美國軍方希望通過複製緩步動物的能力來拯救受傷的士兵
如果你對大自然的奇異之處感興趣,你可能已經知道了緩步動物了,這是一種包括1200多種八足生物的門類,它們長度一般不超過0.5毫米長。
緩步動物~~~(網路圖)
正如2012年史密森學會的文章所描述的那樣,緩步動物之所以聲名鵲起,是一些緩步動物物種在極端惡劣的環境下生存的能力,從沸騰的泉水到喜馬拉雅山脈的冰峰。在一個實驗中,緩步動物——哪怕沒有小型太空服保護它們,甚至是在極度寒冷和高強度的輻射下,仍然能在太空的真空中存活了下來。
這些小動物是如何做到這一點的呢?一些物種有能力實現不同形式和不同程度的隱生,在這種狀態下,生物體的新陳代謝活動在生活條件惡劣的情況下,基本上會減緩到停滯狀態。它們以這種方式存活了很多年。
「隱生物症」是一種極端的生存技巧,美國五角大樓希望能夠複製這種方法,以使受傷的士兵在被送往醫院之前死亡。這就是為什麼美國軍方的研究機構——美國國防高級研究計劃局(DARPA),最近創建了生物停滯項目,這是一項科學的努力,利用分子生物學來延長所謂的「黃金時間」,即在創傷後的戰場生存。
受傷士兵救援~~~(網路圖)
在2011阿富汗的「白鸛3」行動中,一名受傷的士兵從戰場上從戰場上撤離。受傷後的第一個小時是拯救生命的最關鍵時刻。(上圖)
正如美國國防部高級研究計劃局在一份新聞稿中所指出的:「從本質上講,這一概念旨在減緩生命以拯救生命。」
這是關於神秘動物學
美國國防部高級研究計劃局「生物停滯」項目經理特里斯坦·麥克盧爾-貝格利解釋說,「生物停滯重點是增加我們的知識如何干預和分子過程的運行失敗後壓力或損傷保護的健康系統,我們這樣做的動機是延長可用來治療生病或受傷軍人的時間。
「我們使用了隱生物學的科學——它是最優秀和最極端的例子之一——作為一套生物學原理,用來制定生物停滯計劃的目標、範圍和潛在的技術手段。我們研究了已知有多少種不同的隱生物有機體可以在分子水平上做什麼,他們問「什麼是共同的因素或核心原則?」「然後研究了分子藥理學、材料化學、肽化學等領域的前沿技術,並試圖設想能夠模擬這些核心機制的方法,將它們引入細胞,作為化學生物學的治療手段,」麥克盧爾-貝格利說。
在發表於2017年3月16日的科學期刊《細胞》雜誌上的一項研究中,研究人員得出結論,緩步動物的生物暫停鍵的能力來自於控制應激反應蛋白的基因,這種蛋白被稱為緩步動物特異性內在無序蛋白(TDPs)。正如《新科學家》雜誌的文章所解釋的那樣,當動物處於危險的狀態時,無序蛋白(TDPs)從通常的果凍狀的一致性變成了玻璃般的僵硬。這反過來又降低了細胞的靈活性,保護細胞免受傷害。
但目前尚不清楚這一過程如何在人體內部進行複製,尤其是在美國國防部高級研究計劃局(DARPA)排除了任何需要改變人類基因組的技術之後。「可能是肽療法基於那些細胞內緩慢的壓力反應蛋白的工作原理,最終成為一種成功的方法,」麥克盧爾-貝格利解釋說。「但我們在生物停滯項目中聲明的一個警告是,任何干預措施都必須被動地應用於該系統。
相反,該機構希望能研製出一種藥物,這種藥物可以起到類似的效果。假設這是可能的,另一個問題是如何讓一個受傷的士兵安全地離開這個國家。也許這種生物停滯藥物會有一個暫時的作用,最終會逐漸消失,或者它可以被另一種藥物抵消。
「例如,你不是只吃一次阿司匹林,然後就再也不吃了,」麥克盧-貝格利說。隨著藥物的代謝和稀釋,藥效逐漸消失。藥物的其他作用可以通過對特定的拮抗物或其他干預措施的管理來逆轉。
這一切可能需要多年的研究。美國國防部高級研究計劃局的生物停滯項目最近邀請了外部公司和研究人員申請資助,希望能產生可能受到廣泛測試的技術。
堪薩斯州貝克大學生物學系主任威廉·米勒是研究緩步動物的專家,他說,由於人類的體型和複雜性,複製動物的生存方式將是一個挑戰。很難想像一個人,例如,模仿緩步動物的能力去從事脫水生活——一種隱生的動物將水分從它的身體中去除。想像一下:在一個大廳里走著,感覺很乾,然後人就馬上皺縮成一團脫了水的人體——在走廊的中間,4.5公斤的人體,然後等著濕度恢復到一定的水平,這樣你就可以再補充水分了。這聽起來並不實際。
人類能做到這樣嗎?起碼現在不能!
但米勒並沒有排除這種可能性,他說:「當我出生的時候,太空旅行和自動駕駛汽車是不實用的。」
世界之大無奇不有,某些生物的神秘能力真是讓人類著迷,能不能研究成功另說,萬一呢,是吧,未來的事很難說得准......


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