美国军方希望通过复制缓步动物来拯救受伤的士兵

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2011年,在阿富汗的白鹳行动中,一名受伤的士兵从战场上撤离。受伤后的第一个小时是挽救生命最关键的时间。何塞·尼古拉斯/盖蒂图片社

如果你对大自然的奇奇怪怪着迷,你可能已经知道了缓步类这个门包括1200多种八足动物,它们的长度一般不超过0.02英寸(0.5毫米)。因为这2012年史密森学会文章在细节上,缓步动物之所以出名,是因为一些缓步动物物种能够在极其恶劣的极端环境中生存,从沸腾的泉水到喜马拉雅山脉的冰峰。在一个实验在美国,没有太空服保护的水熊虫甚至在极冷和高辐射的真空太空中生存了下来。

18新利最新登入这些小动物是如何做到这一点的更令人惊讶。有些物种有能力达到不同形式和不同程度的隐生现象在这种状态下,当生存条件恶劣时,生物体的代谢活动基本上会放缓到停滞状态。大家都知道存活数年这样的。

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隐生生物学是一种极端的生存技巧,五角大楼希望能够复制这种技术,以防止严重受伤的士兵在被送往医院之前死亡。这就是为什么国防高级研究计划局美国国防部高级研究计划局(DARPA)最近创建了生物停滞计划,这是一项利用分子生物学来延长创伤后战场生存的所谓“黄金时间”的科学努力。

DARPA在a中指出新闻发布会上“从本质上讲,这个概念旨在减缓生命以拯救生命。”

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这都是关于密码学的

DARPA生物停滞项目经理Tristan McClure-Begley在一封电子邮件中解释说:“生物停滞的重点是增加我们对如何最好地干预分子过程的知识,因为它们在压力或受伤后出现偏差,以保持系统的健康,我们这样做的动机是延长治疗生病或受伤的军事人员的可用时间。新利国际网站品牌官网18新利最新登入

“我们使用了科学cryptobiology——缓步动物是其中最优秀和最极端的例子之一——作为一套生物学原则,从中制定生物停滞计划的目标、范围和潜在的技术方法。我们研究了已知的有多少不同的隐生生物可以在分子水平上做它们所做的事情18新利最新登入,问“一个统一的因素或共同的核心原则是什么?”’,然后研究了分子药理学、材料化学、肽化学等领域的前沿,并试图设想可以模仿这些核心机制的方法,将它们作为化学生物学疗法引入细胞,”麦克卢尔-贝格利说。

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在一个研究研究人员在2017年3月16日出版的科学杂志《细胞》上发表的一篇文章中得出结论,缓步动物按下生物暂停键的能力来自于控制应激反应蛋白的基因,这种蛋白被称为缓步动物特有的内在紊乱蛋白(TDPs)。因为这《新科学家》他解释说,当动物处于危险的情况下,TDPs会从通常的果冻状粘稠度变成玻璃状的硬度。这反过来又降低了细胞的灵活性,保护它们免受损伤。

但目前尚不清楚这一过程如何在人体内复制18新利最新登入,特别是DARPA排除了任何需要改变人体结构的技术人类基因组.麦克卢尔-贝格利解释说:“可能是基于细胞内缓步动物应激反应蛋白工作原理的肽疗法最终成为一种成功的方法。”18新利最新登入“但我们在生物停滞计划公告中声明的一个警告是,任何干预都必须被动地应用于系统,以取得效果。”

相反,该机构希望研制出一种可以起到类似效果的药物。假设这是可能的,另一个问题是如何将处于假死状态的受伤士兵安全地带出来。18新利最新登入也许生物停滞药物会有暂时的效果,最终会消失,或者它可以被另一种药物抵消。

麦克卢雷-贝格利说:“例如,你不能只吃一次阿司匹林,然后就再也不吃了。“随着药物的代谢和稀释,药效逐渐消失。药物的其他作用可以通过服用特定的拮抗化合物或其他干预措施来逆转。”

这一切都需要多年的研究。DARPA生物停滞项目最近邀请外部公司和研究人员申请资助,希望产生可能的技术,并接受广泛的测试。

堪萨斯州贝克大学(Baker University)生物系研究主任、缓步动物专家威廉·r·米勒(William R. Miller)在一封电子邮件中说,复制缓步动物的生存方式将是一个挑战,因为人类的体型和更大的复杂性。例如,很难想象一个人能模仿缓步动物的能力低湿休眠-一种隐生病,动物会将体内的水分排出体外。“想象一下,你走在走廊里,感觉很干燥——然后马上在走廊中间缩成一团坚硬的灰尘——大约10磅(4.5公斤)的灰尘,然后等待湿度恢复到一定水平,这样你就可以补充水分了。(这)听起来不现实。”

但米勒并没有排除这种可能性。“在我出生的时候,太空旅行和自动驾驶汽车还不现实,”他指出。

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