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毒液的力量——以及它如何在某一天挽救你的生命

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    海螺如何捕捞一条鱼?
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    我的意思是,
    它很像蜗牛,所以它很慢,
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    鱼的速度却很快。
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    但是呢,这件事发生了。
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    鸡心螺藏在沙的下面。
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    你看见的橙色东西像一个舌头,
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    我们称它为长鼻。
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    用来跟踪和制服
    这条毫无防备的鱼。
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    在这种捕食者与猎物的互动中,
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    这些软体动物显然不如
    你花园里的各种田螺那般和善,
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    它们可是大海里的刺客,
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    它们选择的武器是毒液。
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    就像毒蛇和蝎子体内的毒液,
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    这些海螺也用毒液
    制服鱼类、蠕虫
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    和其他海螺。
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    这些蜗牛的毒液
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    不只是单一成分的物质,
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    实际上是一种有毒分子的混合物,
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    由一颗叫做“齿舌”的伪齿
    携带并释放。
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    你可以把齿舌
    想成皮下注射针头。
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    不过不用担心,
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    这些海螺正在练习
    良好的注射习惯,
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    因为每一个齿舌只能用一次。
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    基于你对有毒生物的认知,
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    还有刚刚播放的
    那段令人不寒而栗的杀鱼视频,
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    你可能会认为毒液
    是危险的,有害无利。
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    是,也不是。
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    一种更准确的理解毒液的方式
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    是把它同时看作
    超级坏蛋和超级英雄。
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    在我的实验室中,我们研究了
    这些海螺毒液作为一种有益的力量,
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    是如何进化的。
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    听起来有点夸张,
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    甚至可能做成蛇油,
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    但实际上,
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    虽然有涉及到蛇,
    该产品本身是合法的。
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    基于毒液的产品
    如此成功的原因之一,
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    是因为它把一个物理战争,
    变成了生物战。
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    通常,捕食者和被捕食者之间的
    相互作用是一种蛮力,
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    而毒液将其带入了分子层面。
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    而且重要的并不是
    生物体本身的尺寸,
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    而是毒液混合物的成分。
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    在你的武器库中
    毒素的化学成分,
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    就是你制胜强敌的秘诀。
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    在我们的研究领域中,
    弱势的一方显然就是海螺。
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    毒液如此成功的另一个特点,
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    就是其效用精度堪比瑞士军刀。
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    这些毒素
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    会攻击协助生物体
    发挥功能的关键组织。
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    因此,它们的作用目标
    是血液、大脑和膜质。
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    不管是海螺毒素还是蛇毒,
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    其中都含有
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    可以使你的血液凝结的成分,
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    我们称之为“血液毒性”。
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    或者它们会导致你大脑中的
    神经元无法正常工作,
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    我们称之为“神经毒性”。
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    或者它们含有的毒素会在
    你的细胞膜上戳出小孔,
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    导致它们破裂,
    基本上是爆开了,
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    这是我们所谓的“细胞毒性”。
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    细胞爆炸了!
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    没有什么比这种特性
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    更强大的了。
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    现在,我想谈谈我自己的经历,
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    以及为什么我如此痴迷毒液。
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    我在纽约市长大,
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    经常“被迫前往”
    自然历史博物馆参观。
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    我说“被迫前往”,
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    是因为我们家有五个孩子,
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    我父母用参观博物馆
    作为一种育儿方式。
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    他们有两条规则:
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    不要让任何人走丢,
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    在下午 5 点半博物馆关门的时候,
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    在非洲大象那里和爸爸妈妈会合。
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    那些在博物馆大厅里
    无拘无束的日子
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    充满了冒险和探索。
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    那也是我研究毒液时的感受。
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    这是一次科学冒险。
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    我们正在大胆探索
    这种连接自然与人类的物质。
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    我沉迷于毒液的另一个原因
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    是因为它的双重特性。
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    当你把毒液库的成分注射到
    一个有机体中,
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    它可以杀死,
    也可以治愈这个有机体。
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    在分子水平,
    可能会有几种不同的结果。
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    你可以看到,鱼瘫痪了。
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    之所以会发生这种情况,
    是因为毒液中的毒素
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    攻击了鱼的细胞之间的交流,
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    让它丧失了游开的能力。
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    还有其他我想
    用毒液攻击的东西吗?
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    当然。
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    其中之一就是癌症。
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    癌症肿瘤也是由细胞构成的。
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    就像所有细胞一样,
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    肿瘤细胞也会在彼此之间
    以及与周围的环境沟通。
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    所以我们想要找到
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    能够扰乱肿瘤细胞通讯的毒液成分。
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    就像毒液扰乱了
    鱼体内的细胞交流,
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    因此鱼不会游走一样。
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    在我的实验室里,我们把癌症
    当作一种通道病来研究。
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    基本上,这就意味着
    我们正在寻找毒液成分,
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    它会定位肿瘤细胞中过表达的通道,
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    而不是正常细胞。
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    现在我们的研究最关注的是
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    肝癌。
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    那是因为自 1980 年代以来,
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    肝癌死亡率增加了一倍,
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    成为了美国的一个新的威胁。
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    在对宫颈癌、神经母细胞瘤、
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    前列腺癌和肝癌细胞的筛查中,
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    我们发现了一种
    来自特瑞布里蜗牛的化合物,
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    它似乎可以攻击,
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    且只攻击肝癌细胞,
    而非其他被测试的细胞。
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    然后,当我们使用这种化合物,
    并将其注射到
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    表达肝癌细胞的小鼠模型中,
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    它显著地抑制了肿瘤的生长。
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    我们尚无法确定其背后的原因,
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    仍在调查其背后的作用机理,
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    以及我们如何可以
    让这种化合物更有效,
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    所以目前,我们还无法
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    在药房直接买到一只杀手海螺,
    并用于肝癌治疗。
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    现在还不行。
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    那么我们目前的推测是,
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    这种化合物阻断了
    一个特定的通道,
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    阻止了一种特定化学物质的传递,
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    这种化学物质促成了
    下游信号的传递,
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    使得肿瘤能够繁殖
    并引导血液进入自身体内。
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    我们通过研究毒液的成分
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    来寻找治疗人类疾病和失调的方法,
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    这并不是什么新鲜事,
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    而是我们所谓的
    “天然产物药物发现”,
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    几个世纪以前
    就已经出现在了
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    在世界各地的文化中。
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    毒液不仅为我们提供了
    神奇的新型化合物,
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    也为我们提供了
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    治疗人类疾病和生理失调的
    新思考方式。
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    我想举三个例子。
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    首先,当然是杀手海螺。
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    市场上第一种
    从这些海螺身上提取的药物
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    叫做 ziconotide,
    或齐考诺肽(Prialt),
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    用以治疗艾滋病
    和癌症患者的慢性疼痛。
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    齐考诺肽是一种非成瘾的疼痛疗法。
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    想到我们现在是如何治疗疼痛的,
    就不得不想到三个神奇的词。
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    我们目前的治疗手段
    是以高成瘾性为代价的。
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    想想吗啡,
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    或任何你喜欢的阿片类药物。
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    而海螺向我们展示了
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    一种治疗疼痛而不会导致
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    严重上瘾的方法。
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    下一个例子,
    是来自巴西的响尾蛇。
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    从这些蛇中,我们得到了
    一种称为卡托普利(captopril)的化合物,
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    可用于治疗高血压,
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    同时也是一种突破性药物。
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    但不仅如此,
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    因为还它推进了
    一套药物的研发,
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    也就是所谓的 “ACE 抑制剂”,
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    这是治疗高血压和心力衰竭
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    最常见的(处方)。
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    最后一个例子来自
    毒蜥(Gila monster)。
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    从这些生物体的生态学研究,
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    和将其与有效的药物发现
    相结合的角度来说,
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    这是一个非常令人兴奋的例子,
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    毒蜥是暴食者。
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    所以当它们大快朵颐时,
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    会释放能够导致血糖降低的毒液。
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    那么你认为我们从毒蜥那里
    找到了什么药物?
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    一种用来降低
    糖尿病患者血糖的化合物。
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    这些就是三个令人惊叹的例子,
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    但还只是冰山一角。
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    还有更多毒液有待研究。
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    实际上,我们认为
    地球上 15% 的动物
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    都是有毒的。
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    而且我认为只是
    一个保守的估计,
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    鉴于我们尚未触及到
    地球上的所有动物。
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    但是大自然似乎已经
    找到了她喜欢的东西,
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    并且不断地重复,
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    于是就诞生了
    我们周围的大量动物,
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    以及整个生命之树。
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    所以,无论我们谈论的是
    我的最爱——杀手海螺、
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    水母、
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    蝴蝶和飞蛾的幼虫,
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    还是鸭嘴兽或懒猴,
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    无论是在海上、陆地还是空中,
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    你一定会遇到有毒的生物。
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    还记得我刚才说过,
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    毒液可以同时是
    超级英雄和超级坏蛋,
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    而你当时对此还表示怀疑吗?
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    再想想看?
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    我们正趁着失去地球上
    绝大多数动物之前,
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    进行一场搜集
    所有这些毒液的竞赛。
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    这是一个环环相扣的过程。
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    没有动物,就没有治疗方法。
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    而没有这些动物
    赖以生存的生态系统,
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    也就没有这些动物。
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    所以对我和海螺来说,
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    这就意味着我们必须拯救海洋。
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    而且因为有毒物种无处不在,
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    我们就必须拯救整个星球。
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    所以即使不为了自己,
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    也要为了这些有毒生物
    而保护地球。
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    谁知道呢,
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    也许某一天,海螺毒素
    就可以挽救你的生命。
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    谢谢。
Title:
毒液的力量——以及它如何在某一天挽救你的生命
Speaker:
曼德·霍尔福德
Description:

毒液可以致命,也可以救命。 在这个有趣的演讲中,海洋化学生物学家曼德·霍尔福德(Mandë Holford)分享了她对动物毒液的研究,从杀手海螺到鸭嘴兽和慢虱子,并探讨了这些有毒生物在某一天治疗人类疾病(如癌症)的潜力。 霍尔福德说,这种强大物质背后的作用机制仍然是未知的,但是:“总有一天,海螺毒素会挽救你的生命。”

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Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TEDTalks
Duration:
09:16

Chinese, Simplified subtitles

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