毒液的力量——以及它如何在某一天挽救你的生命
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0:01 - 0:04海螺如何捕捞一条鱼?
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0:04 - 0:07我的意思是,
它很像蜗牛,所以它很慢, -
0:07 - 0:10鱼的速度却很快。
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0:10 - 0:12但是呢,这件事发生了。
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0:13 - 0:15鸡心螺藏在沙的下面。
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0:15 - 0:18你看见的橙色东西像一个舌头,
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0:18 - 0:20我们称它为长鼻。
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0:20 - 0:25用来跟踪和制服
这条毫无防备的鱼。 -
0:26 - 0:28在这种捕食者与猎物的互动中,
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0:28 - 0:31这些软体动物显然不如
你花园里的各种田螺那般和善, -
0:31 - 0:34它们可是大海里的刺客,
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0:35 - 0:38它们选择的武器是毒液。
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0:38 - 0:42就像毒蛇和蝎子体内的毒液,
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0:42 - 0:47这些海螺也用毒液
制服鱼类、蠕虫 -
0:47 - 0:48和其他海螺。
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0:48 - 0:50这些蜗牛的毒液
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0:50 - 0:51不只是单一成分的物质,
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0:51 - 0:55实际上是一种有毒分子的混合物,
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0:55 - 0:59由一颗叫做“齿舌”的伪齿
携带并释放。 -
0:59 - 1:02你可以把齿舌
想成皮下注射针头。 -
1:02 - 1:03不过不用担心,
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1:03 - 1:06这些海螺正在练习
良好的注射习惯, -
1:06 - 1:08因为每一个齿舌只能用一次。
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1:08 - 1:11基于你对有毒生物的认知,
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1:11 - 1:15还有刚刚播放的
那段令人不寒而栗的杀鱼视频, -
1:15 - 1:19你可能会认为毒液
是危险的,有害无利。 -
1:19 - 1:21是,也不是。
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1:21 - 1:23一种更准确的理解毒液的方式
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1:23 - 1:27是把它同时看作
超级坏蛋和超级英雄。 -
1:27 - 1:31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, -
1:31 - 1:33是如何进化的。
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1:33 - 1:34听起来有点夸张,
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1:34 - 1:36甚至可能做成蛇油,
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1:36 - 1:37但实际上,
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1:37 - 1:40虽然有涉及到蛇,
该产品本身是合法的。 -
1:40 - 1:42基于毒液的产品
如此成功的原因之一, -
1:42 - 1:47是因为它把一个物理战争,
变成了生物战。 -
1:47 - 1:52通常,捕食者和被捕食者之间的
相互作用是一种蛮力, -
1:52 - 1:54而毒液将其带入了分子层面。
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1:54 - 1:56而且重要的并不是
生物体本身的尺寸, -
1:56 - 1:58而是毒液混合物的成分。
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1:58 - 2:01在你的武器库中
毒素的化学成分, -
2:01 - 2:04就是你制胜强敌的秘诀。
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2:04 - 2:07在我们的研究领域中,
弱势的一方显然就是海螺。 -
2:07 - 2:11毒液如此成功的另一个特点,
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2:11 - 2:15就是其效用精度堪比瑞士军刀。
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2:15 - 2:16这些毒素
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2:16 - 2:20会攻击协助生物体
发挥功能的关键组织。 -
2:20 - 2:23因此,它们的作用目标
是血液、大脑和膜质。 -
2:23 - 2:26不管是海螺毒素还是蛇毒,
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2:26 - 2:28其中都含有
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2:28 - 2:31可以使你的血液凝结的成分,
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2:31 - 2:32我们称之为“血液毒性”。
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2:32 - 2:36或者它们会导致你大脑中的
神经元无法正常工作, -
2:36 - 2:38我们称之为“神经毒性”。
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2:38 - 2:42或者它们含有的毒素会在
你的细胞膜上戳出小孔, -
2:42 - 2:46导致它们破裂,
基本上是爆开了, -
2:46 - 2:47这是我们所谓的“细胞毒性”。
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2:47 - 2:50细胞爆炸了!
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2:50 - 2:53没有什么比这种特性
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2:53 - 2:54更强大的了。
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2:54 - 2:56现在,我想谈谈我自己的经历,
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2:56 - 2:58以及为什么我如此痴迷毒液。
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2:59 - 3:00我在纽约市长大,
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3:00 - 3:03经常“被迫前往”
自然历史博物馆参观。 -
3:03 - 3:05我说“被迫前往”,
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3:05 - 3:06是因为我们家有五个孩子,
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3:06 - 3:10我父母用参观博物馆
作为一种育儿方式。 -
3:10 - 3:11他们有两条规则:
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3:11 - 3:13不要让任何人走丢,
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3:13 - 3:15在下午 5 点半博物馆关门的时候,
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3:15 - 3:17在非洲大象那里和爸爸妈妈会合。
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3:18 - 3:23那些在博物馆大厅里
无拘无束的日子 -
3:23 - 3:26充满了冒险和探索。
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3:26 - 3:29那也是我研究毒液时的感受。
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3:29 - 3:30这是一次科学冒险。
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3:30 - 3:36我们正在大胆探索
这种连接自然与人类的物质。 -
3:36 - 3:38我沉迷于毒液的另一个原因
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3:38 - 3:40是因为它的双重特性。
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3:40 - 3:43当你把毒液库的成分注射到
一个有机体中, -
3:43 - 3:46它可以杀死,
也可以治愈这个有机体。 -
3:46 - 3:48在分子水平,
可能会有几种不同的结果。 -
3:49 - 3:52你可以看到,鱼瘫痪了。
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3:52 - 3:55之所以会发生这种情况,
是因为毒液中的毒素 -
3:55 - 3:58攻击了鱼的细胞之间的交流,
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3:58 - 4:00让它丧失了游开的能力。
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4:00 - 4:03还有其他我想
用毒液攻击的东西吗? -
4:04 - 4:05当然。
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4:05 - 4:07其中之一就是癌症。
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4:07 - 4:09癌症肿瘤也是由细胞构成的。
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4:09 - 4:10就像所有细胞一样,
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4:10 - 4:13肿瘤细胞也会在彼此之间
以及与周围的环境沟通。 -
4:13 - 4:15所以我们想要找到
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4:15 - 4:19能够扰乱肿瘤细胞通讯的毒液成分。
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4:19 - 4:24就像毒液扰乱了
鱼体内的细胞交流, -
4:24 - 4:26因此鱼不会游走一样。
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4:26 - 4:30在我的实验室里,我们把癌症
当作一种通道病来研究。 -
4:30 - 4:33基本上,这就意味着
我们正在寻找毒液成分, -
4:33 - 4:37它会定位肿瘤细胞中过表达的通道,
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4:37 - 4:39而不是正常细胞。
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4:39 - 4:41现在我们的研究最关注的是
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4:41 - 4:42肝癌。
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4:42 - 4:45那是因为自 1980 年代以来,
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4:45 - 4:48肝癌死亡率增加了一倍,
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4:48 - 4:50成为了美国的一个新的威胁。
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4:50 - 4:52在对宫颈癌、神经母细胞瘤、
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4:52 - 4:55前列腺癌和肝癌细胞的筛查中,
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4:56 - 4:58我们发现了一种
来自特瑞布里蜗牛的化合物, -
4:58 - 5:01它似乎可以攻击,
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5:01 - 5:05且只攻击肝癌细胞,
而非其他被测试的细胞。 -
5:05 - 5:08然后,当我们使用这种化合物,
并将其注射到 -
5:09 - 5:11表达肝癌细胞的小鼠模型中,
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5:11 - 5:14它显著地抑制了肿瘤的生长。
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5:14 - 5:16我们尚无法确定其背后的原因,
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5:16 - 5:18仍在调查其背后的作用机理,
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5:18 - 5:21以及我们如何可以
让这种化合物更有效, -
5:21 - 5:23所以目前,我们还无法
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5:23 - 5:27在药房直接买到一只杀手海螺,
并用于肝癌治疗。 -
5:27 - 5:28现在还不行。
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5:28 - 5:30那么我们目前的推测是,
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5:30 - 5:34这种化合物阻断了
一个特定的通道, -
5:34 - 5:37阻止了一种特定化学物质的传递,
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5:37 - 5:39这种化学物质促成了
下游信号的传递, -
5:39 - 5:43使得肿瘤能够繁殖
并引导血液进入自身体内。 -
5:43 - 5:46我们通过研究毒液的成分
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5:46 - 5:49来寻找治疗人类疾病和失调的方法,
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5:49 - 5:50这并不是什么新鲜事,
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5:50 - 5:53而是我们所谓的
“天然产物药物发现”, -
5:53 - 5:55几个世纪以前
就已经出现在了 -
5:55 - 5:57在世界各地的文化中。
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5:57 - 5:59毒液不仅为我们提供了
神奇的新型化合物, -
5:59 - 6:02也为我们提供了
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6:02 - 6:05治疗人类疾病和生理失调的
新思考方式。 -
6:06 - 6:07我想举三个例子。
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6:07 - 6:10首先,当然是杀手海螺。
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6:10 - 6:14市场上第一种
从这些海螺身上提取的药物 -
6:14 - 6:17叫做 ziconotide,
或齐考诺肽(Prialt), -
6:17 - 6:21用以治疗艾滋病
和癌症患者的慢性疼痛。 -
6:21 - 6:24齐考诺肽是一种非成瘾的疼痛疗法。
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6:24 - 6:28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。 -
6:28 - 6:32我们目前的治疗手段
是以高成瘾性为代价的。 -
6:32 - 6:33想想吗啡,
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6:33 - 6:36或任何你喜欢的阿片类药物。
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6:36 - 6:37而海螺向我们展示了
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6:37 - 6:41一种治疗疼痛而不会导致
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6:41 - 6:43严重上瘾的方法。
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6:43 - 6:46下一个例子,
是来自巴西的响尾蛇。 -
6:46 - 6:50从这些蛇中,我们得到了
一种称为卡托普利(captopril)的化合物, -
6:50 - 6:53可用于治疗高血压,
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6:53 - 6:55同时也是一种突破性药物。
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6:55 - 6:58但不仅如此,
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6:58 - 7:01因为还它推进了
一套药物的研发, -
7:01 - 7:03也就是所谓的 “ACE 抑制剂”,
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7:03 - 7:06这是治疗高血压和心力衰竭
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7:06 - 7:08最常见的(处方)。
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7:08 - 7:11最后一个例子来自
毒蜥(Gila monster)。 -
7:11 - 7:14从这些生物体的生态学研究,
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7:14 - 7:17和将其与有效的药物发现
相结合的角度来说, -
7:17 - 7:19这是一个非常令人兴奋的例子,
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7:19 - 7:21毒蜥是暴食者。
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7:21 - 7:24所以当它们大快朵颐时,
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7:24 - 7:27会释放能够导致血糖降低的毒液。
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7:27 - 7:31那么你认为我们从毒蜥那里
找到了什么药物? -
7:31 - 7:35一种用来降低
糖尿病患者血糖的化合物。 -
7:35 - 7:37这些就是三个令人惊叹的例子,
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7:37 - 7:39但还只是冰山一角。
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7:39 - 7:42还有更多毒液有待研究。
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7:42 - 7:46实际上,我们认为
地球上 15% 的动物 -
7:46 - 7:47都是有毒的。
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7:47 - 7:49而且我认为只是
一个保守的估计, -
7:49 - 7:52鉴于我们尚未触及到
地球上的所有动物。 -
7:52 - 7:55但是大自然似乎已经
找到了她喜欢的东西, -
7:55 - 7:58并且不断地重复,
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7:58 - 8:01于是就诞生了
我们周围的大量动物, -
8:01 - 8:03以及整个生命之树。
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8:03 - 8:06所以,无论我们谈论的是
我的最爱——杀手海螺、 -
8:06 - 8:07水母、
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8:07 - 8:10蝴蝶和飞蛾的幼虫,
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8:10 - 8:13还是鸭嘴兽或懒猴,
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8:13 - 8:16无论是在海上、陆地还是空中,
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8:16 - 8:19你一定会遇到有毒的生物。
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8:19 - 8:20还记得我刚才说过,
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8:20 - 8:24毒液可以同时是
超级英雄和超级坏蛋, -
8:24 - 8:26而你当时对此还表示怀疑吗?
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8:26 - 8:27再想想看?
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8:27 - 8:30我们正趁着失去地球上
绝大多数动物之前, -
8:30 - 8:33进行一场搜集
所有这些毒液的竞赛。 -
8:33 - 8:35这是一个环环相扣的过程。
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8:35 - 8:39没有动物,就没有治疗方法。
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8:39 - 8:41而没有这些动物
赖以生存的生态系统, -
8:41 - 8:43也就没有这些动物。
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8:43 - 8:45所以对我和海螺来说,
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8:45 - 8:47这就意味着我们必须拯救海洋。
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8:47 - 8:50而且因为有毒物种无处不在,
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8:50 - 8:52我们就必须拯救整个星球。
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8:52 - 8:54所以即使不为了自己,
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8:54 - 8:55也要为了这些有毒生物
而保护地球。 -
8:56 - 8:57谁知道呢,
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8:57 - 9:00也许某一天,海螺毒素
就可以挽救你的生命。 -
9:01 - 9:02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。”
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 09:16
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