顛覆諾獎(jiǎng)的天文發(fā)現(xiàn)：宇宙膨脹正在減速，最終將會(huì)大坍縮？ | 新聞串燒

設(shè)置星標(biāo)★關(guān)注，從此你的世界多點(diǎn)科學(xué)~

內(nèi)容提要

1. 宇宙膨脹顛覆性觀點(diǎn)|韓國天文學(xué)家對(duì)曾經(jīng)的諾獎(jiǎng)理論提出質(zhì)疑，其推測宇宙膨脹正在放緩，宇宙的大結(jié)局則是“大坍縮”。

2. 抗癌新靶點(diǎn) |科學(xué)家開發(fā)出了能阻斷關(guān)鍵癌癥驅(qū)動(dòng)基因生長信號(hào)的新型化合物，最重要的是它不會(huì)對(duì)健康細(xì)胞造成損害。新藥物現(xiàn)已啟動(dòng)首期人體臨床試驗(yàn)。

3. 抗生素新星 |抗生素次甲霉素A歷史悠久，不過最近有一種新型中間體從次甲霉素A的生物合成路徑中“脫穎而出”，展現(xiàn)了針對(duì)耐藥革蘭氏陽性菌的超強(qiáng)抑制活性。科學(xué)界已將其視作對(duì)抗超級(jí)細(xì)菌的超級(jí)抗生素候選藥物。該發(fā)現(xiàn)或?yàn)榭股匮邪l(fā)提供了新范式。

顛覆諾獎(jiǎng)的天文理論：宇宙膨脹正在減速，最終將會(huì)大坍縮？

2011年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了三位“通過觀測超新星發(fā)現(xiàn)宇宙正在加速膨脹”的天體物理學(xué)家。

十多年后的今天，同樣是基于超新星觀測結(jié)果，韓國延世大學(xué)天文學(xué)家李英旭(Young-Wook Lee)等人提出反向觀點(diǎn)：其實(shí)宇宙膨脹可能正在減緩！

“我們采用不同方法估算了300個(gè)宿主星系的年齡，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，宇宙在當(dāng)前紀(jì)元已進(jìn)入減速膨脹階段。推動(dòng)宇宙膨脹的暗能量似乎隨時(shí)間逐漸減弱，其演化速度遠(yuǎn)超過往預(yù)期。若新發(fā)現(xiàn)最終被完全證實(shí)，可以說，這將成為自27年前發(fā)現(xiàn)暗能量以來，宇宙學(xué)領(lǐng)域的一大范式轉(zhuǎn)變。”

——李英旭

觀點(diǎn)的轉(zhuǎn)折或許也意味著宇宙命運(yùn)的反轉(zhuǎn)——不再無限膨脹，而最終進(jìn)入“反向大爆炸”，或者說“大坍縮”(big crunch)。

李英旭團(tuán)隊(duì)的工作刊載于11月的《英國皇家天文學(xué)會(huì)月刊》(

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

此次韓國學(xué)者聚焦于遙遠(yuǎn)超新星(恒星爆發(fā))觀測數(shù)據(jù)的可靠性。這些數(shù)據(jù)曾引得暗能量現(xiàn)身，也收獲過諾獎(jiǎng)榮譽(yù)，但它們絕對(duì)可靠嗎？用李英旭的話說：“其中有一個(gè)關(guān)鍵假設(shè)被我們發(fā)現(xiàn)是錯(cuò)誤的，這就好比穿襯衫時(shí)第一顆扣子就系錯(cuò)了位置。”

哪個(gè)假設(shè)出錯(cuò)了？

回顧1990年代，那時(shí)科學(xué)界仍普遍認(rèn)為引力就像宇宙的剎車，能將星系相互拉近，從而減緩宇宙膨脹。但到了1998年，當(dāng)研究者利用Ia型超新星的數(shù)據(jù)首次估算宇宙膨脹速率后，大家想法變了。

Ia型超新星被認(rèn)為具有獨(dú)特的發(fā)光均勻性，可作為“標(biāo)準(zhǔn)燭光”，其亮度直接反映距離遠(yuǎn)近。基于此，天文學(xué)家可以測量宇宙中超新星的紅移現(xiàn)象(由宇宙膨脹導(dǎo)致的光波波長拉長)，進(jìn)而測算宇宙不同區(qū)域的退行速度。

觀測顯示，在減速膨脹的宇宙模型下，遙遠(yuǎn)超新星的亮度較預(yù)期更為黯淡。于是學(xué)界得出結(jié)論：宇宙膨脹非但沒減速，反而不斷加速，且至今仍加速著。

歸類為Ia型超新星的開普勒超新星

李英旭等人則提出另一種減速理論：早期宇宙的恒星屬性有其不同之處，就平均水平而言，它們產(chǎn)生的超新星亮度更低。而在修正此系統(tǒng)性偏差后，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)宇宙仍在膨脹，可膨脹速度已經(jīng)減緩，且暗能量也在減弱。若暗能量持續(xù)減弱至負(fù)值，理論上可預(yù)測宇宙終將以大坍縮告終。

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Science：完美的癌癥信號(hào)通路阻斷藥物

原癌基因就像細(xì)胞的生長指令官，其保證細(xì)胞的正常生長、分裂和分化，但要是它發(fā)生致癌突變，其錯(cuò)亂的指令就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞無節(jié)制地增殖。

RAS是其中一種關(guān)鍵原癌基因，在激活細(xì)胞生長通路方面發(fā)揮核心功能，約1/5的癌癥與該基因突變相關(guān)。一旦RAS基因突變，RAS蛋白就會(huì)持續(xù)處于激活狀態(tài)，這個(gè)位于細(xì)胞膜上、控制細(xì)胞生長級(jí)聯(lián)反應(yīng)的“開關(guān)”，將不斷向癌細(xì)胞傳遞生長分裂信號(hào)。

完全關(guān)閉RAS蛋白或其影響的酶，理論上可實(shí)現(xiàn)，但會(huì)產(chǎn)生不良副作用，因?yàn)檫@些通路是維持正常細(xì)胞功能的關(guān)鍵。

例如，PI3K酶是最重要的腫瘤生長驅(qū)動(dòng)因子之一，可被RAS蛋白直接激活；同時(shí)，它也與胰島素協(xié)同調(diào)節(jié)血糖。若因PI3K通路異常而過度抑制該酶，可能出現(xiàn)高血糖問題。

科學(xué)家希望找到某種方法，既做到阻斷RAS與PI3K的相互作用，又確保這對(duì)健康細(xì)胞無副作用。《科學(xué)》雜志10月報(bào)道了一項(xiàng)來自拜耳子公司Vividion Therapeutics團(tuán)隊(duì)的最新工作，讓我們看到安全阻斷RAS-PI3K通路的可行之道。

論文作者找到了一系列小分子化合物，它們能不可逆地附著于PI3K蛋白表面的RAS蛋白結(jié)合位點(diǎn)周圍。檢測證實(shí)，這些化合物成功阻止PI3K與RAS結(jié)合，同時(shí)并未妨礙PI3K與其他對(duì)象相互作用，如胰島素通路中的分子。

隨后，團(tuán)隊(duì)在攜帶RAS突變肺腫瘤的小鼠身上測試了其中一種化合物，結(jié)果顯示其抑制了腫瘤生長。尤為關(guān)鍵的是，所有實(shí)驗(yàn)對(duì)象均未被檢測出現(xiàn)高血糖跡象。

接著，他們將該化合物與另兩種同樣靶向RAS通路酶的藥物進(jìn)行聯(lián)合用藥測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)聯(lián)合療法能實(shí)現(xiàn)比單一藥物更強(qiáng)效、更持久的腫瘤抑制效果。

值得一提的是，這種針對(duì)RAS的新候選藥也可用于另一大原癌基因HER2的突變問題。HER2基因常在乳腺癌中過度表達(dá)，其編碼蛋白會(huì)與PI3K發(fā)生相互作用。研究人員通過小鼠腫瘤模型觀察到，新化合物對(duì)HER2突變小鼠的腫瘤也有生長抑制效果，而且抑制作用不依賴RAS通路——這意味著抑制劑或能有效阻遏更多種類的腫瘤生長。

新藥物現(xiàn)已啟動(dòng)首期人體臨床試驗(yàn)，旨在檢驗(yàn)其對(duì)攜帶RAS與HER2突變患者的安全性與副作用，同時(shí)評(píng)估它與其他靶向RAS藥物聯(lián)用時(shí)的協(xié)同療效。

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專治超級(jí)耐藥菌的超級(jí)抗生素現(xiàn)身

微生物耐藥性仍是當(dāng)前全球最嚴(yán)峻的健康威脅之一。

有人預(yù)計(jì)，耐藥性問題將在未來25年內(nèi)導(dǎo)致全球3900萬人死亡。世界衛(wèi)生組織(WHO)的最新報(bào)告則指出，“研發(fā)管線中的抗菌藥物嚴(yán)重不足”。容易發(fā)現(xiàn)的抗生素大多早已物盡其用，但它們也已無力解決獲得了耐藥能力且不斷發(fā)展壯大的超級(jí)細(xì)菌群體。新抗生素研發(fā)受制于資金不足等問題而進(jìn)展緩慢。

科學(xué)界總在期待，某天會(huì)出現(xiàn)某種強(qiáng)效抗菌化合物，只要有一個(gè)這樣的新分子，我們就能開發(fā)相關(guān)藥物。

10月末，《美國化學(xué)會(huì)志》(

Journal of the American Chemical Society

前次甲霉素C內(nèi)酯是已知抗生素次甲霉素A(methylenomycin A)形成過程中的中間體。次甲霉素A早在五十年前就已被發(fā)現(xiàn)，雖然多次實(shí)現(xiàn)人工合成，但似乎從未有人探究其中間體的抗菌活性。

此項(xiàng)新研究的作者團(tuán)隊(duì)通過抗菌活性測試證實(shí)：相較于原始抗生素次甲霉素A，中間體前次甲霉素C內(nèi)酯針對(duì)多種革蘭氏陽性菌的抗菌活性高出100倍以上，能顯著抑制金黃色葡萄球菌和屎腸球菌，以及此二者的耐藥變種——耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)和耐萬古霉素腸球菌(VRE)。

需著重指出的是，萬古霉素長期以來都是治療腸球菌感染的最終防線，而VRE的存在，意味著此類感染往往無藥可醫(yī)，也意味著它是WHO高度優(yōu)先病原體名單上的一員。如今科學(xué)家通過腸球菌實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，VRE竟然對(duì)前次甲霉素C內(nèi)酯毫無耐藥性。不得不說，這一新抗生素具有重大臨床價(jià)值和無限應(yīng)用前景。

論文主要作者之一格雷格·查利斯(Greg Challis)表示：“本項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為抗生素研發(fā)提供了新范式。通過鑒定并測試各類天然化合物合成路徑中的中間體，我們有望發(fā)現(xiàn)更具耐藥性的新型強(qiáng)效抗生素，獲得對(duì)抗微生物耐藥性問題的重要武器。”

前次甲霉素C內(nèi)酯優(yōu)勢眾多，包括結(jié)構(gòu)簡單，抗菌強(qiáng)效，不易引起耐藥性，可實(shí)現(xiàn)規(guī)模化合成，等等。科學(xué)界已將其視作對(duì)抗超級(jí)細(xì)菌的超級(jí)抗生素候選新星。

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