08-21-2022星島日報(美西版)

星條點擊 2022年8月21日　星期日 A3 singtaousa.com 幾 十年來，科學家們一直在探索增加糧食供 應和緩解世界上最貧困人口造饑荒的頻 率：改善光合作用，這是植物幾乎維持地球上 所有生命的生物過程。 現在，研究人員表示，通過使用基因改造 來提高光合作用的效率，他們可以顯著提高糧 食作物大豆的產量，提供更多潛力；這種方法 有朝一日可以為全球弱勢群體，即使氣候變化 和其他威脅的發生，更難以養家糊口時，還能 為他們提供更多食物。 《紐約時報》(New York Times)報道，科學 家們的實驗是，在僅兩個作物季節期間，在固 定地點種植大豆作物，測試基因改變。他們了 解到需要更多試驗來確定結果，是否能在不同 環境和天氣條件下保持不變。他們的方法還必 須通過政府監管機構的審查，才能實際種到農 民的田裡。 大豆大部分是用來餵養牲畜，而不是提供 給人類，因此這些研究只是開端。從長遠來 看，研究人員希望提高大米、豇豆和木薯等主 食的產量。 美國大學作物科學家德索薩（Amanda P. De Souza）博士表示，未來幾十年世界預計需 要大幅增加糧食產量，才能滿足需求。研究結 果顯示，這種基因改造修補有望滿足這些需 求。伊利諾伊州厄巴納-香檳分校是新研究結 果的主要作者，該研究18日發表在《科學》雜誌 上。德索薩說，「要完成任務還有很長的路要 走，但現在是時候了。」要盡可能找尋更多的新 解決方案。 隨著社會以不可持續的方式使用土地和水 資源，人類養活自己的能力面臨壓力。人為造 成的氣候變化正威脅著加劇問題，乾旱和風暴 的增加對糧食供應造成更多破壞。糧食生產本 身就是全球變暖的主要原因，包括通過清理林 地、種植農作物和放牧動物。 科學家警告說，如果農業裁作不能作出重 大改變，政府減緩氣候變化的目標就會面臨風 險。然而，在短期內解決營養不良和飢餓問 題，可能需要將更多的土地和其他資源投入使 用，這又可能會加劇變暖。 地球創新研究所的執行董事丹尼爾·內普 斯塔德說，這就是為什麼科學的進步，無論是 通過改善光合作用還是其他方式，可以幫助我 們以現有土地提供更多食物。「人類文明正處 於必須從更少土地中獲得更多產量的窘境。」 即便如此，還有其他解決方案可能比設計 更優質作物更快提供救濟，氣候科學家喬納 森·弗利 (Jonathan Foley) 說，他經營著一個 致力於減少溫室氣體排放的非營利組織 Project Drawdown。他列舉少吃點肉或者減少食物浪 費的方法。不過想改變人類飲食習慣，實際執 行起來要花多久時間還不確定。 牙齒擁擠、錯位、蛀牙和牙齦發炎，牙 齒的這些問題早已廣為人知。然而，口腔健 康不僅限於牙痛和牙齦痛，還影響著我們的 方方面面，從飲食到整體健康，甚至可能導 致死亡的風險；即使是掉牙，也可能增加認 知障礙的風險。 BBC報道，口腔健康與一些世界上最糟 糕的疾病，包括心血管疾病、糖尿病和阿茲 海默症之間的密切關聯性正在顯現，口腔就 像是一面反映身體健康和疾病的鏡子。 不幸的是，口腔健康最常被忽視。牙周 炎或深層牙齦疾病是僅次於齲齒的第二大 口腔疾病，30歲以上成年人患病比例超過 47%。65歲以上人群，64%的人患有中度或 重度牙周炎。在全球範圍內，它是世界上第 11大常見病。 紐約大學羅里邁耶斯護理學院（New York University’s Rory Meyers College of Nursing） 的院長兼全球健康教授吳蓓（Bei Wu），研 究過美國 3.4 萬名患者的健康數據，發現每 掉一顆牙，他們患認知障礙的風險就會增加 1.4%，患癡呆症的風險會增加1.1%。掉的牙 齒越多，認知能力下降和癡呆的風險就越大。 「口腔健康是缺失的部份，我們正試圖 提供證據，證明它應該是身體健康重要的一 環。」吳蓓說，牙齒脫落是癡呆症的風險因 素，這在很大程度上被忽視。 雖然牙周炎可能是導致牙齒脫落的常見 原因，但除了炎症，可能還有其他原因。到 目前為止，吳蓓的牙齒脫落研究只調查關聯 性，沒有調查因果關係，但她想調查營養在 這一關係中的作用，以及其他因素。 降低患牙周炎的風險很容易，如果你已 經患了牙周炎，就可以有效地治療它。吳蓓 說：「如果我們刷牙得當，保持良好的口腔衛 生，就有可能預防牙周炎的發生。」 如果牙病真的發生了，那麼在早期階段 可以透過刮治和根刨來治療，把牙齦線以下 的微生物刮掉；如果已有嚴重的牙周炎，也 可能透過手術治療。最大的問題在於檢測， 因為這種疾病通常沒有症狀，再加上人們普 遍的誤解，認為除非有嚴重的牙痛，否則不 需要去看牙醫。不過，解決方法其實也很簡 單: 定期看牙醫，不要拖延。 不沾鍋等日常用品中使用的「永久性化學 物質」，因其毒性且極不容易分解，長期以來 被認為嚴重影響健康。而今科學家發現用低 溫和常見化學試劑降解這類汙染性化合物的 突破性辦法。 法新社報道，美國和中國的化學家18 日將研究結果刊登在「科學」（Science）期刊 上，稱他們終於找到降解「全氟/多氟烷基 物質」（PFAS）這種永久性化學物質（forever chemicals）的辦法，有望解決其對環境、家畜 和人類健康造成的危害。 雖然PFAS可以從水中過濾出來，但之後 如何處理方法寥寥無幾。現有破壞PFAS的方 法需要使用較激烈的手段，例如以極高溫度 焚燒或以超音波照射。 PFAS難以破壞是因具有碳-氟鍵（carbon- flourine bond），這是有機化學中最堅固的鍵 類型之一，PFAS分子包含這些鍵長鏈。 研究團隊發現某一類PFAS具有相同弱 點。這類PFAS在分子的一端具有帶電氧原子 團，可用常見的溶劑和試劑以攝氏80至120度 的溫度，將去除原子團，留下可反應的尾鏈。 研究人員迪奇特（William Dichtel）說： 「一旦如此，就可以用先前未發現的途徑，透 過一連串複雜反應將整個分子分解。」反應最 終得出的產物是無害的。 這項研究的第二部分是運用強大的計算 方法，繪製出研究團隊用來破壞分子的化學 反應背後的量子力學機制。 這項研究針對10種PFAS化學物質，包括 主要汙染物GenX。GenX汙染了北卡羅來納 州畏角河（Cape Fear River），這條河為35萬 人提供水源。 法新社指出，美國環境保護署（U S Environmental Protection Agency）至今已列出 超過1萬2000種PFAS化學物質，這項研究只 是冰山一角。 罹患癡呆症風險 掉牙是因素之一 氣候暖化及糧食危機不斷傳出 科學家想方設法提高作物收成 仍須通過 機構審查 破壞永久性化學物 解決方法簡單安全 ■在糧食危機頻傳時，提高作物產量特別有利於較貧困的地區。圖為巴西的大豆收穫。 路透社 密歇根州和俄亥俄州近日傳出「快速」爆發 的大腸桿菌（ E. coli ）疾病。美國疾病控制與 預防中心17日在緊急通告訊息中說，至少有29 人生病，其中9人住院，不過此次疫情尚未確 定感染源，也沒有傳出死亡案例。以下是有關 大腸桿菌的信息。 什麼是大腸桿菌？ 大腸桿菌是在食品中發現「大量多樣」的細 菌群，存在於自然環境中，也存在於人類和動 物的腸道中。 疾控中心指出，雖然大多數大腸桿菌菌株 是無害，並且在維持人類腸道健康方面發揮著 關鍵作用，但其他菌株被歸類為致病性，這意 味著會引起疾病，可能導致尿路感染、肺炎和 呼吸道感染。 某些類型的大腸桿菌會產生一種稱為志賀 毒素（Shiga toxin）。這些被稱為產生志賀毒素 的大腸桿菌，會破壞體內細胞並可能導致腎功 能衰竭。 在美國，估計每年有265,000人感染大腸桿 菌傳播的毒素。每年約有30人死亡。 如何感染大腸桿菌的，它會持續多久？ 當一個人吞下少量（通常是看不見的）動物 或人類糞便時，就會發生大腸桿菌感染。潛伏 期為三到四天，短則1天，長則10天。 感染通常是由吃喝下受污染的食物或水而 感染。這種感染可以通過密切接觸在人與人之 間傳播，也可以從動物傳播到人類。疾控中心 指出，「幾乎每個人都有被感染的風險。」 大腸桿菌病的症狀是什麼？ 大腸桿菌疾病的症狀可能包括腹瀉、過度 嘔吐和脫水。一些大腸桿菌菌株會導致胃痙攣 和便血。有時還會報告發燒。嚴重的病例可能 是致命的。 如果腹瀉持續三天以上、便血或腹瀉並伴 有高於102華氏度的發燒，請向醫療保健提供 者尋求建議。如果人們嘔吐且無法保持體液減 少或排尿量很少，還建議人們聯繫醫療機構。 是否有針對大腸桿菌疾病的疫苗或治療方 法？ 雖然沒有已知的治療方法，但大多數感染 大腸桿菌的人會在5 到7天內康復。抗生素無 法應用於治療感染病例，因為它們可能引發腎 臟併發症。專家說，保持水分是關鍵，休息以 幫助恢復也是如此。 哪些食物和地點與大腸桿菌疾病有關？ 近年來，大腸桿菌疾病的爆發與碎牛肉、 蛋糕粉、麵粉和綠葉蔬菜有關。兒童托兒所、 學校、酒店和游泳池也與世界各地的疾病爆發 有關，導致暫時關閉。 如何預防大腸桿菌病？ 為了減少感染的機會，鼓勵人們由以下作 法確保食品安全：經常洗手、用具和表面；沖 洗水果和蔬菜；將生肉與其他食物分開；使用 食物溫度計確保肉類徹底煮熟和冷藏易腐爛的 食物。 游泳時不要吞下水。這包括湖泊、池塘、 游泳池和溪流。疾病預防控制中心還敦促人們 避免飲用生牛奶、未經高溫消毒的乳製品和未 經高溫消毒的果汁。 烘烤時要小心，不要吃蛋糕糊或麵團。如 果與兒童一起烘焙，請確保在處理生混合物和 配料後徹底洗手。 上完廁所、換尿布以及與動物及其環境 （包括動物園和農場）密切接觸後，徹底洗手。 在20世紀下半葉，許多科學家將光合作用 （植物利用陽光、水和二氧化碳產生氧氣和富 含能量的碳水化合物的過程）視為下一個改善 作物生長的尖端領域，但進展有限。一些科學 家開始相信是因為生物本身因素，阻擋植物將 更有效的光合作用轉化為更茂盛的生長。 伊利諾伊州的新研究側重於「非光化學猝 滅」（簡稱NPQ），這是植物中保護植物免受 陽光過度曝曬傷害的機制。當植物處於明亮的 陽光下時，它們通常接收到的光能超過用於光 合作用的能量。這種機制幫助他們將多餘的能 量，以熱量的形式無害地散發出去。但是在植 物再次被遮蔽後，它並不會很快停止，這意味 著植物浪費了可以用來生產碳水化合物的寶貴 時間和能量。 研究人員基因改造幫助植物更快地適應陰 暗時刻。在水稻、小麥、玉米和大豆等多層植 物中，這種更加靈活，理論上可以增加葉子中 間層的光合作用，這些葉子在白天不斷地在陽 光和陰影之間來回轉化。 2016年，該研究的另一位作者，也是伊利 諾伊大學厄巴納-香檳分校的隆博士（Stephen P. Long）表明，這些改變使煙草植物的生長增 加20%。但這個發現遭到質疑。一些科學家認 為，這些基因改造修飾可能不是透過增強光合 作用，而是通過影響激素水平來提高作物性 能。其他研究人員認為，如果可以改進像光合 作用的基本過程，那麼大自然肯定會這樣進 化。 隆博士認為這是對進化的誤解。他說，植 物的進化是因為繁衍，而不是為了生產更大的 種子或滿足缺乏食物的人類。他說，「進化是 關於基因讓自己進入下一代，而生產力只是其 中的一小部分。」 他和同事的下一步是在糧食作物中嘗試基 因轉化。2020年，當他們在伊利諾伊大學厄巴 納農場種植轉基因大豆時，他們所種植的 8 種 不同轉化植物品種中有，5 種的每公頃產量平 均比他們種植的普通大豆植物高24.5%。 北卡羅來納州立大學的作物科學家托馬 斯·辛克萊（Thomas R. Sinclair）說他需要觀查 更多年份和更多地點的試驗數據，才能確信這 些方法是有效的。辛克萊博士對這一研究方向 持懷疑態度，認為提高作物產量唯一有效的方 法，是幫助植物吸取更多養分，例如氮，這是 許多肥料的關鍵成分。 隆博士說，他的團隊最終希望進行五年的 試驗。他還計劃在熱帶大豆中嘗試相同的改 良，並在波多黎各進行測試，他說。他的團隊 的目標之一是確保發展中國家的農民能夠獲得 更高產的種子。 提防大腸桿菌 了解症狀 預防感染 基因改造 幫助植物更快適應環境變化 ■內布拉斯加州已經可以收成的大豆。 美聯社 ■美國疾病控制與預防中心，籲請民眾提 防大腸桿菌的傳染。 CDC 科學家促使大豆 植物進行更有效的光 合作用，提高產量。這些發現有望為 極端氣候變化的世界提供食物，尤其 是疫情和地區衝突，造成的糧食危機 頻傳。 本報訊