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新方法看海胆如何完成断骨再接
科技报特拉维夫11.14电(记者 田学科)： 一些软体动物在脊骨受到伤害的情况下，不仅可以续接断骨，甚至可以重新长出脊骨。以色列魏兹曼研究院的研究人员通过其发明的新方法，清楚地观察到了海胆脊骨断裂后重新生长的过程。
海胆脊骨从基部到针状顶端由单一晶体构成，当它们被打碎后，几天之内就可以续接上。为观察到这一奇特过程的发生，研究人员发明了四种不同的方法，其中包括两种利用电子显微镜的方法。
研究人员发现，构成海胆脊骨的物质最初是按照非晶体状态进行集聚，首先形成碳酸钙，碳酸钙被排出环绕断骨基部的细胞，直到生长结束。在到达预定位置的几个小时里，这些由密集、无序的分子构成的物质逐步转变成方解石晶体，分子按照格状结构整齐地排列起来。
断骨续接的关键是寻找碳酸钙，即当碳酸钙被堆积和形成晶体时找到它。尽管科学家们研究这一问题已经有一百多.的历史了，但却一直没有能够观察到这一过程的发生。该项目的主要研究人员怀勒教授解释说：“为什么观察如此基本的过程却如此的困难，主要是由于碳酸钙是一个极为短暂的过程，所以不得不寻找一个好的方法，以便在其存在时及时地捕捉到它。”
用显微镜从捕捉到的图像中可以看到，一些像细针一样的物体首先从老的脊骨断口处整齐地生长出来，然后再扩展范围，形成坚固、轻巧的花边结构。老脊骨的水晶体结构不仅为晶体中分子的排列提供模板，而且控制错综复杂但却精确的生长过程。以前魏兹曼的研究人员曾经观察到没有发育成熟的海胆和其它软体动物，在幼虫期建造内部骨骼结构的过程，但观察到成虫却是第一次，因为观察它们所需要的方法完全不一样。
研究人员认为，这一方法可能会发展成为一种基本的策略方法，不仅可以用于观察与海胆有着紧密关系的海星，而且可用于观察其它多刺、带壳的海洋动物的脊骨再生过程，如海洋软体动物和珊瑚等。另外，在非晶相的环境中通过创造一种物质来产生单一晶体的思路，有助于材料科学技术领域的研究人员，研制和生产由单一晶体构成的优质合成材料。
科技报电子版
2004.11.16
