据www.sciencedaily.com网站2007年9月1日报道，为了避免有朝一日由于海滨生态遭破坏而可能造成的上百万美元的经济损失，科学家们正加强对赤潮进行研究。美国麻省理工学院的化学家已对海洋
微生物可能产生赤潮毒素的方式进行了证实，这些赤潮毒素可能周期性地使美国海滩和贝类养殖区陷入停止运营状态。
在8月31日出版的《科学》杂志封面文章中，美麻省理工学院研究小组描述了一种合成赤潮致命成分的巧妙的方法。研究人员认为他们研发的方法与藻类合成所用的方法比较类似，它是化学家在过去的几十年里试图复制的一种化学反应，但一直未获成功。
了解赤潮如何产生及其产生的原因可以帮助科学家找出避免这种现象出现的方法，因为它会造成巨大的生态和经济损害。例如，新英格兰的贝类生物工业在2005年赤潮大爆发中的损失高达数以百万计美元，今年春天，赤潮在佛罗里达沿岸杀死了30只濒临灭绝的海牛。
美国麻省理工学院副教授蒂莫西·贾米森和研究生伊凡·维洛提吉维克的发现不但有助于说明众所周知的沟鞭藻类如何产生赤潮，而且还能有助于加速从与赤潮毒素密切相关的一种成分中提取能治疗囊肿性纤维化药物的研发。赤潮也称藻花，它会不可预料地攻击和毒害贝类生物，使得它们不能再为人类所食用。目前，科学家们还不清楚是什么致使沟鞭藻类产生赤潮毒素，但它可能是由于潮汐的变化、温度的改变或其它外界影响而引发的一种防卫机制。
赤潮毒素的一种主要成分是双鞭甲藻毒素，这是一种较大的、复杂的以及很难合成的分子。22年以前，哥伦比亚大学的化学家库杰·纳卡利什提出了一组级联，或一系列的化学步骤，并称沟鞭藻类可能通过这些化学步骤产生双鞭甲藻毒素和其它的赤潮毒素。然而，化学家并没能在实验室里证实这样的一种化学级联，而且许多化学家还认为“纳卡利什假说”是不可能得以证实的。
贾米森称：“许多人认为，这种类型的化学级联是不可能的。因为虽然纳卡利什的假说解释了赤潮毒素的许多复杂性，它也有助于理解这种现象，但是自该理论提出以来，还没有任何真正的证据能证实这一点。”
贾米森和维洛提吉维克的研究工作为“纳卡利什假说”的可行性提供了首份证据。他们的工作还可能有助于加速药物的研究。与赤潮毒素相关的另一种腰鞭毛虫产物是“brevenal”，它对囊肿性纤维化（CF）有着较强的治疗效果。它还可以保护生物免受毒素的侵蚀。贾米森称：“只要我们能够快速制造这些复杂的分子，我们就有希望推动更好保护剂的研发，甚至更有效囊肿性纤维化疗法的开发。”
直到现在，使用一种非级联方法对仅几毫克赤潮毒素或相关成分的合成都需要许多人年的努力。这种新的合成取决于两个关键性的因素——启动反应和在水中进行这样的反应。
许多赤潮毒素拥有一长链六元环。但是，级联的起始材料环氧树脂醇则趋向于形成五元环。为了克服这种情况，研究人员在环氧树脂醇的一端附上一个六元环“模板”。这一简单的步骤能有效地启动动反应级联，从而产生毒素链，即众所周知的聚醚阶层。
贾米森称：“这种‘巧计’旨在正确的方向上对它有一点推动，使它顺利地运作起来。”研究人员推测，在沟鞭藻类中，最初的启动力应来自一种酶而不是模板。
成功合成试验的关键还在于要在水中进行这样的反应。通常情况下，水被认为是一种有机反应的不良溶剂。因此，许多实验室反应都是在有机溶剂里进行的。然而，当维洛提吉维克在水中进行该化学反应时，他注意到反应进行的更快且更有选择性。
贾米森称，虽然这些级联在水中反应最好可能是一种巧合，但是腰鞭毛虫是海洋生物，水可能仍然直接参与了毒素的生物合成或仿效它的一个重要部分。因为这样，研究人员现在认为，有机化学家应定期在水中和有机溶剂里进行一些特定的试验。
此项研究是由国家普通医学科学研究所、默克实验室、勃林格殷格翰集团以及麻省理工学院共同资助的。国家普通医学科学研究所从事有机化学研究的约翰·斯克瓦博称：“这部分工作既高雅又具有多层次的影响力。它不但将允许化学家更容易地合成这类重要的且复杂的分子，而且还能让他们更进一步地了解自然是如何制造这些同类分子的。这对纳税人的钱是一种强烈的回应。”
英文原文链接参见：
http://www.sciencedaily.com/releases/2007/08/070830150106.htm
作者：
2007-9-5