- 图：教授为鱼卵穿防“紫外线服”
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中新网杭州5月17日电(记者 江耘 实习生 陈佳 通讯员 周炜)浙江大学紫金港校区的化学实验室，一项模拟臭氧层空洞下的斑马鱼发育实验正在进行：在对照实验中，暴露在紫外辐射下的斑马鱼卵弱不禁风，全部停止了发育并死亡；而“穿上”课题组研发的“防护服”的斑马鱼卵则茁壮成长，顺利地完成了全部发育过程。
据了解，模拟臭氧层空洞下的斑马鱼发育实验是教育部“长江学者奖励计划”特聘教授、浙大化学系教授唐�？悼翁庾榈淖钚卵芯�，对保护地球上的生物如何面对臭氧空洞提供了一种策略。
近些年来，随着地球污染不断严重，大气层中日益稀薄的臭氧层使地球表面的紫外线辐射强度明显增强，这对自然生态特别是生物的繁衍构成了严重威胁。
对于体外发育的动物如鱼类，如果它们的受精卵受到了紫外线过度的辐射，特别容易造成DNA损伤并停止发育。目前，科学家已经发现南极洲上空的臭氧空洞造成了该区域鱼类数量的急剧减少。
如何才能�；ど锏姆毖�？自然界给科学家们带来了丰富的启示。
唐睿康发现了海洋中有一种古老藻类，它的细胞外壁有一层矿物质，它们像一把把撑开的小伞，有效地阻挡了紫外线。
“能不能帮细胞做一件人工‘小伞’呢？”唐睿康课题组一直从事生物矿化方面的研究，2008年他们研发了给酵母菌“穿衣服”的方法。穿上人工衣服后，酵母菌的寿命得到了延长�？翁庾樵擞孟嗤脑�，给细胞找到了一件合适的抗紫外线“防护服”。
唐�？到樯埽呗碛闶强蒲笛橹谐Ｓ玫亩锬Ｐ椭�。经过一年多时间的研究，课题组为斑马鱼卵找到了一种基于稀土磷酸盐的生物兼容“外衣”，这种材料也是一种重要的节能灯粉，它吸收紫外线并转化为绿色荧光。
课题组把经过矿化功能强化处理后的斑马鱼卵放入到含有稀土元素的溶液中，20分钟左右鱼卵表面就自发形成一层毛茸茸外衣，“这件‘防护服’不但‘合身’，而且对细胞的毒性相对较低�！碧祁？到樯埽霸诖锏娇棺贤夥淠康耐�，降低或者消除人工材料对细胞的负面影响，是这个实验的关键。”
课题组发现，通过材料功能化后，斑马鱼卵抵抗紫外线的能力得到了大幅度增强�？翁庾榻徊缴杓屏艘桓鲈谀Ｄ獬粞醪憧斩椿肪诚碌陌呗碛闶芫逊⒂笛�，裸露的鱼卵在24小时之内就停止发育并开始死亡，而“穿”着“防护服”的斑马鱼卵在紫外线环境下发出淡淡的绿光，在外壳的�；は�，受精卵可以正常发育，而形成的幼鱼能够象小鸡一样破壳而出，幼鱼的形态也没有发生畸变。
“这个实验表明，基于功能材料和细胞的复合可以简单而有效地实现生命单元的功能化，这也为生物体系抵御外界环境所引起的负面影响提供了新的策略�！碧祁？邓�。
今年四月，唐�？悼翁庾樽钚卵芯康南喙芈畚摹禛uarding Embryo Development of Zebrafish by Shell Engineering：A Strategy to Shield Life from Ozone Depletion》(壳工程保护斑马鱼受精卵发育：一种臭氧稀薄环境下的生物防护策略)发表在《PLOS ONE》(《公共科学图书馆×综合》)杂志上。
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【编辑:宋方灿】 |
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