雷曼通过显微镜发现,这种物质既能流动,又具有晶体的光学特性,是介于液态与固态之间的全新状态。他进行了系统化研究,并将其命名为液晶。最初,这一发现被认为“无用”。直到20世纪50年代,美国工程师重新研究液晶的光学特性,并在1968年制造出首块液晶显示屏,液晶技术才真正改变世界。如今,从电视、笔记本电脑到手机和平板,液晶显示几乎无处不在。
微生物防御机制引出基因编辑工具
CRISPR(成簇规律间隔短回文重复序列)是一种能精准编辑基因组的工具,开辟了疾病治疗的新途径。
其发现可追溯至1989年。当时,西班牙微生物学家弗朗西斯科·莫希卡在研究“地中海富盐菌”时,发现基因组中存在一串规律重复的短序列,序列间夹杂着噬菌体的DNA片段。他推测这是一种微生物的免疫机制:细菌能保存病毒的基因信息,以便在再次感染时识别并摧毁入侵者。
后来,科学家证实这些序列及其相关蛋白共同构成CRISPR系统,可通过切割DNA实现防御。2012年,法国微生物学家埃玛纽埃勒·沙尔庞捷与美国生化学家珍妮弗·道德纳将其改造为可编程的“基因剪刀”,能够精准编辑DNA。由此,CRISPR技术诞生,打开了疾病治疗和基因育种等领域新篇章。
毒蜥激素成就全新减肥药
如今风靡全球的减肥和糖尿病药物,如司美格鲁肽,背后也有意想不到的生物学灵感。它的关键线索竟来自美国本土唯一的有毒蜥蜴——吉拉毒蜥。
1992年,科学家从其毒液中分离出一种名为“外源肽-4”的分子,与人体肠道激素胰高血糖素样肽-1(GLP-1)极为相似。GLP-1能刺激胰岛素分泌、抑制食欲,但在体内寿命极短。外源肽-4却能长时间激活GLP-1受体,稳定发挥作用。
2008年,加拿大医学家丹尼尔·德鲁克主持了基于此分子的Ⅲ期临床试验,药物名为“艾塞那肽”。结果显示,它不仅改善了糖尿病患者的血糖控制,还显著降低了体重。这一发现催生了一系列GLP-1受体激动剂药物,开启了全球减肥热潮。
花色突变揭示基因沉默机制
2024年3月,美国食品和药物管理局(FDA)批准了一种名为“菲图西兰”的新药,用于治疗血友病。它属于一种利用RNA干扰(RNAi)机制的新型药物家族。RNAi药物的诞生历经30年,其起点是一次偶然的植物实验。
1990年,美国科学家理查德·约根森想让矮牵牛花的紫色更浓,于是就为它增加了一份同样的色素基因。结果花瓣不仅没变深,反而变白。这一反常现象让科学家困惑多年。
1998年,美国生物医学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛揭示了其分子机制:双链RNA能触发一系列反应,使信使RNA(mRNA)被降解,从而阻止蛋白质合成,这就是RNA干扰(RNAi)。两人因此获得2006年诺贝尔生理学或医学奖。自此,一类全新的基因沉默药物诞生。