金庸群侠传 船位置:华裔科学家钱卓培育聪明鼠

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/04/28 15:06:05
日前,华裔科学家钱卓教授领导的美国普林斯顿大学科研小组与美国麻省理工学院、华盛顿大学的同行专家一起,经过移植NR2B基因成功地培育出一批聪明的老鼠。科学家认为可以借此开发出一种“聪明药”,帮助家长培育聪明的孩子,同时老年痴呆症的治疗在医学上有望得到重大突破。
“聪明鼠”的研究被科学界誉为遗传基因工程领域的重大突破,是“继多利羊成功克隆后的又一次奇迹”,“为人类脑基因活动开启了一扇天窗”。
昨天,钱卓在华师大露了面,原因是钱卓的两所母校———华师大、普林斯顿大学,将联合组建“脑功能基因组学联合实验室”,钱卓博士将担任实验室主任。记者借机采访了他。
6大表现证明老鼠很聪明
是普通老鼠,还是聪明老鼠,在钱卓教授专门为老鼠设计的6大考试下,老鼠们纷纷“现形”,表现出或拙或灵的姿态。钱卓教授向记者描述了他所培育的“聪明鼠”的六大独特表现。
聪明老鼠表现一:对玩具喜新厌旧。第1天,钱卓拿了同样一件玩具———塑料桶,分别发给普通老鼠和聪明老鼠玩。隔了3天,也就是第4天的时候,钱卓分别给普通老鼠和聪明老鼠两件玩具,一件是第1天玩过的塑料桶,一件则是从未玩过的玩具。聪明的老鼠抱着新玩具玩得津津有味,对旧玩具置之不理。而普通老鼠则一会儿玩玩新玩具,一会儿抱抱旧玩具,全然忘记了自己曾经玩过那只塑料桶。
聪明老鼠表现二:“水迷宫”内快速逃生。把聪明的老鼠和普通老鼠分别放入“水下迷宫”。这时老鼠纷纷闭上眼睛,以免水进入。蒙上眼睛的老鼠,完全依靠感觉来寻找活命的平台。80秒钟后,聪明鼠、普通老鼠都找到了平台。7天以后,当钱卓再次将聪明的老鼠和普通老鼠分别放入“水迷宫”时,凭着记忆,聪明鼠只花30秒就找到了平台,而普通老鼠还是像无头的苍蝇一样,找了80秒钟才找到平台。
聪明老鼠表现三:电击后很“记仇”。这一恐惧测试,被钱卓教授称为情绪条件反射。电击聪明的老鼠,过了几天,把老鼠重新放到笼子里,老鼠一进去就被吓瘫了。
除了以上三大表现外,聪明老鼠还有三大表现:对同一环境容易产生相关联想;对同一声音、视觉很快产生联想;善于学习新东西。一是,钱卓教授在相同的环境中电击聪明老鼠,老鼠会记住环境、产生联想而瘫倒。二是,每次电击聪明鼠时,同时伴以铃声,下次听到铃声老鼠也会瘫倒。三是,电击聪明鼠之后,过几小时把老鼠放回,不电击,再过几小时放回老鼠,也不电击,反复三、四次,聪明鼠很快不再害怕这个曾被电击的环境。虽然动物都会有条件反射,但实验中,钱卓教授还是发现,聪明老鼠反应比普通老鼠要灵敏、快速、强烈得多。
移植基因造就聪明小老鼠
培育聪明老鼠的环境很特别。在钱卓的实验室内,科研人员想尽办法让老鼠“Happy”开心。
实验室内有一个小型的游乐场,里面有很多的玩具和游乐设施。老鼠们幸福地荡着秋千,玩着滑板,悠扬的音乐声不时响起。老鼠们纷纷跑出来聚会,参加各种活动。经过这样的训练,老鼠们的学习能力大大增强,记忆力也增强了。在下一次实验当中,表现的灵敏度远远超过训练前。
但是光有好的环境,并不是造就聪明鼠的关键。钱卓小组培育的聪明鼠的关键是,它们比普通老鼠多了一份NR2B基因。
钱卓小组研究表明,被称为NR2B的基因对控制脑部联想力和辨别能力起了关键作用。为了研究出“聪明鼠”,钱卓博士等科研人员花了长达6年多的时间。实验当中,研究人员把能够增强大脑长期机能的NR2B基因复制一份植入老鼠胚胎中。结果发现这些有两份NR2B基因的老鼠比其他老鼠聪明,它们辨别事物快,而且记忆事物的时间长。
钱卓小组在普林斯顿大学研究出“聪明鼠”时,美国当地正在放“少年天才杜奇”。这个故事讲的是一位名叫“杜奇”(Doogie)的少年,12岁就从普林斯顿大学毕业,14岁当上了医生。实验室的年轻人灵机一动,把这些聪明的老鼠叫做“杜奇”。
科学家坚决反对:用此方法培育聪明娃
有关专家认为,钱卓的研究表明,哺乳动物的智商和记忆力可能通过基因工程得以改善,借此发现,人类可能生育出智商较高的婴儿。
昨天,钱卓教授对“人类可能借此生出聪明娃”的可能性做了肯定。据介绍,通过人的基因改变,当孩子尚在娘肚子里时,对胚胎进行一定改造,可以让孩子智商更高。但这种通过遗传工程的方法来改造孩子智商的方式,将会对伦理道德产生重大冲击。因为,在做基因移植的过程中,可能会生出缺胳膊少腿的孩子,而且生出的孩子还将一代代地把特殊的基因遗传下去。它对伦理道德的挑战,不亚于“克隆”。
科学家们坚决反对用这样的办法来培育智商较高的婴儿。钱卓希望能通过开发药物、后天培育的方法,培养出“聪明娃”。
12年科研酿出“妙药”要多长的时间才能研究出让人聪明的“灵丹妙药”?“12年。”钱卓教授说,如果一切进展顺利的话,“聪明鼠”转入应用药物开发,将要12年的光景,这也是开发新药的一个周期。
为“聪明鼠”移植的NR2B基因,能够引导产生有助于头脑联想力和辨别事物之间关系的神经蛋白质NMDA。钱卓介绍说,“NR2B基因控制着记忆蛋白质NMDA开关时间的长短,就好比是控制门开关的弹簧,如果弹簧性能好,可以让门关得慢一点,同样NR2B基因性能好的时候,可以让你记忆东西时间长一些。”
青少年在12岁左右,当性成熟之后,NR2B基因对NMDA控制慢慢降低。所以孩子在12岁之前学习外语,可以做到与本地人无差异,而到了12岁以后学外语,则会有以往当地的口音。同样的环境下,七、八岁的孩子学习速度很快,十七、八岁慢一些,而五、六十岁则更慢。
钱卓教授说,要让孩子聪明,一是服用“聪明药”,二是通过好的外界环境来改善孩子智商。比如说,学习前吃“聪明药”,或者在好的外语环境里学英语,都可以学得快一点。而作为家长和学校老师,则要尽量培养孩子的兴趣,让孩子在轻松愉快美好的环境中学习。
治疗老年痴呆将有新突破
正常情况下,包括人类在内的所有哺乳动物都有NR2B基因。人进入中年,记忆力和学习力减退。特别是患有老年痴呆症的病人,他们的NR2B基因变得很不活跃。
研究中,聪明的老鼠因为有双份的NR2B基因,进入老年期后,基因表现仍然很活跃,甚至可以繁衍后代。业内人士认为,虽然对人类进行类似的实验还有诸多的改良等问题需要解决,但是NR2B能够提高学习能力已经明确,制药商会很快研制出能够增进脑部基因活动的药物。聪明鼠的发现,对今后治疗老年痴呆也将会有一个很大的新突破。
钱卓的这项研究成果发表在9月1日出版的《自然》杂志上,已经引起了分子生物界和医学界的高度重视。