食毒防身

毒素是一种生物毒药,能够帮助缺乏自卫能力的生物抵御捕食者,使捕食者对它们敬而远之,比如一些蟾蜍和蛇就进化出了有毒武器,以备御敌之用.那么,那些无毒的动物又如何自卫呢?漫长的进化也使得一些无毒的动物逐渐进化出了御敌的本领:它们自身虽然不产毒,但却具备耐受毒素的能力,而且可以从食物中获取毒素以作防身之用.     

箭毒

箭毒，顾名思义，就是猎手涂抹在弓箭上用以猎杀猎物的毒药。在世界不同的地区，猎手们采用的箭毒各不相同。有的是从植物中提取，有的是从毒蛇身上获取；非洲卡拉哈里沙漠中的布须曼猎手最常用的弓箭毒药源自一种独特的昆虫——叶甲科甲虫，而美洲热带雨林中的印第安猎手则喜欢从体色鲜艳的剧毒箭蛙身上获取他们所需的毒药。本文介绍其中几种箭毒。     

动物对毒药的适应性

西澳大利亚州立大学的专家们调查发现,生活在该州小灌木丛中的一种大老鼠,对毒药具有罕见的适应性:其抗毒能力为普通老鼠的30倍。生活在澳大利亚其他地区的老鼠,遇到这种毒药有一半就得死去。这种毒药——一氟醋酸钠极毒,在澳大利亚被广泛用来消灭老鼠。原来,在大老鼠的机体内部会产生一种脱氟作用,所以这种毒药的积储过程在其体内无法进行。生活在澳大利亚西部的大耳袋鼯具有类似的能力。     

天然毒物制药

人们从很早以来就已经知道从大自然中的动物、植物、海洋生物和微生物中提取原料制造药物。近年来,从天然有毒动物中提取毒素精华开发新药已取得了显著的成绩。下面有三个典型的用有毒动物制药的成功例子。 众所周知,一些毒蛙会分泌出一些剧毒的天然毒素。过去,当地人把箭毒蛙的毒素涂在箭头上作为打猎的武器。近年来,科学家已经从厄瓜多尔毒蛙的皮肤上分离出了一种生物碱活性物质,该物质现在被应用于研制生产治疗帕金森氏症和阿尔茨海默氏症等神经衰退疾病的新药,并被广泛地用于止痛药的制造。 近年来,研究人员发现有毒锥形蜗牛分泌的毒素是几种毒素的混合物。一部分毒素分子的工作方式跟眼镜蛇毒素是一样的,另一部分毒素分子又采用了河豚毒素的工作方式。这就可以解释为什么锥形蜗牛的毒素毒性会那么大。美国生物学家奥利弗说,这就好像你在同一时间被眼镜蛇咬了一口,又吃下了毒河豚的肝脏,所以这是致命的。最近科学家已经从这种毒蜗牛分泌的毒素中提取出了几种多肽活性分子,将这几种多肽分子作为原料单独或混合在一起制药,可以生产出不同疗效的新药用于治疗癌症和艾滋病。奥利弗说,我们认为我们现在想到的用“鸡尾酒”疗法治疗艾滋病很聪明,而实际上锥形蜗牛在１５００ｆ年前就发现了...     

七种毒药恶名传

2012年7月12日,阿拉法特死因调查委员会宣布,根据现有材料和阿拉法特生前临床症状可以推断他是中毒身亡。从古至今被人投毒或误食天然毒药的事件屡见不鲜,传统毒药更是常被犯罪分子利用作谋杀的工具。让我们去了解那些在历史和现实中都赫赫有名的七种毒药吧。     

毒朊：感染的一种新的生物学原理——1997年度诺贝尔生理／医学奖评析

1997年度的诺贝尔生理/医学奖,已由瑞典卡罗林医学研究院向全世界宣布,授予美国生物学家斯坦利·普鲁辛纳(S.B.Prusiner)教授,以表彰他在退行性脑病的蛋白颗粒(毒朊)研究方面的贡献.普鲁辛纳开创性地发现了一种全新的致病因子类型,并阐明了其作用模型的原理.他发现克罗伊茨费尔特-雅各布病和羊瘙痒病均可通过一种感染因子传染,但感染因子中没有找到像细菌、病毒等其他类型病原体具有的遗传物质(DNA或RNA),随后提出了单一蛋白质可能是感染因子,并将这一蛋白质命名为毒朊(prion),意为蛋白源性感染颗粒.为了解释包括人在内的所有哺乳动物正常细胞都存在其编码基因,研究者假设毒朊存在有两种构型,空间变构是其致病的机制.分析总结人类家族性疾病,认为致病性毒朊可以通过常染色体显性遗传,且具有感染性特征.蛋白质变构致病假说的提出并不断得到实验的验证,使经典认为相对独立的遗传性和传染性得到了有机的统一.这一开拓性工作使人们首次意识到除了细菌、病毒、真菌和寄生虫外,变异蛋白质亦可传播疾病;同时为现代医学了解和掌握与痴呆有关的其他疾病(例如阿尔茨海默氏病)的生物学机制提供了基础,并为今后的药物开发和新的治疗方法的研究奠定了基石.本文将介绍蛋白质致病因子—毒朊的发现研究过程.值得提到的是     

煤和沉积岩中各种形式硫的提取和同位素样品制备

煤或沉积岩的硫同位素研究不仅可以提供硫的来源,也可以提供沉积环境、成煤或成岩作用等方面的信息.很多煤和富含有机质的沉积岩(例如黑色页岩)硫含量较高,且以黄铁矿、单硫化物、硫酸盐和有机硫等多种形式硫出现.同一样品不同形式硫的同位素组成不同,可差30‰,所以分析每种硫(而不是总硫)的同位素组成实际上更有意义.一般通过化学方法来分离和提取岩石中各种硫.关键是寻找一种适宜的还原剂能够还原     

面向合成生物学的机器学习方法及应用

机器学习的目标是设计可以根据先验知识和观测数据不断改进其性能的算法.该算法可以帮助机器从大量的数据中提取知识,从而提升其在特定任务上的性能.作为数据驱动的方法,机器学习可以有效利用高通量实验技术产生的大批量生物数据,实现合成生物体的功能预测与智能化设计,改变合成生物学的研究范式.本文首先介绍机器学习在合成生物学领域广泛应用的几个模型及方法,如支持向量机、神经网络、生成式对抗网络、深度强化学习等.然后介绍机器学习方法在合成生物学领域的典型应用,如启动子预测、酶催化设计、代谢途径构建、基因线路设计等.本文综述面向合成生物学的机器学习方法及应用,并试图启发读者如何选择和设计机器学习方法用于合成生物学的研究.     

川楝素的抗肉毒作用

肉毒杆菌毒素(简称肉毒素)是迄今所知最强的毒物,它选择地作用于突触前,阻遏神经肌肉传递。肉毒中毒虽非常见多发病,但至今在世界各地,包括我国的某些地区在内仍时有发生。科学家们长期以来致力于寻找实际可用的肉毒中毒解毒药,但除特异的抗毒血清外至今尚无一确有疗效的药物。在先前的工作中我们发现,从中药楝属植物皮提取的一个三萜化合物——川楝素也是一个选择的接头前阻遏剂。李培忠等的实验表明,川楝素不但可以保护接受致死量肉毒注射的小鼠,而且能治愈接受致死剂量肉毒中毒的部分恒河猴。本工作则利用离体神经肌肉标本进一步证实了川楝素的抗肉毒作用。     

昆虫的记忆

大戟栖的部分昆虫含剧毒物质,而给对照组昆虫喂向日葵籽。然后再给在自然界中通常彼此不往来的螳螂喂食。最初,螳螂追捕体内含有毒物质的昆虫,等到抓住这种昆虫便一口把它吃掉。但是在药物发生作用以后,螳螂很快吐出掺毒药的食物,     

美丽猪屎豆碱的晶体结构

引言美丽猪屎豆碱(Spectabiline)是一种双稠吡咯啶类生物碱。由北京医学院药学系韩桂秋等,从我国海南岛产的吊裙草(C.retusa.L.)的种子里提取分离而得。该化合物最初由Culrenor和Smith从Crotalaria spectabilis Roth。植物中提取的。他们还用化学方法确定了美丽猪屎豆碱的化学结构式,如(Ⅰ)所示。方一苇等用高分辨质谱方法研究了美丽猪屎豆碱分子的断键机理,也认为化学结构是(Ⅰ)式。     

萃取有机相中凝胶态的形成与FT-IR光谱

从70年代末吴瑾光等发现皂化酸性萃取剂是一个形成油包水型微乳状液(w/o mi-croemulsion)的过程以来,萃取有机相的聚集态结构研究越来越受到萃取化学家和胶体化学家的重视.各种传统的测试手段(如金属离子的液液分配平衡、界面张力的测定等)及现代化实验方法如FT-IR,NMR,TEM,LS(光散射),PCS(光子相关光谱)等被用来研究萃取有机     

手性及非中心对称配位聚合物的组装

结晶在非中心对称空间群中的化合物(如手性氨基酸等)不但与生命体系密切相关, 而且在催化和制药等工业中也有着广泛的应用. 一些与高新技术相关的物理特性, 诸如摩擦发光、非线性光学(如倍频效应)、压电性能、热电性能和铁电性能也要求它们结晶在非中心的空间群中. 而要获得具有这些性质的化合物, 通常可以通过以下几个途径: (1) 由不对称或弯曲的有机配体同金属离子组装获得非中心对称的配合物; (2) 通过外消旋的有机配体与金属离子的自组装发生自我拆分, 而获得手性的配合物; (3) 直接用光学纯的手性有机配体与金属离子自组装而获得非中心对称的配合物. 其中最重要的是运用具有多个手性中心的单一手性有机配体与金属离子自组装, 形成具有大孔洞的三维类沸石配位聚合物, 而达到拆分其他消旋化合物的目的.     

科学家与科学的未来

正科学可以是人类共享的一种文化。共同开创有科学素养的未来意味着什么?英国皇家学会成立于1660年。在其最早期的会议上,科学家会分享旅行者的故事,使用新发明的显微镜,并试验气泵、爆炸和毒药。最早的成员包括多才多艺的克里斯托弗·雷恩(Christopher Wren)和罗伯特·胡克(Robert Hooke),以及热情的业余爱     

A型肉毒杆菌毒素对蛇神经肌肉接头缺乏阻遏作用的观察

梭状肉毒芽孢杆菌产生的毒蛋白——肉毒杆菌毒素(BoTX),是世界上已知最强的毒物,在脊椎动物BoTX干扰乙酰胆碱从运动神经末梢的释放,从而引起与呼吸有关的肌群麻痹,导致动物死亡。已有资料表明,多数脊椎动物如鱼类、两栖动物、乌龟、鸟类和哺乳动物对BoTX都有很高的感受性。来源于植物的三萜化合物——川楝素是另一类突触前阻遏剂,它     

第三种催化剂

催化剂是我们熟知的可以加速化学反应的物质,目前比较常用的催化剂是金属催化剂和酶.近年来,化学家开发出第三种催化剂,即有机催化剂.2021年的诺贝尔化学奖颁给了第三种催化剂应用的倡导者——德国科学家本杰明·利斯特和美国科学家大卫·麦克米伦,他们的突出贡献是推动了不对称有机催化领域的发展.     

山羊痘病毒囊膜的超微结构与形态发生

痘病毒与大多数有囊膜的动物病毒不同,其囊膜不是从宿主细胞膜系统上(如核膜、细胞膜、内质网膜等)直接获得的,而是在病毒毒浆(Viroplast)周围形成的。当病毒DNA合成被抑制后,仍有病毒囊膜生成。特别是病毒囊膜结构较为简单,因此,痘病毒可以作为研     

动物间的"化学武器"

众所周知,毒蛇、毒蝎、毒蛙、毒蜘蛛等能够分泌毒液,并以此作为武器,用于进攻或防卫.它们分泌的毒液里一般含有神经毒和血液毒两种液体.前者作用于对手的中枢神经,使其心脏停止跳动;后者则通过进入对手的血液循环系统破坏其组织,最终使其丧命.     

植物与巫术

（国）王就花坪上睡下，（王）后见王睡熟后离去另一人上，自工头上去冠，吻冠，注毒药于王耳，下。后重上，见王死……这是沙士比亚名剧《哈姆雷特》中、哈姆雷特的父亲被想纂夺王位的弟弟杀害的情节：用。肝险恶的阎王的弟弟把用天仙子做成的毒对灌入国卫耳中，将其杀害。在17世纪以前，巫术和鬼怪盛行于世，当时的人们认为某些植物具有神奇的魔力，可以制成符咒，驱走鬼怪。女巫就成了当时呼风唤雨、无所不能的人物＿其实植物的魔力是人们所赋予和夸大的。从现代科学来看，女巫们是利用了一些植物的致幻作用，来蒙骗人们，收财敛宝；不过…     

掺杂聚合物对有机薄膜二极管整流特性的影响

近几年来,人们对有机材料尤其是带有π共轭双键的导电聚合物产生了极大兴趣,因为这类导电聚合物在结构上具有和无机半导体(如Si等)材料的相似性,而且还可根据一定的设计要求,通过改变它们的聚合度来获得所需要的能带宽度.另外,可通过极为方便的甩胶涂膜(RC)或浸没涂膜(DC)等方法对这些聚合物进行制膜.目前,人们已经用聚合物材料制成了具有不同功能的有机薄膜晶体管,如Schottky门电路和绝缘门电路薄膜晶体管.在这些聚合物中,特别引人注目的是聚烷基噻吩.它不仅是一种可溶性的导电聚合物,而且还具有独特的物理化学特性,如热致变色、溶致变色现