科學(xué)家發(fā)明神奇"膠水":人類進(jìn)行頭部移植或成真

科學(xué)家發(fā)明神奇"膠水":人類進(jìn)行頭部移植或成真

2016年09月27日訊 近日《國際神經(jīng)外科》發(fā)表了一篇文章及視頻，一只脊髓嚴(yán)重?fù)p傷（幾乎完全切斷）的小狗在脊髓斷裂間隙注入“膠水”藥劑三周后“奇跡般地”恢復(fù)行走能力。意大利神經(jīng)外科醫(yī)生塞爾吉奧卡納維洛（Sergio Canavero）稱上述治療小狗的脊髓修復(fù)方法或能使明年進(jìn)行人類頭部移植成為可能。

不過這卻引起了其他科學(xué)家對該技術(shù)的擔(dān)憂。不管是在脊柱損傷患者自己體內(nèi)或是將頭部移植到捐贈者軀體上，分離（斷裂）的脊髓的兩個(gè)末端需要融合，在結(jié)合處包含成千上萬的神經(jīng)元末端融合，絲絲縷縷就像一團(tuán)團(tuán)意大利面。如果這些神經(jīng)元沒有很好地相對，它們將錯(cuò)過彼此生長并且永遠(yuǎn)也不能形成電信號傳導(dǎo)通路，也即不能在身體內(nèi)發(fā)送神經(jīng)脈沖。

發(fā)表這篇論文的研究者宣稱，一種稱為聚乙二醇（PEG）的化學(xué)物質(zhì)有可能幫助重新連接切斷的脊髓神經(jīng)。他們首先切斷16只小鼠的脊髓，然后在其中8只小鼠切斷的脊髓末端間隙注入PEG，而對剩下的8只小鼠注入生理鹽水。據(jù)研究者稱，四周后，注射PEG的8只實(shí)驗(yàn)組小鼠有5只重獲了一定的運(yùn)動能力，相比之下注射生理鹽水的對照組則無表現(xiàn)。而實(shí)驗(yàn)組另外3只小鼠和對照組的所有小鼠一樣都死掉了。

對于卡納維洛想要盡快進(jìn)行首例人類頭部移植的目標(biāo)，紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)倫理學(xué)家亞瑟卡普蘭稱最新的研究表明該手術(shù)還有很多年的路要走。他說：“該工作對于實(shí)現(xiàn)人體脊髓修復(fù)可能還要三到四年，而對于嘗試進(jìn)行任何類似頭部移植的手術(shù)則需要七到八年?！?/p>

聚乙二醇簡介

無毒、無刺激性，味微苦，具有良好的水溶性，并與許多有機(jī)物組份有良好的相溶性。它們具有優(yōu)良的潤滑性、保濕性、分散性、粘接劑、抗靜電劑及柔軟劑等，在化妝品、制藥、化纖、橡膠、塑料、造紙、油漆、電鍍、農(nóng)藥、金屬加工及食品加工等行業(yè)中均有著極為廣泛的應(yīng)用。

二十世紀(jì)一百年來人類有哪些重大的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明

1、飛機(jī)

飛機(jī)是20世紀(jì)初最重大的發(fā)明之一，公認(rèn)由美國人萊特兄弟發(fā)明。他們在1903年12月17日進(jìn)行的飛行作為“第一次重于空氣的航空器進(jìn)行的受控的持續(xù)動力飛行”被國際航空聯(lián)合會（FAI）所認(rèn)可，同年他們創(chuàng)辦了“萊特飛機(jī)公司”。

自從飛機(jī)發(fā)明以后，飛機(jī)日益成為現(xiàn)代文明不可缺少的交通工具。它深刻的改變和影響了人們的生活，開啟了人們征服藍(lán)天歷史。

2、計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)發(fā)明者約翰·馮·諾依曼。計(jì)算機(jī)是20世紀(jì)最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)發(fā)明之一，對人類的生產(chǎn)活動和社會活動產(chǎn)生了極其重要的影響，并以強(qiáng)大的生命力飛速發(fā)展。

它的應(yīng)用領(lǐng)域從最初的軍事科研應(yīng)用擴(kuò)展到社會的各個(gè)領(lǐng)域，已形成了規(guī)模巨大的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)，帶動了全球范圍的技術(shù)進(jìn)步，由此引發(fā)了深刻的社會變革，計(jì)算機(jī)已遍及一般學(xué)校、企事業(yè)單位，進(jìn)入尋常百姓家，成為信息社會中必不可少的工具。

3、青霉素

20世紀(jì)40年代以前，人類一直未能掌握一種能高效治療細(xì)菌性感染且副作用小的藥物。當(dāng)時(shí)若某人患了肺結(jié)核，那么就意味著此人不久就會離開人世。

為了改變這種局面，科研人員進(jìn)行了長期探索，然而在這方面所取得的突破性進(jìn)展卻源自一個(gè)意外發(fā)現(xiàn)。?

近代，1928年英國細(xì)菌學(xué)家弗萊明首先發(fā)現(xiàn)了世界上第一種抗生素—青霉素，亞歷山大·弗萊明由于一次幸運(yùn)的過失而發(fā)現(xiàn)了青霉素。

1928年，英國科學(xué)家Fleming在實(shí)驗(yàn)研究中最早發(fā)現(xiàn)了青霉素，但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)不夠先進(jìn)，認(rèn)識不夠深刻，F(xiàn)leming并沒有把青霉素單獨(dú)分離出來。

1929年，弗萊明發(fā)表了他的研究成果，遺憾的是，這篇論文發(fā)表后一直沒有受到科學(xué)界的重視。

在用顯微鏡觀察這只培養(yǎng)皿時(shí)弗萊明發(fā)現(xiàn)，霉菌周圍的葡萄球菌菌落已被溶解。這意味著霉菌的某種分泌物能抑制葡萄球菌。

此后的鑒定表明，上述霉菌為點(diǎn)青霉菌，因此弗萊明將其分泌的抑菌物質(zhì)稱為青霉素。然而遺憾的是弗萊明一直未能找到提取高純度青霉素的方法。

于是他將點(diǎn)青霉菌菌株一代代地培養(yǎng)，并于1939年將菌種提供給準(zhǔn)備系統(tǒng)研究青霉素的英國病理學(xué)家弗洛里（Howard Walter Florey）和生物化學(xué)家錢恩。?

1938年，德國化學(xué)家恩斯特錢恩在舊書堆里看到了弗萊明的那篇論文，于是開始做提純實(shí)驗(yàn)。

弗洛里和錢恩在1940年用青霉素重新做了實(shí)驗(yàn)。他們給8只小鼠注射了致死劑量的鏈球菌，然后給其中的4只用青霉素治療。幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，只有那4只用青霉素治療過的小鼠還健康活著。

此后一系列臨床實(shí)驗(yàn)證實(shí)了青霉素對鏈球菌、白喉?xiàng)U菌等多種細(xì)菌感染的療效。青霉素之所以能既殺死病菌，又不損害人體細(xì)胞，原因在于青霉素所含的青霉烷能使病菌細(xì)胞壁的合成發(fā)生障礙，導(dǎo)致病菌溶解死亡，而人和動物的細(xì)胞則沒有細(xì)胞壁。

1940年冬，錢恩提煉出了一點(diǎn)點(diǎn)青霉素，這雖然是一個(gè)重大突破，但離臨床應(yīng)用還差得很遠(yuǎn)。

1941年，青霉素提純的接力棒傳到了澳大利亞病理學(xué)家瓦爾特弗洛里的手中。在美國軍方的協(xié)助下，弗洛里在飛行員外出執(zhí)行任務(wù)時(shí)從各國機(jī)場帶回來的泥土中分離出菌種，使青霉素的產(chǎn)量從每立方厘米2單位提高到了40單位。

1941年前后英國牛津大學(xué)病理學(xué)家霍華德·弗洛里與生物化學(xué)家錢恩實(shí)現(xiàn)對青霉素的分離與純化，并發(fā)現(xiàn)其對傳染病的療效，但是青霉素會使個(gè)別人發(fā)生過敏反應(yīng)，所以在應(yīng)用前必須做皮試。

所用的抗生素大多數(shù)是從微生物培養(yǎng)液中提取的，有些抗生素已能人工合成。由于不同種類的抗生素的化學(xué)成分不一，因此它們對微生物的作用機(jī)理也很不相同，有些抑制蛋白質(zhì)的合成，有些抑制核酸的合成，有些則抑制細(xì)胞壁的合成。

通過一段時(shí)間的緊張實(shí)驗(yàn)，弗洛里、錢恩終于用冷凍干燥法提取了青霉素晶體。之后，弗洛里在一種甜瓜上發(fā)現(xiàn)了可供大量提取青霉素的霉菌，并用玉米粉調(diào)制出了相應(yīng)的培養(yǎng)液。在這些研究成果的推動下，美國制藥企業(yè)于1942年開始對青霉素進(jìn)行大批量生產(chǎn)。

到了1943年，制藥公司已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了批量生產(chǎn)青霉素的方法。當(dāng)時(shí)英國和美國正在和納粹德國交戰(zhàn)。這種新的藥物對控制傷口感染非常有效。

1943年10月，弗洛里和美國軍方簽訂了首批青霉素生產(chǎn)合同。青霉素在二戰(zhàn)末期橫空出世，迅速扭轉(zhuǎn)了盟國的戰(zhàn)局。戰(zhàn)后，青霉素更得到了廣泛應(yīng)用，拯救了數(shù)以千萬人的生命。

到1944年，藥物的供應(yīng)已經(jīng)足夠治療第二次世界大戰(zhàn)期間所有參戰(zhàn)的盟軍士兵。因這項(xiàng)偉大發(fā)明，1945年，弗萊明、弗洛里和錢恩因“發(fā)現(xiàn)青霉素及其臨床效用”而共同榮獲了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

4、衛(wèi)星電視

電視機(jī)的發(fā)明者是英國的電子工程師約翰·貝爾德，1923年他為自己發(fā)明的能產(chǎn)生8線圖像的裝置申請了專利。1930年底賣出了第一臺電視機(jī)。

1932年，英國廣播公司播出了世界上第一個(gè)規(guī)范的電視節(jié)目。從此，人類開始步入了電視時(shí)代。今天，人們利用衛(wèi)星等途徑，將電視信號傳播到地球的每一個(gè)角落。

電視當(dāng)今世界上人均擁有量極高的電視（平均每10人擁有一部）始于1927年，始于美國人之手。

5、DNA

1953DNA ，2月28日，英國著名遺傳學(xué)家弗朗西斯·克里克宣布他“發(fā)現(xiàn)了生命的秘密”。

克里克和他美國的同行詹姆斯·沃森多年來一直致力于生命科學(xué)的研究，終于從細(xì)胞核中發(fā)現(xiàn)了決定生命遺傳的脫氧核糖核酸雙螺旋分子結(jié)構(gòu)，破譯了人類、植物和動物的遺傳密碼。

這個(gè)發(fā)現(xiàn)初步揭示了生命的秘密，推進(jìn)對各種疾病的研究和醫(yī)治，也促進(jìn)了人類對改善食物結(jié)構(gòu)的研究。在下世紀(jì)的前20年，人類就可能通過采用基因治療的辦法消除遺傳缺陷，進(jìn)而攻克癌癥、心臟病、血友病、糖尿病以及其它致命的機(jī)能失調(diào)癥。

人類對DNA分子結(jié)構(gòu)的研究成果，無疑是對人類研究生命、治療疾病具有極大的作用，但是也使人們面臨著因此而造成的道德危機(jī)，比如克隆技術(shù)的發(fā)展，就給人類自己出了個(gè)難題。

參考資料來源：百度百科——20世紀(jì)發(fā)明

人類模仿動物發(fā)明了什么東西？

1。由令人討厭的蒼蠅，仿制成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。已經(jīng)被安裝在宇宙飛船的座艙里，用來檢測艙內(nèi)氣體的成分。
2。從螢火蟲到人工冷光；
3。電魚與伏特電池；
4。水母的順風(fēng)耳，仿照水母耳朵的結(jié)構(gòu)和功能，設(shè)計(jì)了水母耳風(fēng)暴預(yù)測儀，能提前15小時(shí)對風(fēng)暴作出預(yù)報(bào)，對航海和漁業(yè)的安全都有重要意義。
5。人們根據(jù)蛙眼的視覺原理，已研制成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣，準(zhǔn)確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達(dá)系統(tǒng)后，雷達(dá)抗干擾能力大大提高。這種雷達(dá)系統(tǒng)能快速而準(zhǔn)確地識別出特定形狀的飛機(jī)、艦船和導(dǎo)彈等。特別是能夠區(qū)別真假導(dǎo)彈，防止以假亂真。
電子蛙眼還廣泛應(yīng)用在機(jī)場及交通要道上。在機(jī)場，它能監(jiān)視飛機(jī)的起飛與降落，若發(fā)現(xiàn)飛機(jī)將要發(fā)生碰撞，能及時(shí)發(fā)出警報(bào)。在交通要道，它能指揮車輛的行駛，防止車輛碰撞事故的發(fā)生。
6。根據(jù)蝙蝠超聲定位器的原理，人們還仿制了盲人用的“探路儀”。這種探路儀內(nèi)裝一個(gè)超聲波發(fā)射器，盲人帶著它可以發(fā)現(xiàn)電桿、臺階、橋上的人等。如今，有類似作用的“超聲眼鏡”也已制成。
7。模擬藍(lán)藻的不完全光合器，將設(shè)計(jì)出仿生光解水的裝置，從而可獲得大量的氫氣。
8。根據(jù)對人體骨胳肌肉系統(tǒng)和生物電控制的研究，已仿制了人力增強(qiáng)器——步行機(jī)。
9?，F(xiàn)代起重機(jī)的掛鉤起源于許多動物的爪子。
10。屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。
11。船槳模仿的是魚的鰭。
12。鋸子學(xué)的是螳螂臂，或鋸齒草。
13。蒼耳屬植物獲取靈感發(fā)明了尼龍搭扣。
14。嗅覺靈敏的龍蝦為人們制造氣味探測儀提供了思路。
15。壁虎腳趾對制造能反復(fù)使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。
16。貝用它的蛋白質(zhì)生成的膠體非常牢固，這樣一種膠體可應(yīng)用在從外科手術(shù)的縫合到補(bǔ)船等一切事情上。
17.烏賊和魚雷誘餌 烏賊體內(nèi)的囊狀物能分泌黑色液體，遇到危險(xiǎn)時(shí)它便釋放出這種黑色液體，誘騙攻擊者上當(dāng)。潛艇設(shè)計(jì)者們仿效烏賊的這一功能讀者設(shè)計(jì)出了魚雷誘餌。魚雷誘醋似袖珍潛艇，可按潛艇的原航向航行，航速不變，也可模擬噪音、螺旋節(jié)拍、聲信號和多普勒音調(diào)變化等。正是它這種惟妙惟肖的表演，令敵潛艇或攻擊中的魚雷真假難辯，最終使?jié)撏У靡蕴用摗?
18.蜘蛛和裝甲 生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)蜘蛛絲的強(qiáng)度相當(dāng)于同等體積的鋼絲的5倍。受此啟發(fā)，英國劍橋一所技術(shù)公司試制成猶如蜘蛛絲一樣的高強(qiáng)度纖維。用這種纖維做成的復(fù)合材料可以用來做防彈衣、防彈車、坦克裝甲車等結(jié)構(gòu)材料。
19.長頸鹿和“抗荷服” 長頸鹿是目前世界上最高的動物，其大腦和心臟的距離約3米，完全是靠高達(dá)160~260毫米汞柱的血壓把血液送到大腦的。按一般分析，當(dāng)長頸鹿低頭飲水時(shí)，大腦的位置低于心臟，大量的血液會涌入大腦，使血壓更加增高，那么長頸鹿會在飲水時(shí)得腦充血或血管破烈等疾病而死。但是裹在長頸鹿身上的一層、厚皮緊緊箍住了血管，限制了血壓，飛機(jī)設(shè)計(jì)師和航空生物學(xué)家依照長頸鹿皮膚原理，設(shè)計(jì)出一種新穎的“抗荷服”，從而解決了超高速殲擊機(jī)駕駛員在突然加速爬升時(shí)因腦部缺血而引起的痛苦。這種“抗荷服”內(nèi)有一裝置，當(dāng)飛機(jī)加速時(shí)可壓縮空氣，也能對血管產(chǎn)生相應(yīng)的壓力，這比長頸鹿的厚皮更高明了。
20.鯨魚和潛艇的“鯨背效應(yīng)” 當(dāng)代核潛艇能長時(shí)間潛航于冰海之下，但若在冰下發(fā)射導(dǎo)彈，則必須破冰上浮，這就碰到了力學(xué)上的難題。潛舴專家從鯨魚每隔10分鐘必須破冰呼吸一次中得到啟迪，在潛艇頂部突起的指揮臺圍殼和上層建筑方面，作了加強(qiáng)材料力度和外形仿鯨背處理，果然取得了破冰時(shí)的“鯨背效應(yīng)”。
21.蝴蝶和衛(wèi)星控溫系統(tǒng) 遨游太空的人造衛(wèi)星，當(dāng)受到陽光強(qiáng)烈輻射時(shí)，衛(wèi)星溫度會高達(dá)200攝氏度；而在陰影區(qū)域，衛(wèi)星溫度會下降至零下200攝氏度左右，這很容易烤壞或凍壞衛(wèi)星上的精密儀器儀表，它一度曾使航天科學(xué)家傷透了腦筋。后來，人們從蝴蝶身上受到啟迪。原來，蝴蝶身體表面生長著一層細(xì)小的鱗片，這些鱗片有調(diào)節(jié)體溫的作用。每當(dāng)氣溫上升、陽光直射時(shí)，鱗片自動張開，以減少陽光的輻射角度，從而減少對陽光熱能的吸收；當(dāng)外界氣溫下降時(shí)，鱗片自動閉合，緊貼體表，讓陽光直射鱗片，從而把體溫控制在正常范圍之內(nèi)。科學(xué)家經(jīng)過研究，為人造地球衛(wèi)星設(shè)計(jì)了一種猶如蝴蝶鱗片般的控溫系統(tǒng).

還有這些：
生物學(xué)家通過對蛛絲的研究制造出高級絲線，抗撕斷裂降落傘與臨時(shí)吊橋用的高強(qiáng)度纜索。船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。
響尾蛇導(dǎo)彈等就是科學(xué)家模仿蛇的“熱眼”功能和其舌上排列著一種似照相機(jī)裝置的天然紅外線感知能力的原理，研制開發(fā)出來的現(xiàn)代化武器。
火箭升空利用的是水母、墨魚反沖原理。
科研人員通過研究變色龍的變色本領(lǐng)，為部隊(duì)研制出了不少軍事偽裝裝備。
科學(xué)家研究青蛙的眼睛，發(fā)明了電子蛙眼。
白蟻不僅使用膠粘劑建筑它們的土堆，還可以通過頭部的小管向敵人噴射膠粘劑。于是人們按照同樣的原理制造了工作的武器—一塊干膠炮彈。
美國空軍通過毒蛇的“熱眼”功能，研究開發(fā)出了微型熱傳感器。
我國紡織科技人員利用仿生學(xué)原理，借鑒陸地動物的皮毛結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出一種KEG保溫面料，并具有防風(fēng)和導(dǎo)濕的功能。
根據(jù)響尾蛇的頰窩能感覺到0.001℃的溫度變化的原理，人類發(fā)明了跟蹤追擊的響尾蛇導(dǎo)彈。人類還利用蛙跳的原理設(shè)計(jì)了蛤蟆夯。人類模仿警犬的高靈敏嗅覺制成了用于偵緝的“電子警犬”?？茖W(xué)家根據(jù)野豬的鼻子測毒的奇特本領(lǐng)制成了世界上第一批防毒面具。
1、球型宮殿：非洲文鳥用喙和腳巧妙編織而成的圓巢，它從一個(gè)圓支架做起，形成一個(gè)圓球最后再將其懸掛在樹枝上。
2、穩(wěn)定的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)：田蜂筑造的紙盒型巢十分精致，它雖然是一種輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，但有令人難以置信的穩(wěn)定性。
3、完美的膠合：織網(wǎng)蟻的巢是用樹葉粘合而成。它們的幼蟲能夠吐出粘合劑，是理想的"膠水瓶"。
4、樹上圓塔住宅：樓群居雀的居所看起來就像架在樹上的一個(gè)搖搖欲墜的柴草堆，但其結(jié)構(gòu)十分牢固，能夠維持幾十年，經(jīng)常是到樹不堪重負(fù)被壓斷為止。
5、樹杈上的"灶"灶：鳥的巢是用粘土砌成的，一般選在較為安穩(wěn)的樹杈上。一個(gè)巢大約需要2500粒粘土，都是灶鳥用喙銜來的。
6、平臺建筑群：熱帶無刺蜂用蜂蠟建筑蜂巢，層層疊疊結(jié)合在一起，通常有40層，外表看起來就像是電影《星球大戰(zhàn)》中的航天飛船，能夠安置10萬戶"居民"。
7、帶空調(diào)的古堡：白蟻能夠通過一種匪夷所思的管道系統(tǒng)改善巢內(nèi)的溫度狀況，白天制冷，夜里供暖。
水母幾乎全部由水構(gòu)成，它身體中的水分實(shí)際上占到了百分之九十八，組成它身體的分子之間，有著大量的液體，經(jīng)過提煉就能從中獲得日常用的聚合膠
我國古代著名工匠魯班，上山伐樹時(shí)，被絲矛草割破了手。他覺得奇怪，一棵小草怎么會這樣厲害？經(jīng)過仔細(xì)觀察，他發(fā)現(xiàn)絲茅草葉子的邊緣長著許多鋒利的細(xì)齒。于是魯班發(fā)明了木工用的鋸子。
蒼蠅并沒有“鼻子”，它靠什么來充當(dāng)嗅覺的呢? 原來，蒼蠅的“鼻子”——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。仿制成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器已經(jīng)被安裝在宇宙飛船的座艙里，用來檢測艙內(nèi)氣體的成分。也可測量潛水艇和礦井里的有害氣體。利用這種原理，還可用來改進(jìn)計(jì)算機(jī)的輸入裝置和有關(guān)氣體色層分析儀的結(jié)構(gòu)原理中。
早在40年代，人們根據(jù)對螢火蟲的研究，創(chuàng)造了日光燈，近年來，科學(xué)家先是從螢火蟲的發(fā)光器中分離出了純熒光素，后來又分離出了熒光酶，接著，又用化學(xué)方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當(dāng)閃光燈。由于這種光沒有電源，不會產(chǎn)生磁場，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。
19世紀(jì)初，意大利物理學(xué)家伏特，以電魚發(fā)電器官為模型，設(shè)計(jì)出世界上最早的伏打電池。因?yàn)檫@種電池是根據(jù)電魚的天然發(fā)電器設(shè)計(jì)的,所以把它叫做“人造電器官”。
建筑上模仿貝殼修造的大跨度薄殼建筑，模仿股骨結(jié)構(gòu)建造的立柱，既消除應(yīng)力特別集中的區(qū)域，又可用最少的建材承受最大的載荷。軍事上模仿海豚皮膚的溝槽結(jié)構(gòu)，把人工海豚皮包敷在船艦外殼上，可減少航行揣流，提高航速；
在搞清森林害蟲舞毒蛾性引誘激素的化學(xué)結(jié)構(gòu)后，合成了一種類似有機(jī)化合物，在田間捕蟲籠中用千萬分之一微克，便可誘殺雄蟲；

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