十万个为什么

最近在准备有关EGCG的实验，查阅了文献，关于EGCG的药代动力学数据总结如下。

在老鼠身上获得的数据显示，经胃管给EGCG，剂量为75mg/Kg体重，90分钟后，血药浓度达到峰值，大约为0.3微摩尔每升，半衰期是大约3.5小时。

对于人来说，如果口服EGCG 2 mg/Kg，或者说对于一个体重70公斤的成年人，服用140毫克EGCG（大致相当于3杯绿茶），1.6小时后血药浓度达到峰值，为0.3微摩尔每升。成年人可以耐受每天服用800毫克EGCG，坚持4个星期，没有发现副作用，这个剂量相当于每天饮用8到16杯绿茶，而血药浓度则可以达到1微摩尔每升。

另外，6克干绿茶叶子，泡水后溶解出多酚，再干燥，可以得到1克的提取物，这里面EGCG的量高达13.9%，去掉咖啡因的茶叶，1克提取物中EGCG的量下降到只有5%。 阅读全文…

2009年很快就要过去了，最近美国阿拉巴马大学伯明翰分校爆出严重的丑闻，蛋白质结构学家H.M. Krishna Murthy在长达十年的时间里在多篇文章中造假，经过大学的调查，认为Murthy发现的蛋白晶体结构包括1BEF, 1CMW, 1DF9/2QID, 1G40, 1G44, 1L6L, 2OU1, 1RID, 1Y8E, 2A01, 和2HR0，违背了化学与物理学的基本原理，不能提供令人信服的原始数据，于是大学的委员会决定撤回已经发表的10篇文章，并建议从蛋白结构的数据库中撤出以上所列的蛋白结构，这些文章发表在很多顶级杂志上，包括1999年JBC一篇，2000年JMB一篇，2001年Cell一篇，2006年PNAS一篇Nature一篇。
这是很严重的事件，10年时间10篇文章，10几种蛋白的结构，全部源自虚假的或不能令人信服的数据，且违背化学与蛋白结构的基本原理，不清楚当初这些文章是如何发表的，甚至还包括Nature和Cell这种审稿非常严格的杂志。
Murthy已经从阿拉巴马大学辞职，有人认为这是科学领域里的犯罪。很多杂志的文章还没有被撤回，估计不久这些杂志就开始行动了。

最近自然杂志在线发表了中国一项关于大熊猫的研究，中国的学者们把奥运吉祥大熊猫晶晶的DNA序列测了出来，结果非常有意思，现在我试着解读一下。

首先说是熊猫，但基因与狗的DNA序列更接近，与狗一样的基因达80%，与人一样的有68%。其次发现大熊猫自身具备全部的肉食动物特有的消化蛋白质的基因，包括蛋白酶，脂肪酶，乳糖酶等，但并没有任何用于消化植物的基因，例如内切葡聚糖酶，外切葡聚糖酶等草食动物特有的酶。这个很难解释为什么大熊猫是素食主义者，文章作者推测可能是肠道的微生物帮助熊猫来消化植物，这个可以说的通，但显然缺乏足够的证据，这方面是这些年肥胖和糖尿病领域研究的热门领域。人体的绝大部分细胞都不是人体细胞，而是肠道里的微生物（比例高到10比1），这些微生物可能与肥胖的产生有一定的关系，例如有些微生物能帮助宿主吸收食物里的能量，强迫宿主发胖，而有些微生物有能帮助宿主不发胖。熊猫体内的微生物能帮助熊猫消化本身不能消化的竹子，把肉食动物转化成吃素的动物，如果能发现是什么样的微生物在发挥如此巨大的作用，那么可以想象将来如果能把这类微生物转移到人体内，就能极大的解决人类面临的粮食问题，人可以吃草，吃树叶，也可以吃竹子。 阅读全文…

最近一期自然杂志发表了关于脑胶质瘤（gliomas）的一项研究，研究揭示了基因突变，代谢改变与癌症发生之间的因果关系，进一步展示代谢研究在癌症领域的重要意义。
以往的研究发现，脑胶质瘤大多存在着细胞浆异柠檬酸脱氢酶1（isocitrate dehydrogenase 1，IDH1）的突变，比例高达80%，但只发生在一个等位基因上，最常见的突变是R132H。这个酶催化的反应是把异柠檬酸转化酮戊二酸（isocitrate to alpha-ketoglutarate），很多年来人们一直不清楚这个突变的含义，不知道这个特殊的突变与脑胶质瘤发生之间的内在联系。
自然杂志的文章发现这个突变使得IDH1获得了一个新的功能，这个突变的酶能把酮戊二酸转化成2-羟基戊二酸（2-hydroxyglutarate，2-HG）。
这一突变导致的酶功能的改变，造成2-羟基戊二酸在脑内的堆积，而这一物质是引发肿瘤的关键因素。有一种遗传病，表现为2-羟基戊二酸脱氢酶的缺乏，结果是肌体不能把2-羟基戊二酸转化回酮戊二酸，而酮戊二酸是三羧酸循环的中间产物，能被细胞氧化并转化成能量，这个2-羟基戊二酸脱氢酶的缺乏也因此造成2-羟基戊二酸在肌体内大量堆积，这就使得患这种特殊遗传病的人更容易发生神经系统的病变，并增加了患脑肿瘤的风险。
这篇文章解释了一个基因突变所引发的代谢改变，而其代谢产物具有很强的致癌性，这个不仅详细阐述了基因，代谢与癌症发生的因果关系，也为癌症的预防与治疗提供了理论依据。
看来代谢研究不仅仅只是局限在代谢病领域，向其他领域的扩展必将是一个未来科研的重要趋势。
学好生化是成为一名好医生的重要基础，这是本人从事十余年科研的深刻体会。

最近新京报发表文章说碘的问题，作者是松鼠会的云无心，文章中明显有一些所谓“硬伤”，原因是对内分泌缺乏基本概念，一些内容可能让内分泌大夫抓耳挠腮，搞不懂在说什么。

首先就是“甲状腺官能症”，在松鼠会与云无心交流的时候，我首先说内分泌学里根本就没有这么个词汇，如果你百度这个“甲状腺官能症”，结果显示这个词汇的出处，就是云无心的这篇文章，他对我的提问做出了回答，这个词汇来自英文“hyperthyroidism”，一个翻译网站把其翻译成“甲状腺官能症”，而实际上应该是甲状腺机能亢进，简称甲亢。搞清楚了这个词汇的含义和来源，问题就出现了。

云无心的文章里说：

对碘而言，在很长的时间内，人们认为它是很安全的。即使过量摄入，也没有什么问题。现在我们知道，碘过多可能导致甲状腺官能症和自免疫甲状腺炎。在这种症状出现之前，人血液中的促甲状腺激素（TSH）会升高。这是人体甲状腺因为碘过多发生异常的最早信号。实验观察到TSH升高所需的每日碘摄入量在1700 微克到1800微克之间。美国据此把1100微克作为每天的最大摄入量，意思是，每天摄入量不超过它就不会对健康产生危害。欧洲制定的最大摄入量则是每天 600微克。一般而言，正常食谱，加上碘盐，也难以超过这个量。不过，这些最大摄入量都是针对健康人群的。甲状腺本来就异常的人群对碘的敏感性高，这对他们就没有意义。

我们已经搞清楚了所谓“甲状腺官能症”实际上就是甲亢，甲亢的问题是甲状腺过度分泌甲状腺素，结果抑制脑垂体的TSH分泌，TSH值是很低的，而不是文中解释的升高。TSH升高大多是因为甲状腺功能低下的表现，甲状腺不能分泌足够的甲状腺素，脑垂体作为甲状腺的上级部门，就会下发很多指令督促其加倍工作，TSH就是这个指令。过量的碘只有在比较特殊的情况下才能抑制甲状腺的功能，引起TSH分泌增多，大多数情况下，过量的碘能促进甲状腺素的合成与分泌，就是所谓的“碘甲亢”。 阅读全文…

最近到一个医学论坛“丁香园”看了看，在内分泌专栏下，看到一个很火的关于胰岛分离培养与功能测试的帖子，很高兴看到国内开始越来越多地关注胰岛研究。我在胰岛领域已经工作近10年了，每天的工作就是胰岛，从分离培养开始，到做各种各样的实验，我每年大约要分离出10到25万个胰岛，所以很想谈谈自己的感受。

最早的胰岛分离技术见于1967年糖尿病杂志发表的Paul Lacy的文章，描述了如何从大鼠胰腺分离完整胰岛的技术，到现在半个世纪过去了，基本技术还是当年的。总的原理就是把胶原酶注射到老鼠胆管里，但要阻断胆管流入小肠胆胰壶腹（Ampulla of Vater）的通道，所以胶原酶就反流到胰腺导管里，胰外分泌腺被胶原酶消化破坏，胰岛就分离出来了。

我自己用的方法与Lacy的方法尽管原理类似，但还是有很大的不同。我是把Hanks缓冲液注射到胆管里，象吹气球一样用Buffer把胰腺吹起来，大鼠，小鼠都是这样，然后把胰腺剥离下来，放到一边等待消化，这样可以很从容地一只接一只地做，我最多的时候可以一次做10只小老鼠，三只大老鼠。这样做的好处就是可以大规模的分离胰岛，上午10只小鼠，下午10只，每天最多可以分离到5000到10000个小鼠胰岛。 阅读全文…

小女儿正上二年级，学校有一个活动，要求自己选一个动物，总结这个动物的各种特点，然后做一个幻灯演讲，小女儿选的是北极狐狸。

以前我对北极狐狸一无所知，和小女一起学习后，发现这真是一个非常神奇的动物，最大的特点就是不怕冻。北极冬天的寒冷是超乎人的想象的，温度经常在零下40度左右，有的时候能低到近零下70度。加上延续几个月的黑夜，这些都是对生存的极限挑战。而北极狐狸却能自由地生活在这种极度寒冷中。

二战之后，考虑到可能要和“北极熊”苏联开战，美国开始研究如何在极度寒冷的天气里生存，首先就是观察北极的动物代谢，看在寒冷的状态下，代谢是如何调节的，目的是希望能从动物身上学到些什么，看能否开发出一种药物或方法来帮助美国大兵在北极的寒冬里和苏联打仗。

当时两位动物生理学家在1947年开始了这项工作，首先他们发现热带动物对低温非常不适应，这些动物通常生活在30度左右的环境里，当周围环境的温度降至20度的时候，这些动物开始打颤，代谢率提高了一倍用以产热来维持体温。 阅读全文…

德国生理学家Otto.Warburg (O.H.Warburg,1883～1970)，中文翻译是瓦尔堡，早在1924年就提出一个观点，认为癌症的产生是由于细胞糖无氧酵解增强加上氧消耗量降低造成的。这个被称为瓦尔堡(Warburg) 假说。

癌细胞生长很快，过快的生长使得细胞经常处于一种缺氧状态，于是癌细胞就关闭了需要线粒体的有氧氧化，能量则是通过葡萄糖的无氧酵解提供的。这个和巴斯德效应相呼应，所谓巴斯德效应是说细胞代谢中无氧酵解的流通量依赖于线粒体提供的能量。Warburg假说或是Warburg效应是说当线粒体功能受损后，细胞则通过增强无氧酵解来提供能量，葡萄糖代谢至丙酮酸 (pyruvate)后不再通过线粒体的三羧酸循环进行有氧氧化，而是通过乳酸脱氢酶（LDH），转变成乳酸排出细胞。

Warburg 认为这个代谢的转变是引起癌症的原因，他因此获得了1931年的诺贝尔奖，但之后人们一直对这个假说有着无休止的争论。争论的焦点是这个代谢转变是癌症产生的原因还是癌细胞代谢改变的结果，本人对癌症领域不是很熟悉，但对这个代谢转变则是充满了兴趣。

我个人的观点，这个代谢改变是细胞对线粒体功能障碍的一种代偿性改变，线粒体功能障碍可能是癌症产生的原因之一，或者也是缺氧状态下的一种改变，癌症的产生还是基因的问题。 阅读全文…

追求完美是很多人的梦想，科普的时候更是不能出现差错，因为科普是在传播科学知识，传播有错误的科学知识无论是作者还是读者都是不能接受的。这个说法是科普界的行为规范或是准则，是人们普遍认同的。但科普的最高境界或是最终目的不是传播具体的知识，而是传播科学的思想，传播科学的思维方式，传播怀疑求证与批判的生活态度。

如果认同科普的这个最高境界，那么所谓缺陷科普就很有存在的价值与必要了。所谓缺陷科普就是科普本身是不完美的，有着明显的或是比较隐蔽的缺陷，有的是作者故意设计的缺陷，有的是作者本身的认识有不足之处，这个时候，读者不再只是听众，而成了科普的参与者，帮助作者捉虫，找出该科普文中的缺陷或失误，明显增强了读者的参与精神，培养了读者怀疑，循证，批判的态度，把科普的作用最大地发挥出来。

缺陷科普可以增加读者与作者之间的互动，使得双方都开动脑筋，算是“科普2.0”时代的具体表现。缺陷科普也使得科普的枯燥的说教变的比较有意思，作者不再是居高临下地传播知识，读者也不再象小学生一样背着手听讲，而是互动起来，在交流中把正确的东西找出来。

再者说，科学本身从来就不是完美的，没有错误的，“科学”也不是“正确”的同义词，科学是一个探索真理的过程，科普也应该是这个过程中的一部分。 阅读全文…

近些年网络视频非常流行，科学界也不甘示弱，一个科学视频杂志应运而生。

Youtube上本来就有很多“业余”科学实验，但这个杂志上发表的视频文章是经过评审机制后选择发表的，内容很丰富，包括很多实用的实验方法，通过看视频，对这些实验有了直接的感触，同时对很多从来没有做过的实验也有了直观的认识。

建议从事科学的同仁们光顾一些这些视频，没准也想在上面发表一篇。