2021-10-29

数学不好是因为对数字不敏感?说不定是真的!|大学

  来源:知社学术圈

  大多数人类,哪怕是儿童,也能快速准确地区分不同数量的事物,这一点非常明显,以至于经常被认为是理所当然的。这种被称为数感的能力不同于一个一个的计数的过程,并且早在婴儿学习特定数字或符号之前就已经存在了。此外,它不是人类特有的:对猴子、乌鸦、鱼甚至蜜蜂的实验研究表明,数量感知,至少在相对较小的数量上,广泛分布于整个动物王国。


  Brian Butterworth 是一位认知神经科学家,也是伦敦大学学院的名誉教授,在他即将出版的新书《Can Fish Count》中他认为人类和其他动物经常接触和使用数字——不仅仅是符号和文字的形式,而是物体、事件和抽象概念的数量。Butterworth 是几位相信人类大脑具有数字"感觉"的科学家之一,并且人类和祖先一样,在神经学上天生就能够感知环境中的各种数量,如选择果实较多的灌木,识别地平线上的少数掠食者何时变得更多,或者在达成共识时举手示意。

  数量感知如何在神经学上发挥作用,以及它在人类认知中的重要性,是更难回答的问题,也引发了研究人员的争论。虽然一些科学家提出所谓的数字感只是更普遍的数量感知的一个分支——一种粗略地说出某物相对于其他物有多大的能力——但其他人则认为数量感知是一种独立的现象,某种东西赋予了"四"和"五"作为离散量的特殊含义。一些科学家赋予这种数字感以更大的重要性,声称它是人类进行数字推理和算术能力的基础——我们快速识别花瓶中鲜花数量的能力与我们理解为什么2+4=6的能力之间存在着联系。

  由于人们对这一主题的兴趣日益浓厚,再加上研究大脑的实验和技术方法的进步,越来越多的数据支持了这些论点,但是分歧仍然很多,结论依然很模糊。但对Butterworth 和像他一样的人来说,多条证据线正在逐渐交汇,支持数字以及我们大脑对它的编码,是我们如何体验世界的一个基本功能。

  为人类的数字感提供依据

  大约十年前,当佛罗伦萨大学的生理心理学家 David Burr 第一次发表后来成为他最著名的数知觉著作时,他被收到的诘问吓了一跳。他在视觉感知会议上向人群表示,人类自动感知图像的数量的方式与感知图像颜色的方式大致相同。但是"一些非常愤怒的人从观众中喊道,'这与数字无关!'"他回忆道。"没想到会引起这么大的争议。" 

  Burr提出,人类估计屏幕上点的数量的能力很容易受到一种被称为适应性的视觉现象影响,一个典型的例子是颜色错觉:盯着一个红色的方块看30秒会使你把一个白色的方块看成蓝绿色的。这种效应通常被归因于大脑的脱敏倾向—红色敏感的光感受器激活了一段时间,但随后停止了激活;由此产生的红色和绿色敏感细胞的兴奋性之间的不平衡导致了在看白色图像时出现绿色的错觉。心理学家将这种适应效应的存在解释为看到颜色的专用神经机制的证据,并相应地解释为颜色对我们如何感知世界的重要性。


  © ISTOCK.COM, DA-KUK; 

  © SHUTTERSTOCK.COM, GONIN 

  他和西澳大利亚大学的心理学家 John Ross 发现,看屏幕上大量的点往往会使人们低估随后图片中的点的数量,而看少量的点则有相反的效果。Burr补充说,用不同图案和密度的点进行的对照实验表明,这种影响是针对点的数量的。这一发现将数字与颜色、运动、纹理和其他视觉属性归为同一类别,作为大脑自动识别的东西,

  从那时起,关于 "数字 "是我们大脑中与生俱来的感知能力,还是只是感知其他事物的副产品的争论一直持续到现在。多位神经科学家现在同意,至少在某种程度上同意这样的观点:即数字感知本身是很重要的,特别是当它涉及到相对较少数量的物体时。

  一些研究人员利用成像技术来研究人们在执行数量任务时大脑的活动模式,从而深入探索这一想法。宾夕法尼亚大学的认知神经科学家Elizabeth Brannon及其同事向人们展示了点的图像,这些点的大小和数量以及图案的整体密度和面积各不相同,同时记录了参与者大脑皮层的电活动或用功能磁共振成像(fMRI)对他们的大脑进行成像。他们在多项研究中发现,视觉皮层的活动对数字特别敏感:改变点的数量比其他视觉指标的变化引起更大的活动尖峰,即使人们没有被要求注意他们看到的点的数量。

  不过,数字似乎不仅仅是一个视觉静态属性。Burr 发现,适应效应可以通过闪光序列引起—例如,看到快速节奏闪光的人将低估中等节奏中的闪光数量。这也不仅仅是视觉刺激:一系列的哔哔声也是如此。乌特勒支大学的Ben Harvey及其同事最近研究了人们在探索放置在他们手中的不同数量的物体时的大脑活动,这项任务旨在测试所谓的 "触觉数量"。利用fMRI,他们比较了这项任务和视觉数字任务的大脑活动,发现虽然 "触觉数字有明显的表现",但这两种数字的活动区域有很大的重叠。

  看来,至少在处理数字的某个地方,大脑也认识到所有这些不同模式之间的联系——三个点和三个哔哔声都是三的不同形式。Burr 在他的适应性实验中尝试了混合不同类型的刺激,并发现 "如果已经适应了声音或闪光的变化节奏,那么20个点的空间看起来就会像15个一样,"他说:"这真的给了我们这种普遍的数字感的想法。" 

  大脑中代表数字的神经机制

  从神经学上讲,关于一般数字感应机制可能是什么样子的一个线索,来自于人类在估计或区分不同数量的物品时所犯的各种错误。例如,人们经常会混淆差不多的数量——他们可能很难迅速分辨出一盘8块巧克力和一盘9块巧克力的区别。Burr和其他许多研究人员反复表明,两个数字之间的比例差异越小,这种错误往往会变得更严重:人们更有可能将23块巧克力与25块巧克力混淆,而不是将3块与5块或10块与40块混淆。随着年龄的增长,人们对物体数字的感知能力则往往越来越好:儿童比小婴儿更善于区分相似的数字,而成年人则更精确。


  部分的基于这些观察,科学家们提出了一个被认为是参与数字估计的认知系统:近似数字系统(ANS)。这个系统可以接收感官信息——比如说来自视觉皮层的信息,并以一种不那么精确的方式提取事物的数量。

  德国图宾根大学的神经科学家 Andreas Nieder 是《A Brain for Numbers》一书的作者,他花了多年时间研究支撑这种系统的可能的神经机制。当他在2000年前后开始研究这个问题时,认知神经科学家 Stanislas Dehaene 和其他人的fMRI研究已经开始将人类的数字处理与特定的脑区联系起来,如顶叶内沟(IPS),这是顶叶中涉及视觉注意力和其他各种认知过程的沟回。Nieder对大脑中的神经元究竟如何对数字进行编码感到好奇,因此他利用了比大脑成像更直接的东西:单细胞电生理记录。

  Nieder 等人在猕猴和其他动物的大脑中进行了单细胞记录。在一系列实验中,Nieder 的团队证明,顶内沟 (IPS) 和前额叶皮层 (PFC) 中的某些神经元——大脑中分别与视觉注意和高级认知过程有关的部分——对特定数量的物体有选择性地做出反应。研究结果暗示存在从感官输入中提取数字信息的专用"数字神经元"。一些研究人员提出,这些数字神经元实际上位于视觉皮层中一个单独的数字提取系统的下游,而其他人则完全不同意大脑中专门的数字感知系统的想法。需要在人类和动物中进行更多研究,以深入了解大脑如何感知和处理数字数量或数量。

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2021-10-21

韩国自研“世界”号火箭成功首飞 将1.5吨重载荷送入700公里高轨道|韩国|火箭|世界号

世界号火箭起飞画面世界号火箭起飞画面

  新浪科技讯 北京时间10月21日16时,韩国宇航研究机构(KARI)在位于全罗南道高兴郡罗老宇宙中心的第二发射台成功发射该国目前运力最强的"世界"号(Nuri)火箭,并在发射约十多分钟后顺利将1.5吨重的质量模拟载荷送入约700公里高的太阳同步轨道。

  "世界"号是韩国首枚自主研制的火箭,是一枚用液氧煤油作为推进剂的三级火箭,原名KSLV-II。其中KSLV英文全名(Korea Satellite Launch Vehicle)。

  "世界"号全箭长约46.5米,一级采用4台75吨级液氧煤油发动机,二级火箭采用一台75吨级发动机、三级火箭采用一台7吨级.............

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世界号火箭起飞画面  新浪科技讯北京时间10月21日16时,韩国宇航研究机构(KARI)在位于全罗南道高兴郡罗老宇宙中心的第二发射台成功发射该国目前运力最强的"世界"号(Nuri)火箭,并在发射约十多分钟后顺利将1.5吨重的质量模拟载荷送入约700公里高的太阳同步轨道。  "世界"号是韩国首枚自主研制的火箭,是一枚用液氧煤油作为推进剂的三级火箭,原名KSLV-II。其中KSLV英文全名(Korea
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准备好了吗?来看看太阳耀斑能有多大|太阳|地球|行星

  来源:赛先生

  卡灵顿事件(Carrington Event)是地球过去遭遇到的标志性超级太阳风暴事件,但远非唯一。如今,科学家们揭示了来自太阳的更大规模的、具有潜在破坏性爆发的可能性。了解太阳风暴的严重程度,或许还能帮助我们预测下一次风暴,以便我们在它发生前做好更充分的准备。

  撰文 | Christopher Crockett

  翻译 | 赵金瑜

  校对 | 董惠玥

  2019年5月1日,隔壁的恒星爆发了。

  在短短几秒钟内,距离太阳最近的比邻星比平时亮了数千倍——在光谱的紫外范围内,亮度达到了往常的14000倍。假如有地球大小的行星围绕该恒星运行,如此高强度的辐射爆发足以分离这颗行星上可能存在的任何水分子。如此大规模的重复爆炸可能已经剥离了这颗行星的任何大气层。

  如果我们的太阳变得如此愤怒,那将是个噩耗。

  但太阳确实也有爆发的时候——最著名的是在1859年9月2日黎明前的时刻。那时,一道灿烂的极光照亮了地球,最南抵达哈瓦那。密苏里州的人们可以借着它的光亮读书,而睡在落基山脉户外的矿工们醒来后,以为天亮了,于是开始做早餐。几天后,《泰晤士报》报道称:"整个北半球都亮得像太阳落山才一小时一样。"

  与此同时,电报网络也陷入了混乱。设备火花四溅,其中一些还起火了——在波士顿和缅因州的波特兰市,工作人员将电报的电缆从电池中拔了出来,但由于地球上有涌动的电能,因此信号仍在继续传输。

  那个星期五所发生的事件让人们回想起了《圣经》中的描述。《辛辛那提每日商报》报道说:"天使的巧手使得天堂的景色变得壮丽无比。"不过产生这个景象的背后原因却没那么有美感:天空被一大团带电气体点燃了,这团气体是从被称为太阳耀斑的闪光里喷出的。

太阳对空间天气的影响  太阳对空间天气的影响  "空间天气"包含了太阳系中由太阳风和深远的太阳磁场所造成的的普遍状况。太阳上的突然变化,如耀斑和物质喷发,就像天气锋面一样,带来了可以在行星上感受到的磁"暴"。在地球上,这可能会导致令人惊叹的极光,但也可能对电子设备造成严重破坏。耀斑发出的闪光大约需要8分钟才能到达地球,而在日冕物质抛射中从太阳喷出的物质可能需要数小时到数天的时间才能达到地球。磁暴可能是短暂的,也可能持续多日。(来源:克里斯托夫·克罗克特报道。制图:knowable magezine)

  等离子体和磁场纠缠在一起的团块被称为日冕物质抛射(CME)。一旦到达地球,这种抛射会引发最猛烈的地磁暴。1859年的风暴被命名为"卡灵顿事件",以纪念这位曾目睹了这次耀斑的科学家。长期以来,这场风暴一直被认为是太阳所传送过的最强大的冲击。

  但近年来的研究表明,相比太阳可能的爆发规模,卡灵顿事件只是太阳向地球投掷物质的一次小小的尝试。树轮和冰芯的记录中可以窥见遥远过去所发生的剧烈太阳风暴的回声。研究表明,即使是记录在案的最强大的太阳爆发,与可能发生过的爆发相比也显得苍白无力。

  尽管如此,来自格拉斯哥大学的太阳物理学家休·哈德森在2021年的《天文学与天体物理学年评》中写道,卡灵顿事件提供了重要线索,太阳在未来可能的爆发会带给地球深远的影响。哈德森写道:"人类的技术资产,尤其是空间技术资产,正面临着危险。"现如今,如果发生类似卡灵顿的事件,整个电网可能会关闭,GPS卫星可能会被切断。

  了解太阳风暴的严重程度,可以让我们深入了解宇宙可能会给我们带来什么——或许还能帮助我们预测下一次风暴,以便我们在它发生前做好更充分的准备。

  01

  耀斑剖析

  1859年的太阳爆发事件,照亮了地球的天空。在此之前的大约18小时,一位英国天文学家注意到太阳表面有一些奇怪的东西。

  理查德·卡灵顿在他的天文台工作时,看到两个明亮的光点从一堆黑色的太阳黑子中出现,并在5分钟内消失。另一位英国天文学家理查德·霍奇森也看到了同样的景象,并指出那就像耀眼的织女星出现在了太阳上一样。与此同时,英格兰的乔城天文台的罗盘状指针在猛烈抖动,暗示着磁暴即将到来。

  在此之前,没有人了解太阳耀斑——主要是因为没有人像卡灵顿那样在每个晴朗的日子都追踪太阳黑子。直至几十年后,天文学家和物理学家才得以揭示太阳耀斑的物理原理及其对地球的影响。

1859年,英国天文学家理查德·卡灵顿正在绘制太阳黑子的草图(左),他注意到从太阳顶部附近的一大片黑子中冒出两颗光珠。卡灵顿画出了首次亮相的耀斑,两个豆状区域依偎在这些斑点之间(在右侧特写中被标记为A和B)。五分钟后,两个白点向右漂移,并明显地消失了(标记为C和D)。 图片来源:S。 PROSSER,牛津大学出版社 2018(左)/ 理查德·卡灵顿,公共版权(右)1859年,英国天文学家理查德·卡灵顿正在绘制太阳黑子的草图(左),他注意到从太阳顶部附近的一大片黑子中冒出两颗光珠。卡灵顿画出了首次亮相的耀斑,两个豆状区域依偎在这些斑点之间(在右侧特写中被标记为A和B)。五分钟后,两个白点向右漂移,并明显地消失了(标记为C和D)。 图片来源:S。 PROSSER,牛津大学出版社 2018(左)/ 理查德·卡灵顿,公共版权(右)

  太阳耀斑是太阳上的一次爆发,是一种突然的闪光——通常在太阳黑子附近——可以释放大约100亿颗百万吨级核弹的能量。突然地局部释放被压制的磁能是太阳耀斑的触发因素,一次爆发能释放出从射电电波到伽马射线范围的整个电磁波谱的辐射。

  许多太阳耀斑,尽管不是全部,都伴随着日冕物质抛射,太阳的一大块炽热气体连同纠缠的磁场一起被吹入太空。数十亿吨的太阳物质会涌向太阳系,在大约14个小时到几天的时间里穿越1.5亿公里到达地球轨道。

  大多数太阳喷发都与地球相距甚远。但偶尔也会有一次刚好瞄准地球。这时事情就变得有趣了。

  太阳耀斑发生大约8分钟后,它的光以肉眼可见的闪光形式到达地球。当紫外线和X射线的尖峰喷射到上层大气时,会在地表造成轻微的磁扰。这便是1859 年乔城天文台的磁性仪器所探测到的震动。

  当日冕物质抛射遇到包围地球的磁场时,会引发地磁风暴。对磁场的干扰会导致电流通过导体,包括电线甚至地球本身。与此同时,太阳喷出的高速带电粒子撞击上层大气中的原子,从而点亮了极光。

2017年9月6日,太阳发出了一个强大的X级太阳耀斑——这是对最强烈的耀斑的称谓。NASA的太阳轨道动力学观测台在紫外光下捕捉到的这次爆发,是多年来观测到的最强耀斑之一,它发生在当月一系列的太阳爆发期间。这些发光的线状物是灼热的等离子体细丝,它们被覆盖在太阳表面的弧形磁场所俘获。(来源:NASA / GSFC / SDO)2017年9月6日,太阳发出了一个强大的X级太阳耀斑——这是对最强烈的耀斑的称谓。NASA的太阳轨道动力学观测台在紫外光下捕捉到的这次爆发,是多年来观测到的最强耀斑之一,它发生在当月一系列的太阳爆发期间。这些发光的线状物是灼热的等离子体细丝,它们被覆盖在太阳表面的弧形磁场所俘获。(来源:NASA / GSFC / SDO)

  1859年的耀斑在其能量和对地球的影响方面一直都是最强烈的事件,现在依然如此。相对强大的太阳喷发通常被称为"卡灵顿事件"。但它并不是唯一.............

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来源:赛先生  卡灵顿事件(CarringtonEvent)是地球过去遭遇到的标志性超级太阳风暴事件,但远非唯一。如今,科学家们揭示了来自太阳的更大规模的、具有潜在破坏性爆发的可能性。了解太阳风暴的严重程度,或许还能帮助我们预测下一次风暴,以便我们在它发生前做好更充分的准备。  撰文|ChristopherCrockett  翻译|赵金瑜  校对|董惠玥  2019年5月1日,隔壁的恒星爆发了。 
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嫦娥五号《自然》三连发,关于月球我们又知道了什么?|月球|嫦娥五号|论文



  10月19日,《自然》杂志连发3篇论文,公布了中国科学院地质与地球物理研究所主导的,对嫦娥五号月球样品的研究成果。3篇论文分别涉及了月球岩浆活动时间、岩浆活动的热源及含水量,新的研究成果为一些重要的科学问题提供了新的线索,但这些线索也引出了新的问题……

  撰文 | 白德凡 二七

  审校 | 二七

  2020年12月17日,嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗着陆,成功将约1.73千克的月球物质带回了地球。这是我国首次完成地外天体的样品采集,也是人类时隔40多年后,再次从月球采集回样品。

  此前可供人类研究的月球物质主要来自美国阿波罗计划和苏联月球号计划采集回的样品,以及少部分掉落在地球上的月球陨石。嫦娥五号的采样,更新了人类40年来的月球样品库。而且由于其采样地点的地质年龄较为年轻,填补了过去月球样品年龄的空缺,对研究月球的演化有极高的价值。

  2021年7月12日,第一批嫦娥五号月球科研样品正式发放。在接收月球样品之前,中国科学院地质与地球物理研究所的科学家已经演练过全部操作流程,做好了展开研究工作的充分准备。在接收到样品后,研究团队在16天内完成了三篇论文,并投稿到《自然》杂志。就在昨天,三篇论文在线发表,距离研究启动只过了100天。

  "最年轻"的区域

  今天的月球表面荒凉、沉寂,然而时间拨回到30亿年前,那时月球的地质活动还很活跃,火山喷发活动形成了大片的的黑色玄武岩。对来自美国、苏联的月壤样本和月球陨石的研究已证实,月球表面的岩浆活动至少持续到大约28至30亿年前,但是,对于月球岩浆活动停止的确切时间,科学界一直没有定论。

  之前科学家通过放射性同位素定年测得,当时获得的月岩样品年龄均大于28亿年,这意味着月球的岩浆活动至少持续到了28亿年前。此外科学家还有另一种方法推测月球岩石的年龄——"撞击坑定年法":行星或卫星表面越古老的区域,累计遭受陨石的撞击越多,撞击坑数量也就越多;反之,越年轻的区域,累积遭受的撞击越少。通过统计行星或卫星表面单位面积内的撞击坑大小和数量,科学家可以估算这块区域的形成年代。而本次嫦娥五号采样的地点,正是通过撞击坑定年法推测较为年轻的月球区域。


  接收到嫦娥五号月球样品后,中国科学院地质与地球物理研究所的李献华院士带领团队立即开展定年工作。研究团队利用超高空间分辨率铀-铅定年技术,对嫦娥五号带回的玄武岩岩屑中多种矿物进行了定年分析,确定玄武岩形成于20.30±0.04亿年前。也就是说,月球直到20亿年前仍存在岩浆活动,将月球的地质活跃时间延长了约8亿年。

  是什么使得月球上的岩浆活动持续了如此之久?这一直是个未解之谜。目前科学界存在两种主流假说:岩浆中的放射性元素提供了热源,或是岩浆富含水分以降低熔点。现在,嫦娥五号采集的月球样品为检验这两种假说提供了机会。

  "失踪"的克里普

  一种月球演化理论认为,在月球形成之初,曾被深达数百千米的岩浆海覆盖。但随着岩浆不断结晶分异,较难进入岩石的组分在残余的岩浆中不断富集,集中在月球的壳-幔之间,这些残余的熔体被称为"克里普(urKREEP)",这一名称来源于钾(K)、稀土(REE)、磷(P)元素的富集。一种假说认为,是克里普富含的铀(U),钍(Th),钾(K)等放射性元素,为月球持续的火山活动提供了热源。

美国医生成功将基因猪的肾移植到人身上,还没有排斥反应播|肾移植


  '本文来源:极目新闻'

  极目新闻记者 李力力

  据路透社,美国外科医生首度成功将猪的肾脏移植到人身上,并且没有引发排斥反应。这是一项科学突破,有朝一日或许能缓解用于移植的人类器官的严重短缺。

  手术是在纽约大学朗格尼健康中心完成的。接受肾移植的人,是一名脑死亡的女性患者,有肾功能障碍。患者家属同意在她生命消逝前进行这项实验。

  纽约大学朗格尼移植研究所所长罗伯特·蒙哥马利(Robert Montgomery)博士是这项实验的领导人,他们使用了一只经过基因工程改造的猪。据说,这种猪的器官不太可能被人体排斥。

猪的肾脏 图片来源:路透社猪的肾脏 图片来源:路透社

  蒙哥马利介绍说,这个手术跟实际的移植手术非常相似。但他们没有将猪的肾脏放入患者体内,而是连接到患者大腿血管上,这样肾脏就在患者身体外部,方便研究人员观察。

器官被植入患者身体外部,以方便观察 图片来源:路透社器官被植入患者身体外部,以方便观察 图片来源:路透社

  蒙哥马利说,肾脏"几乎立即"就开始了正常工作,产生了尿液和肌酐。

  几十年来,研究人员一直在研究使用动物器官进行移植的可能性,但在如何防止人体产生排斥反应方面一直受到阻碍。蒙哥马利团队移植的肾脏,并没有出现排斥现象。

  目前这个肾脏只保留了.............

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'本文来源:极目新闻'  极目新闻记者李力力  据路透社,美国外科医生首度成功将猪的肾脏移植到人身上,并且没有引发排斥反应。这是一项科学突破,有朝一日或许能缓解用于移植的人类器官的严重短缺。  手术是在纽约大学朗格尼健康中心完成的。接受肾移植的人,是一名脑死亡的女性患者,有肾功能障碍。患者家属同意在她生命消逝前进行这项实验。  纽约大学朗格尼移植研究所所长罗伯特·蒙哥马利(RobertM
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人类文明还剩多少年?|地球


  统计数据告诉我们,任何事物都最可能处在它寿命的中间阶段,人类这个物种也不例外。

  撰文|亚伯拉罕·洛布(Abraham Loeb)

  翻译|张乃欣

  审校|王昱

  对于那些在自己的研究中寻找目标的青年科学家,我建议他们参与一项与社会息息相关的研究,比如减缓气候变化,加速疫苗研发,满足我们对能源或食物的需求,在太空中建长期基地,或者寻找外星文明的技术遗迹。广义地说,社会为科学研究提供资金,科学家也应该通过关注公众利益来回报社会。

  最重要的社会挑战是延长人类文明存在的时间。在最近一次面向哈佛校友的演讲中,有人问我觉得人类科技文明还会存续多久。天体物理学家理查德·戈特(Richard Gott)认为我们通常会发现自己处于人生的中间阶段,而我的回答就基于这个事实。一个人是刚出生的婴儿的概率比是成人的概率要小几万倍。同样,如果刚刚起步的技术时代还要持续数百万年,那么仅仅一个世纪之后人类就灭亡也是不可能的。现在的情况更像是,我们正在见证人类技术的成年期,人类可能再存在几个世纪,但不会太长。公开这个统计结论后,我意识了到这个预测有多么可怕。但是,这样的命运真的无法避免吗?

  其实这背后藏有一线希望。还存在这样一种可能性:因为人类拥有自由意志,所以我们能够提前几个世纪为自己后代的生活进行规划,以应对不断恶化的境况。与气候变化和战争有关的技术灾难会给人类带来威胁,但明智的公共政策可以减小这些风险。

  目前尚不清楚,我们的决策者是否会对未来的挑战作出回应,使我们免受上述统计结论的影响。人类不善于应对前所未有的风险,与气候变化相关的政治就是一个例证。

  这就把我们带回了宿命论的观点。物理学的标准模型理论假定我们都由基本粒子组成,且不含其他成分。又因为所有的粒子及其相互作用都要遵循物理定律,所以作为这样的复合系统,本质上我们并不自由。从这个角度来看,我们所理解的"自由意志"仅仅包含了与人类活动相关的不确定性。这些不确定性放在个人尺度上看时会相当大,但放在大批样本里就会趋于平均。个人层面上,人类及其复杂的互动能让我们摆脱可预测性,但或许,人类过去对整体人类文明命运的塑造依旧没有逃过统计学的摆布。

  想要预测我们的科技文明还剩多少时间,可以调查一些与我们相似文明的统计信息,了解它们的始末。这些文明诞生于我们之前,并且被类似的物理定律约束。大多数恒星先于太阳数十亿年形成,可能在它们的宜居行星上已经有了科技文明,只不过这些文明现在已经消亡了。如果我们有关于文明寿命的历史数据,就可以计算出我们的文明在不同时期生存的可能性。这种方法类似于根.............

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统计数据告诉我们,任何事物都最可能处在它寿命的中间阶段,人类这个物种也不例外。  撰文|亚伯拉罕·洛布(AbrahamLoeb)  翻译|张乃欣  审校|王昱  对于那些在自己的研究中寻找目标的青年科学家,我建议他们参与一项与社会息息相关的研究,比如减缓气候变化,加速疫苗研发,满足我们对能源或食物的需求,在太空中建长期基地,或者寻找外星文明的技术遗迹。广义地说,社会为科学研究提供资金,科
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2021-10-20

癌细胞还能变得乖乖的?听话的时候杀起来更简单|癌细胞|肿瘤

  ▎药明康德内容团队编辑

  三阴性乳腺癌(TNBC)是一种更具攻击性的乳腺癌类型,TNBC的雌激素受体、孕激素受体和2型人上皮生长因子受体都为阴性,这意味着常规可以针对这些受体起效的疗法很难发挥作用。

  不过,新加坡的研究者找到了一种可针对TNBC的潜在方法,他们发现治疗的机会就在于适当地改变癌细胞的状态。

  尽管癌细胞具有强大的增殖和侵袭能力,但是它会在不同的细胞状态之间转换,比如从侵袭性较弱的状态(上皮类型)转变成侵袭性很强的状态(间充质类型),也被称作上皮-间充质转变(epithelial-mesenchymal transition,EMT)。


  而研究者考虑的便是逆转这一过程,实现间充质-上皮转变(MET),将癌细胞从强变弱,以此让相应疗法攻入它们内部。此举相比开发新药要更加简单,并且可增加疗法的有效性。

  为此《科学-进展》的一项研究构建了一个小分子文库,用于筛查促进MET过程的化合物。在2700多种化合物中,类视黄醇展现出了最好的MET诱导效果。这是一种临床上已经可行的药物,应用在了急性早幼粒细胞白血病治疗中。


  这说明能和类视黄醇相关的分子或许同样能发挥作用,比如一种视黄酸X受体激动剂bexarotene就显示出了极佳的抗癌作用。在测试中,经过bexarotene处理的间充质性乳腺癌细胞肿瘤样乳腺球的形成能力显著下降,间充质样细胞形态消失,展示出了MET效应。

  此外,类视黄醇以及bexarotene造成的MET可以使间充质乳腺癌细胞失去致瘤性。当研究者将经过MET变化的乳腺癌细胞移植到小鼠体内后,肿瘤生长体积要明显小于对照组。

  而对于已经.............

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▎药明康德内容团队编辑  三阴性乳腺癌(TNBC)是一种更具攻击性的乳腺癌类型,TNBC的雌激素受体、孕激素受体和2型人上皮生长因子受体都为阴性,这意味着常规可以针对这些受体起效的疗法很难发挥作用。  不过,新加坡的研究者找到了一种可针对TNBC的潜在方法,他们发现治疗的机会就在于适当地改变癌细胞的状态。  尽管癌细胞具有强大的增殖和侵袭能力,但是它会在不同的细胞状态之间转换,比如从侵袭性较弱的状
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2021-10-19

太阳探测或将迎来人类新计划!|探测器|太阳|太阳探测


  ◎科技日报记者 张佳星

  "如果能够尽快立项,我国的太阳立体探测系统真正建成可能要到2035年。"在几天前的香山科学会议上,中国科学院院士、嫦娥五号探测器总设计师、中国空间技术研究院研究员杨孟飞带领团队提出一个大胆设想——立体探测太阳!

  如果想对太阳进行全方位探测,还需要部署立体探测体系。"在空间探测太阳方面,中国还没有成体系的项目立项。"杨孟飞说,但正是由于起步较晚,更应该勇于迎接挑战,抓住后发优势带来的机遇。


  10月14日18时51分,我国在太原卫星发射中心采用长征二号丁运载火箭,成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星"羲和号",实现我国太阳探测零的突破。图为"羲和号"探日示意图。图源:航天科技集团八院

  全方位立体探测太阳,亘古未有!

  人类发射空间探测器探测太阳已有60多年,随着航天技术和载荷的发展,各国的太阳探测已经从日地连线为主的探测升级为太阳抵近或双视角等多种探测方式。通俗点理解就好比逐步实现了给太阳"拍"近景、用双镜头"拍"摄等目标。

  但要实施对太阳的全方位立体探测,迄今未有。

  何为立体?根据立体探测系统方案,我国将在黄道面和极轨的5个点上分别部署探测器,对太阳实现"环抱"观测。尤其是极区探测器,需要5年的时间才能飞行到位。啥概念?就是在地球和月亮之间跑上180多个来回。这给航天器控制、数据传输等方面都带来极大的挑战。

  既然这么难,为什么非要进行立体探测?杨孟飞告诉科技日报记者,要引领人类刷新对太阳的新认识、做出重大的原始创新成果、在国际上产生影响力,就要有一个全新的探测方式。中国有自己的体制机制优势,能够凝心聚力办大事。

  中国已具备超远飞行的技术实力

  深空的超远飞行是航天科技实力的巅峰:不仅要征服超远距离、复杂温变环境、太阳风暴……还要从容应对数亿公里漫长旅程中随时出现的危机。

  勇于攀登、敢于超越、抢占科技制高点,对太阳进行立体探测是中国航天人以航天精神为指引,再一次凭借实力与底气定下的新目标。

  根据设想,我国将在2035年前后,通过两次发射任务(分别为一箭三星、一箭两星),构建起环绕黄道面(地球绕太阳公转的轨道平面)、太阳极区的全方位立体探测体系,实现对太阳全球和日地空间的立体探测。在设想提出前,团队对现有技术实.............

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◎科技日报记者张佳星  "如果能够尽快立项,我国的太阳立体探测系统真正建成可能要到2035年。"在几天前的香山科学会议上,中国科学院院士、嫦娥五号探测器总设计师、中国空间技术研究院研究员杨孟飞带领团队提出一个大胆设想——立体探测太阳!  如果想对太阳进行全方位探测,还需要部署立体探测体系。"在空间探测太阳方面,中国还没有成体系的项目立项。"杨孟飞说,但正是由于起步较晚,更应该勇于迎接挑战,抓住后发
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2021-10-18

爱因斯坦靠什么拿到的博士学位?|论文|爱因斯坦|博士论文

  来源:中科院物理所

  1905年,爱因斯坦在苏黎世大学实验物理学家阿尔弗雷德·克莱纳的名下完成了博士论文。他因此获得了博士学位,他的博士论文名为《分子大小的新测定方法》。苏黎世大学并不是爱因斯坦获得学士学位的学校,他是在苏黎世联邦理工学院( ETH )拿到的学士学位,但当时 ETH 是不允许颁发博士学位的。直到1909年,他们的学生才被允许向苏黎世大学提交学位论文。

  1905年是阿尔伯特·爱因斯坦一生中的"奇迹年"。那一年,他成功地发表了四篇开创性的研究论文,这几篇论文拓展了物理学的的范围。其中一篇是关于光电效应的研究论文,爱因斯坦凭借这篇论文获得了1921年诺贝尔物理学奖。其他几篇论文分别和布朗运动,狭义相对论等相关,在其中一篇论文中,他引入了质量和能量的等价性,即 E = mc² 。

  在如此年轻的时候,爱因斯坦的所有成果都引起了学术界的注意。此外,他的第五篇论文成为了他的博士学位论文。前四篇论文获得了广泛关注,但不幸的是,他的博士论文在最初几年并没有受到太多赞赏。所以我决定写一篇关于它的文章,以便增加大家对它的了解。

  爱因斯坦的论文于1905年4月30日在伯恩出版。有趣的是,这篇博士论文仅仅包含了24页的计算工作——对于现在的博士论文来说 ,这么短的篇幅是远远不够的。

  在这一研究中,爱因斯坦尝试寻找一种新的理论方法来计算分子的大小/半径。此外,他还根据糖溶液的粘度数据和扩散率给出了阿伏伽德罗常数的值。虽然计算结果和真实值差了三倍,但经过几次尝试后,他的结果已接近目前已知的值。


  爱因斯坦的博士论文封面


  致辞:献给马塞尔·格罗斯曼

  爱因斯坦选择把他的作品献给他的一位好友马塞尔·格罗斯曼。他是一位精通数学技巧的数学家,每当爱因斯坦逃课时,他会把自己的课堂笔记借给爱因斯坦。此外,我们通常认为,在格罗斯曼父亲的帮助下,并经由格罗斯曼的推荐,爱因斯坦才最终获得了专利局的职务。爱因斯坦是真心的感激他,因为作为一个真正的朋友,他在爱因斯坦困难的时候给予了后者方方面面的帮助。

  论文的主体部分涉及流体力学和粘度系数之间的关系。为了进行计算,爱因斯坦考虑了均质不可压缩流体的定常流动。通过忽略加速度的影响,他利用 Navier-Stokes 方程来描述流体的运动,公式如下:


  其中ν,p,和η分别是液体的速度,静水压和粘度。

  下一步是让大量球形颗粒悬浮在液体中。颗粒的总体积小于液体的体积。然后,爱因斯坦提出了几个合理的假设,如体系不受外力影响,一个颗粒不受其他颗粒运动的影响,液体动力学应力仅作用于颗粒表面,并且球体表面流速的边界条件为零。

  爱因斯坦随后指出,当上述假设成立时,流动可以通过改变上述方程中的 η 来描述。新的 η 被称为"有效粘度" η* :


  这里的 φ 是单位体积中球形粒子体积所占的比例。接下来他利用了关系:


  φ 与 N 和 a 都有关。其中 N 是阿伏伽德罗常数, a 是分子半径, m 是分子质量, ρ 是溶质密度。

  之后,爱因斯坦引用已有数据:

  "每克溶解在水中的糖对粘度系数的影响和总体积为 0.98cm3的悬浮在水面的刚性小球产生的影响相同。"

  更进一步,他利用了渗透压的范特霍夫定律和描述粒子迁移率的斯托克斯定律,令人惊异地得出了计算悬浮球形粒子扩散常数的公式。然后,他将这些结果应用于糖的水溶液中,并成功地.............

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来源:中科院物理所  1905年,爱因斯坦在苏黎世大学实验物理学家阿尔弗雷德·克莱纳的名下完成了博士论文。他因此获得了博士学位,他的博士论文名为《分子大小的新测定方法》。苏黎世大学并不是爱因斯坦获得学士学位的学校,他是在苏黎世联邦理工学院(ETH)拿到的学士学位,但当时ETH是不允许颁发博士学位的。直到1909年,他们的学生才被允许向苏黎世大学提交学位论文。  1905年是阿尔伯特
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2021-10-16

俄罗斯联盟飞船将国际空间站姿态偏转57度|俄罗斯|国际空间站|宇航员


联盟MS18飞船资料图联盟MS18飞船资料图

  新浪科技讯 北京时间10月16日消息,俄罗斯宇航员奥列格·诺维茨基10月15日在进行联盟号MS-18飞船测试时,因与国际空间站处于对接状态,测试时却出现无法关闭发动机的故障,将国际空间站的姿态偏转达到57度。

:http://www.kjdsnews.com/a/624200.html
中国出口集装箱运输市场周度报告 (2021.10.15):http://www.kjdsnews.com/a/624201.html

2021-10-13

新冠病毒能从动物向人类传播两次吗?|进化|新冠肺炎


  新浪科技讯 北京时间10月13日消息,据国外媒体报道,科学家对病毒基因组的初步分析表明,新冠病毒大流行可能存在源自动物的可能性,但这些发现仍需进一步验证。依据对部分国家和地区在疫情早期感染患者的病毒基因组样分析显示,新冠病毒可能曾多次从动物传播至人类。

  一些研究人员表示,最早的新冠病毒序列取自2019年底和2020年初的感染患者,他们被分为两个谱系,被称为A谱系和B谱系,他们存在关键的遗传差异。

  一个关键问题是这两种病毒谱系是如何发生关联的,如果A谱系病毒从B谱系病毒演变而来,或者情况相反,这就意味着原始病毒仅从动物传播至人类一次,但如果两种病毒谱系拥有不同的起源,那么可能会有更多的人畜共患的溢出传染事件。

  "插入心脏的匕首"

  发表在病毒学网站讨论区的最新分析报告对关联A、B谱系病毒的基因组存在提出了质疑,这项发现可能是"插入心脏的匕首",因为这项研究可以证明新冠病毒是人为制造的还是源自野生动物贸易的假设。其他专家表示,当前需要展开更多的研究工作,尤其要关注疫情大流行早期有限的基因组数据。

  这是一项非常重要的研究,如果能证明A和B是两个独立病毒源,而且有两个溢出传染途径,那就完全消除人为制造该病毒的假设。

  A和B谱系病毒是通过两个关键核苷酸的差异性进行定义,但一些早期基因组可能结合了这些差异,研究人员此前认为,这些基因组可能处于进化中间阶段的病毒.............

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新浪科技讯北京时间10月13日消息,据国外媒体报道,科学家对病毒基因组的初步分析表明,新冠病毒大流行可能存在源自动物的可能性,但这些发现仍需进一步验证。依据对部分国家和地区在疫情早期感染患者的病毒基因组样分析显示,新冠病毒可能曾多次从动物传播至人类。  一些研究人员表示,最早的新冠病毒序列取自2019年底和2020年初的感染患者,他们被分为两个谱系,被称为A谱系和B谱系,他们存在关键的遗传差异。 
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宇宙是从什么时候开始的?也许根本就没有所谓的“开始”|宇宙|量子|广义相对论

现实中有太多不可思议的存在,人们往往将它们与科幻作品甚至传说联系在一起现实中有太多不可思议的存在,人们往往将它们与科幻作品甚至传说联系在一起

  新浪科技讯 北京时间10月13日消息,宇宙是从什么时候开始的?也许,宇宙根本就没有所谓的"开始",而是一直都存在。近日,有研究者提出了一个新的量子引力理论,揭示了这一可能的机制。

  布鲁诺·本托是英国利物浦大学的物理学家,主要从事时间本质的研究。他在研究工作中引入了一个新的量子引力理论——"因果集理论"。在这个理论中,空间和时间被分解成时空的离散块;在某种程度上,时空具有一个基本单位。

  运用因果集理论来探索宇宙的起源会发现,宇宙可能是没有开端的,它一直存在于无限的过去,直到最近才演变成我们所说的"大爆炸"。

  量子引力

  量子引力或许是现代物理学面临的最令人挫败的问题。我们已经有两个非常有效的宇宙理论:量子力学和广义相对论。量子力学成功描述了自然界4种基本力中的3种(电磁力、弱力和强力),直至微观尺度。另一方面,广义相对论是迄今为止对引力最有效和最完整的描述,虽然并非描述引力的唯一理论,但广义相对论却是能够与实验数据相符合的最简洁的理论——至今为止,广义相对论的预言已经通过了所有观测和实验的验证。

  然而,尽管广义相对论有诸多优点,但它仍然是不完整的。在宇宙中,至少有两个特定的时空点,是广义相对论的数学原理根本无法解释的,也无法得出可靠的结果。这些时空区域被称为"奇点",在那里,我们目前所知的物理定律都无法适用,广义相对论所用的数学工具也会失灵。在这两个奇点中,引力会在极小的尺度下变得异常强大。

  因此,为了揭开奇点的奥秘,物理学家就需要结合广义相对论和量子力学,对这种强大的引力场进行量子化描述——因此这也被称为量子引力理论。目前,科学家已经提出了不少量子引力理论,包括弦理论和循环量子引力理论等。

  现在,科学家又提出了另一种方法,或许将完全改写我们对空间和时间的理解。

  因果集理论

时空是由离散的块或时空<.............

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现实中有太多不可思议的存在,人们往往将它们与科幻作品甚至传说联系在一起  新浪科技讯北京时间10月13日消息,宇宙是从什么时候开始的?也许,宇宙根本就没有所谓的"开始",而是一直都存在。近日,有研究者提出了一个新的量子引力理论,揭示了这一可能的机制。  布鲁诺·本托是英国利物浦大学的物理学家,主要从事时间本质的研究。他在研究工作中引入了一个新的量子引力理论——"因果集理论"。在这个理论中
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2021-10-11

莫奈得到蜜蜂超能力后,画出了世界的“底色”|莫奈|紫外线|摄影


  来源 | 科学艺术研究中心(ID:Art_And_Science)

  作者 | Tansy



  巴黎橘园美术馆的《睡莲》|wiki

  哪怕超越百年,莫奈的名作依然富有魔力——无论是谁驻足于画前,都仿佛回到时光中凝固的吉维尼盛夏,明媚阳光洒下,日式桥底的睡莲静静开放。不过,晚年的莫奈似乎经历了一场风格突变。粗旷的笔触与对比强烈的色彩,不同于昔日作品的静谧柔和,令人不禁揣测,难道他曾试着转变方向,跳脱印象派基于现实的光影记录?其实,这激烈的笔调下描摹的恰恰是另一种真实——一个只在莫奈眼中显形的扭曲世界。


  1922年莫奈绘制的日式桥 | wiki

  明亮中的至暗  

  印象主义画派力求捕捉珍贵的 "当下",将光影在环境中的真实表现呈现在画布上,这倚赖于频繁、长久的肉眼观察。全身心投入到自然中的莫奈也是如此。他常常贴近耀眼的水面或雪地观察反光,加上高强度的户外作画,让莫奈的眼睛饱受高能量的紫外线侵袭。这可能是其晚年眼疾——白内障的最重要诱因。

  大约从1912年开始,不可逆的破坏显现在莫奈作为光影捕手最重要的"镜头"——晶状体上,它正日益老化浑浊。正常人的视网膜上存在三种类型的视锥细胞,分别接收不同波段的光,它们共同作用的效果成为我们所看到的色彩。晶状体对于眼睛则如同安在窗户上的玻璃,一切我们看到的光到达视网膜前,都要从此通过。


  人的S、M和L类别视锥细胞在光谱上对应不同波段的灵敏度,波长以纳米为单位 | wiki

  病变的晶状体不再清澈透明,限制视锥细胞接收到的波段范围,让白内障患者的世界变得晦暗、昏黄。忠实记录着光影的画笔清晰地将这样的改变反映在莫奈的晚年作品上。吉维尼庭院中,倍受莫奈青睐的日式桥和池塘曾青翠欲滴,如今被染上了沉沉的暮色,笔触也混沌斑驳了许多。泥泞不堪的画面之下,每一笔都仿佛述尽作者的迷茫与挣扎。



  莫奈分别于白内障前后绘制的日式桥,差异显著|wiki

  莫奈的"蜜蜂眼"  

  囿于不发达的医疗水平,抗拒手术的莫奈始终没等来更有效的医治方法。当时的白内障手术只能直接摘除患眼的晶状体,而人工晶状体的发明要等到20世纪40年代。1923年,82岁的莫奈终于同意在右眼进行手术。色彩的世界似乎失而复得,但这次有所不同——失去晶状体庇护的右眼,却意外获得了感知紫外线的特殊能力。

  人眼可见波长在400nm~780nm之间,紫外线和红外线都在可见波长之外。事实上,人类感知蓝色光波段的视锥细胞对紫外线也有一定感受能力,只是并不发达,且晶状体会阻挡绝大部分紫外线进入视网膜。自然界中,出于不同的生存策略,多种生物的视觉系统拥有发达的紫外线感知功能,包括许多鸟类和昆虫。例如蜜蜂会在花朵上看到人类看不见的图案,它们像停机坪一样指引着蜜蜂降落、授粉。


  紫外线摄影技术下的一些植物会显现人眼通常无法看见的图案。© Donkomarechka

  没人知道莫奈的右眼究竟看到了怎样光怪陆离的图景,但得益于他的作品,学者可以大致推测出那是什么样。莫奈分别用左右眼在他的房子后面画下了两次相同的场景,左眼的画面依然被白内障带来的昏黄笼罩,而右眼中的图像充斥着浓烈的蓝紫系色彩,不同于我们平时在自然中所见的任何一种。


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来源|科学艺术研究中心(ID:Art_And_Science)  作者|Tansy  巴黎橘园美术馆的《睡莲》|wiki  哪怕超越百年,莫奈的名作依然富有魔力——无论是谁驻足于画前,都仿佛回到时光中凝固的吉维尼盛夏,明媚阳光洒下,日式桥底的睡莲静静开放。不过,晚年的莫奈似乎经历了一场风格突变。粗旷的笔触与对比强烈的色彩,不同于昔日作品的静谧柔和,令人不禁揣测,难道他曾试着转变方向,跳脱印象派基于
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2021-10-10

不吃夜宵可以长寿?科学家们找到了背后的原因|长寿

  来源:学术经纬

  顶尖学术期刊《自然》杂志近日发表了一篇关于延年益寿的论文。科学家们发现长寿的秘诀也许可以很简单——只要不吃夜宵就行了。这听起来是不是很诱人?


  可是长寿和吃夜宵有什么关系呢?这就要从最近流行的"间歇性禁食"说起了。与普通的节食不同,间歇性禁食可以让人放开肚子吃,但吃饭的时间有讲究,比如每天只能在早上10点到下午6点之间进食,剩下16个小时得饿肚子。

  过去的很多研究发现,这种禁食方式不仅可以有效减轻体重,还能让实验动物活得更久!

  而一周前发表的《自然》论文,则找到了背后的原因。

  研究人员们指出,既然间歇性禁食的效果与吃下去的卡路里总数无关,而只和吃饭的时间有关,那么生物钟一定在里头起到了某种作用


  为了找到关键,科学家做了一个实验。他们将与人类具有类似生物钟的果蝇分为四组,第一组每天24小时敞开供应食物,想吃就能吃;第二组的开饭时间减少一半,仅为12小时;第三组每隔一天饿一天肚子——第一天禁食,饿完肚子的第二天敞开吃。

  第四组的设计则非常巧妙,模拟了间歇性禁食。果蝇在头一天有4个小时可以吃东西,剩下20小时不给吃。禁食的次日,果蝇整天都能正常饮食。

  实验发现,只有第四组的果蝇更长寿——雌性果蝇的寿命延长了18%,雄性果蝇的寿命也延长了13%。

  更有意思的是,在第四组里,同样是饿20小时的肚子,什么时候饿,非常有讲究


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2021-10-09

想抗癌,多吃高纤维食物?肠道细菌可决定抗癌是否成功|肿瘤|微生物|基因


  ▎药明康德内容团队编辑

  说到什么能抗击肿瘤,大家的第一反应或许是化学药物或者辐射疗法,而如果有研究告诉你体内的微生物能够帮助我们抵抗癌症的侵袭,你可能会难以相信,这些小小的细菌能做什么?

  但实际上,伴随着人类一起演化而来的微生物群体,已经成为了未来潜在的抗癌疗法宝库。就过往的研究来看,大家已经发现特定的肠道微生物能够调节适应性免疫过程,激活CD4+和CD8+ T细胞,并帮助它们渗透进肿瘤。

  而《细胞》的最新研究再次给微生物抗癌的潜在机制添上了一笔,来自美国癌症研究中心的研究者发现,微生物不仅能调控适应性免疫,同样在先天免疫功能中也大有作为。


  肿瘤微环境中通常会存在一些先天免疫细胞,比如单核巨噬细胞,它们会在其中分化成巨噬细胞和树突细胞。如何分化也决定着肿瘤的进展,前面这条道路可能会生成肿瘤相关巨噬细胞,会促进原癌基因的表达。而成为树突细胞则可以将促进和激活适应性免疫,帮助身体抗击肿瘤。

  研究的领导者Romina Goldszmid博士和同事发现,那些从无菌小鼠获得的肿瘤样本里面含有大量巨噬细胞,并且它们会表达原癌基因。但是,那些定植了肠道微生物的小鼠,它们的肿瘤样本中富集的却是树突细胞,这些细胞表达的则是抗肿瘤基因。

  单核巨噬细胞究竟变好还是变坏,看起来就是微生物说了算。


  当研究者在含菌小鼠中使用抗生素处理后,可以重现无菌小鼠体内的现象,这意味着肠道微生物的确和肿瘤微环境有重要联系。而肠道微生物甚至还能够让小鼠对免疫疗法更加敏感,产生更强大的抗肿瘤免疫反应,而免疫疗法在无菌小鼠中基本是不起作用的。

  具体来看,无菌小鼠肿瘤微环境中的一些细胞因子出现了异常,它们对I类干扰素(IFN-I)的反应也下降了。实际上,肠道微生物默默地调控着单核巨噬细胞IFN-I的生产过程,当大量IFN-I产生后,自然杀伤细胞也会被招募和集合到肿瘤微环境中。而树突细胞也紧随其后不断被激活。

2021-10-04

详解2021年诺贝尔生理学或医学奖:他们破解了人类的痛觉和触觉|感觉|温度|触觉


  2021 年 10 月 4 日北京时间 17 时 30 分许,美国生理学家戴维·朱利叶斯(David Julius)和美国分子生物学家阿尔代姆·帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian)因发现温度和触觉感受器获得 2021 年诺贝尔生理学或医学奖。


  2021年诺贝尔生理学或医学奖得主:戴维·朱利叶斯(David Julius)和阿尔代姆·帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian)


  https://juliuslab.ucsf.edu/people/david-julius-phd

  戴维·朱利叶斯(David Julius),1955 年出生于美国纽约。1984 年于美国加利福尼亚大学伯克利分校(University of California, Berkeley)毕业并获得博士学位,曾于美国哥伦比亚大学(Columbia University)做博士后研究,1989 年入职美国加利福尼亚大学旧金山分校(University of California, San Francisco),现为该校教授。朱利叶斯曾获得 2010 年度邵逸夫奖,2020 年获科学突破奖。


  https://patapoutianlab.org/people

  阿尔代姆·帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian),1967 年出生于黎巴嫩贝鲁特。年轻时,他从饱受战争蹂躏的贝鲁特搬到美国洛杉矶,1996 年于美国加州理工学院(California Institute of Technology)获得博士学位。他曾是加利福尼亚大学旧金山分校的博士后研究员(University of California, San Francisco)。自 2000 年以来,他是美国斯克里普斯研究中心(Scripps Research)的一名科学家,现在他是那里的教授。自 2014 年以来,他一直是霍华德·休斯医学研究(Howard Hughes Medical Institute)所的研究员。


  我们感知热、冷和触觉的能力对于生存至关重要,这是我们与周围世界互动的基础。在日常生活中,这些感觉的存在被认为是理所当然,但感知温度和压力的神经冲动究竟如何产生?今年的诺贝尔奖获得者解决了这个问题。

  戴维·朱利叶斯利用辣椒素(一种来自辣椒的刺激性化合物,可引起灼烧感)来识别皮肤神经末梢中对热有反应的感受器。阿尔代姆·帕塔普蒂安利用压敏细胞发现了一种可对皮肤和内脏中的机械刺激做出反应的新型感受器。这些突破性发现引领了一系列密集的研究活动,使得我们对神经系统如何感知热、冷和机械刺激的理解迅速加快。两位获奖科学家发现了感官与环境之间复杂相互作用中的关键性缺失环节。

  我们如何感知世界?

  人类面临的一大谜题,就是我们如何感知所处的环境。几千年来,这一机制激发着我们的好奇心,例如眼睛如何检测光线,声波如何影响我们的内耳,以及不同的化合物如何与我们鼻子和嘴巴中的感受器相互作用,产生嗅觉和味觉。我们还通过其他方式来感知周围的世界。想象一下在炎热的夏天赤脚走过草坪,你可以感受到太阳的热力、风的抚摸以及脚下的每一片草叶。对温度、触觉和运动的感知至关重要,帮助我们适应不断变化的环境。

  17 世纪,哲学家勒内·笛卡尔(René Descartes)设想了将皮肤的不同部分与大脑联系起来的"线"。通过这种机制,接触明火的脚会向大脑发送机械信号。后来的发现表明,人体存在特化的感觉神经元,能记录我们周围环境的变化。约瑟夫·厄尔兰格(Joseph Erlanger)和赫伯特·加塞(Herbert Gasser)发现,机体存在不同类型的感觉神经纤维,能对不同刺激作出反应,例如对疼痛和非疼痛触摸的反应,二人因此获得了 1944 年诺贝尔生理学或医学奖。随后,科学家证明神经细胞已经高度特化,以检测和转导不同类型的刺激,这令我们能够对周围的环境进行细微的感知。例如,我们能够通过指尖感受表面纹理差异,也能辨别令人愉悦的温暖和令人痛苦的灼烧。


  在戴维·朱利叶斯和阿尔代姆·帕塔普蒂安的发现之前,我们对神经系统如何感知和诠释环境信息的理解中包含一个尚未解决的基本问题:温度和机械刺激如何在神经系统中被转化为电脉冲?

  "热"的科学

  在 20 世纪 90 年代后期,美国加利福尼亚大学旧金山分校.............

原文转载:http://tech.shaoqun.com/a/613884.html

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2021年10月4日北京时间17时30分许,美国生理学家戴维·朱利叶斯(DavidJulius)和美国分子生物学家阿尔代姆·帕塔普蒂安(ArdemPatapoutian)因发现温度和触觉感受器获得2021年诺贝尔生理学或医学奖。  2021年诺贝尔生理学或医学奖得主:戴维·朱利叶斯(DavidJulius)和阿尔代姆·帕塔普蒂安(ArdemPatapouti
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