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刺杀病毒团长丨科技国际派

苏礼伟 直新闻 2020-10-13

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这是由投身媒体的理工男小伟写作的第15篇国际派,新视野阅读约需5分钟,前沿共8个。学有趣知识,看1周前沿,上好看又硬派的科技国际派。


潜行者



如果人能够活80岁,那么人生就是由250亿多一些的秒组成的。在这一秒,与前一秒和后一秒几乎没有什么变化。

 

然而这一秒,一粒在车厢中悬浮了数秒的病毒进入了呼吸道,与它的其他同伴在鼻毛等屏障前停止脚步不同,它进入了肺泡。

 

(肺泡显微图片)


在病毒的视角看来,肺泡的表面如参天大树一般遮天蔽日,但是细胞与细胞之间,就如同枝叶与枝叶之间一样,存在能够渗透缕缕阳光的缝隙。于是,它踮起脚尖,从细胞与细胞之间的缝隙穿行过去,拿起了自带的钥匙,开启了一个细胞的锁,轻而易举地进入了里面,又把门掩上了。

 

它坐在了控制台前,操纵着细胞内部工厂的流水线合成了成千上万个的自己,它们都很脆弱,细胞间巡查的免疫细胞一旦学会了怎么识别它,它们将无处藏身。不过它们也是幸运的,免疫细胞以前并没有接触过它们,它们还有时间。

 

(合成肽链的细胞器核糖体显微图片)


细胞层面上的计时,有时候很慢,神经细胞贯穿一生都不会死亡;有时候又很快,病毒吸附细胞并进入细胞内只需要几十分钟,而合成一个蛋白质又只需要几个小时,也许几个小时以后,病毒就不再是孤零零的一个了,而是成千上万个,而再过同样的一个复制周期,也不再是成千上万个,而是成千上万乘以成千上万个的病毒了。这样的数目,倘若一个一个地数,不知道得花上几年才能数清。

 

不过与在人体中的之前无数次的入侵一样,总有免疫细胞能够发现入侵者。在去年的同一时候,人体内也发生了一场初期规模类似的战争,那是一场普通感冒。起初免疫系统也没能识别出入侵者,病毒在体内攻城掠地,一时间烽烟四起。

 

(炎症反应显微图片)


而随后,机体引发了炎症反应,血液更多地流向了发生炎症的组织区域,使得表面组织得到了更多的氧气和营养物质。而一些纤维蛋白元凝结而成了假膜,掩埋病原体向深部蔓延。

 

免疫系统也开始行动了,最开始的是一些巡逻兵,它们识别出了病毒表面的特殊结构,层层上报之后,吸引来了更多的士兵。

 

(T淋巴细胞显微图片)


士兵有三种类型,在各处排兵布阵,形成了战力极强的作战梯队。在抗击病毒的入侵中,主力的是“超级无敌横冲直闯推塔火焰长枪重骑兵”T淋巴细胞,它能识别并杀死被病毒入侵了的细胞,那是病毒攻下的城池和藏身之处。

 

辅助的是“坚决果断百发百中狙击冰锥重弩骑射手”B淋巴细胞,它是军队中百发百中的弓箭手,在识别出抗原之后,它能特异性发射出“弓箭”,让游离于细胞外的病毒凝集失活。

 

(抗体艺术图片)


而打扫战场的是“胡吃海喝片甲不留扫荡尖刺盾牌重铠兵”巨噬细胞,它能够直接吞噬细胞残骸,由内置的溶酶体完全消化。而在平时,它可以吞噬衰老的细胞,清除体内的异物。

 

(巨噬细胞显微图片)


而面对入侵,很多时候的瓶颈就在于能否进行识别出潜行的入侵者。



一场事先张扬的入侵



事先演练,让免疫系统的“士兵”提前准备,是疫苗的原理。世界上第一次运用免疫规律进行预防疾病的作法,或许并不是人们了解了免疫规律后发明出来的,很久以前,就有健康者穿上感染者的衣服进行“辟邪”的做法。

 

而在1796年,一名英国一声注意到当地的挤奶女工没有得过天花,却生有永久性的牛痘。随后他得到了启发,将挤奶工手上收集到的牛痘脓包液涂在8岁的男孩手臂的划痕上。

 

随后那个8岁的男孩对天花病毒产生了免疫力。

 

(天花病毒感染组织后的显微图片)


而在1881年,巴斯德又向绵羊接种了炭疽杆菌,而在几个星期后,他向整个农场释放了这种细菌,而所有未接种的动物都死了,接种组的动物却安然无恙。

 

(炭疽杆菌显微图片)


这样的一种低强度破坏而使得机体获得免疫力的做法低成本而有效,在冠状病毒肆虐以来,疫苗的研发一直处在加急进行当中。而最近,疫苗的开发成功越来越近了。

 

我国研发疫苗采取了以下五种技术路线:

 

灭活疫苗:对病毒进行培养,随后对其进行灭活处理。剩下的死病毒无法具有传染性和致病性,却能刺激免疫系统清除病毒成分。

 

(免疫细胞大战入侵者显微图片)


基因工程重组亚单位疫苗:将保护性抗原基因在原核或真核细胞中表达,并以基因产物—蛋白质或多肽制成疫苗。

 

(合成蛋白质的细胞器高尔基体显微图片)


腺病毒载体疫苗:以腺病毒作为载体,将保护性抗原基因基因进行表达的疫苗。

 

(腺病毒显微图片)


减毒流感病毒载体疫苗:由减毒后的流感病毒作为载体,将保护性抗原基因进行表达的疫苗。

 

 

(流感病毒攻击细胞显微图片)


核酸疫苗:包括mRNA疫苗和DNA疫苗。

 

(RNA显微图片)


而目前研发成功的疫苗是腺病毒疫苗,这种腺病毒,它主要进攻的就是免疫系统的“兵营”淋巴腺,而对它进行改造过后,它就能像一辆“马车”一样,载着需要预防的病毒的特征在各个“兵营”中穿行,最终让机体获得对病毒的免疫力。

 

(淋巴管显微图片)



一句话前沿



CPRISPR-Cas9基因编辑技术首次直接用于人体实验治疗遗传性失明症。

 

(via Nature)

 

久坐不如深蹲,研究发现蹲着可以加速脂肪燃烧。

 

(via PNAS)

 

研究发现海龟可能会被悬浮在水中的塑料所吸引,因为它闻起来像食物。

 

(via CNET)

 

苹果手表可能会在ios14中加入血氧检测功能。

 

(via CNET)

 

航天技术公司SpaceX签署协议计划把游客和其他人送往国际空间站。

 

(via CNN)

 

它自己站起来的,谷歌机器人公司的研究人员成功让机器人在不依赖模拟试验的情况下自学行走。

 

 

(via Popular Mechanics)

 

我国学者实现相距1公里的高维量子纠缠分发。

 

(来源:新华网)

 

我国首次火星探测任务无线联试圆满完成。

 

(来源:央视新闻)

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