科技新知三則

科技新知三則甘蔗蟾蜍

外來物種使本土物種發生適應性變化的具體例子並不多,因此最近發表的一份報告深受矚目。

七十年前,澳洲蔗農從美洲引進甘蔗蟾蜍(Bufo marinus),希望控制幾種甘蔗的害蟲(例如金龜子),可是不但沒有達成目標,反而造成重大的生態衝擊。

其實甘蔗蟾蜍叫「巨蟾」才適當,因為成年雌性重達 2.5 公斤,身長 26 公分。牠們體內會製造劇毒,集中在長滿了疙瘩的背部皮膚與頭上的兩個毒腺裡,而牠們的肌肉、骨頭、內臟、卵、蝌蚪也都有毒,招惹或是捕食牠們的動物除非天生異稟,不然就遭殃了。

最近澳洲雪梨大學的科學家研究了甘蔗蟾蜍對蛇類的影響。由於蛇能夠吞食的獵物,與頭、顎的尺寸有關,而蛇頭的大小又與體型成比例,於是科學家推測:體型小的蛇,根本吞不下「巨蟾」,因此甘蔗蟾蜍對小蛇不會有什麼影響,體型大的蛇就難說了。

研究團隊選了四種蛇研究,一種體型小,不可能吞下「巨蟾」,另一種吞得下,卻不怕牠們的毒液,另外兩種體型大,吞得下,但是會中毒。研究人員測量博物館收藏的這四種蛇的標本,發現不受「巨蟾」影響的兩種蛇,體型與頭/身比例在過去七十年內沒有一致且持續的變化。另外兩種蛇,要是獵食「巨蟾」就會中毒,牠們的身子卻變得越來越長,可是上下顎張開的幅度卻越來越小。換言之,「巨蟾」對這兩種蛇產生了天擇壓力,使牠們朝向無法吞食「巨蟾」的方向演化。

這份研究報告發表在《美國國家科學院學報》(PNAS)。

聚乙二醇的妙用

聚乙二醇(PEG)的親水性很強,是用途廣泛的物質,可以當作軟膏基質、藥片基質,許多化妝品也少不了它,如乳液、化妝水、唇膏。最近科學家發現它對受傷的神經也有妙用。

美國普度大學癱瘓研究中心的一個研究團隊,以 19 隻脊柱骨折的狗做實驗,除了標準療法之外,還在傷處注射聚乙二醇。結果 13 隻狗恢復了行走的能力,治癒率將近七成。狗因為脊柱骨折而癱瘓,標準療法包括以手術減輕脊髓受到的壓迫,移除錯位的骨頭,再以類固醇控制發炎,但是過去這種療法的成功率還不到四分之一。這些狗的骨折並沒有造成截斷神經的後果,不過這個團隊幾年前以天竺鼠做過實驗,發現即使神經截斷了,聚乙二醇仍然能使牠們的行走能力恢復一部分。

對於因脊柱骨折而癱瘓的病人,主流療法是設法使神經纖維再生,或是在傷處注入幹細胞,希望它們發育成替代的神經元,而聚乙二醇的作用似乎是修補受傷的細胞膜。普度的團隊現在正計劃以人實驗聚乙二醇的療效,專門治療脊髓神經受傷的醫師對聚乙二醇療法抱持著審慎樂觀的態度,但是他們仍然指出:實驗老鼠受到的脊柱傷害,比人類的單純多了。此外,聚乙二醇幫不了已經癱瘓的病人。

人多大才能做成熟的判斷?

美國達特茅斯學院的認知科學家貝爾德(Abigai Bard)最近發表了一個實驗報告,顯示青少年與成人判斷某個行為是否到達「危險」的程度,所需的時間不同。成人必須多花 1.6 秒,而青少年是 1.75 秒。

以儀器掃描他們的大腦,發現青少年在做決定的時候,大腦前額葉皮質比較活躍,表示他們須花較多的心力下判斷。成人則是基底核比較活躍,也就是說,他們的判斷比較依賴自動反應。

這類研究結論最近在美國最高法院中成為重要的證據,用來反對判處未成年人死刑。美國有 31 個州以法律禁止判處未成年人死刑。其他州處死過 23 名 18 歲以下的定讞刑犯,德州法院處死的就占一半以上。

現在美國最高法院正在審理的賽蒙斯(Christopher Simmons)案,直接涉及這個問題。賽蒙斯才 17 歲,就殺害了一個女孩,初審判死刑,最後案子上訴到密蘇里州最高法院。二○○三年八月,最高法院法官以違反美國憲法第八修正案(禁止殘酷與不尋常的懲罰)為理由,撤銷死刑,改判無期徒刑(不得假釋)。密蘇里州檢察長向聯邦最高法院上訴,聯邦大法官受理後,各方紛紛遞交證詞,目前尚未開庭聽取口頭辯論。