中新網(wǎng)杭州5月17日電(記者 江耘 實(shí)習(xí)生 陳佳 通訊員 周煒)浙江大學(xué)紫金港校區(qū)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，一項(xiàng)模擬臭氧層空洞下的斑馬魚發(fā)育實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行：在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，暴露在紫外輻射下的斑馬魚卵弱不禁風(fēng)，全部停止了發(fā)育并死亡；而“穿上”課題組研發(fā)的“防護(hù)服”的斑馬魚卵則茁壯成長(zhǎng)，順利地完成了全部發(fā)育過程。

　　據(jù)了解，模擬臭氧層空洞下的斑馬魚發(fā)育實(shí)驗(yàn)是教育部“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授、浙大化學(xué)系教授唐�？嫡n題組的最新研究，對(duì)保護(hù)地球上的生物如何面對(duì)臭氧空洞提供了一種策略。

　　近些年來，隨著地球污染不斷嚴(yán)重，大氣層中日益稀薄的臭氧層使地球表面的紫外線輻射強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，這對(duì)自然生態(tài)特別是生物的繁衍構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。

　　對(duì)于體外發(fā)育的動(dòng)物如魚類，如果它們的受精卵受到了紫外線過度的輻射，特別容易造成DNA損傷并停止發(fā)育。目前，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)南極洲上空的臭氧空洞造成了該區(qū)域魚類數(shù)量的急劇減少。

　　如何才能保護(hù)生物的繁衍？自然界給科學(xué)家們帶來了豐富的啟示。

　　唐�？蛋l(fā)現(xiàn)了海洋中有一種古老藻類，它的細(xì)胞外壁有一層礦物質(zhì)，它們像一把把撐開的小傘，有效地阻擋了紫外線。

　　“能不能幫細(xì)胞做一件人工‘小傘’呢？”唐�？嫡n題組一直從事生物礦化方面的研究，2008年他們研發(fā)了給酵母菌“穿衣服”的方法。穿上人工衣服后，酵母菌的壽命得到了延長(zhǎng)。課題組運(yùn)用相同的原理，給細(xì)胞找到了一件合適的抗紫外線“防護(hù)服”。

　　唐�？到榻B，斑馬魚是科學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的動(dòng)物模型之一。經(jīng)過一年多時(shí)間的研究，課題組為斑馬魚卵找到了一種基于稀土磷酸鹽的生物兼容“外衣”，這種材料也是一種重要的節(jié)能燈粉，它吸收紫外線并轉(zhuǎn)化為綠色熒光。

　　課題組把經(jīng)過礦化功能強(qiáng)化處理后的斑馬魚卵放入到含有稀土元素的溶液中，20分鐘左右魚卵表面就自發(fā)形成一層毛茸茸外衣，“這件‘防護(hù)服’不但‘合身’，而且對(duì)細(xì)胞的毒性相對(duì)較低。”唐�？到榻B，“在達(dá)到抗紫外輻射目的同時(shí)，降低或者消除人工材料對(duì)細(xì)胞的負(fù)面影響，是這個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵�！�

　　課題組發(fā)現(xiàn)，通過材料功能化后，斑馬魚卵抵抗紫外線的能力得到了大幅度增強(qiáng)。課題組進(jìn)一步設(shè)計(jì)了一個(gè)在模擬臭氧層空洞環(huán)境下的斑馬魚受精卵發(fā)育實(shí)驗(yàn)，裸露的魚卵在24小時(shí)之內(nèi)就停止發(fā)育并開始死亡，而“穿”著“防護(hù)服”的斑馬魚卵在紫外線環(huán)境下發(fā)出淡淡的綠光，在外殼的保護(hù)下，受精卵可以正常發(fā)育，而形成的幼魚能夠象小雞一樣破殼而出，幼魚的形態(tài)也沒有發(fā)生畸變。

　　“這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，基于功能材料和細(xì)胞的復(fù)合可以簡(jiǎn)單而有效地實(shí)現(xiàn)生命單元的功能化，這也為生物體系抵御外界環(huán)境所引起的負(fù)面影響提供了新的策略�！碧祁？嫡f。

　　今年四月，唐�？嫡n題組最新研究的相關(guān)論文《Guarding Embryo Development of Zebrafish by Shell Engineering：A Strategy to Shield Life from Ozone Depletion》(殼工程保護(hù)斑馬魚受精卵發(fā)育：一種臭氧稀薄環(huán)境下的生物防護(hù)策略)發(fā)表在《PLOS ONE》(《公共科學(xué)圖書館×綜合》)雜志上。