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发光蛋白:运动员身体里的健康指示灯

来源:外滩画报 作者: 2008-8-22
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摘要: 体育比赛中,运动员有时会突发伤病,只要有办法提前掐灭导致身体不适的“导火索”,就能更好地控制运动员健康状态。英国科学家奈特夫妇发现了一种“发光蛋白”,注入人体后,如果身体某处开始发生病变,血液中的发光蛋白将放射冷光。比如本届奥运会男子69公斤级韩国队举重运动员李培永,腿部抽筋让他在几番尝试之后最终扑......


  体育比赛中,运动员有时会突发伤病,只要有办法提前掐灭导致身体不适的“导火索”,就能更好地控制运动员健康状态。英国科学家奈特夫妇发现了一种“发光蛋白”,注入人体后,如果身体某处开始发生病变,血液中的发光蛋白将放射冷光。参加北京奥运会的英国帆船队就采用了这项技术。



  在奥运会竞技场上,伤病发作是一瞬间的事情。比如本届奥运会男子69公斤级韩国队举重运动员李培永,腿部抽筋让他在几番尝试之后最终扑倒在举重台上。



  如何让伤病能永远不在运动员上场时发生?这个愿望听起来似乎有点天真,但是未必完全不可能。虽然伤病常会突然爆发,但“导火索”总是事先就有,或是潜伏着,或是有所征兆;只要有办法掐灭导致身体不适的“导火索”,对运动员状态的更好控制也就能够实现了。



  北京奥运开幕前一天,英国广播公司(BBC)公布了英国一对科学家夫妇罗伯特·奈特(RobertKnight)和简·奈特(Dr.JanKnight)共同开发的新技术,这项技术能帮助对运动员状态的检测:在他们发觉到身体不适之前,能发现健康状态的改变。本届奥运会中,在青岛参加帆船赛的英国帆船队运动员,就率先尝试用这种方法维护赛前的身体状态。



  简·奈特博士接受英国广播采访时说,她很高兴这项技术被应用在奥运会比赛中,理由相当朴素:“当你想到国家花了那么多钱送这支帆船队来中国,就会觉得在合适的时间让他们保持身体的顶峰状态,是多么重要的一件事。”



  发光蛋白:让白细胞“发怒”以前先发光



  在运动员发觉自己身体不适之前就发现他们的病源所在,这听上去像齐桓公遇到了扁鹊。扁鹊那样的神奇在今天也能够做到,去医院做全面的体检就可以,但是,这样繁琐并且花费不菲的全身体检显然不是在赛前就能够轻易完成的。奈特夫妇的做法是,让病源发光,主动暴露自己在哪里,发展到什么程度。



  秘密其实十分简单。奈特夫妇找到了一种发光蛋白,这种发光蛋白一旦和人体白细胞产生的化学物质“自由基”相遇,就会发出蓝色或绿色的荧光。



  白细胞一向是人体内的卫士,当它感觉到有细菌入侵,就会产生出一类被称为“自由基”的化学物质,去杀灭细菌。特别在细菌刚刚入侵,或者是身体某处发生病变的开始,白细胞产生的“反抗”的化学物质会突然增多。这时候,被添加在血液中的发光蛋白就会立刻被触动,放射冷光,并且根据发光的幅度,奈特夫妇还能估测出健康受损的程度。



  “当身体里的白细胞因疾病而开始"发怒",它就会产生出杀灭细菌的化学物质来,这些化学物质同时"揿亮"了发光蛋白的光亮。”罗伯特·奈特博士介绍说。



  罗伯特·奈特和简·奈特没有跟着帆船队去青岛,因此帆船队运动员接受检测的程序是在赛前接受针刺检测,然后在中国生成检测结果,这些结果通过电子邮件传回普利茅斯—奈特夫妇设在英国的实验室,然后奈特把结果评估发回青岛。



  “这些结果将告诉运动员他们是否锻炼过度,肌肉压力有没有发生不良变化,或是在症状发生之前发现他们是否发生感冒流感这类的病,是否需要被隔离以防传染给别的队友??这些都能提前被发现出来,以便及时做出调整。”罗伯特博士介绍说。



  在奥运比赛当中,这项技术最有吸引力的地方莫过于如果它连肌肉疲劳这样的“症状”都能检测出来,那么在竞技场上的突发伤病自然能得到事先的维护和预防。



  这项技术的花费取决于需要评估的样本的数目,据罗伯特博士的介绍,到目前为止,某些样本的处理成本已经下降到只需要15  英镑。



  健康检测只是牛刀小试



  根据白细胞的应激反应检测健康状态,令发光蛋白发光,这项技术的原理并不复杂,但难点在于,如何得到这些发光蛋白?



  奈特夫妇为此在实验室里做了20多年的研究和应用实验。现在英国帆船队所用到的这些发光蛋白,是奈特夫妇从一种叫做“海笋”的海底生物身上提取的。1990年,已经在研究中找到方向的奈特夫妇在普利茅斯成立了“奈特科学”公司,一个专门从事辐射光(单一光源发出的简单光)分析的生物技术公司。海底发光生物就是它们的研究对象。



  在研究中,“海笋”这种生物开始引起他们注意。“海笋”是一种生活在海地岩石中间的、长有双壳的贝类软体动物,形状有点像蛤蜊或者蛏子,它在海底会发出蓝色或绿色的冷光。奈特夫妇发现,这些“海笋”本身并不会发光,而是它分泌的一种蛋白,遇到了氧化剂或抗氧化剂之类的自由基,才会发出光来。奈特夫妇花了很多年,把这种蛋白从“海笋”体内提取出来,命名为“发光蛋白”(pholasin),并且注册了这种蛋白,形成专利。



  奈特夫妇坚信,“发光蛋白”应用前景十分巨大,应用于运动员赛前状态检测只是一个开始。他们认为这种“发光蛋白”甚至可以用来帮助治疗癌症和延缓衰老。不过这些都是要通过进一步研究才能确定应用领域。目前,请拭目以待英国帆船队的使用反馈,如果真的行之有效,也许这就是下一届奥运会最受争议的新科技。

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