科學(xué)家成功研制出世界上毒的毒物：威力驚人

  毒素是動(dòng)物界中十分常見(jiàn)的“武器”，很多動(dòng)物依靠自己獨(dú)特的毒素來(lái)捕食或者對(duì)抗天敵。蛇毒、蝎毒、河豚毒素等等都具有致命的威力。冷兵器時(shí)代，這些毒素也自然被用來(lái)增強(qiáng)殺傷力，例如印第安人的吹箭筒，還有涂滿(mǎn)毒藥的匕首。
  今天，我們來(lái)說(shuō)說(shuō)箭毒蛙，這是一種在生物圈毒素排行榜上靠前的毒素，威力驚人，僅僅幾毫克就能致人死地。箭毒蛙毒素BTX是一種十分珍惜的藥材，在世界上的存量都很少，僅僅只有170毫克，與一克拉的鉆石的質(zhì)量相當(dāng)。箭毒蛙毒素能在金色箭毒蛙的表皮中提取，屬劇毒物質(zhì)，僅僅1毫克就能另10到20個(gè)成年人喪命。
科學(xué)家成功研制出世界上毒的毒物：威力驚人 箭毒蛙擁有的這種獨(dú)特秘密武器也引起了不少藥學(xué)研究者的興趣，但是箭毒蛙畢竟還是危險(xiǎn)的動(dòng)物，收集起來(lái)十分困難。（有意思的是，野生的箭毒蛙還是比較受歡迎，因?yàn)樗鼈冎荒茉谝巴馍顣r(shí)才能制造箭毒蛙毒素，而家養(yǎng)的箭毒蛙就不行，雖然作為寵物它們很萌，但于研究并沒(méi)有太多意義。）
   不過(guò)，學(xué)界還是傳來(lái)佳話(huà)，一個(gè)研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)合成箭毒蛙毒素的方法，連它的對(duì)映異構(gòu)體也一并得到了。對(duì)映異構(gòu)體與其原分子的元素組成一樣，就是分子構(gòu)型不一樣，但是就像照鏡子一樣，和原分子是對(duì)稱(chēng)的。
  看到這些你也許會(huì)說(shuō)：“誰(shuí)Care這些個(gè)鬼化學(xué)名詞啊，你們這些理科生真討厭?？旖o我看萌萌的蛙總！”小編表示，嗯，金色箭毒蛙的圖就在后面，不過(guò)化學(xué)課還是要上。 科學(xué)家成功研制出世界上毒的毒物：威力驚人 左圖就是強(qiáng)效神經(jīng)毒素箭毒蛙毒素。右圖就是它的鏡像異構(gòu)體。它們兩者有著相同的元素組成，但是它們的特性就相差了十萬(wàn)八千里。   
   好吧，我們現(xiàn)在都有點(diǎn)激動(dòng)，先把箭毒蛙擺在一邊，讓我們說(shuō)回箭毒蛙毒素。為什么箭毒蛙毒素的合成是很有意義的呢？因?yàn)榧就芏舅厥且环N強(qiáng)效的神經(jīng)毒素，它能打開(kāi)細(xì)胞膜上鈉離子的通道。這些通道，處于正常工作時(shí)，能參與傳遞神經(jīng)和肌肉組織的電信號(hào)。這也是我們走路、呼吸、血液循環(huán)還有日常生活的基本生物原理之一。
  而當(dāng)箭毒蛙毒素作用于這些鈉離子通道時(shí)，它們就將持續(xù)開(kāi)著。直觀的效果就是會(huì)引起肌肉抽筋。高中的生物課也提到過(guò)，心臟的大部分是由一種叫做“心肌”的肌肉組織構(gòu)成。毫無(wú)疑問(wèn)地，箭毒蛙毒素也能引起心肌功能紊亂，甚至使你的心跳停止。
  大自然是好的生物化學(xué)工程師。歷經(jīng)很多兩棲動(dòng)物的世代的進(jìn)化，箭毒蛙毒素作用于鈉離子通道的效果已經(jīng)接近完美了。事實(shí)上，它的作用比很多合成的化學(xué)物質(zhì)都要有效。舉個(gè)栗子，局部麻醉藥就是典型應(yīng)用。 接下來(lái)終于輪到本篇的主人公出場(chǎng)：馬特·洛干。他在一家名為“Gilead Sciences”的生物制藥公司擔(dān)任研究科學(xué)家一職，是基于本次研究發(fā)表論文的作者。他表示，類(lèi)似箭毒蛙毒素的化學(xué)物質(zhì)的合成有助于我們開(kāi)發(fā)更加有效的局部麻醉藥。而且，與箭毒蛙毒素效果相關(guān)的“結(jié)合位置”與局部麻醉藥分子的結(jié)合位置相類(lèi)似，那么對(duì)于這些結(jié)合位置的研究，也將有利于改善麻醉劑的功效以及對(duì)麻醉位置的選擇性。 其實(shí)，開(kāi)發(fā)新式麻醉藥并不是本次研究的初衷，他們僅僅是想嘗試制造自然中存在的化學(xué)分子。顯然，這個(gè)發(fā)現(xiàn)是意外之喜，他們將箭毒蛙毒素及其對(duì)映異構(gòu)體都合成出來(lái)了。這兩者結(jié)構(gòu)呈鏡像對(duì)稱(chēng)，箭毒蛙毒素好比是左手手套，其對(duì)映異構(gòu)體那就是右手手套。 箭毒蛙毒素在物種經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)化之后，已經(jīng)確定了具有高度選擇性的結(jié)合位置，那么它的對(duì)映異構(gòu)體將不能對(duì)那些離子通道產(chǎn)生作用。對(duì)此，洛干先生還對(duì)我們說(shuō)出了發(fā)現(xiàn)的不尋常之處：“我們對(duì)結(jié)果也覺(jué)得很驚訝。因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)我們制造的箭毒蛙毒素的對(duì)映異構(gòu)體并沒(méi)有存在于大自然中，而且它的作用卻和箭毒蛙毒素相類(lèi)似，只不過(guò)產(chǎn)生效果的機(jī)理不一樣。這也是出乎我們意料之外的?！?br />    具體而言，箭毒蛙毒素及其對(duì)映異構(gòu)體都有對(duì)鈉離子通道的作用，不同的是箭毒蛙毒素的作用是不可逆的，而其對(duì)映異構(gòu)體的作用是可逆的，并且其對(duì)映異構(gòu)體可以打開(kāi)鈉離子通道，也能使通道關(guān)閉。 那么自然的，箭毒蛙毒素的對(duì)映異構(gòu)體也許能幫助科學(xué)家對(duì)鈉離子通道的功能有更好的理解。聽(tīng)起來(lái)，或許這并不令人激動(dòng)，但是這些微觀生物結(jié)構(gòu)的功能對(duì)生命是十分關(guān)鍵的。 另一方面，我們已經(jīng)能合成箭毒蛙毒素了，箭毒蛙作為珍稀動(dòng)物也變得更加安全。洛干也對(duì)此說(shuō)道：“能從實(shí)驗(yàn)室里面合成箭毒蛙毒素了，那我們也不必從這些小動(dòng)物身上索取自然的饋贈(zèng)了。”