对抗臭氧空洞新策略 斑马鱼卵穿紫外线"防护服"

　　夏天来了，为了抵御紫外线，防晒霜是每位女孩的必备之物。那么，动物们该怎么办？教育部“长江学者奖励计划”特聘教授、浙江大学化学系教授唐睿康课题组的一项最新研究，对帮助地球上的生物对抗臭氧空洞提供了一种新策略。

　　近日，记者来到浙江大学紫金港校区的化学实验室，观看了唐睿康课题组进行的一项模拟臭氧层空洞下的斑马鱼发育实验。在对照实验中，暴露在紫外辐射下的斑马鱼卵全部停止发育并死亡；而“穿上”课题组研发的“防护服”的斑马鱼卵则茁壮成长，顺利完成全部发育过程。

　　近日，该研究的相关论文《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《公共科学图书馆·综合》（PLoS ONE）杂志上。

　　众所周知，地球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紫外线过度辐射，特别容易造成DNA损伤并停止发育。科学家发现南极洲上空的臭氧空洞已经造成该区域鱼类数量的急剧减少。

　　自然界给科学家带来了丰富启示。海洋中有一种古老的藻类，它的细胞外壁有一层矿物质，就像一把把撑开的小伞，有效阻挡了紫外线。

　　“能不能帮细胞做一件抗紫外线的人工外套呢？”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。

　　唐睿康介绍，斑马鱼是科学实验中常用的动物模型之一。经过一年多的研究，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。把经过矿化功能强化处理后的斑马鱼卵放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的“外衣”。

　　“这件‘防护服’不但‘合身’，而且对细胞的毒性相对较低。”唐睿康介绍，“在达到抗紫外辐射目的的同时，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。”

　　研究人员发现，通过材料功能化后，斑马鱼卵抵抗紫外线的能力得到大幅增强。在模拟臭氧层空洞环境下“穿防护服”的斑马鱼卵在紫外线环境下发出淡淡的绿光，在外壳的保护下，受精卵可以正常发育，而形成的幼鱼能够像小鸡一样破壳而出，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。”唐睿康说。