科學人雜誌, 三月
商品描述 | 科學人雜誌, 三月:牽動健康與疾病的凝聚體過去這些不受關注的微小團塊,蘊藏著細胞運作秘密,正在改變疾病治療的研究方式撰文/鮑爾(PhilipBall)繪圖/羅斯(MarkRoss) |
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商品描述 | 科學人雜誌, 三月:牽動健康與疾病的凝聚體過去這些不受關注的微小團塊,蘊藏著細胞運作秘密,正在改變疾病治療的研究方式撰文/鮑爾(PhilipBall)繪圖/羅斯(MarkRoss) |
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內容簡介 牽動健康與疾病的凝聚體過去這些不受關注的微小團塊,蘊藏著細胞運作秘密,正在改變疾病治療的研究方式撰文/鮑爾(Philip Ball)繪圖/羅斯(Mark Ross)翻譯/鄧子衿沒有人預料到這些團塊會成為研究焦點。2009年,德國德勒斯登馬克士普朗克分子細胞生物與遺傳研究所的海曼(Anthony A. Hyman)領導的生物物理學家團隊,正在研究一種稱為 P顆粒(P granule)這樣類似團塊的結構,存在於棲息在土壤中微小蠕蟲的單細胞胚胎之中。這種團塊只會聚集在細胞的其中一端,也就是分佈不均勻。因此當細胞分裂時,兩個子細胞不會完全相同,研究團隊想要知道 P顆粒不均勻分佈的成因。他們發現這些由蛋白質和 RNA組成的團塊,會像潮濕空氣中的水滴那樣,在細胞的某一側凝聚,轉瞬間又在另一側消散。換句話說,這種團塊的分子組成物會如同物質在液體和氣體之間的相變(phase transition)那般轉換。在細胞生物學中,這是件相當弔詭的事情。但是一開始許多研究人員認為,這只是有點奇怪而已,並沒有引來太多注意。在那之後,研究人員觀察細胞時,發現那些現在稱為「生物分子凝聚體」(biomolecular condensate)的小團塊幾乎隨處可見,並且執行許多的重要任務。生物學家長期認為,要讓細胞中混亂的分子產生秩序與組織,得倚靠由膜所包裹的分隔構造,稱為胞器,例如粒線體。但是凝聚體不需要膜就能夠平白具有秩序,並做為細胞簡單的通用型組織,能夠隨時開啟或關閉。德國馬廷斯里馬克士普朗克生物化學研究所的舒維爾(Petra Schwille)解釋,這種機制讓許多生命運作所需的程序能夠進行。生物物理學工程師布朗文(Cliff Brangwynne)表示,這些凝聚體在生物界的各個「域」(domain)中都存在,並且「與細胞的每種功能都有關聯」。2009年時,他也是德勒斯登團隊的成員,現在自己在美國普林斯頓大學有一間實驗室。這些凝聚體能在致命的高溫和低溫時保護細胞,還能夠修補 DNA的損傷,並控制 DNA製造出關鍵蛋白質,因此一旦凝聚體發生異常,可能會引發疾病。現在看來,細胞要如何協調數不盡的分子彼此合作,生物分子凝聚體似乎是至要關鍵,它們讓分子組成委員會,做出讓生命續存所需的群體決策。布朗文說:「細胞生物學的終極問題不是哪幾塊拼圖如何拼在一起,而是放眼全局,了解那數十億個分子如何形成動態結構。」⋯
產品目錄 【關於封面】水是生命的泉源,那麽細胞中的「水滴」,就如封面上所呈現的,會是細胞運作的關鍵嗎?近年發現,這些看似配角的微小凝聚體,其實主導著細胞的保護、DNA的修補、甚至調控蛋白質製造等功能。如今,這些細胞中的小角色也可能顛覆眾人對生命的理解。6 總編輯的話 是終結,也是開始――來自超新星的啟發 文/孫維新8 科學人觀點 文/曾志朗10 我是企業家,也是科學人選對賽道,但如何成為贏家?――專訪91APP董事長何英圻文/採訪/林大涵、整理/陳碩甫12 科學人新聞千年不腐的人腦|鬼影成像看植物日夜行為|高速吸收二氧化碳的黃色粉末|真菌調控機器人|海洋如何「 消化 」碳?|鳥類築巢有文化差異|孕婦少吃糖,孩子頭好壯壯|宇宙的多重色彩機器思維 23 UNIX之父:湯普森(二)文/林一平科學棋談30 搜尋地外文明的先驅文/張瑞棋媒事多科學32 減少阿茲海默症帶來的恐懼文/陳璽尹細胞生物學34 牽動健康與疾病的凝聚體文/鮑爾(Philip Ball)氣候變遷44 點石成金:岩石風化固碳法文/福克斯(Douglas Fox)神經科學56 擺脫噩夢,夢境工程改善身心健康文/卡爾(Michelle Carr)太空科學66 航向木衛二的生命之海文/德瑞克(Nadia Drake)醫學80 何時開始想不起來?阿茲海默症的界定與影響文/賀契(Laura Hercher)心理學90 好奇好奇 好科學文/丹維斯(Lydia Denworth)天文學102 超新星爆炸前的綠色怪物文/莫斯柯維茨(Clara Moskowitz)健康與科學110 子宮內膜異位症不只是骨盆疾病文/丹維斯(Lydia Denworth)圖表會說話112 太空人背景逐漸多元文/莫斯柯維茨(Clara Moskowitz)圖表/沃爾夫(Zane Wolf)知識搖籃116 探索夢的疆界――從清醒夢到夢裡的訓練文/黃貞祥118 駕馭時間,開啟高效模式 文/整理/陳碩甫時事解析 COMMENTS攸關心智 把問題交給AI思考,那人類呢? 文/波伊科寧(Hanna Poikonen)專家看新聞 無盡鄉痛的深沉省思 文/艾桑(Queen Essang)不只數學 4100萬位數的超大質數 文/莫塔(Jack Murtagh)宇宙奧妙 宇宙中最圓的天體是? 文/彼萊特(Phil Plait)請見官網 scitw.cc
商品名 / | 科學人雜誌, 三月 |
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簡介 / | 科學人雜誌, 三月:牽動健康與疾病的凝聚體過去這些不受關注的微小團塊,蘊藏著細胞運作秘密,正在改變疾病治療的研究方式撰文/鮑爾(PhilipBall)繪圖/羅斯(MarkRoss) |
誠品26碼 / | 2680098205037 |
注音版 / | 否 |
裝訂 / | P:平裝 |
語言 / | 1:中文 繁體 |
尺寸 / | 21X28CM |
級別 / | N:無 |
內文 : 是終結,也是開始――來自超新星的啟發
經由超新星爆發而形成的瑰麗雲氣看來靜好,只是因為它們的距離太遠,而我們的壽命太短, 它們其實仍在以高速膨脹,散入蒼穹,化做春泥,千萬年之後,在別處和其他雲氣碰撞結合, 又會生成新的恆星。因此,超新星的爆發,既是終結,也是開始!
文/孫維新
1987年 2月底的一個週五下午,在美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)天文系的閱覽室裡,我正拿著甜甜圈,在演講結束後的下午茶中,和同學討論問題,這時美國同學米基(Mickey)走過來,一巴掌拍在我肩上,說:"You lucky dog!"
還好我了解這句美式俗語的意思,沒有回他一拳說:「你罵誰啊?」"lucky dog" 指的是「幸運兒」,不是「幸運狗」,這句話是對幸運降臨身上的人一種帶有些微嫉妒的祝賀語。
原因無他,1987年 2月 23日,在南天夜空的大麥哲倫雲(簡稱「大麥雲」,其實它不是「星雲」,而是緊挨著我們銀河的近鄰「星系」)中,爆發了一顆肉眼可見的超新星,這麼近的距離:只有 16萬 3000光年;這麼好的觀測條件:高懸在南天的夜空中;這讓全球的天文工作者為之瘋狂!
歷史上肉眼可見的超新星屈指可數,在過去一千年裡,有 1054年北宋天官記錄的「中國超新星」,有 1572年丹麥天文學家第谷觀測的「第谷超新星」,有 1604年克卜勒觀測的「克卜勒超新星」,再來就是 1987年的這一顆,千年之中也不過就四顆,平均兩、三百年才出現一次,是天文工作者「人生清單」上的艱難挑戰,難怪大家都想著要到南半球去,親眼看看這顆超新星。但是南半球不是說去就去,我恰好在前一年就和指導教授申請到了智利大型望遠鏡的觀測時間,要在 3月初前往南半球,才讓同學人人豔羨!
對從事恆星晚期演化的天文學家而言,這顆超新星簡直就是天上掉下來的禮物!因為它從一出現就被掌握,自此之後,地面上和太空中的各個望遠鏡持續且詳細記錄這顆恆星爆發的過程,一直到今天整整 38年,這個完整的資料庫的確難能可貴!
第一位發現這顆超新星的人是薛爾頓(Ian Shelton),他當時是加拿大多倫多大學的天文研究助理,正在智利高原上的拉斯坎培那斯天文台(Las Campanas Observatory)中使用望遠鏡對大麥雲做例行觀測,那天夜裡兩點多,薛爾頓在處理剛拍好的底片時,突然在其中一張底片上看到這個近鄰星系中出現了一個光點,他覺得不可思議,丟下底片,衝出戶外,在滿天星斗中找到如同一小片薄雲的大麥雲,定睛一看,果真在這個星系淡淡的光暈中看到了一顆肉眼可見的暗淡光點,大約是 5等星,他對南天的各個天體瞭如指掌,深知大麥雲中沒有肉眼可見(6等以內)的星點,這個亮點應該就是一個剛爆發的超新星!
薛爾頓當時在山上奔走呼喊,通知大小圓頂中各個觀測者這個重要發現,讓大家趕緊把望遠鏡都轉向這個新的天體,同時他也趕著要在第一時間將這個資訊傳給總部在法國巴黎的國際天文學聯合會,希望能成為這顆超新星的「發現者」,但運氣不佳!當天晚上山上通往山下的網路全斷,薛爾頓如坐針氈,等到天矇矇亮,就搭乘伙房的採買卡車直衝下山,趕到山下的天文台總部把這個發現資訊傳出,還好,他還是第一個報告人,坐穩了這顆超新星發現者的寶座!也因為這是 1987年第一顆被觀察到的超新星,就被命名為 SN1987A(SN就是 "supernova" 的簡寫)。
大質量恆星來到生命盡頭,必然經歷一場驚天爆發,崩解為燦爛雲氣。北宋仁宗至和元年五月爆發的超新星 SN1054,經過了 970年的膨脹,今日已經成了天文愛好者耳熟能詳的「蟹狀星雲」。這些瑰麗雲氣雖然看來靜好,但那只是因為它們的距離太遠,我們的壽命太短,它們其實仍在以高速膨脹,散入蒼穹,化做春泥,千萬年之後,在別處和其他雲氣碰撞結合,又會生成新的恆星。「從恆星到雲氣,再從雲氣到恆星」,是銀河中億萬星辰正在共同經歷的日常。由此看來,超新星的璀璨爆發,既是終結,也是開始,既是死亡,也是重生!
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