世界第一頭基改豬上市：低敏豬（GalSafe pigs）

 

圖片來源：維基百科

美國的食品藥物管理局於2020年12月14日批准了全世界第一頭基改豬「低敏豬」（GalSafe pigs）的上市許可。這種豬的表面抗原缺乏alpha-gal（Galactose-alpha-1,3-galactose），讓對它過敏的人（稱為alpha-gal 過敏）可以安心食用。

alpha-gal 過敏是什麼呢？不知道大家有沒有聽說過，有些人在被蜱（tick）咬了以後，就不能吃豬肉、牛肉、羊肉等哺乳動物的肉類了。這種過敏症狀就是alpha-gal 過敏，好發於美國、澳洲以及歐洲一些蜱出沒較盛的區域。

原來，alpha-gal這個表面抗原，廣泛出現在哺乳動物中，但是人、猿與舊世界猴沒有。

alpha-gal. 圖片來源：維基百科

因為人的細胞表面沒有alpha-gal，所以只要人接觸了它，就會辨認這個表面抗原，把它當作入侵的外來者。平常吃肉，因為只有腸道會接觸到alpha-gal，所以不會引發過敏反應；但一旦被蜱（如美國的long star tick、澳洲的paralysis tick等）叮咬，蜱的口水中含有的alpha-gal（來自叮咬其他哺乳動物所得）便注入人的皮膚，於是人的免疫系統便啟動，開始製造免疫球蛋白IgE，引發延遲性過敏反應：在吃肉後3-8小時出現發癢、蕁麻疹、充血性水腫、腸胃不適、呼吸窘迫等症狀。

這些病人是否從此就必須成為素食者呢？其實也不必。雖然他們對哺乳動物的肉會過敏，但由於海鮮、家禽的肉類並沒有alpha-gal，所以他們還是可以吃海鮮跟家禽（雞、鴨、鵝等）的。

有意思的是，由於用來治療大腸癌與頭頸的鱗狀細胞癌的重組單株抗體藥Cetuximab也含有alpha-gal這個抗原，所以有alpha-gal過敏的人是不能使用這個藥物來進行治療的。

而低敏豬這種基改豬，除了不含有alpha-gal表面抗原，讓有alpha-gal過敏的人可以安心食用外，還會生產肝素（heparin）；但是否能真的有商業量產的價值，那又是另一回事了。

參考文獻：

Britt E. Erickson. 2020. Biotech pigs approved for food and potential medical uses.

駱宛琳. 2017. 一朝被蟲咬，十年怕牛排——讓人出乎意料的抗癌藥副作用. CASE PRESS.

廣效性流感疫苗（influenza vaccine）可望出現

 

流感病毒構造圖。圖片來源：維基百科。

每年秋冬，就會看到新聞又開始提醒大家不要忘了接種流感疫苗。尤其對於嬰幼兒與高齡族群，為了預防流感重症，政府還會提供免費的流感疫苗施打。是否曾好奇過為何流感疫苗每年都要打呢？為什麼不能像麻疹等疫苗，一生止需要打一兩次就好？

這是因為流感病毒多變的特性。不像麻疹等病毒表面的抗原幾乎不會變化，流感病毒表面的抗原（所謂的血凝素，HA，hemagglutinin）經常發生變異，造成今年感染了流感，只要明年的流感病毒表面的血凝素抗原不同，今年所產生的抗體就對明年的流感病毒無效；所以只好重新再打過。

當然，每年可能會流行什麼病毒株，都是經過精密的分析來預測的，但有時候預測也會失準。這時候就會出現流感大流行。

難道流感病毒都不能找到不那麼多變的區域來製作疫苗嗎？如果可以找到不同流感病毒間都一樣（或極為相似）的區域，那麼是否就能夠製作廣效性的流感疫苗了？

這種事情說來容易但做來難。但最近終於取得了成功！過去疫苗都是針對血凝素的頭端（上圖的藍色區域）製作，而這個區域相當多變；最近有研究團隊以血凝素的「莖」（stalk）端（上圖的紅色區域）製作疫苗。這部分的血凝素在不同的流感病毒株間變異性很低。

研究團隊將這樣的疫苗接種於18-39歲的成人，目前進行小規模測試的結果顯示這種疫苗是有效的。未來還需要大規模的測試，才能確定疫苗的效果。

參考文獻：

Nachbagauer, R., Feser, J., Naficy, A. et al. A chimeric hemagglutinin-based universal influenza virus vaccine approach induces broad and long-lasting immunity in a randomized, placebo-controlled phase I trial. Nat Med (2020). https://doi.org/10.1038/s41591-020-1118-7

尋找鯊烯（squalene）的新來源

 

鯊烯的構造。圖片來源：維基百科。

鯊烯（squalene）的分子式為C₃₀H₅₀，是固醇類化合物合成的重要中間產物。動植物都能合成鯊烯，由鯊烯接著便會環化形成固醇類的化合物。

大家可能會好奇，既然動植物都會合成它，為何它會被命名為鯊烯呢？原來它在鯊魚的肝臟裡面的濃度最高。鯊魚體內儲存大量的鯊烯主要是因為鯊烯的比重小於水（0.855），由於鯊魚這類的軟骨魚沒有鰾，為了要能浮起，體內需要儲存大量的脂肪與油，而鯊烯就是很理想的成分之一。鯊魚中的深水鯊體內的鯊烯濃度尤其高。

但鯊烯的作用不止於此。鯊烯還是疫苗很重要的佐劑。鯊烯可以幫忙引發免疫反應，讓疫苗的效用更好。到底鯊烯是如何幫忙引發免疫反應，目前還不清楚。雖然疫苗使用的鯊烯只佔小部分（大部分的鯊烯用在化妝品的產製上），但隨著2019冠狀病毒病的疫苗問世，鯊烯的使用只會增加不會減少。

雖然輝瑞（Pfizer）與Moderna的RNA疫苗不使用鯊烯做為佐劑，但目前正在開發的疫苗中，至少有五隻會使用鯊烯，包括了GSK的疫苗。更不用提鯊烯本來就是流感疫苗的佐劑。

目前大部分的鯊烯還是來自於捕獲的鯊魚。至於非鯊魚來源的鯊烯目前市面上有兩個來源，其中之一是Amyris公司，使用糖發酵來合成鯊烯；另外一個來源則是來自於榨油後的橄欖油粕。由於所有的動植物都會合成鯊烯，基於保育的理由，許多動物保育團體都呼籲應該多開發非鯊魚來源的鯊烯。

目前鯊烯在疫苗上多半用於兒童與老年人的疫苗，因為兒童與老年人的免疫系統較不健全，如以一般疫苗注射，引發的免疫反應可能較不理想，造成疫苗的效果不好。Amyris的執行長認為，如果鯊烯可以更便宜，那麼就可以廣泛地應用在所有的疫苗上，或許就不用注射那麼多抗原來引發免疫反應。當然，注射少一點抗原也能減少可能有的不良反應發生的機率與嚴重性。

有些科學家也在開發其他的佐劑，希望能夠找到取代鯊烯的非動物來源分子。

參考文獻：

Melody M. Bomgardner. On the hunt for alternatives to shark squalene for vaccines. C&EN.

姬透目天蠶蛾（Antheraea pernyi）有隱形的翅膀

 

姬透目天蠶蛾。圖片來源：維基百科

源自中國南方、天蠶蛾科目天蠶蛾屬的姬透目天蠶蛾（Antheraea pernyi）其幼蟲就是大名鼎鼎的柞蠶，以櫟屬或栗屬植物的樹葉為食，生產自然帶金色的柞蠶絲（tussar silk），為一種貴重的織物材料。據說中國馴化柞蠶已有三千多年的歷史，在漢朝及三國時期，生產柞蠶絲已是一種重要的商業活動。目前商業馴養的柞蠶是姬透目天蠶蛾與A. roylei 的雜交種 Antheraea × proylei。

最近布里斯托大學的研究團隊發現，姬透目天蠶蛾的翅膀上的鱗片會吸收超音波。姬透目天蠶蛾的鱗片為多叉形，當超音波打到鱗片上時，鱗片會與超音波的頻率共振，將超音波給吸收掉。如此一來，蝙蝠就無法偵測到牠，也就不會去捕食牠了。鱗片吸收介於20千赫至160千赫的超音波，在低頻時運作的最好（吸收高峰為78千赫，可吸收72%的超音波），而這也是蝙蝠們最常用的頻率。

除了姬透目天蠶蛾，一種源自中非與西非的大型蛾類（Dactyloceras lucina）的鱗片也有類似的構造。

Dactyloceras lucina。圖片來源：維基百科。

相同的研究團隊在今年稍早的時候也發現，有些蛾類胸部的毛狀鱗片可以吸收69%的超音波。

許多蛾類的耳朵可以聽到蝙蝠發出的超音波，如此便可以逃避捕食。雖然如姬透目天蠶蛾這類的蛾不具有耳朵，聽不到蝙蝠發出的超音波，但具有可以吸收超音波的翅膀，同樣地可以幫助牠們逃避成為食物的命運。

參考文獻：

PNAS November 27, 2018 115 (48) 12200-12205; first published November 12, 2018; https://doi.org/10.1073/pnas.1810025115

美國短吻鱷（Alligator mississippiensis）的尾巴可以再生

 

圖片來源：維基百科

居住在美國東南部的美國短吻鱷（Alligator mississippiensis）又稱密西西比鱷，體長可達五公尺，為大型鱷魚的一種，具有圓而寬的口鼻部為其特徵之一。鱷魚與蜥蜴雖然看起來有些相似，但牠們同綱（爬行綱）不同目（鱷魚是鱷目，蜥蜴則屬於有鱗目）。

大家都知道蜥蜴可以斷尾求生，但從沒有人看過鱷魚斷尾求生的。最近亞利桑那州立大學的研究團隊發現，未成年的美國短吻鱷的尾巴若被截斷後可以再生一條新的，再生的尾巴可佔體長的6-18%。

過去的研究已經知道，蜥蜴再生的尾巴與原來的尾巴並不盡相同：原來的尾巴有脊椎，但再生的尾巴只有軟骨。美國短吻鱷再生的尾巴一樣不具有脊椎的構造，而是由軟骨組成。但蜥蜴再生的尾巴的軟骨位於尾巴的中心，可是美國短吻鱷的再生尾巴的軟骨位於腹側。另外，蜥蜴再生的尾巴具有肌肉（雖然肌肉纖維分布的長度要比原本的尾巴來的長），美國短吻鱷再生的尾巴卻只有纖維狀的結締組織，由第一型與第三型膠原蛋白構成。這樣的構造與喙頭蜥（tuatara，不是蜥蜴）再生的尾巴以及爪蟾屬（Xenopus）再生的四肢類似，也類似於哺乳類的傷口癒合。

研究團隊認為，研究美國短吻鱷的尾巴再生或許可以幫助我們瞭解更多關於傷口癒合與再生的機制。

參考文獻：

C. Xu et al. 2020. Anatomical and histological analyses reveal that tail repair is coupled with regrowth in wild-caught, juvenile American alligators (Alligator mississippiensis). Sci Rep 10, 20122; doi: 10.1038/s41598-020-77052-8

澳洲發現夜間採蜜的蜂（bee）

 

Reepenia bituberculata. 圖片來源：James Dorey, Flinders University.

蜂（bee）是重要的花粉傳播者，根據維基百科的資料，屬於蜜蜂總科之下，共有將近兩萬種。由於牠們需要採集花蜜做為食物，絕大部分的蜂都是白天出沒，晚上休息。

但也有例外。可能是為了躲避掠食者、也可能是為了避開與其他蜂系昆蟲的競爭，有些蜂選擇了在傍晚或夜間出沒。最近福林德斯大學（Flinders University）的博士候選人James Dorey整理了他對兩種在傍晚與夜間出沒的蜂的資料，發表在期刊上。

這兩種蜂，Reepenia bituberculata 與 Meroglossa gemmata，與日間覓食的蜂相比，牠們的複眼與單眼都比較大。

這類的蜂又可細分為只在傍晚與清晨出沒的蜂、只在夜間出沒的蜂、以及以上時間都會出沒的蜂等。可能是因為技術上的困難，過去對這類的蜂觀察不多，但隨著攝影科技的進步，應該可以觀察到更多的例子。

參考文獻：

J.B. Dorey et al. 2020. Morphometric comparisons and novel observations of diurnal and low-light-foraging bees. Journal of Hymenoptera Research 79: 117-144; doi: 10.3897/jhr.79.57308

用腳聽聲音的蜘蛛Deinopis spinosa

 

非當事蜘蛛。圖片來源：維基百科

鬼面蛛科（Deinopidae）的蜘蛛會將自己的蜘蛛網掛在步足上，當有獵物靠近時，鬼面蛛科蜘蛛會伸長步足使蜘蛛網貼近獵物，最終將獵物糾纏在蜘蛛網上，因此又被俗稱為「撒網蜘蛛（net-casting spider）」。

其中原產於美國南部、加勒比海區域與南美洲的Deinopis spinosa（俗稱「食人魔臉撒網蜘蛛」，ogre-faced net-casting spider），除了會撒網捉住位於其下方的蟲，還能以後空翻方式來捉住從上方經過的蟲。

過去已知牠是依靠視覺來捉住位於下面的蟲，因為當研究團隊把讓蜘蛛看不見，牠就不能捉位於牠下方的蟲了。但是從牠上方經過的蟲，很明顯是位於牠的視覺範圍之外，牠是怎麼「看」到的？

研究團隊懷疑牠可能是用聽覺--可能是利用位於腿上稱為「蹠骨器（the metatarsal organ）」的器官。

於是他們測量個別腿對聲音的神經反應，結果發現蜘蛛腿上的「蹠骨器」對一百到一萬赫茲（hertz）的聲音會產生反應，只要在這個範圍內的昆蟲聲音一發出，蜘蛛立刻就來個後空翻～Gotcha！

參考文獻：

Current Biology, DOI: 10.1016/j.cub.2020.09.048

章魚（octopus）用吸盤嚐味道

 

章魚。圖片來源：維基百科

章魚是頭足類八腕目動物的總稱，牠那靈活的八條腿（其實是腕足）上具備了許多吸盤（一般約為110-130個左右），可以吸住物體再把它打開。

看到那些腕足與吸盤總以為就是用來攫取物體用的構造而已，但最近哈佛大學的研究卻發現，在章魚的吸盤的第一層細胞上有著趨化性受體（chemotactile receptors），可以讓牠們在抓住東西的時候同時嚐一嚐這東西有什麼味道。

有趣的是，這些趨化性受體嚐到的分子主要是脂溶性的萜類化合物（terpenoids），而非水溶性的糖類或蛋白質。

應該就是因為章魚的腕足又要負責攫取、又要同時品嚐味道，所以章魚的神經有三分之二都分佈在腕足上。而控制這些腕足的神經並不完全由腦來指揮，所以若牠的腕足被切掉一條，被切除的部分一時之間也還是會動甚至會攫取物體喔。

參考文獻：

van Giesen et al. Molecular basis of chemotactile sensation in octopus. Cell, 2020 DOI: 10.1016/j.cell.2020.09.008

惡魔鐵甲蟲（Phloeodes diabolicus）怎麼會那麼硬？

 

惡魔鐵甲蟲的標本。圖片來源：維基百科。

全世界最硬的生物可能就是牠了！生活在美國西岸與墨西哥的惡魔鐵甲蟲（Phloeodes diabolicus）屬於瘤擬步行蟲科（Zopheridae），沒有翅膀不會飛，但是身體外殼卻異常地堅硬。

硬到什麼地步呢？根據實驗室的測試，惡魔鐵甲蟲可以抵抗150牛頓的施力而不會被壓扁。這樣說可能大家沒什麼概念，150牛頓相當於牠體重的三萬九千倍，而一般的甲蟲用不到一半的力量就扁了。

一開始牠被注意到有堅硬的外殼，是因為製作標本的時候發現標本針戳不過去，繼續用力戳的結果就是標本針彎了，但蟲蟲卻沒有損傷。最後只好用鑽洞的才能在殼上鑽一個洞。

最近普渡大學與加大爾灣分校的研究團隊，對惡魔鐵甲蟲發生了興趣，想知道為什麼牠的外殼可以這麼硬。研究發現，原來牠的外骨骼之間以類似拼圖的樣子拼接起來，這使得牠能夠承受超高重力而不爆裂。

外骨骼之間的拼接形式很像拼圖。圖片來源。另有影片解說。

研究團隊認為，對惡魔鐵甲蟲結構的研究，可以應用在許多結構的設計上。過去連接兩片金屬的方式多半都是使用螺栓之類，而這類的連接構造除了會增加重量，使用久了以後會產生裂痕也會生鏽。或許跟惡魔鐵甲蟲學習，可以製造出更監韌也更輕的構造。

參考文獻：

Jesus Rivera, Maryam Sadat Hosseini, David Restrepo, Satoshi Murata, Drago Vasile, Dilworth Y. Parkinson, Harold S. Barnard, Atsushi Arakaki, Pablo Zavattieri, David Kisailus. Toughening mechanisms of the elytra of the diabolical ironclad beetle. Nature, 2020; 586 (7830): 543 DOI: 10.1038/s41586-020-2813-8

蚊子（mosquito）的味覺

 

埃及斑蚊（Aedes aegypti）。圖片來源：維基百科

大家都知道只有懷孕的雌蚊會咬人吸血，因為血液比起花蜜來說，是養分更高的食物。但是是否曾想過蚊子會不會也跟人一樣有味覺，可以辨識花蜜與血液的不同呢？

最近洛克菲勒大學的研究發現，雌蚊的味覺系統的確可以讓牠們辨識出血液與花蜜的不同。研究團隊發現，雌蚊的口器（stylet）裡有三套感覺感受器，其中兩套為雌蚊獨有，另一套則是雌雄蚊都有。研究發現，這些感覺感受器可以偵測到血液。

接著研究團隊以生物科技讓蚊子的神經在興奮時會發出螢光，用來偵測蚊子是否在嚐到花蜜與血液時會有不同的反應。當然，過去對蚊子（埃及斑蚊）的觀察發現，牠們在吸食花蜜與吸血時會有不同的行為：只有吸血的時候會使用口器。既然這樣，神經系統在嚐到花蜜與血液時會有不同的反應也不意外。結果研究團隊發現，當蚊子嚐到葡萄糖溶液（花蜜與血液都含有葡萄糖）時，口器中的那兩套感覺感受器並沒有出現興奮的現象；但若在葡萄糖溶液中添加了重碳酸、食鹽與腺核苷三磷酸（ATP），蚊子的感覺感受器就出現興奮的反應，且其程度與嚐到血液時相同。也就是說，蚊子的確對血液有不一樣的反應，而這個反應可以用四種化合物（葡萄糖、重碳酸、食鹽與ATP）來重現。

過去的研究發現，在遠距離時，蚊子主要是依靠發現二氧化碳的痕跡來找尋可能的目標；當牠循上風越飛越近以後，溫度（體熱）、水蒸氣（汗液蒸發）以及視覺的刺激（穿的衣服或是生物的毛皮顏色）便成為辨別目標物的主要條件。而這篇研究發現，蚊子的確可以從味覺上辨識出血液與花蜜的味道有不同。但筆者還是很好奇，為什麼有些人就特別容易被蚊子叮咬？過去曾有針對鋏蠓的研究發現，人身上微生物菌叢的多樣性會影響到鋏蠓對宿主的偏好（多樣性高的人比較不容易被叮咬），但不知道蚊子是否也有類似的狀況呢？

在本篇研究中，研究團隊發現只需要四種化合物就可以引發蚊子的味覺反應；可惜研究團隊沒有試試看，到底這四種裡面，什麼樣的組合所引起的反應是最好的？由於人似乎不能嚐出ATP的味道（研究團隊親自測試過了），不知道蚊子是否能嚐出ATP的味道呢？

參考文獻：

Veronica Jové, Zhongyan Gong, Felix J.H. Hol, Zhilei Zhao, Trevor R. Sorrells, Thomas S. Carroll, Manu Prakash, Carolyn S. McBride, Leslie B. Vosshall. Sensory Discrimination of Blood and Floral Nectar by Aedes aegypti Mosquitoes. Neuron, 2020; DOI: 10.1016/j.neuron.2020.09.019

歐洲鯉（common carp）與銀鯽（Prussian carp）的卵可搭綠頭鴨的便車

 植物的種子可以許多方式傳播，包括乘風飛翔、附著在動物的毛皮或人類的衣物、藉水流等方式。相對來說，動物的傳播似乎比較少人探討；畢竟動物可以自行移動，所以動物的傳播似乎常常是靠自己。

但是，動物的傳播還是有一些限制。如魚類通常都是沿著河流傳播，但對於封閉的池塘，是否曾想過封閉的池塘裡的魚是怎麼到那裡的？

過去許多科學家都認為，魚類可能是藉著將魚卵附著在動物（如鴨、鵝等水禽）的羽毛上被帶到封閉的池塘裡。但最近發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上的一個匈牙利的研究發現，有些魚的魚卵在被動物吞食後，通過消化道還是能存活。在這樣的狀況下，這些魚就有機會可以被帶到封閉的池塘裡。

這聽起來很不可置信，為什麼會想到這個可能性呢？原來去年（2019）就曾有從天鵝的排泄物中找到鱂魚卵並成功孵化出一隻幼魚的紀錄。但鱂魚的卵本來就很耐命，甚至經歷脫水都還能孵出小魚，所以研究團隊打算試試看其他的魚類。

在實驗中他們找了歐洲鯉（Cyprinus carpio）、銀鯽（Carassius gibelio）與綠頭鴨（Anas platyrhynchos）。之所以找歐洲鯉與銀鯽，因為牠們是水體中常見的魚種，甚至是世界各地的入侵種。與鱂魚不同的，這兩種魚的魚卵外殼是軟的。

銀鯽。圖片來源：維基百科。

他們讓八隻綠頭鴨各吞下五百顆歐洲鯉或銀鯽的處於桑葚胚期的受精卵。接著他們收集了綠頭鴨的排泄物，從裡面發現了魚卵。整體來說，大約有0.2%-0.25%的魚卵可以安全地通過綠頭鴨的消化系統，而其中有三個魚卵（一個歐洲鯉、兩個銀鯽）成功孵化出小魚。

研究團隊認為，在野外可能成功率更高。當然，只測試了兩種魚與一種鴨並不夠，未來還需要更多的測試（包括測試更多不同的魚種、鳥種以及不同的狀況），來看看是否這個假說可以成立。

小時候吃水果不吐子常會被大人恐嚇「腸子裡會長出樹來」，看情形吃生的魚卵不咀嚼，也有機會孵出小魚來（大誤）。

參考文獻：

Ádám Lovas-Kiss et. al. Experimental evidence of dispersal of invasive cyprinid eggs inside migratory waterfowl. PNAS July 7, 2020 117 (27) 15397-15399

維德角（Cape Verde）居民的抗瘧基因

 

維德角共和國。圖片來源：維基百科。

維德角共和國（Republic of Cabo Verde，Cape Verde，意為「綠角」）是一個位於西非的大西洋島國，包括了十個火山島。根據維基百科的資料，全國人口數約為五十四萬人。

當地在1456年以前是無人島。自從葡萄牙人發現它以後，便開始陸續來到島上居住，並從西非帶來奴隸，並一度成為重要的奴隸貿易中心。1975年獨立。

最近發表於bioRxiv期刊（該期刊上的論文並未經過同儕審查）上的一項研究指出，該國的居民的基因體在DARC基因上，有超過半數具有一個特殊的突變。由於DARC基因所產生的趨化因子受體（chemokine receptor）是間日瘧原蟲（Plasmodium vivax）進入紅血球的受體，這個突變造成間日瘧瘧原蟲無法進入紅血球，使得當地居民特別不容易被感染。這個基因突變出現的頻率，在該共和國的最大島，也是該共和國發生瘧疾感染最嚴重的地方，甚至高達80%。

有趣的是，這個現象過去就曾被觀察到。一筆1721年的紀錄就提到，外地人在雨季的時候特別容易感染一種危險的疾病。在短短五百多年就被篩選出這樣的現象，顯示出只要選擇壓力存在（何時不存在呢？），生物無時無刻不在演化中。

參考文獻：

View ORCID ProfileIman Hamid, Katharine Korunes, Sandra Beleza, Amy Goldberg. 2020. Rapid adaptation to malaria facilitated by admixture in the human population of Cabo Verde. doi: https://doi.org/10.1101/2020.09.01.278226

金星（Venus）可能有生命存在？

 

金星。圖片來源：維基百科。

金星（Venus）是距離太陽第二近的星球。根據維基百科的資料，金星的大氣有96%是二氧化碳，這造成金星的表面溫度可能有攝氏464度。這麼高的溫度，要生活在金星大不易！所以過去一直都不認為金星表面有生命存在的可能。

但是最近天文學家發現金星的大氣中含有磷化氫（phosphine，PH₃），由於在地球上磷化氫出現的地方，通常都是有人類活動或是有微生物大量存在的地方，所以這個發現讓研究團隊感到非常驚訝。

當然，如我們一開始提到的，因為金星的表面溫度如此的高（甚至比距離太陽更近的水星還要高），所以如果金星真的有任何生命存在的話，應該是一些漂浮在大氣中的微生物吧。

這個發現最早是由位於夏威夷的詹姆斯·克萊克·麥克斯韋望遠鏡（James Clerk Maxwell Telescope）偵測到的，後來在智利的另一個更敏感的望遠鏡--阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（ Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，ALMA）--也確認了這個發現。

金星的一年有224.7天，但是金星自轉一圈需要243天。金星自轉的方向與地球相反，也就是說，金星的太陽是從西邊出來、東邊落下的。金星的表面有92大氣壓（相當於地球的水下900公尺的壓力）。

參考文獻：

Jane S. Greaves, Anita M. S. Richards, William Bains, Paul B. Rimmer, Hideo Sagawa, David L. Clements, Sara Seager, Janusz J. Petkowski, Clara Sousa-Silva, Sukrit Ranjan, Emily Drabek-Maunder, Helen J. Fraser, Annabel Cartwright, Ingo Mueller-Wodarg, Zhuchang Zhan, Per Friberg, Iain Coulson, E’lisa Lee, Jim Hoge. Phosphine gas in the cloud decks of Venus. Nature Astronomy, Sept. 14, 2020; DOI: 10.1038/s41550-020-1174-4

聖地牙哥動物園成功選殖普氏野馬（Przewalski’s horse）

 

普氏野馬。圖片來源：維基百科。

普氏野馬（Przewalski’s horse）是在1881年由俄國探險家普熱瓦利斯基（1839-1888）在中亞草原上發現的，雖然牠可以與家馬雜交並產生具有繁殖力的後代，但因為牠具有66條染色體，而家馬只有64條染色體，目前認為普氏野馬可能與家馬有共祖，兩者約在五十萬年前分家。

普氏野馬一度在野外絕種，後來經過不斷的努力，終於成功地再度讓牠繁殖並重新引進到中亞草原。但現在生活在中亞草原上的普氏野馬，都是12匹普氏野馬的子孫：這樣的基因多樣性顯然是不夠高的。

最近聖地牙哥動物園透過與「Revive & Restore」的合作，已經成功地從1980年冷凍保存的普氏野馬細胞中成功選殖出普氏野馬。等小馬長大了，會將這匹小馬與其他目前存活的普氏野馬交配，以增加普氏野馬的基因多樣性。

參考連結：

9/6/2020. First Clone of Endangered Przewalski’s Horse Born in Conservation Effort to Save the Species. Time.

科學家又在隕石上發現多種胺基酸（amino acids）

 在隕石上發現胺基酸，已經不是新聞了；1969年就曾在澳洲的一塊碳質隕石上發現甘胺酸（glycine）、丙胺酸（alanine）以及穀胺酸（glutamic acid）。

2012年比利時與日本科學家在南極找到一顆隕石，命名為Asuka12236。

Asuka12236。圖片來源：Carnegie Institution for Science / Conel M. O’D. Alexander.

最近的分析在這塊隕石裡找到了甘胺酸、丙胺酸、絲胺酸（serine）、α-氨基異丁酸（α-aminoisobutyric acid，不屬於標準胺基酸）、異纈胺酸（isovaline，不屬於標準胺基酸）、天冬胺酸（aspartic acid）及穀胺酸。

α-氨基異丁酸。圖片來源：維基百科

異纈胺酸。圖片來源：維基百科

由於這塊隕石被保存得很好，科學家們對這樣的發現感到非常有趣。

關於地球上面的有機分子是如何形成的，過去一直都有許多不同的想法。有些科學家認為，最初的有機分子是在地球上自行生成的，因為原始的地球環境（高溫、閃電、不同的大氣）有利於這些分子的生成，最有名的實驗就是米勒-尤里實驗（Miller-Urey experiment）；也有科學家認為，最初的有機分子是由隕石帶到地球上面的。

參考文獻：

Daniel P. Glavin et al. Abundant extraterrestrial amino acids in the primitive CM carbonaceous chondrite Asuka 12236. Meteoritics and Planetary Science, published online August 20, 2020; doi: 10.1111/maps.13560

馴化（domestication）使雞的腦子變小

 

紅原雞。圖片來源：維基百科

家雞（Gallus gallus domesticus）應該是世界上數量最多的鳥類了，根據統計，目前全世界有兩百億隻雞。雞肉料理可能也是台灣最受歡迎的料理，根據統計，台灣一年大概會吃掉將近六億隻雞。雞大約在一萬年前由東南亞的紅原雞（Gallus gallus）馴化，很快地傳播到全世界，接著世界各地的人們又根據自己的喜好，培育出不同品系的雞。

最早的育種，會選擇什麼樣特性的雞呢？而這個選擇，又會為雞帶來什麼樣的影響呢？最近瑞典林雪平大學的研究團隊，將紅原雞拿來進行培育，發現雞在育種的過程中，腦會變小。

研究團隊認為，最早的育種應該是選擇比較不怕人的特性。所以他們取得紅原雞後，便在每一代選取比較不怕人的雞，保留下來進行下一代的育種。在如此這般進行了十代以後，研究團隊發現，這些雞的腦子佔全身的比例都變小了，尤其是腦幹更明顯。拿家雞與紅原雞來比較，也可看到紅原雞的腦佔身體的比例較高。

腦子變小的雞有沒有變笨呢？研究團隊對這些雞進行了測試，結果發現與控制組相比，在聯想的測驗上（給一個刺激然後接著餵食，如此觀察雞們是否下次給相同的刺激就能聯想到食物），這些比較不怕人的雞並沒有變笨。

當然你也可以說，腦子相對於全身的比例變小，是因為這些雞都長得比較大；實驗觀察也發現這些雞都變得比較大隻。不過，這個實驗結果還是相當有趣的。

參考文獻：

Rebecca Katajamaa, Per Jensen. Selection for reduced fear in red junglefowl changes brain composition and affects fear memory. Royal Society Open Science, 2020; 7 (8): 200628 DOI: 10.1098/rsos.200628

雄海馬（seahorse）真的是在懷孕喔！

 

膨腹海馬。圖片來源：維基百科

脊椎動物幾乎都是由雌性來孕育下一代，但海馬以及牠的近親卻是少數的例外。過去的研究發現，雌海馬透過產卵管將卵下在雄海馬的育兒囊（pouch）內，卵就在雄海馬的體內受精，經過2-3週後，雄海馬再生下小海馬。以膨腹海馬（Hippocampus abdominalis）為例，雄海馬一次可以「懷」300-700隻小海馬，一年可以「懷」四次。

由於受精卵直到孵化，與雄海馬並沒有類似臍帶與/或胎盤之類的構造連結，所以過去一向認為，雄海馬只是把寶寶裝在育兒囊中，就像有些魚類會把受精卵含在嘴裡是一樣的。不過，最近雪梨大學的研究發現，雄海馬會把養分透過育兒囊傳遞給小海馬！

研究團隊使用了膨腹海馬做為他們的實驗材料。研究團隊比較了受精卵與胚胎的乾重發現，胚胎的重量幾乎與受精卵相等。在卵生的動物裡，由於代謝的緣故，胚胎的重量會比受精卵要少30-40%的重量。因此，他們認為雄海馬會傳遞養分給小海馬。

當然，如果能以放射線標定某個養分，測量看看放射線標記是否會由雄海馬移動到小海馬，這會更能說服大家。至於研究團隊會不會這麼做，就讓大家拭目以待了。

參考文獻：

Zoe M. G. Skalkos, James U. Van Dyke, Camilla M. Whittington. Paternal nutrient provisioning during male pregnancy in the seahorse Hippocampus abdominalis. Journal of Comparative Physiology B, 2020; DOI: 10.1007/s00360-020-01289-y

「一樹梨花壓海棠」到底是誰寫的？

 昨天（8/9/2020）在查關於鴛鴦與鸂鶒（唸做西斥）的資料的時候，無意中看到了某個網站提到「一樹梨花壓海棠」這句詩的出處。原文節錄如下：

宋代詞人張先，其在80歲時娶了一個18歲的小妾。蘇東坡對其詩曰：「十八新娘八十郎，蒼蒼白髮對紅妝。鴛鴦被裡成雙夜，一樹梨花壓海棠。」

從小就聽過「一樹梨花壓海棠」這句詩，也知道是用來比喻老夫少妻，這句詩其實也不能算不雅，但是相當有惡趣味。

看到這句詩是蘇軾作的，也沒有想太多，就隨手跟臉友們分享了。後來有位朋友來私訊，提到這首詩可能不是蘇軾作的。

當然網路的資料有時就是會以訛傳訛，而朋友的私訊裡面也提供了一點資料可供查證，不過我還是先查了一下蘇軾與張先的生卒年月。

張先生於西元990年，卒於1078年；蘇軾生於西元1037年，卒於1101年。所以張先的確有活超過八十歲、兩個人生存的年代也有重疊。當然我對兩人的生平不熟，不確定他們是否互相認識（感覺要做這種戲謔的詩，應該要夠熟才行），但如果是熟人，蘇軾應該是張先的小友。

友人提供的「一樹梨花壓海棠」維基條目裡提到，

此片港台中文譯名「一樹梨花壓海棠」乃出自中國古代民間詩句，最早可見於明代蔣一葵《堯山堂外紀》卷九十七「王寵」條中所載浙人嘲老來納妾者之詩句曰：「二八佳人七九郎，婚姻何故不相當。紅綃帳裡求歡處，一朵梨花壓海棠。」[2]經學者考證，「一樹梨花壓海棠」句並非如傳言所指出自北宋蘇軾所作、用來調侃好友張先在八十歲時迎娶十八歲小妾的一首七言絕句[註 1]，而只是後人比附蘇軾所致。

所以我就去查了維基文庫，感謝維基文庫裡面有《堯山堂外紀》，搜尋《堯山堂外紀》果然在卷九十七「王寵」裡面有這麼一段：

王宠

 〈〔字履吉，号雅宜，苏州人。嘉靖间贡士，清夷恬旷，与物无兢，人拟之黄叔度云。〕〉 　　王雅宜《嘲六十再娶》诗云：“六十作新郎，残花入洞房。聚犹秋燕子，健亦病鸳鸯。戏水全无力，衔泥不上梁。空烦神女意，为雨傍高唐。”〈（浙人有嘲年六十三娶十六岁女为继室者云：“二八佳人七九郎，婚姻何故不相当？红绡帐里求欢处，一朵梨花压海堂。”）

另外在維基百科「一樹梨花壓海棠」的條目裡還有提到另一個新聞連結「陳福康. 也來談「一樹梨花壓海棠」」：

也来谈“一树梨花压海棠” 

陈福康 

陈福康 

读《书城》九月号祝淳翔先生的《也谈“一树梨花压海棠”》，我完全同意祝先生说的，“一树梨花压海棠”一句诗意境虽佳，但用词鄙俚，格调不高，“压”字尤嫌轻薄恶俗。从祝先生文中得知，居然今有杨振宁的朋友将这句诗译成英法韵文，以赠晚年新婚的杨先生，此人之心不可知矣！而祝先生欲一探究竟，将此句诗的出处弄个水落石出，也引起我的兴趣。作为谈资，我也写写自己泛览群书时之所见，以供各位看官参考，聊博一粲。 

祝先生旁征广引，得出的初步结论是其“出典似乎可以上溯至清初”；而我则以为至迟在明代就已经有了。 

例如，明人蒋一葵，常州人，字仲舒，明末举人，万历中任灵川知县，著有《尧山堂外纪》，万历年间有刻本。其书卷九十七《国朝》记明人王宠（字履吉，号雅宜，苏州人，嘉靖间贡士）有诗：“王雅宜《嘲六十再娶诗》云：‘六十作新郎，残花入洞房。聚犹秋燕子，健亦病鸳鸯。戏水全无力，衔泥不上梁。空烦神女意，为雨傍高唐。’”诗末有注，不知是王宠原注呢，还是蒋一葵所加者，其中即出现“一朵梨花压海棠”：“浙人有嘲年六十三娶十六岁女为继室者，云：‘二八佳人七九郎，婚姻何故不相当。红绡帐里求欢处，一朵梨花压海棠。’” 

又如，明末范凤翼（1575—1655），南通人，字异羽，万历戊戌进士，南明福王时官至光禄少卿，入清为遗民。其《范勋卿诗集》卷十八有《赠李处士八十一岁纳妾》，即出现“一树梨花压海棠”：“二八娇娥九九郎，萧萧白发伴红妆。扶鸠笑入鸳鸯帐，一树梨花压海棠。”此书今见明末崇祯刻本。 

祝先生文中已引清初褚人获《坚瓠集》卷一《嘲老人娶少妇》一条：“浙中有年六十三娶十六岁女为继室者，人嘲之曰：‘二八佳人七九郎，婚姻何故不相当。红绡帐里求欢处，一朵梨花压海棠。’”观上文可知，褚氏即抄自明蒋氏《尧山堂外纪》。而祝先生文章没有再引褚氏此段话后紧接着的一段话：“《陈后山诗话》亦载绝句云：‘偎他门户傍他墙，年去年来来去忙。采取百花成蜜后，为他人作嫁衣裳。’王雅宜七十娶妾，许高阳嘲之曰：‘七十做新郞，残花入洞房。聚犹秋燕子，健亦病鸳鸯。戏水全无力，衔泥不上梁。空烦神女意，为雨傍高唐。’”褚人获七搭八搭，居然将蒋一葵所记的王宠取笑别人的《嘲六十再娶诗》，误说成是许高阳嘲讽王氏本人七十娶妾之诗！而据我考证，王宠其人享年仅四十而已！ 

而祝先生文中未引褚氏《坚瓠集》三集卷四之《集唐嘲续娶》，那可是大损失了。因为在这一则里有十首出现“一朵梨花压海棠”的诗（其中一首是：一朵梨花压海棠，有时颠倒着衣裳。风尘荏苒音书绝，天上人间两渺茫。）可是，褚氏所谓“集唐”，但这句“一朵梨花压海棠”却并不是唐诗啊。 另外，我在清末和邦额《夜谭随录》（民初刻《笔记小说二十种》本）卷一《梨花》也看到有“茂先作《梨花开》四绝寄示公子，有‘一树梨花压海棠’之句，用成句恰妙，公子和韵报之”的记述等。就不多写了。

所以，到底「一樹梨花壓海棠」是出自於誰的手筆，這可能很難查證。我對蘇軾的作品不熟，據說這句詩並沒有出現在他的作品集裡面？所以到底是誰寫了這句帶些惡趣味的詩，大概就沒人知道了。

回頭說到鴛鴦與鸂鶒，根據手邊的資料，現在認為的鴛鴦其實古名鸂鶒，而古代的鴛鴦指得是赤麻鴨。赤麻鴨的確是終身一夫一妻的，反而是鴛鴦（鸂鶒）雄鳥在交配後就離開雌鳥另結新歡，留下雌鳥一個人照顧一窩的小寶寶。所以對鴛鴦的想像，不過只是想像罷啦。

無螫蜂（Stingless bee）的蜂蜜：有益健康的甜味劑？

圖片來源：維基百科。

聽過無螫蜂（Stingless bee）嗎？牠們是蜜蜂的近親，大約有五百種左右（蜜蜂只有七種）。無螫蜂雖然有尾刺，但因為嚴重退化所以不能用來蟄人。

根據維基百科，無蟄蜂大部分分布於熱帶與亞熱帶地區，如澳洲、非洲、東南亞與熱帶美洲。雖然不是每種無蟄蜂都會產蜜，但還是有些可以，所以在中美洲、非洲的一些區域，無蟄蜂被馴養來產蜜，且在傳統醫療上相信無蟄蜂的蜂蜜可作為醫療用途。

當然在台灣也有很多人相信蜂蜜對身體好，但是相信歸相信，一般的蜂蜜裡含有大量的果糖（38%）與葡萄糖（32%）這兩種單糖，以及少量的麥芽糖（7%）與蔗糖（1.3%）與微量的其他糖類。食用大量的單糖到底對身體有沒有好處，近年來有相當多的研究，筆者在這裡就不多說。但因為肉毒桿菌污染的問題，目前是不建議一歲以下的嬰兒食用蜂蜜。

會覺得蜂蜜對身體好，可能只是因為物以稀為貴所產生的一種迷信。怎麼說呢？因為在糖的歷史裡，也曾因為蔗糖很稀有，一度成為醫藥的來源，甚至因為蔗糖到了第十世紀才引入歐洲的關係，蔗糖一度也被認為是比蜂蜜好的食物，而且當時還認為越白的蔗糖越好。認為黑糖（未精煉的蔗糖）與蜂蜜比白糖好，是近代的事情。如讀者對「白糖比蜂蜜好」這段歷史有興趣，可以參考西敏司的「甜與權力」。

說了這麼多，無蟄蜂的蜂蜜有醫療價值，究竟是一種迷信或者是事實呢？最近昆士蘭大學的研究發現，非洲與中美洲原住民們的認知，可能不是迷信喔！

研究團隊分析了兩種澳洲的無蟄蜂：Tetragonula carbonaria 與 Tetragonula hockingsi 的蜂蜜，發現跟西方蜜蜂所產的蜂蜜大大不同。西方蜜蜂的蜂蜜主要所含的糖是果糖與葡萄糖，但無蟄蜂的蜂蜜中卻有高達85%都是「海藻酮糖」（trehalulose）。

大家可能對海藻酮糖相當陌生。如果上網搜尋「海藻酮糖」或「trehalulose」，找到的都是海藻糖（trehalose）。但是海藻酮糖與海藻糖不同，海藻糖是兩個葡萄糖以1,1-糖苷鍵（1,1-glycosidic bond）結合所形成的雙糖：

海藻糖。圖片來源：維基百科

海藻酮糖是由一個葡萄糖跟一個果糖以1,1-糖苷鍵結合所形成的雙糖。

海藻酮糖。圖片來源：維基百科

由果糖與葡萄糖以1,1-糖苷鍵結合所形成的海藻酮糖，比由果糖與葡萄糖以1,2-糖苷鍵所形成的蔗糖要穩定得多，在腸道中分解的速度也慢得多。也就是說，海藻酮糖的升糖指數（GI）很低。這與民間普遍認為無蟄蜂的蜂蜜對糖尿病人有好處不謀而合。

由於種類繁多又不會蟄人（不過有些無蟄蜂會咬人），無蟄蜂近年來逐漸受到注意，也在世界的許多地方成為農夫的新寵。昆士蘭大學的這個發現，無疑地又讓無蟄蜂養殖增加了一個好處。台灣也有原生的無蟄蜂Trigona ventralishoozana，但不知道是否產蜜，以及其蜂蜜是否也含有大量的海藻酮糖呢？

參考文獻：

Fletcher, Mary T.; Hungerford, Natasha L.; Webber, Dennis; Carpinelli de Jesus, Matheus; Zhang, Jiali; Stone, Isobella S. J.; Blanchfield, Joanne T.; Zawawi, Norhasnida (2020-07-22). Stingless bee honey, a novel source of trehalulose: a biologically active disaccharide with health benefits. Scientific Reports. 10 (1): 1–8.

鮟鱇（anglerfish）奇妙的交配行為與奇異的免疫系統

圖片來源：維基百科

大家對鮟鱇（俗稱燈籠魚）應該都不陌生，這種魚共有168種、大多生活在海底，以一支由前背鰭演化而成的發光釣竿來吸引小魚維生。

根據維基百科的資料，鮟鱇的交配行為相當的奇特。雄鮟鱇一般比雌鮟鱇小很多，一生下來就到處尋找雌鮟鱇。找到雌魚後，雄魚便一口咬在雌魚的身上，接著釋放出酵素把自己的嘴巴以及雌魚的皮膚溶解。然後兩條魚的血管相連，雄魚從此便依靠雌魚維生。

過去的許多研究發現，找不到配偶的雄鮟鱇與雌鮟鱇，牠們的性腺會停留在不完全發育的狀態。有些雄鮟鱇的消化系統發育不完全，有些雄鮟鱇的嘴巴甚至不能讓牠們捕食生物，顯示了如果這些雄鮟鱇找不到雌魚，就非死不可。

雄魚是如何找到雌魚的？由於許多鮟鱇是居住在海底，那裡光線非常黯淡或甚至無光，科學家們認為應該不是靠視覺。不過過去的觀察發現，有些鮟鱇有發達的嗅覺系統，或許是靠著鼻子「聞」出雌魚，但也有鮟鱇具有很大的眼睛，所以也不能排除有些種類的鮟鱇是用「看」的。

不管是用看的還是用聞的，科學家們對鮟鱇最好奇的是：由於在雄魚遇到雌魚後會發生血管相連的事件，而脊椎動物都有免疫系統，鮟鱇是怎麼避免掉血肉相連後所發生的免疫反應？雖然有些種類的鮟鱇並不會永遠相連，但不論是短暫相連或是永遠相連，免疫反應不可避免的一定會發生，牠們是如何讓免疫反應不要發生的？

蒲朗克研究所的研究團隊，分析了10種共31隻鮟鱇，發現了牠們的秘密。原來為了要防止血肉相連後所產生的免疫反應，鮟鱇們其實都是「免疫不全」的患者！

那些只有短暫相連的鮟鱇種類，牠們不具有有功能的aicda基因。由於這個基因是抗體（antibody）成熟所必須，所以這些鮟鱇不能產生抗體。而那些永遠保持血肉相連的鮟鱇，除了沒有有功能的aicda基因之外，還少了有功能的rag基因。由於rag基因是T細胞（T淋巴球，細胞免疫的重要成員）受器組合所必須，也就是說這些鮟鱇的T細胞功能不正常。

不能產生抗體也沒有正常功能的T細胞，這使得雌雄鮟鱇可以永遠保持血肉相連，雌魚捕食消化後藉由血管將養分送給雄魚，換來雄魚在雌魚要產卵時可以立即提供精子。當然這樣對繁殖是非常方便，但是在海底並不是沒有病原，所以這些「免疫不全」的鮟鱇們要怎樣對付那些病原呢？這就有待進一步的研究了。

參考文獻：

Science, DOI: 10.1126/science.aaz9445

尼安德塔人（Neanderthals）更怕痛

圖片來源：維基百科

曾一度生活在歐洲直到四萬年前的尼安德塔人，雖然不是現代人的直接祖先，卻因為曾與現代人共同生活在地球上、且曾與現代人混血過，而成為研究的熱門標的。

最近的一篇研究發現，尼安德塔人的SCN9A基因上帶有三個突變。這三個突變使得所產生的Na_V1.7蛋白對痛的感受度比現代人要靈敏。研究團隊檢視了三個尼安德塔人的SCN9A基因，發現都帶有同樣的突變，顯示可能所有的尼安德塔人都帶有相同版本的基因。

由於尼安德塔人曾與現代人混血，所以研究團隊進一步去看英國的基因體資料庫，這個資料庫裡面有大約五十萬英國人的基因體資料。結果他們沒有找到兩個染色體都帶有尼安德塔人的基因版本的人，但有人具有一個尼安德塔人的基因版本。在這五十萬人裡面，有大約0.4%的人有疼痛的症狀，而帶有一個版本的尼安德塔基因的人，他們有疼痛症狀的機率比沒有尼安德塔基因的人多了7%。

痛可使我們趨吉避凶，過去對SCN9A的研究也發現，完全不能感受疼痛的人，因為不懂得趨避危險，受傷的機率比一般人高，且受傷後也常沒有得到適當的治療。但對疼痛過於敏感，是否也會因為太小心而阻礙了進取？

參考文獻：

Zeberg, H. et al. Curr. Biol. https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.06.045 (2020)

科學家首次成功編輯粒線體（mitochondrion）DNA

粒線體。圖片來源：維基百科。

最近這些年炙手可熱的基因編輯技術CRISPR應該很多人都聽過。CRISPR可讓科學家們刪除或改變基因序列，是非常強大的基因編輯工具，遠勝於過去許多種不同的基因編輯系統。但是CRISPR卻無法編輯粒線體DNA，或者更正確地說，到目前為止，沒有人成功編輯粒線體DNA（也就是粒線體的基因體）過。這就是為何在出現粒線體疾病時，過去使用的方式是所謂的「粒線體移植」：將帶有不正常粒線體基因的受精卵的核，移植到帶有正常粒線體的受精卵的細胞質中，產生所謂的「三親寶寶」。

最近美國哈佛與麻省理工學院的研究團隊，終於開發出可以編輯粒線體基因的工具了。編輯粒線體基因之所以難，難在過去許多基因編輯系統都會切斷雙股DNA，但粒線體的DNA被切開後很容易分解，這是難處之一；難處之二則是如CRISPR系統雖然可以很方便的直接編輯其中一股，但CRISPR需要帶入一段RNA，而這段RNA可能無法通過粒線體的內膜。

那麼這次研究團隊是怎麼解決這些問題呢？他們發現了一種屬於伯克氏菌屬的細菌Burkholderia cenocepacia 的毒性蛋白。這種毒性蛋白會把基因上的胞嘧啶（C，cytosine）直接改成尿嘧啶（U，uracil）。過去這類的蛋白質都只能在單股DNA上作用，但這個新的蛋白質卻可以在雙股DNA上直接進行序列的改變。

但是這個蛋白是毒性蛋白，如果直接轉入細胞，細胞會被它殺死。於是他們先把這種毒性蛋白切成兩半使它失去毒性，接著再把這切成兩半的毒性蛋白接上會辨認TALE DNA的蛋白質（TALE DNA-binding proteins），讓辨認TALE DNA的蛋白質帶領它到指定的序列去，接著這蛋白質就可以把它看到的C改成U了。

因為這個系統需要辨認TALE DNA的蛋白質，所以它在修改DNA的彈性上大大不如CRISPR（這個系統每次要修改一個新的基因，就要找一個新的TALE DNA辨認蛋白來接上去）。但是能修改粒線體DNA，已經是非常大的進步！目前研究團隊觀察到，在送入細胞後，有一半的粒線體基因可以被修改。研究團隊希望在將來，這個技術可以被應用在粒線體疾病的基因療法上。

參考文獻：

Mok BY, de Moraes MH, et al. A bacterial cytidine deaminase toxin enables CRISPR-free mitochondrial base editing. Nature, 2020 DOI: 10.1038/s41586-020-2477-4

科學家首次發現有蛇樣毒腺的蚓螈（Caecilian）

環狀蚓螈。圖片來源：維基百科

蚓螈因為沒有腳，乍一看像蛇又像蚯蚓，但其實牠是兩生類。

最近巴西的研究團隊研究環狀蚓螈（ringed caecilian，Siphonops annulatus）時發現，牠的牙齒上有特殊腺體，如果進一步的研究能確認是毒腺，那麼環狀蚓螈就是目前所知帶有毒腺的最原始脊椎動物。研究團隊認為，這毒腺可能與爬蟲類（如蛇）的毒腺有類似的功能。

環狀蚓螈可能是世界上分布最廣的蚓螈，體長約介於28.6-45公分之間，最早在巴西發現，廣泛分布於安地斯山區。過去很少有人對這種生物感興趣，只知道牠們會產生兩種類型的分泌物-一種主要在有毒的尾巴中發現，而頭部則產生一種黏液，有助於在土壤中爬行。

研究團隊在檢查環狀蚓螈的粘液腺時，偶然發現了一套前所未有的更接近牙齒的腺體。胚胎分析顯示這些口腔腺體是從牙齒組織發育而來的，這與在爬行動物的毒腺中發現的起源相同。對環狀蚓螈的口腔腺分泌物的初步化學分析發現，磷脂酶A2（phospholipase A2，有毒動物毒素中常見的蛋白質）的活性很高，甚至比某些響尾蛇還高。

參考文獻：

Pedro Luiz Mailho-Fontana, Marta Maria Antoniazzi, Cesar Alexandre, Daniel Carvalho Pimenta, Juliana Mozer Sciani, Edmund D. Brodie, Carlos Jared. Morphological Evidence for an Oral Venom System in Caecilian Amphibians. iScience, 2020; 101234 DOI: 10.1016/j.isci.2020.101234

鉤蟲（hookworm）可用來治療多發性硬化症？

鉤蟲的幼蟲。圖片來源：維基百科

鉤蟲（人類病原為十二指腸鉤口線蟲Ancylostoma duodenale 或美洲板口線蟲 Necator americanus）是一種引起血液感染的腸道蠕蟲。第三階段幼蟲（L3）通過赤腳步行者的皮膚進入宿主，在循環系統中到達肺部，離開小靜脈並進入肺泡。然後，它們沿著氣管行進，在那裡透過咳嗽、吞嚥進入小腸。在小腸中，幼蟲蛻皮進入第四階段（L4）成蟲。成蟲在宿主體內交配、產卵，然後在宿主的糞便中傳播到環境中，從而再次開始循環。在缺乏足夠的水和衛生設施的國家，鉤蟲病（ancylostomiasis）是常見的感染。當患者體內有大量鉤蟲存在，這些鉤蟲會在宿主的腸壁吸走血液，造成貧血。傷口也會造成十二指腸潰瘍。

過去有研究發現，鉤蟲（以及蛔蟲）會透過改變宿主的免疫系統，讓宿主的第一型T細胞反應（T_H1）受到抑制，好讓自己可以住得更安心。這就讓一些科學家想到，對於難纏的自體免疫疾病，是否可以透過寄生蟲的感染來調節病人的免疫系統，從而達到治療的目的呢？

聽來有點瘋狂，但諾丁漢大學的研究團隊真的這麼做了。他們找了71名復發的多發性硬化症患者，其中一半讓他們被25條鉤蟲感染，另一半則作為控制組。

結果發現，實驗組的病人的症狀（視力問題、暈眩、疲倦）達到部分或全部改善。研究團隊還發現，在九個月的觀察期中，超過一半的實驗組病人大腦中的疤/病灶（多發性硬化症病人的典型症狀）沒有新增。而實驗組病人體內的調節T細胞（regulatory T cell）比例也上升了，這在多發性硬化症的病人體內是從未看過的。調節T細胞可以控制體內的免疫系統、防止免疫系統失控，它們的比例上升顯然是好事。

是否未來真的可以用鉤蟲來治療復發的多發性硬化症？以目前只測試了71人來看可能還太早，但歷史上不但有先例，還曾因為開發類似這樣的治療法獲頒大獎喔！1927年的諾貝爾生理醫學獎就是頒給了以瘧原蟲治療梅毒感染的朱利葉斯·瓦格納-堯雷格（Julius Wagner-Jauregg，1857-1940），所以你說這想法是否瘋狂？只怕未必吧！

參考文獻：

Radu Tanasescu, Christopher R. Tench, Cris S. Constantinescu, Gary Telford, Sonika Singh, Nanci Frakich, David Onion, Dorothee P. Auer, Bruno Gran, Nikos Evangelou, Yasser Falah, Colin Ranshaw, Cinzia Cantacessi, Timothy P. Jenkins, David I. Pritchard. Hookworm Treatment for Relapsing Multiple Sclerosis. JAMA Neurology, 2020; DOI: 10.1001/jamaneurol.2020.1118

天竺鼠（guinea pig）的起源與傳播

天竺鼠。圖片來源：維基百科

小時候養過天竺鼠（豚鼠），胖胖的身軀、小小的眼睛，雖然跟人的互動不多，卻非常可愛。後來知道天竺鼠的英文名稱是「幾內亞豬」（guinea pig），又覺得有點好奇，明明不是豬，怎麼會被稱為豬呢？其實天竺鼠的拉丁文學名「Cavia porcellus」其中的種小名「porcellus」也是小豬的意思，而屬名「cavia」則來自於原產地法屬圭亞那的Kalina原住民族對牠的稱呼。至於中文為何叫做「天竺」鼠，也不知來源。

過去的研究知道天竺鼠起源於南美洲的安地斯高原，大約在公元前五千年馴化。一開始天竺鼠是做為食物，秘魯的莫切文明（Moche）有天竺鼠的崇拜。天竺鼠轉為寵物可能是在1532年以後（西班牙人征服南美洲）的事情，他們把天竺鼠帶回歐洲，許多歐洲人開始飼養天竺鼠做為寵物，連伊麗莎白一世都養過天竺鼠。到了十八世紀，天竺鼠才成為實驗動物；也在差不多的時間，天竺鼠傳播到北美洲。

最近紐西蘭的奧塔哥大學（University of Otago）利用從加勒比地區、秘魯、哥倫比亞、玻利維亞、歐洲和北美洲的多個地點挖掘出的天竺鼠遺骸進行DNA分析發現，過去認為加勒比地區的天竺鼠是從哥倫比亞傳播過去的想法有誤。雖然哥倫比亞距離加勒比地區較近，但DNA分析的結果發現，加勒比地區的天竺鼠是從秘魯帶過去的。

雖然在許多地區天竺鼠是寵物，但在南美洲的許多地區，天竺鼠仍是食物。奧塔哥大學的發現也告訴了我們，古代南美洲的貿易路線，應該比想像的要複雜多了。

參考文獻：

E. Lord, C. Collins, S. deFrance, M. J. LeFebvre, F. Pigière, P. Eeckhout, C. Erauw, S. M. Fitzpatrick, P. F. Healy, M. F. Martínez-Polanco, J. L. Garcia, E. Ramos Roca, M. Delgado, A. Sánchez Urriago, G. A. Peña Léon, J. M. Toyne, A. Dahlstedt, K. M. Moore, C. Laguer Diaz, C. Zori, E. Matisoo-Smith. Ancient DNA of Guinea Pigs (Cavia spp.) Indicates a Probable New Center of Domestication and Pathways of Global Distribution. Scientific Reports, 2020; 10 (1) DOI: 10.1038/s41598-020-65784-6

A型Rh陽性被2019冠狀病毒病感染容易發展為肺衰竭？

SARS-CoV-2 圖片來源：維基百科

請注意：本篇所介紹的研究尚未通過同儕審查。

最近一項分析了1,980個2019冠狀病毒病（COVID-19）的基因體研究發現，人類的基因上有兩個位點與肺功能衰竭有關。其中之一位於三號染色體，可能是ACE2。另一個基因則與血型基因有關。研究團隊發現，血型為A型Rh陽性的人，一旦被SARS-CoV-2感染，發展成為肺衰竭的機率會較高；而另一篇發表於23andMe的更大型的研究（涵蓋了75萬人）不僅確認了這個結果，還進一步發現血型為O型的人則發展出重症的機率較低（9-18%）。

不知道背後的機制是什麼呢？我會聯想到O型的人特別容易被幽門桿菌（H. pylori）感染，但是那是因為O型的抗原就是幽門桿菌的受器。

一天到晚迷信血型跟個性有關的人，相信那些還不如認真看一下這類的研究，還比較有道理。

參考文獻：

David Ellinghaus et. al., 2020. The ABO blood group locus and a chromosome 3 gene cluster associate with SARS-CoV-2 respiratory failure in an Italian-Spanish genome-wide association analysis. medRxiv.

2020/6/8. 23andMe finds evidence that blood type plays a role in COVID-19.

飢餓的大黃蜂（bumblebee）會逼植物提早開花

大黃蜂。圖片來源：維基百科

花粉是大黃蜂重要的食物來源。最近的一項研究發現，當大黃蜂找不到足夠的花粉時，飢餓的大黃蜂會在葉片上打洞。

打洞的行為造成植物受傷，這種壓力使得植物提早開花。研究團隊觀察到，當大黃蜂在番茄的葉片上打洞時，番茄會提早一個月開花；如果發生在黑芥（black mustard），會提早半個月（十六天）開花。

研究團隊發現，大黃蜂在這些葉片上做的可能不只是打洞，因為當研究人員嘗試著模仿大黃蜂的行為時，他們發現光只是打洞並不能讓植物提早開花。到底大黃蜂除了打洞以外還做了什麼，有待後續的研究來進一步釐清。

參考文獻：

Science, DOI: 10.1126/science.aay0496

什麼是「快速檢測」？為什麼要快速檢測？

圖片：林哲先

在【為什麼要檢驗？檢驗是驗什麼？】裡，我們介紹了檢驗分為檢驗抗原（病毒）與檢驗抗體兩大類，也提到目前國際唯一的標準檢驗2019冠狀病毒病的方式就是以「定量反轉錄聚合酶連鎖反應」（qRT-PCR）來檢驗病毒的基因體。

定量反轉錄聚合酶連鎖反應非常敏感，所以幾乎不會有「偽陰性」（就是明明有但是驗不出來）的問題。

雖然這麼棒，但它也不是完全沒有問題的！最主要的問題是它要從咽喉採檢，採檢需要把一根長長的棉棒從鼻孔深深地插進去（光想像就覺得超難受！），到您的咽喉深處去取得樣品。過程中會發生忍不住打噴嚏、咳嗽的狀況，造成採檢的困難，也讓採檢人員被感染的風險升高。

第二個問題就是進行qRT-PCR需要特殊的儀器、昂貴的試劑與專業技術人員的操作，即使在已開發國家也不是每個醫院都有，有些發展中國家可能也負擔不起。

第三個問題是進行qRT-PCR至少要四個小時，在這期間防疫人員究竟要讓疑似患者「居家檢疫」還是「自主健康管理」呢？

如果能夠有簡單、快速、不需要複雜採樣程序，也不用特殊儀器與昂貴試劑的檢驗方法，應該就能夠解決這部分的問題了。這就是為什麼須要開發「快速檢測」試劑（不是快篩）的原因。

依據世界衛生組織對快速檢測（rapid/simple test）的定義，所謂的快速檢測，指得是要能在兩小時內完成、不需要儀器設備、可以在室溫下進行，檢測的材料可儲存在室溫的檢測，才能叫做快速檢測。當然，如果取得檢測樣品的過程也很簡單（如取唾液、尿液或擠一滴血）就更好。再加上價錢不貴的話，就完美了！

只要有快速檢測，當醫生在診間遇到疑似病例時，便可以將病人留在診間進行檢驗。十分鐘左右「開獎」後，馬上就可以決定是要將病人收治到負壓病房還是可以請病人回家（如果沒有接觸史的話）。如此一來，就可以有效地防止病毒繼續散播，也不會增加病人與第一線醫護、防疫人員的困擾了。

原文刊載於慈濟大學粉專。

為什麼要檢驗？檢驗是驗什麼？

圖片：林哲先

已於2020/5/9突破四百萬人確診的2019冠狀病毒病（COVID-19）讓每天下午兩點的直播成為全台最熱門的節目，也讓大家好奇，不斷被提到的「篩檢」究竟是什麼？

在這裡要很嚴肅的告訴大家，其實是「檢驗」。由於2019冠狀病毒病的症狀多變，從最早期的發燒、肺炎，到後來加入了腹瀉、嗅味覺改變，還有超級健康活跳跳的「無症狀感染」，因此我們需要檢驗來幫助醫師與防疫人員找出感染者，才能及時將這些人隔離，避免感染一傳二、二傳四、四傳八的不斷擴大。

那麼，檢驗要驗什麼呢？

檢驗可以驗「抗原」（在這裡指得就是新冠病毒SARS-CoV-2），也可以驗「抗體」。如果您不清楚抗原跟抗體的定義，可以回頭去看我們的另一篇文章：【抗原、抗體傻傻分不清嗎？】

檢驗抗原可以檢驗病毒的蛋白質，或是檢驗病毒的基因體。要怎麼檢驗病毒的基因體呢？由於SARS-CoV-2是RNA病毒（也就是說，它的基因體是由RNA[核糖核酸]構成，不像人類的基因體是由DNA[去氧核糖核酸]構成），要檢驗它的基因體要使用「定量反轉錄聚合酶連鎖反應」（縮寫為qRT-PCR）來偵測。

定量反轉錄聚合酶連鎖反應分為兩部分，第一部份是使用反轉錄酶將病毒的基因體（RNA）反轉錄為去氧核糖核酸（DNA），接著第二部分再以去氧核糖核酸聚合酶（DNA polymerase）將反轉錄得到的DNA放大。在進行第二部分的時候，我們會加入螢光標記，當放大成功後就會發出螢光，所以只要偵測螢光的量，不但能知道樣本裡面有沒有病毒的基因體，還能知道病毒量。

另外也可以檢驗抗原（病毒）的蛋白質。只要找到可以清楚明白認出病毒蛋白質的抗體，我們就可以用這個抗體來看看採取的樣品中是否有病毒的存在。

當然，不論是檢驗病毒的基因體還是檢驗病毒的蛋白質，都需要病毒的存在。所以，如果這個人已經痊癒沒有病毒在體內，當然就檢驗不出來囉。

除了檢驗病毒的存在與否，也可以檢驗抗體。由於我們被病原體入侵後都會產生抗體，所以檢驗抗體也是一種很方便的方法。使用合成的病毒抗原（通常是病毒外殼的某個蛋白質）作為「釣餌」，就可以從血液中釣出能辨識病毒的抗體。這個方法不只可以找到目前正在受感染的人，也會找到曾被感染但已經痊癒的人。

原文刊載於慈濟大學粉專。

抗原、抗體傻傻分不清嗎？

圖片：林哲先

從去年十二月底開始流行的2019冠狀病毒病（COVID-19），目前（2019年四月28日）全球確診人數已突破三百萬大關。由於它還沒有特效藥也沒有疫苗，使得人人聞之色變。

就算您不是每天兩點準時守著「時中」，對於新聞裡提到的篩檢、快篩、抗體、抗原等名詞，應該也不陌生。是否曾好奇它們到底是什麼呢？讓我們一一為您解說吧！

想像我們的身體就像一座城市，讓我們生病的細菌、病毒、真菌（以下統稱為病原體）就是歹徒。這些歹徒總是趁我們不防備的時候偷襲我們，造成我們生病。不過因為人體有免疫系統，所以這些歹徒（病原體）也不是每次偷襲都會得手。

當這些病原體偷襲我們的時候，我們的免疫系統好比城市裡的警察系統很快就會發現：有入侵者！這時候白血球中的「中性球」以及「巨噬細胞」會出動來吞食這些病原體，而另一種白血球「輔助型T細胞」則會透過巨噬細胞的幫助，開始把病原體的「重要部位」呈現給「B細胞」（也是白血球的一種），就好比警察局出示歹徒相片及特徵一般。

接著B細胞便會根據它看到的病原特徵，製作出可以辨認病原體重要部位的分子，這些分子就是「抗體」。

抗體又稱為免疫球蛋白，總共分為五類，IgA、IgD、IgE、IgM與IgG。在感染後3到10天之間人體會分泌IgM，再過一陣子（大約是感染後14天到一個月）會換成分泌IgG。為什麼要在不同時間分泌兩種不同的抗體呢？原來IgM對病原的親和力比較弱，但因為它是由五個抗體分子所構成的聚合物，可以對病原體伸出十隻「手」，把病原體給團團圍住。相對的，IgG是由一個抗體分子所構成的單體，只有兩隻手，但這兩隻手對病原的親和力很高，一旦抓住了病原體就不放手。有了這兩種抗體的接力防守，在我們體內的病原體才有可能順利的被清除掉。

因為這些病原體會讓我們的免疫系統產生抗體，所以我們也可以把它們稱為「抗原」：以2019冠狀病毒病來說，抗原就是冠狀病毒（正式名稱是SARS-CoV-2）。

原文在4月28日刊載於慈濟大學粉專。

以微孢子蟲（Microsporidia）防治瘧疾

微孢子蟲的孢子母細胞。圖片來源：維基百科

瘧疾（malaria）雖然是一種古老的疾病，但它一年仍從全世界奪走超過四十萬條人命。雖然隨著治療瘧疾的藥物如奎寧、青蒿素等的發現，加上使用蚊帳、撲滅病媒蚊等方式，已經成功地讓瘧疾在世界的某些地方消失，但非洲、南美洲的某些區域、亞洲的中南半島、印度的人民仍深受瘧疾的威脅。目前對奎寧或/及青蒿素有抗性的瘧原蟲也已經出現，所以找尋新方法來防治瘧疾的確是刻不容緩的事情。

雖然噴灑殺蟲劑可以撲滅病媒蚊，但對殺蟲劑有抗性的瘧蚊也早已出現。最近的研究更發現，蚊帳的使用造成瘧蚊改變牠們的攝食時間：從晚上改為較早的傍晚與較晚的早晨。研究團隊也發現，較早的傍晚被咬，罹患瘧疾的可能性較高。

是否有其他方法可以防治瘧疾呢？過去對登革熱病媒蚊的研究發現，被沃爾巴克氏體（Wolbachia）這種立克次體科的內共生細菌寄生的病媒蚊出現壽命縮短一半、無法叮咬人類的狀況，如此一來便可以藉由釋放被沃爾巴克氏體感染的病媒蚊來防治登革熱。

最近肯亞的研究團隊在維多利亞湖畔研究瘧蚊時，發現了一種微孢子蟲Microsporidia MB。大約百分之五的瘧蚊體內含有這種微孢子蟲，而被微孢子蟲感染的瘧蚊，體內找不到瘧原蟲。被微孢子蟲感染的瘧蚊生殖與存活能力並沒有下降的現象，但瘧原蟲不存在於牠們的體內卻是不爭的事實。

微孢子蟲過去曾一度被以為是原蟲，不過現在已知它們是一種真菌。全世界有大約一百萬種微孢子蟲，不過只有大約一千五百種被命名。微孢子蟲寄生於動物體內（主要是昆蟲），目前已經發現並命名的微孢子蟲，大抵都是感染一個物種或數種相關的物種。大約有10%的微孢子蟲感染脊椎動物，有少數幾種在某些狀況下會感染人類。

研究團隊發現微孢子蟲主要住在瘧蚊的中腸與卵巢中。在實驗室以微孢子蟲感染瘧蚊後，瘧蚊體內找不到子孢子（sporozoite）。由於Microsporidia MB本來就會感染瘧蚊，所以讓更多的瘧蚊被它感染應該不會產生影響生態的疑慮。當然，在真正開始大規模地讓瘧蚊被微孢子蟲感染之前，研究團隊還需要對微孢子蟲與瘧蚊間的互動進行更多的瞭解。

參考文獻：

Jeremy K. Herren. et al. A microsporidian impairs Plasmodium falciparum transmission in Anopheles arabiensis mosquitoes. Nature Biotechnology. 2020.

Eunho Suh, Marissa K. Grossman, Jessica L. Waite, Nina L. Dennington, Ellie Sherrard-Smith, Thomas S. Churcher, Matthew B. Thomas. The influence of feeding behaviour and temperature on the capacity of mosquitoes to transmit malaria. Nature Ecology & Evolution, 2020; DOI: 10.1038/s41559-020-1182-x

Microsporidia. Wikipedia.

自製口罩（homemade mask）該用什麼材質？

自製口罩。圖片來源：維基百科

隨著2019冠狀病毒病（COVID-19）越來越猖獗，歐美各國從認為只有生病的人需要戴口罩，到現在德國下令去超市都一律戴口罩，口罩已成為全世界出門必備的裝備。但是醫療用口罩產量有限，雖然有些研究已經發現可以以紫外線、乾熱或其他方法重複使用口罩，但這些口罩仍有它的使用次數限制。

大量拋棄勢必造成大量污染，這時候可以重複使用的布口罩當然就應運而生了。只是，布口罩的防護力是否夠好呢？

最近美國芝加哥大學的研究團隊，以對應於人的靜止呼吸的氣流速率將直徑從10 nm到6μm的顆粒吹過各種布料樣品，測量穿過布料前後空氣中微粒的數量和大小。結果發現，一層棉布與兩層雪紡結合在一起，過濾掉了大部分氣溶膠顆粒（80-99％，取決於顆粒大小），性能接近與N95口罩材料相同。用天然絲綢或法蘭絨代替雪紡，也可以得到類似的結果。

研究團隊指出，緊密編織的織物，例如棉，它可以充當對顆粒的機械屏障，而具有靜電荷的織物（例如某些類型的雪紡和天然絲綢）則充當靜電屏障。但是如果口罩沒有貼緊面孔，則效果會大大打折：所以戴口罩的時候還是要注意密合度喔！

參考文獻：

Abhiteja Konda, Abhinav Prakash, Gregory A. Moss, Michael Schmoldt, Gregory D. Grant, Supratik Guha. Aerosol Filtration Efficiency of Common Fabrics Used in Respiratory Cloth Masks. ACS Nano, 2020; DOI: 10.1021/acsnano.0c03252

N95口罩也可以重複使用！

圖片來源：維基百科

隨著新冠肺炎的大流行，口罩變得愈來愈珍貴--尤其是醫療專用的N95口罩，因為可阻擋95%直徑0.3微米以上的非油性顆粒、可以預防由患者體液或血液飛濺引起的飛沫傳播，成為醫療人員保護自己的利器。但隨著確診數不斷地上升（目前全球已突破兩百萬），N95口罩的供不應求也成了大問題。

最近美國國家過敏和傳染病研究所（National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID)）針對N95口罩的重複使用性進行了研究。他們使用了：

        紫外光（波長260-285奈米，最高六十分鐘）
        乾熱（攝氏七十度C，最高六十分鐘）
        過氧化氫蒸氣處理十分鐘（這只有在醫院才有辦法做）
        70%乙醇（酒精，最高六十分鐘）。

其中以70%酒精處理的這一組首先出局，因為口罩的材質會被酒精溶解。

紫外光與過氧化氫蒸氣處理過的口罩，可以有效地為N95口罩去污且不損及其結構，可以重複使用個三次沒有問題。研究團隊尤其推薦過氧化氫蒸氣，但是這需要特別的設備，一般中小型醫院以及護理之家不見得有。所以紫外光可能是比較好的選擇。

乾熱處理也可以有效地為N95口罩去污，但只能重複兩次就不能用了。

雖然這篇研究目前只發表在MedRxiv，尚未經過同儕審查，但對於目前口罩需求持續上升、供不應求的狀況，應該會大有幫助。因此，美國國家衛生研究院已經將這個消息公佈出來。當然也可以減少垃圾的產生！

參考文獻：

Robert Fischer et. al. 2020. Assessment of N95 respirator decontamination and re-use for SARS-CoV-2. MedRxiv.

在實驗室生產肝素（Heparin）即將成真？

肝素。圖片來源：維基百科

肝素（Heparin），根據維基百科的資料，是一種天然糖胺聚糖抗凝血劑，可用來治療及預防深靜脈血栓、肺栓塞、動脈栓塞，也可用於治療心肌梗塞以及不穩定型心絞痛。從1916年發現以來， 肝素已列入世界衛生組織基本藥物標準清單中。

它在臨床上是最常被使用的抗凝血劑，但迄今我們仍無法在實驗室內生產，而必須從豬的腸子萃取。十年前曾發生污染事件，造成多人死亡。雖然肥大細胞（mast cell）與嗜鹼性球（basophil）可以合成肝素，但在細胞培養的狀況下還是無法大量合成。

最近加大聖地牙哥分校的研究團隊發現了一個轉錄因子（transcription factor）稱為鋅指蛋白263（ZNF263，zinc-finger protein 263），這個轉錄因子會抑制肝素的合成。肥大細胞與嗜鹼性球以外的細胞無法合成肝素，是因為這個轉錄因子的表現。在肥大細胞與嗜鹼性球中，這個轉錄因子的表現被抑制，所以這兩種細胞可以生產肝素。

所以，如果可以用基因編輯的方法，將鋅指蛋白263給「關」掉，一般工業上常用的細胞（如中國倉鼠卵巢細胞株CHO）就可以開始大量產出肝素了。

參考文獻：

Ryan J. Weiss, Philipp N. Spahn, Alejandro Gómez Toledo, Austin W. T. Chiang, Benjamin P. Kellman, Jing Li, Christopher Benner, Christopher K. Glass, Philip L. S. M. Gordts, Nathan E. Lewis, Jeffrey D. Esko. ZNF263 is a transcriptional regulator of heparin and heparan sulfate biosynthesis. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 201920880 DOI: 10.1073/pnas.1920880117

消毒劑（disinfectant）與環境污染：兩難的抉擇

次氯酸離子（Cl-O^-）。圖片來源：維基百科

為了遏止新冠肺炎（COVID-19）蔓延，各國無不卯足了勁地到處消毒。而這些消毒劑（主要是次氯酸），卻會對環境造成污染。

首先，氯消毒劑會破壞細胞壁或氧化蛋白質，對動植物細胞都能造成傷害；其次是，這些消毒劑中的化學物質可與其他物質結合形成有害化合物，如三鹵甲烷（trihalomethanes）或鹵代乙酸（haloacetic acids）。

當然我們在此刻別無選擇，如果不噴灑消毒劑就無法遏止疫病蔓延，但在高興大家減少外出降低碳排放、空氣變乾淨了、海豚回來了、熊貓交配了之餘，或許大量的使用消毒劑（光是武漢一地估計便使用了五千噸的消毒劑）也是值得注意的。

除了次氯酸，大家也大量用酒精來消毒手部：不知道酒精釋放到大氣中是否會對環境造成傷害？

參考文獻：

Disinfection threatens aquatic ecosystems. Science.

伊維菌素（ivermectin）：新冠肺炎治療新希望？

伊維菌素。圖片來源：維基百科

新冠病毒（SARS-CoV-2）從2019年底出現在中國武漢市迄今，在全球病例數已破百萬，死亡人數也超過五萬人。在世界各地的實驗室努力地開發疫苗希望能夠讓大家不再聞之色變的同時，開發有效療法絕對是非常重要的。

目前最有效的藥劑可能是「羥氯奎寧」（hydreoxychloroquine），由於筆者非醫界人士，並不清楚是否有更新穎的療法。也有學者以AI來試圖更快地篩選出可能的化合物，希望能找出更多候選藥。

最近澳洲研究發現，用來治療頭蝨、疥蟎引起的疥瘡、蟠尾絲蟲症（河盲症）、線蟲感染、班氏絲蟲感染導致的象皮病等疾病的伊維菌素（ivermectin），最近被發現在實驗室中可以在48小時內抑制新冠病毒複製。

研究團隊發現，只需要單一劑量就可以在24小時內讓病毒顯著下降；48小時後便偵測不到病毒的RNA。

伊維菌素由日本北里大學有機化學家大村智（Satoshi Ōmura）所發現，和默克藥廠默克治療研究所的威廉·坎貝爾（William C. Campbell）從阿維菌素提純出來。由於他們倆的發現成功地「降低了河盲症和淋巴絲蟲病的發病率」，2015年度的諾貝爾生理學或醫學獎的一半聯合授予坎貝爾與大村。

下一個目標應該就是開始進行動物試驗？或者是由於伊維菌素已經是世界核准的用藥，或許在找出適當劑量後可以開始試用在人類身上？

參考文獻：

Leon Caly, Julian D. Druce, Mike G. Catton, David A. Jans, Kylie M. Wagstaff. The FDA-approved Drug Ivermectin inhibits the replication of SARS-CoV-2 in vitro. Antiviral Research, 2020; 104787 DOI: 10.1016/j.antiviral.2020.104787

貓會被新冠病毒感染

圖片來源：維基百科

最近的研究發現，貓會被新冠病毒（SARS-CoV-2）感染，而且不會產生症狀。

被感染的貓可以把病毒傳給其他的貓，至於會不會傳染給人，目前還沒有任何證據，所以不要馬上拋棄你家的喵星人！另外是，這個研究是在實驗室中進行，貓被給予了高劑量的病毒，所以並不表示在自然界中貓也會那麼容易被傳染。

至於狗是否會被新冠病毒傳染呢？目前的發現是不大會。

但要注意一件事：bioRxiv並不是具有審查制度的期刊，而是一個提供給大家放新研究發現的平台。這個研究到底能不能通過同儕審查制度（peer-review），還有待未來的發展。如果可以通過同儕審查，就代表該研究具有公信力；如果不能通過，就代表不需要太在意。

補：查到五天前的新聞，在比利時有家貓被人傳染新冠肺炎並出現症狀。

參考文獻：

Shi, J. et al. Preprint at bioRxiv https://doi.org/10.1101/2020.03.30.015347 (2020).

發現抗酒精（alcohol）致癌性的新機轉

乙醛。圖片來源：維基百科

大家都知道酒喝多了會得癌症，但會讓你得癌的其實不是酒精（乙醇），而是酒精進入體內所產生的代謝物乙醛（acetaldehyde）。

乙醛會讓我們的DNA雙股之間發生交聯（crosslink），干擾基因的複製，讓基因複製出問題，日積月累就產生癌症了。

乙醛來自於乙醇：當我們喝酒後，乙醇到了肝臟遇到乙醇去氫酶（alcohol dehydrogenase，ADH），將乙醇氧化產生乙醛。乙醛接著會被乙醛去氫酶2（aldehyde dehydrogenase 2，ALDH2）進一步氧化成為乙酸（acetic acid），然後可以排出體外。

聽起來一切都很好，不幸的是這個世界上大約有二十億人（大部分在亞洲）具有沒有功能的乙醛去氫酶2，造成這些人喝酒後會臉紅。所以喝酒會臉紅的人真的不應該喝酒...

當然我們的身體也不會放任乙醛來傷害我們的DNA（基因體），我們體內有DNA修復機制可以幫忙修復因乙醛所產生的雙股交聯，當然如果太多了、太頻繁了還是會出問題的啦！

這個DNA修復機制，在范可尼氏貧血（Fanconi anemia）病人中有缺失。過去只知道這條路徑可以修復因乙醛所造成的基因損害，但最近歐洲的研究團隊發現了一個新的修復機制。

當然不管是哪個修復機制，作用能力都是有限的，所以就算喝酒不會臉紅的人，最好還是不要常喝；而喝酒會臉紅的人，真的不應該喝呢！

參考文獻：

Michael R. Hodskinson, Alice Bolner, Koichi Sato, Ashley N. Kamimae-Lanning, Koos Rooijers, Merlijn Witte, Mohan Mahesh, Jan Silhan, Maya Petek, David M. Williams, Jop Kind, Jason W. Chin, Ketan J. Patel, Puck Knipscheer. Alcohol-derived DNA crosslinks are repaired by two distinct mechanisms. Nature, 2020; DOI: 10.1038/s41586-020-2059-5

沒有粒線體（mitochondria）的多細胞生物

粒線體。圖片來源：維基百科

多細胞生物生存需要進行氧化代謝，因此多細胞生物都具備有粒線體。

最近加拿大的研究團隊發現了一種鮭魚的寄生蟲（Henneguya salminicola）沒有粒線體，意味著牠們不在體內進行氧化代謝。

研究團隊一開始只是要定序這種寄生蟲（一種刺胞動物）的基因體，意外地卻發現找不到粒線體的DNA；後來研究團隊進一步以染劑來觀察牠的DNA的位置，也沒有發現任何細胞核外的DNA。雖然牠有類似粒線體的胞器，但裡面完全沒有DNA喔！

缺少粒線體意味著這種生物不能進行氧化代謝。到底這種生物怎樣獲取牠所需的能量，目前還需要進一步的研究。

參考文獻：

A cnidarian parasite of salmon (Myxozoa: Henneguya) lacks a mitochondrial genome

人類促成新物種的演化：倫敦地鐵蚊（Culex pipiens molestus）

倫敦地鐵蚊。圖片來源：Science Daily

如果你到倫敦地鐵被蚊子咬，咬你的是一種新物種：倫敦地鐵蚊（Culex pipiens molestus）。牠是家蚊（Culex pipiens）的變種，最早出現的紀錄是1775年。

原先以為牠只是家蚊的亞種，不過最近研究DNA序列發現：倫敦地鐵蚊已經成為一個新的物種了。由於人類建造了地鐵站，原先在地表生活的家蚊飛入地底，適應了地下生活後，演化成了新的物種。

演化成功的倫敦地鐵蚊，接著隨著旅行者攻佔全歐洲的地鐵；這只是人類促成的新物種演化的一個例子。

從全新世（Holocene，由9,700 B.C.至今）開始，在人類的魔掌下，已經有1359個物種絕種了；如果由公元1500年算起，已經有786個物種絕種。雖然絕種物種數還沒有前面五次大滅絕多，但是以物種絕種的速度來看，已經比得上前五次大滅絕了。

大家應該都知道，我們如何導致物種的滅絕；但在這篇由丹麥與歐洲的科學家分享的研究中，他們特別提到：人類也造成物種加快演化。

人類如何造成物種加快演化呢？可以分為以下這些機制：

1. 遷移：例如為了控制兔子的數目增長，將黏液瘤病毒（myxoma virus）引進澳洲。遷移也造成入侵物種的出現。
2. 馴化：從全新世開始，人類已經馴化了474種動物與269種植物；馴化的過程會對這些生物造成樣貌上的改變，有些甚至已經無法與它們野生的表親交配了。
3. 狩獵：狩獵造成物種加快演化，速度可達原來的三倍！
4. 製造新的生態系：如我們一開始提到的倫敦地鐵蚊，就是因為地鐵出現後才有的。不知道有一天是否倫敦地鐵蚊會出現在北捷嗎？還是有一天會有北捷地鐵蚊？

當然，若以為新物種可以取代已滅絕的物種，讀者們可能還要多想想喔！所謂的 ' no net loss' 其實在生態系上面是站不住腳的，就如導入許多外來物種所製造出來的生物多樣性，也不能取代當地原來的生態系呢！

參考文獻：

Joseph Bull et al. How humans drive speciation as well as extinction. Proceedings of the Royal Society B, 2016 DOI: 10.1098/rspb.2016.0600