如今，家长非常关注科学教育，国内外的科学教育都成为了很多家长关注的问题。既然现在大家都很关注科学教育，边肖今天就给大家推荐一些与科学教育相关的文章分享一下。如果你感兴趣，你可以仔细阅读以下内容。毒药本身是致命的，就像箭一样，但它们的组合比它们各部分的总和还要大。由内而外攻击的武器甚至可以击倒最强的对手，从大肠杆菌到耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。

普林斯顿大学的一个研究小组今天在《细胞》中报道，他们发现了一种化合物SCH-79797，这种化合物可以刺穿细菌壁，同时破坏细胞内的叶酸，对抗生素有免疫作用。

细菌感染有两种味道——革兰氏阳性和革兰氏阴性——以发现如何区分它们的科学家的名字命名。关键是革兰氏阴性菌外层包裹着大部分抗生素。事实上，近30年来，没有新的革兰氏阴性杀手药物投放市场。

该论文的资深作者、普林斯顿大学生物学教授泽默吉太说：“这是第一种可以针对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌而不产生耐药性的抗生素。“从‘为什么有用’的角度来看，这是症结所在。然而，作为科学家，我们最激动的是，我们发现了这种抗生素的工作原理——通过分子内的两种不同机制进行攻击——我们希望它能够普遍适用，并在未来带来更好的抗生素和新的抗生素。”

抗生素最大的弱点是细菌迅速发展以抵抗它们，但普林斯顿大学的研究小组发现，即使付出巨大努力，它们也无法对这种化合物产生任何耐药性。季说：“这真的很有希望，这就是为什么我们称这种化合物的衍生物为‘不可抗拒’。”

这是抗生素研究的圣杯：一种对人类有效，对耐药性免疫，同时对人类安全的疾病(不像擦酒精或漂白剂，对人体细胞和细菌细胞都是致命的)。

2019年获得博士学位的詹姆斯马丁说，对抗生素研究人员来说，这就像发现了一种将铅转化为黄金或骑独角兽的配方——这是每个人都想要但没有人真正相信的东西。研究生时，他的大部分职业生涯都是在这栋楼里度过的。他说：“我的第一个挑战是让实验室相信这是真的。”

然而，不可抗拒是一把双刃剑。典型的抗生素研究包括找到一种可以杀死细菌的分子，繁殖许多代，直到细菌对其产生耐药性，研究耐药性的确切运行模式，并首先对其进行逆向工程。

然而，由于SCH-79797是不可抗拒的，研究人员没有任何反向工程师可以使用。

季说：“这是真正的技术壮举。”“在使用方面，没有阻力是优势，但在科学方面是挑战。”

研究团队面临两个巨大的技术挑战：试图证明负面影响——没有人能抵抗SCH-79797——，然后弄清楚这种化合物是如何工作的。

为了证明其耐药性，马丁尝试了无数种不同的方法，但都无法揭示其对SCH类化合物的耐药性。最后，他尝试了蛮力：连续25天，他把它“串联”传递给他，这意味着他一次又一次地让细菌接触这种药物。由于每一代细菌大约需要20分钟，细菌有数百万次机会产生耐药性，但事实并非如此。为了检查他们的方法，研究小组还对其他抗生素(新霉素、甲氧苄啶、乳酸链球菌素和庆大霉素)进行了连续传代，并很快对它们产生了耐药性。

否认在技术上是不可能的，所以研究人员使用了“检测不到的低电阻频率”和“检测不到的电阻”等短语，但结果是不可抗拒的——因此将其命名为其衍生化合物优瑞斯汀。

他们还试图将其应用于以抗生素耐药性闻名的细菌物种，包括淋病奈瑟菌，该菌在疾病控制和预防中心发布的紧急威胁排名中名列前五。

吉塔希说：“淋病在多药耐药性方面带来了巨大的问题。”“我们没有足够的淋病药物。在大多数常见的感染中，旧的仿制药仍然有效。两年前患链球菌性喉炎的时候，吃了1928年发现的青霉素G！然而，淋病奈瑟菌是在大学校园传播的标准菌株，具有很强的耐药性。过去最后一道防线是奈瑟菌紧急情况下使用的防碎玻璃，现在已经成为一线标准。护理，其实已经没有碎玻璃备份了。这就是为什么这个备份如此重要，以至于我们可以治愈它。”

研究人员甚至从世界卫生组织的金库中获得了最具耐药性的淋球菌样本(一种对所有已知抗生素都有耐药性的菌株)。“乔表明我们的人仍然杀死了这种菌株，”吉太说，他指的是该论文的第一作者、吉泰实验室的实验室经理约瑟夫希恩。“我是

们对此感到非常兴奋。”

毒箭

由于没有抵抗逆向工程技术的能力，研究人员花费了数年的时间，试图使用大量方法来确定分子如何杀死细菌，从发现青霉素到最先进的技术，这些经典技术一直存在。

马丁称其为“除厨房水槽外的所有东西”，最终揭示出SCH-79797在一个分子内使用两种不同的机制，如涂有毒药的箭头。

刘易斯·西格勒综合基因组学研究所讲师，分子生物学副研究员本杰明·布拉顿说：“箭头必须尖锐才能吸收毒物，但毒物也必须自行杀死。”是另一位第一作者。

箭头瞄准外膜，甚至刺穿革兰氏阴性细菌的厚盔甲，而毒药切碎叶酸，这是RNA和DNA的基本组成部分。研究人员惊讶地发现这两种机制协同作用，并结合了多个部分。

“如果您只把这两个部分分成两部分，就可以攻击这两个途径中的任何一种，而将它们倒入同一个锅中，其杀灭效果就不如我们的分子，后者将它们结合在一起相同的身体，”布拉顿说。

有一个问题：原始的SCH-79797杀死人细胞和细菌细胞的水平大致相似，这意味着作为药物，它有杀死患者的危险，然后才杀死感染。衍生产品Irresistin-16修复了该问题。它对细菌的效力是人类细胞的近1000倍，使其成为一种有前途的抗生素。作为最后的确认，研究人员证明他们可以使用Irresistin-16治愈感染淋病奈瑟氏球的小鼠。

新希望

斯坦福大学生物工程学，微生物学和免疫学教授黄凯昌(KC Huang)说，这种中毒的箭头范例可能会彻底改变抗生素的研发。

黄说：“不可高估的是，抗生素研究已经停滞了几十年。” “很难找到一个经过充分研究但又急需新能源的科学领域。”

2004年至2008年在普林斯顿大学(Princeton)从事博士后研究的黄仁勋说：“有毒的箭头，即两种攻击细菌的机制之间的协同作用，可以提供确切的信息。这种化合物本身已经非常有用，而且人们可以开始设计受此启发的新化合物。这就是使这项工作如此令人兴奋的原因。”

特别是，箭号和毒药这两种机制中的每一个都针对细菌和哺乳动物细胞中都存在的过程。叶酸对哺乳动物至关重要(这就是为什么要告知孕妇服用叶酸的原因)，当然细菌和哺乳动物细胞都具有膜。吉泰说：“这给了我们很大的希望，因为人们普遍忽略了一整套目标，因为他们认为，'哦，我不能瞄准那个目标，因为那样的话我也会杀人。'” 。

黄说：“这样的研究表明，我们可以回到过去，重新审视我们认为开发新抗生素的局限性。” “从社会的角度来看，对未来有了新的希望真是太好了。”