深深地吸一口气然后呼出。这种呼出的气体无处不在,它就是二氧化碳。这种气体是植物的养料,也是引起温室效应的元凶。最近,研究人员已经首次证实,加热、加压的二氧化碳可以分解蛋白质。

众所周知,将二氧化碳加入到矿泉水或软饮料中可以增加泡沫。在工业上,这种气体还可以用以生产啤酒、除去烟草中的尼古丁以及从油井中抽油。在高压下,它还可以用作溶剂,代替广泛用于工业上其它有毒的、危险的有机溶剂。

“二氧化碳不但比有机溶剂更易于为环境所接受,”奥斯汀得克萨斯大学的化学工程师基恩 · 约翰斯顿(Keith p. Johnston)说,“而且它还不易燃烧,基本上无毒,除水外它还是最便宜的溶剂。”

在标准大气压下,二氧化碳直接从气体凝固成固体——干冰。仅在31℃、73.8大气压的条件下才以液态形式存在。在转变点上,它成为超临界液体,在工业上可用它除去咖啡中的咖啡因、喷漆推进、制造纤维和清除垃圾。

从用二氧化碳除去咖啡豆中的咖啡因的方法中可悟出,这种新方法具有很大的潜力,匹兹堡的生物化学家阿伦 · 拉塞尔(Alan J. Russell)说,“如果一种方法能够从咖啡豆中除去咖啡因分子,那么用这种方法也可以将一组细胞中的特别蛋白质挑选出来,目前还没有什么方法可以做到,”他补充道,“用这种方法可能是有用的。”

约翰斯顿在2月2日的《科学》杂志上描述了用二氧化碳分解蛋白质的方法。将加压水和超临界的二氧化碳混合,研究人员制造出“水和二氧化碳的微乳状液”,用这种液体可分解牛血清白蛋白的蛋白质。

这种研究可能为“用二氧化碳萃取和提纯生物分子铺平了道路,而这种应用在以前认为是不可能的,”匹兹堡大学的化学工程师里克 · 贝克曼(Eric J. Beckman)在这篇论文的编者按中说。

用微乳状液分解蛋白质有点像洗衣时肥皂水分解衣服上的污物。“当你将肥皂溶解在水中时,这种混合物便形成叫做胶束的小(液滴),它可溶解油污和脂肪”,贝克曼解释,“在这种水和二氧化碳的微乳状液中,这种胶束便成为分解分子的小腔”。

[孙家明译自Science News,1996年2月3日]

最古老的多细胞生物

阳光透过浅水区,粘着在松软的海底上的褐藻叶片上出现了光斑。从毛孔中漂出的小孢子在海底固定下来。这一平静的画面在今天也可以看到——除了这些特别的海藻不再存在之外。

在1995年10月27日的《科学》杂志上,中国天津地质学会的2名研究人员发表了他们发现的最古老的多细胞生物化石300个,每个不到一英寸长,它们位于Tuanshanzi组的沉积岩中,距今已有17亿年。地球运动将这种岩石推到北京东部的蓟县附近。

朱世幸(Zhu Shixing)和陈慧能(Chen Huineng)认为,这种生物是褐藻。他们指出了这种生活在浅水区的海藻和现代褐藻如Laminaria的相似之处。比如,Tuanshanzi的化石也有明显的粘着在岩石上的固着器。

但是非多细胞生物——如蓝绿藻——可能产生相似的形状,对Tuanshanzi组非常熟悉的古生物学家、蒙待利尔大学的汉斯 · 霍夫曼(Hans J. Hofmann)说:“要对这些照片作出解释总是困难的”,他补充道,“即使这种化石的年代可能是正确的”。

铀-铅同位素法发现周围的岩石年代是17亿年前的,地球年龄的一半不到。但是“使得这一年代比看起来像真的多细胞海藻的下一年代生物要早8亿年”,哈佛大学的藻类学家安德鲁 · 克劳尔(Andrew H. Knoll)说。

长期以来,研究人员一直在寻找多细胞植物和动物的早期标本。在这之后的多细胞海藻化石就丰富得多了,它们出现在距今约有8亿年的前寒武系后期。更早的单细胞生物化石(还存在)的年龄是Tuanshanzi组的2倍。

从这之间突然出现的多细胞状态的化石是可能存在的,但却出现“一个问题”,克劳尔说。火山喷发和大陆漂移可能破坏了许多早期多细胞生物的幸存者。因此,科学家们对已经找到的这么少的化石便显得格外关心。

“我相信它们是真的化石”,霍夫曼说,“但是我认为它们并不是真正的多细胞生物”。

[孙家明译自Science News,1995年11月4日]