天地志 | 器官移植已经落伍? 《流浪地球》先行概念片曝光

人造器官:我们已进入一个移植器官过时的年代

目前,离首次成功完成心脏移植手术已有50年时间,专家认为,我们可能接近一个不再必须进行器官移植的时代。英国牛津大学约翰·拉德克利夫医院斯蒂芬·维斯特比(Stephen Westaby)说:“我认为在十年之内,除了患有先天性心脏病的患者之外,我们不会再看到更多的心脏移植手术,对于患者而言,只要有一颗新的心脏就行。”

维斯特比在接受媒体记者采访时说:“我认为心脏泵和干细胞结合在一起,可能是一个很好的替代方案,可以帮助更多的人。"

在这些先进的医学技术中,最重要的是继续使用干细胞具有一定潜能,但却存在争议性。并且干细胞应用在某种程度上是有限的。目前实验表明,在实验室里用干细胞培育器官是可行的,之后这些器官可以进行移植。

同时,研究人员使用另一种技术方案——3D打印,能够制造出人造器官。当3D打印应用于医学领域时,这项技术被称为3D生物打印,并且3D打印技术在新兴技术领域已取得了相当可观的成绩。

到目前为止,科学家已成功3D生物打印一些器官组织,其中包括:甲状腺,已植入患者体内的胫骨替代物,以及能够让心脏真实跳动的细胞组织。所有这些3D打印器官都可以通过生物墨水进行改良处理,这是我们未来几年里可预期的改进之一,目前已形成相应的运行机构致力于推进3D生物打印技术。

其它技术是尽可能制造人造器官,其中包括:2016年研制的生物人工肾技术。在维斯特比的研究中,他参与了几个项目,将继续改善这一过程,其中一个项目是使用干细胞逆转心脏组织的瘢痕化,这将改善冠状动脉旁路手术患者的身体恢复。同时,他还致力于开发更好的硬件,用于手术治疗,其中包括:廉价的钛机械心脏泵。

随着3D生物技术的快速发展,这样的创新技术将有助于弥补捐献器官短缺现象。再生医学的未来是人造合成器官,它能够更简单、费用更低、更可靠地满足患者需求。

俄罗斯研发水下呼吸技术:特殊液体填肺,试验狗潜水千米存活

一条狗可以在水中下潜到一公里深,这段犹如科幻电影般的情节近期走入了现实。

俄罗斯媒体近期公布了几段“水下呼吸”实验的视频显示,以含氧量高的特殊液体填入动物的肺部,可以使其达到在水下呼吸的目的。

据塔斯社12月28日报道,俄罗斯副总理罗戈津表示,这项被称为“液态呼吸”的技术由俄罗斯前景研究基金会开发。

罗戈津说,“可以告诉大家一个秘密,我们的一条试验狗承受住了1004米深的水下考验,这绝对是纪录。它在水下正常呼吸并且浮到水面,现在健康地活着,还跑来跑去的。前景研究基金会的科学家积极看待这些试验狗,它们实际上是我们的员工。”

罗戈津认为,这些实验将在未来挽救众多生命。“这项技术对潜水艇内的人员来说很重要,对应当被放置在类似子宫环境相近的早产儿来说很重要,以及那些长期忍受严重烫伤的人也很重要”,罗戈津补充说。

上周,罗戈津向到访的塞尔维亚总统武契奇(Alexander Vucic)等人介绍该国研发的多项最新科技,其中就包括“液态呼吸”技术。在实验中,工作人员将一只腊肠狗放入装有特殊液体的容器,几分钟后这只狗学会了如何在那种液体中正常呼吸。武契奇表示自己对此印象深刻。

不过,罗戈津也表示,他知道社会很难对此类实验的重要性产生共鸣。事实上,在媒体公布实验视频后,有动物保护主义者批评此项实验近乎残忍。

对此,罗戈津在社交网络推特上表示,“我们勇敢的动物朋友拯救了人类的生命,这也是从事这项研究的科学家们应当受到理解和支持的原因。”
观看了该实验的武契奇称,经历了几秒的恐慌,实验狗逐渐习惯了水下呼吸的状态,在实验中存活下来。

参与该实验的腊肠犬

报道称,目前,该实验已经在狗以及其他小型哺乳动物身上进行过测试。科学家不排除将在猿类身上进行实验,或将于2020年进行人体测试。

塔斯社称,“液态呼吸”技术是俄罗斯前景研究基金会的研究成果,可解决多项重大难题,比如用于救援失事潜艇的艇员。

2000年,俄罗斯库尔斯克号核潜艇在巴伦支海域参加军事演习时发生爆炸并沉没,艇上118名官兵全部罹难。据塔斯社报道,该事件促使俄罗斯开始研究营救潜水艇船员的方式。

据报道,随着下潜深度的增加,压力也会增加,空气中的氮会溶解于体液。如果从100多米的深海迅速上升,原本溶解在体液的氮气迅速转变为气泡释放,引起潜水病。“液态呼吸”技术中使用的液体并不含氮,如果潜艇艇员或深水潜水员使用这种液体呼吸,可以防止肺泡塌陷,潜水员可以快速上升到水面。

实际上,俄罗斯早已开始“液态呼吸”的项目。今年3月,塞瓦斯托波尔国立技术大学主管科研和创新的代理副校长尤里·根皮列维奇对卫星通讯社表示,“液态呼吸”的想法很早就被提出来了,但是此前并未推进到实际应用阶段。这是个医学课题,也是个技术层面的问题。

根皮列维奇认为,“液态呼吸”在医学方面将有广泛的应用前景。“如果孩子出生后有肺病,实验表明,它可以借助 液态呼吸 技术,依靠泵入的饱含氧气的液体呼吸。孩子可以在这种情况下存活,在病症消除后,他可以慢慢从这种状态走出来。”根皮列维奇说。

科学家用Crispr基因刀 将GIF动图转储到活细菌上

据外媒报道,最近一组科学家利用 Crispr 基因编辑技术,将一张“马赛克动图”编码植入到了活性细菌的 DNA 中。这项实验旨在展示基因存储的强大能力,研究详情已经发表在了近日出版的《自然》期刊上。 实际上,我们早就已经听说过“基因能够储存大量信息”的概念,此前也有科学家尝试过将近 60 万字的《战争与和平》小说嵌入其中,以及像斯瓦尔巴全球种子库的植物材料归档那样。

不过或许是为了搞笑,最近科学家们竟然“不务正业”地用 Crispr 基因刀玩起了 GIF 动图。(上图左为原始图像,上图右为从细菌中重新提取重建的图像)

Crispr 被认为是下一个重大科学应用,它能够安全地切开一段 DNA,并将新基因材料拼接上去。其应用领域非常广泛,甚至有天攻克癌症(比如切除致病基因片段、或添加健康材料)。

原图像(左)       从细菌体内重组的图像(右)

《流浪地球》 要“带着地球去流浪”

将“中国科幻第一人”刘慈欣的小说改编成电影,这无疑对原著粉,还是其他非原著粉来说,都相当令人期待和兴奋的事。近日由郭帆导演、改编自刘慈欣同名小说的《流浪地球》曝光了一支30秒概念片,落满灰尘的报纸和老照片、废弃的录音机和电话、充满杂乱电波声的新闻播报都在诉说着“昔日家园今安在”的伤怀,一首《送别》也为整个片子增添了几分哀情。

《流浪地球》讲述了在不久的未来,太阳即将毁灭,太阳系已不再适合人类生存。面对绝境,人类开启“流浪地球”计划,倾尽资源在地球表面建造了巨大的推进器,希望将地球推出太阳系,寻找新的星系家园。《流浪地球》摒弃了美国大片中的“太空探险片”套路,基于中国语境,在片中渗透了中国人特有的安土重迁与恋家的核心情感,坚持“带着地球去流浪”。这种情感也为本片注入了一个中式的灵魂。

概念片中,一个发着蓝光、造型奇特的机械模型十分引人注目,这就是“流浪地球”计划中的主角——行星发动机。据原著描述,行星发动机的直径长达几十公里,难以想象的庞大全貌让人充满好奇。

为解决中国科幻电影在科学设想和世界观构建方面相对薄弱的问题,导演郭帆专门邀请了四位中科院科学家一同探讨,并最终建立了一套严谨的世界观。仅行星发动机这一项,就有严格的数量规范,宽高比、推力、燃料和分布地域也是经过缜密的推敲,原著中占据很大笔墨的“冰原”、“地下城”等场景也都将在片中实景还原。拍摄前的2000张概念图和5000多张分镜,是由300人的概念美术团队历时15个月精心打造。据悉影片将于2018年登陆大银幕。

《流浪地球》概念片

转眼间就要到2018年了,还有什么没有实现的期待,还有什么心愿都可以在下面留言,说不定就实现了呢。

在这里祝大家新年快乐,下一年依然为大家带来新的推送。

责任编辑  光明

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