。

玛丽莲·罗斯福克(塞缪尔·罗伯茨诺贝尔基金会):

当这些植物被感染了病毒的真菌定植时,它们就具有了耐热性。当它们被没有病毒的真菌或没有真菌的真菌殖民时,它们在热应激下死亡。Roossinck说,理解像这样的生存机制不仅仅是学术上的有趣。

随着我们现在面临的全球气候变化,我们将在地球上看到更多的极端环境,这将包括更高的温度,可能还有更多的干旱期。所以我们需要了解植物通常是如何忍受自然极端环境的。当今天看来极端的环境变得更加正常时,这可能会让我们更好地种植作物。

谢谢你,鲍勃。下次我们将讨论一些科学家是如何利用声音让视力受损的人可以进入公共水族馆的。在那之前,我是切尔西·沃尔德……-

…我是Bob Hirshon,来自美国科学协会。回到你身上,裸体科学家…

诺如病毒,用负染色透射电镜成像。棒材尺度为50纳米

43:36 -水晶石棺中的病毒颗粒

由于它们的晶体结构,昆虫病毒是坚不可摧的——为什么这很重要?在这里找到答案。

水晶石棺中的病毒颗粒
奥克兰彼得梅特卡夫大学教授

新西兰奥克兰大学的克里斯-彼得·梅特卡夫发现了一种昆虫病毒的非常有趣的晶体结构。它在细胞中制造这些东西,它们的行为有点像病毒的石棺,病毒被锁在这个晶体结构中,当病毒离开昆虫进入土壤时,它会保护病毒。这些东西等待不幸的昆虫过来,然后感染它们。他最近在《自然》杂志上发表了这篇文章所以这显然是一个重要的发现,虽然这是一个谜,但它是如何工作的,不是吗,彼得?

诺瓦克病毒

是的,这些晶体在19世纪末就被发现了th它们是第一个也是唯一一个可以用显微镜看到的病毒。人们一直对这些晶体是什么感到困惑,事实证明这些晶体实际上含有病毒颗粒。它们太小了,用显微镜看不见。

克里斯:彼得,每个水晶里有几个?

彼得:每个晶体都含有成千上万的病毒颗粒,所以昆虫被感染时吃的实际感染物体是一个含有病毒颗粒的小晶体。

Chris -为什么它需要使用这种方法,因为周围有很多病毒不使用这种技术,那么为什么这些昆虫病毒必须制造这些聪明的石棺来把自己锁在里面呢?

彼得:没人知道,但我们认为晶体可以稳定病毒,大多数病毒在环境中存活的时间不长,但这些含有病毒的晶体可以存活很多年。事实上,当你吃超市里的卷心菜时,你很可能吃进了这些病毒,因为这些晶体持续的时间很长,它们真的不可能被清除。

克里斯:你是怎么打破它们的结构的?你是怎么知道这些晶体是由什么组成的?

虽然这些晶体大到可以用光学显微镜看到,但与蛋白质晶体学家通常使用的晶体相比,它们还是很小的。我们是x射线晶体学家,我们在瑞士光源上使用一种非常特殊的新型微x射线束,这是苏黎世附近的一个同步加速器。我们用这种光束来照射这些晶体,以找出原子结构。

克里斯- x射线进入晶体后会到处反弹出来的光束的模式告诉你晶体内部原子是如何排列的。

彼得:没错。

Chris -那么现在你已经猜到了这一点这是否告诉了你一些有用的东西关于我们如何将这些特殊的晶体用于医学或技术?

是的,确实如此因为我们所做的是弄清楚晶体的原子结构所以我们知道了它们是如何非常详细地形成的这意味着我们可以修改它们有趣的是我们在晶体内部发现了核苷酸(DNA的亚基)这意味着我们可以在这些晶体中放入其他东西我们也知道如何将其他东西放入晶体中而不是病毒。所以晶体可以用作微型容器,非常小的物体可以容纳其他东西并使它们稳定。

Chris:既然你可以自然地稳定病毒,这就是昆虫病毒的工作原理,那么第三世界国家的一个大问题就是把疫苗放在冰箱里,因为第三世界国家没有足够长的电力来为冰箱供电。因此,你能把它作为一种新型的疫苗技术吗?你能把非常脆弱的病毒放进这些东西里吗?它们会被稳定下来,然后被运送到各地,在人们需要的时候送给他们,他们会保护他们。

彼得:是的,这当然是我们的想法之一。有各种各样的应用,蛋白质缺乏稳定性通常是生物技术中的一个大问题,所以像这样稳定它们的好方法通常很重要。

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