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2024年05月01日 星期三 01:21:02
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Tag: 科学研究

金钱买不到幸福?事实并不是这么简单

俗话说,金钱买不到幸福,但金钱和幸福的相关性正在增加,未来说不定就突破成因果关系。 圣地亚哥州立大学的一项新研究发现,幸福感与社会经济地位的最高指标(包括收入和教育程度)之间的相关性一直在稳步增强。 SDSU心理学家Jean Twenge和林恩大学的A. Bell Cooper 使用《美国一般社会调查》(美国持续时间最长的社会调查项目)数据,分析了1972年至2016年美国44198名成年人对幸福的感受度。 调查结果表明,平均而言,收入越多的人,他们就越幸福。这与以往的结论不同,之前有研究表明,在年收入达到约75000美元之后,幸福感就趋于稳定。 Twenge说:“令我惊讶的是,收入与幸福息息相关,而幸福并没有在较高的收入水平上停滞不前。即使满足了基本需求,获得更多财富也等于增加了幸福。” Twenge还发现,与1970年代和80年代相比,当代幸福与收入的关系更为密切。Twenge得出结论,现在金钱确实可以比过去购买更多的幸福。 结果,幸福的鸿沟越来越大,尽管特定的模式因种族而异。没有大学学历的美国白人的幸福感在2000年之后下降,但是接受大学学历的美国白人的幸福感却保持稳定。没有大学文凭的美国黑人的幸福度一直保持稳定,而受过高等教育的美国黑人,幸福感有所增加。因此,两大种族的“幸福鸿沟”都在扩大。 “我们也不清楚为什么存在一个日益扩大的幸福鸿沟,但可能是收入差距扩大,富人越来越富,穷人越来越穷。” Twenge说,这项研究是对其他研究的补充,它们共同揭示了美国白人工人阶级日益绝望的现实。该报告指出,这些发现也符合2016年大选后出现的阶级分化加剧的说法。 Twenge解释说,另一种可能的解释可能与婚姻有关。尽管低收入和高收入美国人的结婚率曾经相似,但低收入的美国人现在结婚的可能性降低了,据报道,已婚人士的平均生活水平更高。(煎蛋,图片来源pixabay)

科学研究:濒死之人仍可听到声音

【星岛综合报道】卑诗大学(UBC)最新一项研究表明,垂死之人即使在最后时刻毫无身体意识,但仍可能听到声音。 这是一项由卑诗大学发表在《科学报告》(Scientific Reports)的研究,也是第一次对接近死亡的人进行的听力调查。参与试验的病患全部来自温哥华圣约翰善终中心(St. John Hospice),共有13个家庭参与,并收集了5个人的失去反应时的大脑记录。研究人员用设备来监测他们有意识和后来失去意识时的大脑电波活动。研究中, 健康的年轻人被用作参考对象。 该研究作者,也是卑诗大学心理学系博士生的布伦顿(Elizabeth Blundon)表示:“在预期的自然死亡前的最后数小时,许多人会进入一个无反应的阶段。我们的数据显示,濒死的大脑可以对声音做出反应,即使是在无意识的状态下,也会持续至生命的最后几个小时。” 研究结果表明,听觉可能是最后一个消失的感官。不过,研究人员无法判断垂死之人是否能够识别声音或理解语言。卑诗大学心理学教授沃特(Lawrence Ward)表示:“我们必须非常仔细去观察每个参与者数据,看他们是否每个人都表现出特定类型的大脑反应,然后我们才能确定垂死之人的大脑反应是否类似。”他说,这些信息可以帮助朋友和家人更好地对亲人进行临终安慰。 葛拉格(Romayne Gallagher)是圣约翰善终中心的一名医生,现已退休。她说:“这项研究证实了一个事实,亲人的声音有助于安慰临终的人。它为生命的最后几天和几小时增添了重要的意义。而且无论是在现场,还是通过电话,都是由意义的。能够说再见和表达爱是一种安慰。” V33

为何南亚各国新冠的发病率如此低?

南亚有19.4亿人口,几乎是世界人口的四分之一。该地区有8个国家——阿富汗,印度,巴基斯坦,不丹,马尔代夫,孟加拉国,斯里兰卡和尼泊尔——贫困,人口稠密且在地理上靠近东亚。原本人们预计COVID-19将为该地区带来可怕灾难。但是,截至6月22日,南亚仅报告了765082例确诊病例和19431例死亡,仅占全球感染率的8.5%和世界死亡人数的4.1%,尽管一些南亚国家的发病率还在急剧上升。 人们想要知道南亚较低病毒感染率的原因:热带气候?一种名为卡介苗的结核病疫苗(BCG)提供了保护?长时间暴露于疟疾以及变异出了毒性较弱的印度大陆次生病毒?全球卫生和传染病专家、研究人员和流行病学家,所有这些人都警告说,没有足够的科学证据来支持上述主张。 法国艾滋病毒和传染病转化研究实验室和地理空间信息公司Geomatys的传染病和流行病学研究顾问、杰西·阿贝特(Jessie Abbate)表示:“目前尚无数据表明南亚人群具有更好的免疫力,没有理由相信在人群高密度的情况下,炎热潮湿的天气会有丝毫益处。没有证据表明存在弱化毒性的菌株,最近的一项研究表明,BCG疫苗接种与COVID-19易感性之间没有相关性。” 3月24日,阿富汗的卫生部长悲观的预测,在这个饱受战争磨难的国家里,有80%的人口会在5个月内感染COVID-19,最终有超2500万的病例,可能造成110000人死亡。这还是乐观的估计,仅仅采用了0.4%的死亡率,大大低于在纽约市的1.4%的死亡率。但是,截至6月22日,仅报告了29143例确诊和598例死亡。 专家们说,当前数字并不能反映真实情况。尼古拉斯·毕晓普(Nicholas Bishop)是联合国国际移民组织(IOM)驻喀布尔的应急专员,他说,根据检测数据的估算,阿富汗的COVID-19真实病例应以百万计,“在所有34个省中,都要纳入考量。”测试率低,医疗基础设施不足和暴力冲突等因素掩盖了疫情的严重程度。 专家称,由于流行病学数据不足,南亚似乎成了全球疫情中的反常区域。 假说 最流行的解释可能是该地区温暖潮湿的气候。例如,4月,特朗普政府宣布了一项新研究的结果,称新型冠状病毒会随着日光、热量和湿度的增加而失去活力。但是,专家认为,这是没有一厢情愿的关联。世界卫生组织还警告说,高温不能预防COVID-19疾病。 另一个假设涉及BCG疫苗,一种针对结核病的疫苗;已有百年历史,据说可以击破新型冠状病毒的“防弹衣”和“改变游戏规则”。在南亚国家,这种疫苗已被广泛使用了数十年。 在四月份的证据审查中,世卫组织审查了3项仍在进行同行审议的研究,其中作者观察到,常规使用卡介苗的国家中COVID-19的发病率较低。但世卫组织得出结论,“这种生态学研究容易引起许多混杂因素的严重偏见”,包括国家人口统计学差异,COVID-19感染的检测率以及各个国家所处的疫情流行阶段。 世卫组织马尔代夫代表Arvind Mathur指出,这项科学审查及其结论表明,没有证据表明该疫苗在疫情中提供了保护作用。他说:“目前,在没有任何此类证据的情况下,世卫组织不建议接种BCG疫苗预防COVID-19。” 哥伦比亚大学流行病学和医学教授,ICAP主任Wafaa El-Sadr表示同意。她说:“这只是一个假设,尚未得到证实。” 3月24日,著名的印度国会议员Subramanian Swamy在推特上写道,他听说印度的COVID-19毒株是“毒性较小的变异种”,可以通过“我们身体的自然防御机制抵抗”。其他人提出了类似的断言,随后病毒学家认为所有这些言论都是胡扯。 哥伦比亚数字基因组计划主任劳尔·拉巴丹(Raul Rabadan)说,这种病毒正在发生变异,且确实出现了局部变异。他说:“但是,关键的问题是这些差异中是否具有功能性,或者仅仅是病毒携带的一种无关突变。没有令人信服的证据表明突变与传播力或致死性相关。” 拉巴丹还驳斥了这样一种主张,即南亚病例相对较少的原因可以归因于其很大一部分人口接触了抗疟疾药物,特别是羟氯喹药物。特朗普总统在4月初与冠状病毒的斗争中宣称该药是“改变游戏规则的物资”,但在6月15日,美国食品药物管理局撤销了其紧急使用许可。根据对住院患者进行的大规模随机临床试验的结果,FDA表示,抗疟药“对降低死亡或加快康复的可能性没有任何提升”。 更合理的解释 帕特尔(Patel)在《柳叶刀》(The Lancet)上与人合著的最新论文显示,截至5月初,世界上最富有的国家占所有报告中的COVID-19死亡人口的90%以上。疾病控制与预防中心的人口统计数据表明,年龄是该疾病的最大危险因素之一。在美国,65岁及以上的患者占新型冠状病毒死亡的80%。同时,印度次大陆人口相对年轻,平均年龄为27.6岁。专家们说,这是对南亚COVID-19感染和死亡人数相对较低的更合理。 但是,南亚各当局并不能掉以轻心。截至6月22日,全世界报告了超过900万例COVID-19感染,无论寒冷、高温、潮湿或其他什么天气状况,已有200多个国家/地区的469000多人死亡。“我可以自信地说,任何年龄,任何基因组成,种族,宗教或种族的人都可以感染这种病毒。明白这一点很重要。” 在大多数南亚国家,病毒传播的加速趋势尤其令人担忧,因为那里的公共卫生支出非常低。根据世界银行的数据,2017年孟加拉国在公共卫生上的支出仅占其国内生产总值(GDP)的2.27%,而美国为17.6%,奥地利为10.4%,意大利为8.84%,巴西为9.47%。对于印度次大陆的其他大多数国家来说,这一数字同样令人震惊:巴基斯坦为2.9%,不丹为3.19%,印度为3.53%。马尔代夫和阿富汗的情况更好,分别为9.03%和11.78%。 但是,这些数字还未能反映出日益严重的危机。2018年,整个南亚的人均GDP仅为1900美元左右,相比之下,欧盟的人均GDP为35600美元,美国的人均GDP为62900美元。 专家警告说,由于医疗支出有限,大多数南亚国家的医疗基础设施正在崩溃。孟加拉国,印度,巴基斯坦,尼泊尔和阿富汗每千人甚至没有一张病床,而在马尔代夫,每千人只有4.3张病床,斯里兰卡每千人有3.6张病床,不丹每千人有1.7张病床。现有医生的数量更甚:巴基斯坦和斯里兰卡每千人有一名医生,马尔代夫有四名医生。其余五个国家每千人中甚至没有一个医师。 随着南亚国家放宽封锁限制,许多国家COVID-19感染人数的急剧增加。 专家警告说,南亚可能会沿着与其他国家类似的轨迹发展。亚伯拉罕说,南亚病毒传播的速度可能有所滞后,但是在三到四年内,“我们会发现疫情数据在全球范围内呈现完美的一致性。” 卡纳尔说:“随着COVID-19感染和死亡人数的增加,南亚应将重点放在卫生系统的准备上,以预防,控制和管理COVID感染,因为这种疾病对各国的社会经济将是致命的。” 为此,专家说,还需要更好的流行病学数据,“我们不仅需要霍乱时期的爱情,还需要数据。”(煎蛋,图片来源图库)

破纪录:阴茎被切断23小时后成功续接

英国外科医生成功地为一个男人重新接上了生殖器——在被切断一天之后,打破了之前断肢再续的时间记录。断落的器官一直没有血液供应,但手术却十分地成功。 术后6个星期,这名年轻人的尿道不仅可以正常工作,而且他的阴茎也有了正常的感觉。由于大夫仔细地连接了动脉和静脉,患者能够完全地勃起。 “此病例的成功,可以鼓励外科医生多为患者选择阴茎再植,哪怕缺血时间延长。毕竟,成功的手术可以为患者带来不一样的人生。”伯明翰大学医院的外科医生写道。 阴茎再植是罕见的手术——医学文献中仅记录了一百起左右。但是,发生断肢的时候,最重要的就是要迅速行动,以使重新植入的组织具有最佳的生存机会。 成功地重新连接需要复杂的显微外科手术流程,并应由泌尿外科和整形外科医生提供专家意见。 不幸的是,由于只有很少的外科医生熟悉这类手术,而且文献中也没有很好的细节指导,因此治疗通常会被延误。 20多年前曾有报道,一位4岁儿童的阴茎在意外切断18小时被成功再植。通常,12小时后肢体再植的成功率就非常之低。 伯明翰的病人是一名34岁的男性,患有偏执型精神分裂症,曾在精神病发作期间试图自宫。 15小时后被人发现,他立即被送往医院。大夫很快识别出沿着阴茎顶部的主要血管,并发现它们处于正常状态;为了连接静脉,他们从患者手臂上截下一段静脉作为移植物。不幸的是,一条主要神经因为断开太久已过度萎缩,无法重连,但是重新连接的血管却在很短的时间内恢复了组织的血液循环。 病例报告说:“由于病人附带伤害和失血,入院后先用了8个小时建立了动脉血流,因此使断肢组织整个缺血时间达到了23个小时。” 过去,面对阴茎全截肢术的外科医生会在不修复血管或背神经的情况下重新缝合结构。然而,今天,我们知道这可能会导致感觉缺失和尿道瘢痕形成。 显微外科手术已经取得了很大的进步,许多患者可以再次勃起,但是我们还有更多可供改进的问题,甚至不仅仅是外科手术。 鉴于绝大部分的生殖器自残的病例里,患者都有再次自残的倾向,因此后续护理非常重要。 2013年有研究者总结说:“这些报告指出,需要进行长期随访,不仅要评估再植的结果,而且还要确定那些易再次自残的患者。” 2015年发表的另一项长期研究主张“泌尿科,整形外科,内分泌学和精神病学的跨学科方法”。 作者建议,应将自残患者转移到专门的有相关资质的特殊治疗中心。幸运的是,最新病例中的年轻人正是被送往了这样一家医院。 该研究发表在《BMJ病例报告》上。(煎蛋,图片来源pixabay)

为什么不睡觉会死?答案出人意料

在哈佛医学院一间明亮温暖的房间里陈列着一排试管,里面有数百只果蝇数夜未眠:每当它们困倦不已的时候,试管就会剧烈震动,不给它们丝毫机会来打给瞌睡。另外还有一组利用基因工程处理过的果蝇,它们的神经系统会一直保持清醒,所以无需外界环境的刺激。 数天后,它们全死了,试管空了。 不需要果蝇为科学做出牺牲,我们也知道,不睡觉会死!但是,科学家一直不知道其中内在的原因。 睡眠主要被视为一种神经现象,但是当被剥夺的生物死亡时,在身体的神经系统之外也会出现一系列令人困惑的衰竭。对人类和动物进行的睡眠剥夺实验显示,那会引起健康问题,例如心脏病,高血压,肥胖症和糖尿病。但是这些后果并不是在几天或几周内致死的原因。 哈佛医学院的德拉格娜·罗古利亚(Dragana Rogulja))是神经科学家和训练有素的发育生物学家,但她不相信睡眠剥夺的致命后果来自于大脑系统的反应。她说:“它可能来自任何地方。” 现在,她和同事们在《细胞》上发表了文章,显示失眠的果蝇死亡时,致命伤并不是出在大脑,而是在肠道。果蝇小肠在显微照片上呈现出炽烈的紫红色,那是堆积着的散发出险恶气息的分子——它们破坏DNA并造成细胞损伤。 这些分子在睡眠剥夺开始后不久就会出现,先于任何其它的身体预警信号。如果允许果蝇入睡,那么玫瑰色死神就会消失。令人惊讶的是,如果向果蝇喂食一种能中和这些分子的抗氧化剂,那么它们就无需睡眠了,它们的寿命将和正常的果蝇一样! 结果表明,睡眠的一项非常基本的机能(也许是其他生理系统背后的基础)是调节古老的生物化学氧化过程。研究人员指出,睡眠不仅是神经科学的领域,而且还深深扎根于将动物界编织在一起的生物化学中。(煎蛋,图片来源pixabay)

最新研究:加国大部分国民缺乏应对高压技能

【星岛综合报道】最新研究报告指,加国大部分国民缺乏应对高强度压力的技能 加拿大心理健康委员会(Mental Health Commission)和加拿大会议局(Conference Board of Canada)日前对新冠肺炎相关的心理健康问题展开了研究,他们就15项心理健康指标询问了1,800个人。这些问题涉及家庭成员福祉、未来前景、焦虑和恐惧等。 被访者中间有84%的人感觉较以前相不,工作和收入减少,同时被孤立的情况也更糟糕。 进一步的研究显示,没有既定应对策略的人更容易依赖高风险的处理机制,例如暴食、酒精和电子游戏。 调查发现,使用至少一种你认为有用的应对策略可以对心理健康产生积极影响。然后,如果你酗酒,把某些事情例如喝酒和吸大麻变成一种习惯,那心理健康状况就会下降。相反,最应该做的事情就积极适应环境,与朋友和家人保持良好关系,或者锻炼身体,而不是每天喝酒。 加拿大会议局健康研究首席官霍华特(Bill Howatt)表示,决定心理健康的社会因素有很多,包括收入、事业、童年经历和生活的环境,这些都会影响每个人的应对方式。“我们不能用千篇一律的方式解决问题。” 他表示:“药物治疗和保持正念是对心理健康非常有帮助。与此同时,养宠物也十分有用,这些小动物帮助许多人学会微笑。” 不仅于此,参与研究的人员表示,就雇主而言,提供心理健康支持项目,以及对员工心理健康状况进行评估都是很重要的。雇主可以主动为员工提供相应支持,以帮助他们学习和掌握应对高强度压力的技能。 V33    

狗能看到人类看不到的东西?

狗确实会看到人类看不到的东西,不过这没什么奇怪的,因为很多动物都能看到人类看不到的动物。 人类“看不到”的东西 在这个世界上,存在着很多东西我们无法看到,比如:紫外线,红外线。之所以会如此,其实和我们人类的视觉系统有关。 在古希腊时期,人们认为人眼之所以能看到物体,是因为人眼会发光,当我们注视着某一个物体时,人眼发出的光会照射到它,从而才被人类看到。 但很快,这种说法就被推翻了,原因是黑夜中大家聚集在一起看同一个物体,理论上讲由于人多,那么该物体被照射的光线也多,应该更明亮才是。 但是我们知道,在黑夜中看物体,并不会因为人多而提高亮度。其实,人眼之所以能看到物体,主要原因是物体将太阳光子反射到了人的眼睛中,由此人类才看到了物体和颜色。 太阳光子其实是电磁波,而电磁波的波长范围很大,人眼看到的波段只是电磁波的一部分,这部分叫做可见光。 一般人的可见光的范围是在400~760nm之间,也有少部分人看到的波段比这个更长或者更短,比如:色盲症患者。 除了可见光之外,还有红外线、紫外线、伽马射线等我们看不到的波段,因此人类看不到的东西有很多。 比如说:人眼看到的宇宙和近红外光下看到的宇宙并不是同一个宇宙,而且大有不同,对于人类而言,近红外光下的世界,就是我们“看不到的”东西。 为什么狗能看到人眼看不到的东西? 狗之所以能看到人眼看不大的物体,其实依赖于人眼和狗眼的结构不同。 人眼内部有视杆细胞以及视锥细胞等,其中大多数人视锥细胞只有三种:红、绿、蓝。我们能看到的颜色,全部是这三种颜色调和出来的,因此这三种颜色又被称为“光的三原色”。 而视杆细胞能够让我们分清物体的颜色深浅,比如:是浅色还是深色。 就这样, 依赖着视锥细胞以及视杆细胞,我们看到了周围的世界。 但是狗眼睛中的视锥细胞只有两种,所以它们看到的颜色没有人类丰富,而且它们往往不能区分人类世界中的颜色,比如:紫色和蓝色,在它们眼中都是蓝色。 其实人类世界中也有这样的人,由于基因突变,导致一些人只有两种视锥细胞,在医学中,这种患者被称之为“色盲症”,狗狗和色盲症患者一样,无法区分红绿灯,所以未受过训练的狗狗在看红绿灯时颜色都差不多,但是受过训练的狗狗可以根据颜色的些许差异,以及颜色的深浅不同,来区分红绿灯,导盲犬就是这样训练的。 狗狗虽然视锥细胞不如人类,但它们的视杆细胞比人类丰富,在区分物体的深浅上更具有天赋,能够看到人类看不到的物体颜色深浅变化。 我们知道,视杆细胞主要是在黑暗的环境中发挥作用,如果在灯光较为昏暗的地方,人类看到的东西可能不如狗看到的那么清楚。 除此之外,狗的视网膜后面有一个反射层,可以将进入到眼睛的光子再次反射到视网膜上,所以它们的夜视能力很强,而人类在夜晚时能够看到的东西有限。 还有,狗子的听觉范围在15Hz-50000Hz之间,而人类的听觉范围在20HZ-20000Hz之间,也就是说狗子的听力比人类要好,很多人类听不到的声音都能够被狗子捕捉到,以至于狗子会听到这些动静而狂吠。 比如:住在楼上的狗狗,会因为楼下的敲门声而狂吠,但住在楼上的主人却没有听到敲门声。 所以在晚上时,狗狂吠一方面是因为它们夜视能力好,另一方面是它们的听觉发达。 总结 人类能够看到的世界只是冰山一角,虽然我们和动物共同生活在地球上,但是不同动物之间看到的世界差异非常大。 有的鸟类能看到紫外线,有些鱼类能捕捉到红外线,最神奇的是皮皮虾,拥有16种视锥细胞,可能在它们眼中,人类以及其他动物都是色盲吧。 狗之所以能看到人看不到的东西,其实是因为狗的视杆细胞比人类丰富,在夜晚视力比人类要好,但在白天,狗其实更多是凭借听力来判断外界的情况,而非视力。毕竟狗的视锥细胞只有两种,远远不如人类的三种视锥细胞看到的世界那么多彩。(钟铭聊科学,图片来源pixabay)

光吃不长肉?你有没有这种幸运的基因?

  科学家发现一个位于“危险地带”的基因变异,可以让人体惯常消耗更多的能量,仿佛开了燃脂外挂。更幸运的是,这种变异不会导致癌变。   这个夏天,国内疫情高峰过去了,但宅出来的肉还是不离不弃。曾幻想默默减肥,复出时和小龙女出关那样惊艳世界的吃货们表示十分委屈:谁能料到还有“无接触外卖”这种魔鬼服务啊。   更气人的是,总有些拉仇恨的家伙,从不见他们在健身房里挥汗如雨,关在家里胡吃海喝就是不见胖。不必多问,问了就是“我就这体质”。   “体质”这个词,颇有点宿命论的调调。但在科学家眼中,越玄乎的东西就越有挖掘的价值。   一直以来大家顺理成章地把胖子们作为研究对象,但最近哥伦比亚大学的一个团队却另辟蹊径,研究起了那些只吃不胖的瘦子们。结果还真发现一个“外挂”:他们体内一个名为ALK(间变性淋巴瘤激酶)的基因上带有的特殊变异,在帮助他们抵抗体重增加,保持苗条。   等等,这个基因的名字怎么还和“淋巴瘤”有关?你没看错,ALK其实是一个著名的“致癌基因”,它的突变常和淋巴瘤、肺癌等多种癌症有关,是诊断时常用的标记物之一,在肿瘤研究领域早已名声在外。但一个癌症标志物,居然和抵抗肥胖有关,这就很值得玩味了。   神奇瘦子在哪里?   成不了维密超模事小,太胖真的会导致很多恼人的疾病:内分泌失调、糖尿病、冠心病、甚至癌症。1997年世界卫生组织就正式承认“过度肥胖是一种疾病”。那怎么判断是不是过度肥胖呢?最简单的方法就是用身体质量指数(简称BMI)来估算:将体重(千克)除以身高(米)的平方。假设某人身高1.8米,重70公斤,那他的BMI=70/(1.8)2,约21.6。   在我国,BMI大于24视为体重超重,28以上则为肥胖症,需要医学干预了。   肥胖程度与BMI指数(中国标准),>24就有点胖了 | 作者整理   研究人员对那些BMI很低,但健康状况良好的瘦子们尤其感兴趣:除了少数健身狂魔,如果大家都吸一样的霾,吃一样的小龙虾,这些瘦子怕不是有什么共同的神奇属性吧?比如自带特殊基因。   所谓千人千面,每个人的DNA都有很多不同的地方,要找到和“瘦”有关的规律,就不能只看几个人。不过,满世界地去找瘦子(还得是健康的瘦子,厌食症、营养不良都不能算)显然不是效率最高的方法。好在现在有了一种“生物银行”。   科研界的网购式体验   生物银行(biobank)是统一收集、管理大量人类生物样本(如血液、细胞、器官或DNA等)的组织,通常由有资质的医疗或科研机构成立。主要有两种:一种收的是正常人样本,像脐带血、骨髓等,以便天有不测风云时救人救己;另一种是收集病人的样本,为研究各种疾病提供材料。   通常,样本入库时,主人的信息如性别、年龄、种族、是否抽烟喝酒、疾病史等都会被详细记录。这样的好处是,样品的来源和背景都十分明确,便于管理和满足不同研究的需要。   符合条件的研究机构,可以指定条件来筛选样品:比如年龄小于50岁、排除XX疾病等。生物银行能提供数量充足的样本,省去研究人员大费周章招募试验对象的辛苦。是不是很像网购的思路?但人类样本不是简单的商品,这里只是打个比喻。申请样品要经过严格的法律和伦理审查。   哥伦比亚大学这项研究的样本来自爱沙尼亚生物银行(Estonian Biobank)——世界上最大的基因样本库之一。   爱沙尼亚国家虽小,政府对推进国民基因研究却很积极,甚至提供免费的DNA分析服务。2000年以来,这家生物银行已经收集了超过20万人的DNA样本(83%来自爱沙尼亚公民,14%俄罗斯,3%其他国家)。研究团队借用了其中47102名22-40岁人员的数据。   不足2%人拥有的“燃脂外挂”   很多人听到“基因变异”都会联想到癌症、怪物。其实,在世世代代的繁衍中,每个人的基因组中都带有很多先天变异。人类的个体差异和缓慢进化,都与这类变异点点滴滴的积累有关。而那些致病致癌的突变,是指身体细胞的DNA在后天环境里受到辐射、毒素等有害刺激,短期内发生的变化,这种异常突变通常也不能遗传。   真正和苗条体质有关的基因变异,应该具有一定遗传性,因此在瘦子群体中有更高的出现频率,要通过大规模人群基因组的横向比较才能找到。   从大样本人群中寻找关键变异示意图(非本研究数据),纵坐标表示各个变异和“瘦子组”的关联程度 | 作者供图   研究人员先把生物银行里筛到那4.7万多个青年人的BMI值按年龄和性别进行了矫正,将BMI小于18的881人(约1.9%)归入“瘦子组”,另将BMI值大小处于30~50百分位的3,173个人作为对照组。在比较两组变异的分布和频率后,在瘦子组中发现了一个位于ALK基因区域的特殊变异。   ALK作为(突变后)“致癌基因”名声不好,但原本也是正经人士,它位于人的二号染色体,编码一种横跨人体细胞膜的蛋白质,像桥梁一样,能将外界信号传入细胞,激发相应的功能。哺乳动物的ALK基因一般在胚胎期比较活跃,出生后就逐渐佛系,只在神经系统有少量表达。   平时没啥存在感的角色一旦黑化放的都是大招。ALK基因如果在某些致癌因素影响下发生了突变,就可以不再依赖外界信号,自作主张向细胞内发布异常信号,让神经细胞野蛮生长,发生癌变。更得寸进尺,它可以和作用于其他器官的基因发生融合,合体之后的新基因能让神经系统以外的器官也癌变。因此像肺癌、结肠癌等非神经系统的肿瘤病人体内常能发现ALK基因的融合性突变。   对于健康状况良好的瘦子,令他们保持苗条的并不是致癌的融合突变,他们体内的ALK变异体并未逾矩,作用对象还是神经系统。进一步研究发现,这种变异体能让人体的交感神经系统更兴奋。   我们每个人都体会过交感神经极度兴奋的状态:就是当遇到危险时,身体的应激状态。这时心跳加快,血压上升,肌肉紧张,注意力高度集中,为战斗或逃跑作准备。可想而知这种状态下身体会比平时消耗更多的能量。   一直处在应激状态谁也吃不消,但瘦子们的ALK变异能让他们在精神不焦虑的前提下,交感神经保持“微high”的状态,同样吃吃喝喝,能量却惯性地消耗得更多,当然就不容易胖了。   研究人员在动物试验中也做了进一步验证:发现被抑制了ALK功能的果蝇,体内的甘油三酯水平就变得很低;而对小鼠敲除这个基因后,交感神经兴奋度明显增加,喂再多高脂肪饲料,都胖不起来。不遇癌症不出头的ALK基因,看来本身和调节能量代谢有关,它默不作声的时候对交感神经兴奋性可能起的是限制性作用。   所以,防癌又减肥的神药不远了?   这次新发现,很自然让人联想到新型减肥药的开发:既然ALK容易抽风致癌,还阻碍我们瘦成闪电,那发明一种抑制它的药物岂不一举两得?   其实ALK的抑制剂早就有了。不少抗癌药(如克唑替尼等、色瑞替尼等)正是靶向抑制ALK的。说起来,过去的研究里也有观察到服药后体重减轻的现象,不过癌症本身是对体力消耗很强的疾病,体重的进一步减轻就被归为药物的副作用了。何况这种减重作用并不持久,停药后就会恢复,所以拿副作用一大堆的抗癌药来减肥就先别想了。   那说了这么多,最后还不能拿来用,我们到底图个啥?   这些年,人们经常能看到一些刷新三观的研究发现,撇开学术造假的害群之马,有一个结论恐怕不得不承认:人体确实比我们想象的复杂得多。   就拿肥胖来说,以前我们总认为脂肪除了储存能量一无是处,后来知道脂肪是合成激素的原料,对内分泌系统、生殖功能、甚至免疫功能都有影响;脂肪还分能主动分泌抑制食欲的“瘦素”,帮助我们控制体重,但糖尿病人却普遍对“瘦素”的感应失灵,血糖、血脂的代谢紊乱可谓犬牙差互……   胖瘦调控和能量代谢的机制十分复杂,科学家们越想抽丝剥茧,越发现扯出来的是张大网。与胖瘦有关的基因也不止ALK一个,纵使它有四两拨千斤的潜力,也注定只是这张大网中的一个节点。不过这项研究提示我们,可能还有更多和它一样平时看似没什么作用、甚至堪为隐患的基因,在参与人体的调控。   人体像一个宇宙,科学家们之所以爆肝头秃地研究那些我们连名字也听不懂的基因和分子,就是为了点亮群星,将我们未知的真相看得更全面,在我们面对现有治疗手段的副作用或疗效瓶颈一筹莫展时,能找到新的突破口。   数万年的漫长进化让人体自带修复各种bug的精妙功能,有生之年我们可能来不及搞清这具身体的所有奥秘,也没有外挂基因加持,但只要尽可能保持合理的生活习惯,避免给身体无法承受的负担,就能从全局上最大限度地保证健康。 (科普中国,作者 | 徐斯佳 日本京都大学医学院,图片来源pixabay)

日本37项最新科技预测 人类可与猫狗对话

对未来科技预测率高达70%的日本文部科学省于近日发布新一年度的“科技白皮书”,当中包含37项科技预测,其中提及,到了2040年,人类很有可能将可以与猫狗进行对话。 白皮书预测20年后人和猫狗可以对话(设计图片) 据《朝日新闻》报导,日本文部科学省在最新的“科技白皮书”中,针对20年后的2040年,提出了37项预测。当中预言“因为意识和体验共享技术的持续发展,人类在20年后将可以和猫狗进行对话、异地恋情侣能够实现‘共进晚餐’、行动不便的民众也能体验滑雪的乐趣。” 异地恋(设计图片) 白皮书同时也提到,届时,汽车工厂将完全自动化生产制造、机器人将代替人类进行蔬果的栽培与收成、店家也再需要物流公司,而是可以利用无人机,直接将货物送到消费者的手上。 白皮书预测20年后,无人机可直接送货(设计图片) 文部科学省发言人表示,这些预测并非凭空捏造,是在接收专家分析后,才做出的预测,在20年后的未来,这些预测基本上都会实现。 白皮书曾预测将出现挂壁式电视机(设计图片) 白皮书曾预测手机问世(设计图片) 据悉,日本文部科学省早在1970年代就开始对未来进行预测,像是1977年所预测的“壁挂式电视”以及1982年预测的手机都在近几年都陆续出现。不过也有在1977年的“阻止癌症转移扩散技术”和1992年的“海洋矿物开采技术”这类至今仍未实现的例子存在,但总体预测成功率约高达70%。 c02

是什么让青年人性生活频次急剧下降?

根据周五发表的一项调查研究显示,社交媒体和电子游戏可能正在成为美国青少年性体验的替代品,自2000年以来,相关频次已急剧下降,近三分之一的人报告说上一年没有(与)伴侣发生(过)关系。 研究人员指出,趋势令人担忧,因为性对幸福和健康至关重要。 调查发现,根据从2000年到2018年的数据,几乎有三分之一的美国18至24岁男性在接受调查的前一年里没有过性行为。 《JAMA Network Open》杂志发现,在调查期间,年龄在25至34岁之间的男性和女性缺乏性致的现象也在增加。 频率下降的可能原因还包括工作和亲密关系带来的压力,以及其他形式的个人娱乐方式的盛行。 “现在,深夜要做的事情比以前多了很多,如果双方都沉迷于社交媒体,电子游戏,发起双人娱乐的机会就变少了。”美国司法部的让·特温格(Jean Twenge)说道。 研究人员报告说,未婚女性的活动基本没有变化,而男同性恋者的性活动没有明显下降。 失业或收入较低的男性,以及学生性行为反而较多。 研究人员指出,由于女性偏爱社会经济地位较高的男性,同时受过大学教育的女性人数多于男性,一些年轻男性可能会发现难以建立异性恋关系。 这项研究的合著者,瑞典卡罗林斯卡研究所(Karolinska Institute)的Peter Ueda在一封电子邮件中说:“较高的收入可能意味着更多的资源来寻找合作伙伴。” 在研究期之外,COVID-19大流行使许多人失业,并担心受到感染,这可能加剧这一趋势。Ueda说,疫情对两性关系的影响是一个值得追踪的问题。(煎蛋,图片来源pixabay)

微塑料污染程度惊人 统计数据让你吓一跳!

微塑料每年落在美国西部11个国家公园保护区相当于1.2亿个塑料瓶 研究人员13日在《科学》杂志上发表文章,报告了一个惊人的发现:经过14个月收集雨水和空气样本,他们计算出每年有1000多吨的微塑料颗粒落进了美国西部的11个保护区。相当于超1.2亿个塑料瓶。犹他州立大学环境科学家詹妮丝·布拉尼(Janice Brahney)说:“我们还只是针对美国西部保护区进行的统计,数量如此之多,令人震惊。” 它进一步证实了一种日益严峻的局面:微塑料借助天气系统,散播到了世界各地,包括所谓的纯净区域,如北极或法国比利牛斯山脉。它们流入海洋并污染深海生态系统,甚至从水中腾起并被海风吹向陆地。如今,在美国西部,乃至世界其他地区,酸雨以塑料雨的形式落在大地之上。 与二氧化硫和一氧化氮的排放相比,塑料雨可能更具隐患。我们可以在电厂中部署洗涤器来控制前者,在汽车中使用催化转化器来控制后者,在过去的几十年中,美国和其他国家已经减少了酸化问题。但是,即使在最偏远的环境中,微塑料也无处不在。使塑料具有使用价值的重要属性,最终发展成最令人震惊的污染能力:塑料无法被真正消灭,而是破碎成越来越小的微粒,渗入到地球上的犄角旮旯。咨询公司麦肯锡(McKinsey)称,更糟糕的是,到2030年,塑料废品预计将从每年的2.6亿吨猛增至4.6亿吨。 为了量化问题在整个美国西部的严重程度,研究人员在11个国家公园和保护区中使用了收集器,对雨水和空气进行了采样。一个“湿”桶收集雨水,还有一个“干”桶收集空气。传感器将检测降雨并打开“湿”桶,同时关闭干燥的桶。反之亦然,当晴天时,干桶会收集风中携带的微塑料颗粒,而湿桶保持关闭状态。 总体而言,他们发现,在一年多的时间内收集到的惊人样本中有98%包含微塑料颗粒。平均而言,捕获的大气微粒中有4%实际上是合成聚合物。雨中掉落的颗粒大于风中沉积的颗粒,较轻的颗粒更容易陷入气流中。来自聚酯服装等来源的超细纤维在湿样品中占合成材料的66%,在干样品中占70%。(煎蛋,图片来源pixabay)

以色列科学家新发现:中国长城另有用途

如果有人问中国长城的用途是什么?百度百科这样回答:中国长城能够有效地防御外敌入侵,是中国古代重要的军事防御工程。 但是,有外国专家就不认同。这不,Phys.org网站的新闻稿中称,以色列科学家制成一个中国长城北线部分的详细地图。在他们的研究中使用了航空摄影、卫星拍照和考古研究资料,最后推翻了“防御外敌入侵”这个答案。 研究者们给出了一个理由:如果是防御外敌入侵,那么长城的建造应该相对较低,事实上,长城还位于中世纪牧人们经过的路旁。因此,科学家们认为,控制当地居民是建造长城的主要原因。研究者们认为,在长城的帮助下成功限制了寒冷时期寻找新牧场的牧人的移动,因为中国当时的政权以这种方式试图控制人口流动并征税。 据悉,科学家所研究的长城北线位于现代的蒙古境内,其长度大约为740公里。这段长城建造于十一世纪和十三世纪。 有意思的是,这个说法是有依据的,因为中国有一条农牧业的分界线,也就是自然科学里的150毫米等降水线,长城正好跟这条线平行并列,成为了人造的农牧分界线。 其实说到底,中国几千年的对外战争史,就是种地的和放羊的没完没了的争斗史,放羊的时而南下,种地的时而北伐,打来打去,就贴着农牧分界线修了一条长长的防御工事。 长城修在山上,除了有关卡和烽火台之外,还有把两座烽火台连在一起的城墙,这墙是干嘛使得?如果说是防御外敌入侵,从古至今,从游牧民族的骑兵到日本鬼子的战车,没有翻山扒城墙的,一般都是集中兵力找一个口子往里冲。控制了人口移动就是一种经济制裁——禁止贸易。这一招,不仅对游牧民族具有杀伤力,还对关内人口收到更多的税。 当然,从某种意义上来说,也是防御外敌入侵。(文汇,图片来源pixabay)

老外瞎折腾系列:流体力学家教你摊一个完美的煎饼

相信大多数人都喜欢没有破洞且厚度均匀的浑圆煎饼,就职于新西兰坎特伯雷大学的法裔流体力学家马修·塞里耶(Mathieu Sellier)也不例外。 一天,他向妻子抱怨为什么自己做不出完美的煎饼,妻子建议他用数学找出一次性成功的办法。被逗乐的马修·塞里耶决定接受挑战。他找到法国巴黎综合理工学院流体力学家爱德华·布若(Edouard Boujo)一起开展这项研究,毕竟精通数据计算的布若也是一位煎饼爱好者! 摊出完美煎饼要解决的首要问题是面糊。一开始,面糊是流动的,随着周围温度不断升高,面糊也会逐渐变硬并熟透。若是将面糊倒入冷的平底锅内,面糊在重力的作用下会慢慢流向锅的边缘,均匀地铺开。 但要做出美味的煎饼,我们得在热锅里快速倒入面糊。然而,面糊一旦接触滚烫的锅底,就会迅速变热、变稠,向边缘的流动也会越来越慢(因为它的黏度增加了)。30 秒后,面糊就会停止流动,开始凝固,甚至粘在锅底上。 寻求完美动作 如果人们将平底锅加热,并保持其静止不动,面糊在流动到外圈之前就已经受热凝固了!所以摊饼最大的挑战在于寻找平底锅的倾斜角度和方向,使面糊能均匀摊开。有经验的摊饼人深知:失败多次才可能摊出一个完美的煎饼。 两位流体力学家的目的正是要找到能摊出完美煎饼的动作。为此,他们在计算机上模拟了面糊在平底锅内的运动状态。但他们没有过多研究面糊凝固的化学过程,而是把面糊视作流体,研究面糊黏度在不同温度下的变化。而平底锅则被绘成了一个平面,其中心保持不动,前后左右可以倾斜。 为了更好地描述面糊受热凝固的过程,两人参考了流体力学的诸多经典定律。因为这一物理学科能解释在不同黏度、重量、温度、表面倾角下,流体的流动情况。有了这一数据模型,他们能预测不同动作时面糊的流动和分布。 那又如何知道一个动作是否完美呢? 两人只能碰运气。他们模拟了上千次不同动作做出的“虚拟煎饼”,并通过数据模型比较煎饼的厚度是否均匀,表面是否平整。他们发现,手握平底锅以 8 字形晃动最有利于做出均匀、没有破洞的煎饼。这样做出的煎饼比平底锅静止不动时做出的煎饼均匀 1.2 倍,平整 2.6 倍。 这个结果已经不错了,但离完美还有很大差距。因为如此左右前后的倾斜方法仍有无数种,所以很难正好找到恰到好处的动作! 事实上,即使与现实操作相比,数据模型已经简化了摊饼过程,但其仍基于多项参数(手握平底锅的动作幅度、面糊的黏度、煎饼的厚度),这些参数在摊饼过程中一直在变化。而在一个数据模型里,参数越多,为实现煎饼完美外观而需要执行的计算也就越多。 数学来帮忙 为了减少操作次数,两位科学家采用了“伴随优化”算法。这一数学计算工具能确定一种参数(如煎饼厚度)在另一参数(如平底锅的运动)影响下发生的具体变化。它通过某种数学关系将两种参数结合,因此我们只需要考虑一种参数的变化即可。 于是问题明显变得简单了。只需对一种参数进行一系列模拟,就能计算出最佳的煎饼动作。这样能更快更好地摊煎饼,且与静止平底锅做出的煎饼相比,平整度提高了 5.7 倍,光滑度提高了 18 倍! 两人迫不及待跑到厨房,去试验电脑上计算出的完美动作。     “坦白说,这并没有改变我的煎饼方式,”爱德华·布若坦言,“这个动作与我之前的煎饼方式没什么区别!”一位厨师经过大量训练,熟能生巧,也能自然而然做出这一套完美动作。“关键在于这一靠经验实现的完美动作能通过数字模拟的方式得到确认。这证明了伴随优化算法对处理此类问题十分有效。”马修·塞里耶补充道。 当然,这种数学方法也能用在烹饪之外的其他地方。 例如,太阳能电池、常见于计算机和其他荧幕的印制电路板等。制造这些元件,需要在其表面覆盖一层纤薄且均匀的特殊液体材料,但在制作过程中,该液体材料的黏度会发生变化,这像极了煎饼用的面糊。 不止如此,爱德华·布若和马修·塞里耶认为,该方法还能用于生产胶囊,甚至是极度均匀的医用软膜。至于具体应用目前还处于保密阶段。 两位研究人员盼望能获得资金支持,以进行更深入的研究。如果真能获得赞助,相信他们一定会做许多完美的煎饼来庆祝的!(知乎日报,图片来源pixabay)

可拉伸英语单词听说过吗?

对Twitter上的内容进行的分析,揭示了人们如何使用可拉伸词(如“ duuuuude”,“ heyyyyy”或“ noooooooo”)。伯灵顿佛蒙特大学的Tyler Gray和同事在2020年5月27日的开放获取期刊PLOS ONE中公布了自己的研究成果。 在口语和书面语中,延伸的单词可以修改单词的含义。例如,“suuuuure”可能表示讽刺,而“yeeesssss”可能表示兴奋。 延伸的单词在正式写作中很少见,但是社交媒体的兴起为它们提供了新的机会。 Gray和他的同事现在已完成了迄今为止针对社交媒体中“可拉伸”单词现象的最全面研究。他们开发了一种新的、更彻底的算法来识别推文中的拉伸单词,并使用它来分析随机选择的数据集,该数据集约占2008年9月至2016年12月之间产生的所有推文的10%,总计约1000亿条推文。 研究人员在推文中识别出数千个“可拉伸”单词,包括“ha”(例如“ haha​​ha”或“ haaahaha”),“awesome”(例如“ awessssommmmmeeeeeeee”)和“goal”(例如ggggoooooaaaaallllll)。 他们还确定了衡量可伸展单词特征的两种关键方法:平衡和伸展。平衡是指不同字母倾向于重复的程度。 例如,“ ha”具有很高的平衡度,因为在拉伸时,“h”和“a”倾向于几乎相等地重复。 “goal”的平衡性较差,“o”重复的次数更多。 伸展度是指一个单词倾向于被拉多长。例如,简短的单词或听起来像“ha”的拟声词具有很高的延伸度,因为人们经常重复多次(例如“哈哈哈哈哈哈哈哈”)。 同时,“infinityyy”之类的常规词的拉伸程度较低,通常仅重复一个字母。 为了进行分析,研究人员开发了用于可拉伸单词研究的各种工具和方法,例如对错误键入和拼写错误的筛选。该工具还可用于改善自然语言处理,搜索引擎和垃圾邮件过滤器 作者补充说:“我们能够全面收集和计算'gooooooaaaalll'和'hahahaha'这样的拉伸词,并在总体拉伸性和拉伸平衡的两个维度上进行映射,同时创造了新的工具,将有助于后续研究的持续发展;并辐射到语言研究,以及其他领域,例如语言处理,扩充词典,改进搜索引擎,分析序列的构造等等。”(煎蛋,图片来源pixabay)

脸盲症是怎么回事?真的有脸盲症这种病吗?

那要看“脸盲症”说的是什么了,如果只是说“经常记不住别人的长相”,那不过是戏称罢了,说多了还显得矫情;只有真的严重到认不出谁是亲妈才是病理意义上的脸盲症(face blindness),更正式地称作“面部辨识能力缺乏”(prosopagnosia),在表现上又可以分为两类: 一种是统觉性脸盲,他们看人脸和看后背没有区别,无论熟悉陌生都不认识,甚至不能区分两张脸是否一样,但是可以从着装、发型、嗓音等特征上认出一个人——换句话说,他们觉得所有人的脸都抹平了; 统觉性脸盲症患者看到的人脸差不多是这样 另一种是组合性脸盲,他们能看出两张脸不一样,甚至能根据人脸判断年龄和性别,但是叫不上他的名字,想不起什么时候见过,也无法判断认不认识,严重者甚至看不出五官的位置是否正确。作为比较,我们可以耍一个“撒切尔效应”(Thatcher effect)的小把戏:如下图所示,两张脸看上去乍没什么不妥,熟悉的人也能轻松认出他是谁,直到将图片正过来才会大吃一惊。 撒切尔效应的演示图 不出意外的话,你会发现 A 图的眼睛、嘴巴倒过来了,B 才是正常的人脸,然而对于组合性脸盲症患者来说,这两张脸怎么看都没什么区别。 为了了解这类怪病的成因,我们首先要知道,大脑的人脸识别大致分为两个阶段: 第一个阶段是识别面部结构,比如鼻子、眼睛、嘴巴,并对每个结构做出特征识别,这部分功能主要由大脑的枕叶(occipital lobe)负责,颞上沟(superior temporal sulcus)也参与其中; 第二个阶段是将这些结构统合为一个整体,包括双眼的距离、眼睛和鼻子的关系,最终认出人脸,它主要由大脑的梭状回(fusiform gyrus)负责,其中左侧梭状回较多负责熟悉面孔识别,右侧梭状回更多负责陌生面孔识别。 黄色示大脑左半球枕叶内侧,大约在后脑勺的位置,主要处理视觉信息,紫薇就是因为伤及此处而失明 红色示大脑左半球的颞上沟,这个结构主要负责识别声音或者图像中的信息是否有意义,比如是讲故事还是用喉咙发出噪音、是人脸在动还是篮球在动 大脑左半球内侧,黄色部分是梭状回,除了人脸识别,它还负责颜色识别、文字识别和分类辨识 对正常人来说,大脑的人脸识别功能非常强大,可以在茫茫人海中认出20年没见的同学,但对于上述两种脸盲症患者来说,统觉性脸盲症患者往往在枕下回或颞上沟受到了损伤,以致不能执行人脸的早期处理,所以人脸看见了也像没看见; 而组合性脸盲症患者常常是梭状回受到了损伤,不能将看到的五官组合起来,也不能与记忆对应,人脸在他们眼中就像碎尸案的认领现场。另外除了脑损伤,还有 2.5%的患者是先天性的大脑发育异常,而且呈现出了家族聚集性,目前尚未定位具体的基因位点,但推测这是一种常染色体遗传。 至于治疗,很可惜,我们现在还无法治疗如此精细的大脑器质性损伤,只能训练患者更多地分析嗓音、观察肢体,尽量用其它特征代替人脸。 不过除了这样严重的脸盲症,我们的确经常能体会到这样一种人脸识别的困惑:外国人长得都一样,有时还能导致相当严重的后果。 在阿里逝世的新闻报道中,江苏卫视用了泰森的照片 这种现象同样有一个专门的称谓,“跨种族效应”(Cross-race effect),就是指人们总是更容易辨认自己种族的面孔,这个现象的研究始于 1914 年,迄今已经获得了不少收获。而最显著的一点,跨种族效应在新生儿身上并不存在,是在出生后的第一年逐渐表现出来。 简单的说,给婴儿呈现一个人的照片,使婴儿认识他,然后将他的另一张照片与另外一个人的照片一起呈示给婴儿,通常来说,婴儿将会更长时间地注视陌生人的脸;如果注视的时间一样,则表明婴儿不能判断哪张脸是陌生人,也就是“脸盲”了——为了控制种族这个变量,每次参与比较的两张脸还必须来自同一种族。 即便对于成人来说,左边的脸也更能吸引你的瞬时注意,因为右边的家伙已经认识了 于是在 2007 年的一项实验中,我们发现 3 个月大的中国婴儿对美国白人、中国人以及非洲人的面孔都能很好的识别;6 个月大时能够识别中国人和美国白人,但对不能识别非洲人面孔;9 个月大时只能识别中国人的面孔,不能识别美国白人和非洲人的面孔。 而在另外一些互相印证的实验中,我们还惊讶地发现,新生儿即便猴子的脸也能轻易辨认,而与白人生活在一起的中国婴儿将始终保持对白人面孔的良好识别——这意味着“种族”概念既不是固定的,也不是先天的。换句话说,人类会在成长中逐渐失去对罕见面孔的辨认能力,而越来越专注地识别常见面孔。 这些日本猕猴的面孔对于成年人来说没有任何可识别的特征,但对于新生儿来说却是一张张个性的面容 对此现象也有很多解释,一种相对传统的解释是从进化心理学出发,认为将人脸识别的范围缩小有助于提高群体认同,排除斥异己,增强族群的凝聚力。但这种看法很难站得住脚,因为对任何一个族群来说,竞争最激烈的都是与自己同种族的相邻族群,而不是远在另一块大陆上的“外国人”。 而另一种更合理的解释是,作为一种典型的认知窄化现象,跨种族效应是大脑人脸识别系统过度拟合的结果,以提高信息处理的速度。 举个例子,如果给一个孩子很多动物图片教他认识鸟类,他会渐渐地掌握“两只脚,长翅膀,有羽毛,嘴很硬”的是鸟,在判断企鹅这样个性的鸟类时还要多琢磨一阵;但如果这些鸟类图片都是鸭子,这个孩子就会渐渐地确信“鸟还要有扁嘴、长脖子和蹼”,错误但迅速地将乌鸦和麻雀扫出鸟类的范畴。 黑天鹅是人类认知中最典型的“过度拟合”——见过了太多白天鹅,就不能相信世界上还有黑天鹅了 同样,人脸识别系统如果长期适应于某些特有的面部特征,比如东亚人较小的眼睛,白种人较高的眼眶,非洲人较扁的鼻子,也会将自己调整得更加针对这些特征,而对超出这个范围的特征日渐迟钝,这会释放不需要的信息处理能力,提高关键信息的处理速度——只要没人拿一套新的鸟类图鉴问那个孩子,那这个孩子永远都不需要知道猫头鹰也是鸟。 所以话说回来,这样的脸盲症其实很好“治疗”,只需多看看外国人,特别是有意识地提醒自己不要混淆,就能让人脸识别系统重新拟合,校准到恰当的程度上。 2015年韩国小姐评选,也是一份亚洲人脸识别的大考卷          (大象公会,图片来源网络) 

科学家们找到了「吃不胖」的基因

尽管科学家们尚未完全理解造成肥胖的机制,且因人而异,但遗传与肥胖之间还是有联系的——您或许早已发现,身边有些朋友怎么吃都不会胖。 现在,新研究确定了可能起作用的基因。它被称为ALK(间变性淋巴瘤激酶),已知该基因的突变与某些癌症有关,并被确定为肿瘤生长的驱动力。 最新研究发现,在BMI较低的瘦弱个体中出现了两种特定的ALK变异——在体重正常的个体中没有。该研究分析了爱沙尼亚“生物数据库”中47102名年龄在20至44岁的人类的DNA——从爱沙尼亚大部分人口采集到的生物学数据库。 加拿大不列颠哥伦比亚大学的医学遗传学家约瑟夫·彭宁格说:“我们想了解为什么。大多数研究者研究肥胖症和肥胖症的遗传机制。我们只是转了个方向,研究不会胖的遗传机制,并借此研究肥胖症,从而开辟了新的领域。” 在对小鼠和果蝇果蝇的后续测试中,关闭了ALK基因的动物比正常个体瘦弱,即使老鼠被研究人员投喂了大量的增重食物。 进一步的测试表明,没有ALK基因的小鼠的体重和体脂水平低于正常体重。 当然,相关不是因果。但是研究人员认为,该基因在大脑中高度表达,作用或许是调控人体燃烧脂肪以及如何存储能量。 尽管如此,到目前为止,基因和瘦身的直接联系仅仅存在于果蝇和小鼠中。尽管对该基因与癌症的关系进行了广泛的研究,但关于ALK基因在人类生理学中的作用,我们仍不清楚。 有希望的方面是,科学家已经知道如何抑制人体内的ALK,因为它在癌症发展中具有重要影响,因此进一步的实验是可行的。 彭宁格说:“如果考虑到这一点,我们可以关闭ALK并减少ALK功能以查看是否确实可以致瘦,这是可实现的。ALK抑制剂已在癌症治疗中使用。这是有针对性的。我们可能会抑制ALK,实际上我们正打算这么做。” 还需要进一步研究来:ALK如何平衡新陈代谢并在分子水平上导致更瘦的体型。 即使在ALK突变和对增重抵抗之间建立了明确的联系,那也可能只是遗传因素的一部分——如先前的研究所暗示的那样。 ALK说:“从生物库中可以了解很多。但是,就像万事万物一样,那不是生命的最终答案,但它们是非常好的起点,是与人类健康非常重要的联系。” 该研究已发表在Cell上。(煎蛋,图片来源pixabay)

超越人眼的仿生眼 分辨率更高黑暗中能视物

研究人员说,他们创造出了仿生眼的概念原型机,性能可以超越人类的肉眼。 香港科技大学的研究人员范志勇(音译)对《科学新闻》说:“将来,我们可以拥有更好的视觉假体,或安装给类人机器人。” 著名的《自然》杂志上今天发表了他们的论文,其中提及,仿生眼本质上是一个三维人工视网膜,其特征是高度密集的极其光敏感的纳米线阵列。 在范的带领下,该团队在弯曲的氧化铝膜上衬上了由钙钛矿制成的微小传感器,钙钛矿是可用在太阳能电池上的感光材料。 模仿大脑视觉皮层的电线将这些传感器收集的视觉信息中继到计算机进行处理。 纳米线非常灵敏,它们可以超过人眼的光学波长范围,从而使其能够响应800纳米波长(可见光和红外辐射之间的阈值)。 这意味着当人眼一抹黑时,仿生眼却可以在黑暗中视物。 范说:“使用仿生眼的人类将获得夜视能力。” 研究人员还声称,眼睛对光的变化的反应速度比人的眼睛快,从而使其能够在短时间内适应明暗的变化。 人造视网膜的每平方厘米可容纳约4.6亿个纳米尺寸的传感器,使人体视网膜中估计的1000万个细胞相形见绌。这表明它可以超越人眼的视觉保真度。 范对Inverse表示,“目前我们尚未展示出分辨率的全部潜力,”他承诺最终“使用我们的人造眼的用户将能够看到更小的物体和更远的距离”。 现在的问题是这样,我们拥有了超越人眼的新硬件,但是,暂时还没搞定接入硬件的接口,以及与硬件的通信协议 但有些人充满希望。 威斯康星大学麦迪逊分校的电气工程师姜洪瑞(音译)对《科学美国人》说:“我认为大约10年后,我们应该就能看到这些仿生眼投入实用。”(煎蛋,图片来源pixabay)

公鸡为什么早上打鸣?这个问题难倒了科学家

公鸡在早上咯咯咯打鸣,对于大多数人来说,似乎是一个理所当然的现象。在许多国家,公鸡的啼叫被当作破晓的象征。 但"公鸡为什么会在早上打鸣"?这个问题可不简单,甚至难倒了科学家。 也许你不会相信,直到 2013 年才有科学家就这个问题进行了认真解答,并发表了一篇论文。 首先,我们得知道,公鸡在一天中的任何时候都会叫,并不是只有早上才会叫。有时候,公鸡会因为有其他动物的入侵、宣告领土或其他公鸡的威胁,把啼叫作为警告。不过,没事的时候,它们确实是早上叫得最多。 多年来,科学家认为公鸡之所以在早上打鸣,是因为太阳升起后,光线由暗至明,公鸡受到光线的刺激而做出反应。不过,有些人认为,公鸡不是受到光线刺激,而是知道早上要来了才打鸣的,也就是说,公鸡有时间概念,到了早上就像闹钟一样叮叮叮地响个不停。 日本名古屋大学的科学家们决定做一个实验,来看看到底哪个说法才对。 科学家先找了一批公鸡,观察它们在正常情况下的啼叫频率。结果发现,一天下来,公鸡不仅在早上会叫,在喂食时也会鸣叫。并且那些叫嚷在最前面的总是想获得更多的食物。 在正式的实验中,科学家对公鸡所处的封闭房间的光照进行了控制:光照 12 小时,然后关灯 12 小时,重复两周。结果发现,在规律的光照下,公鸡会在光照来临前两小时左右开始打鸣。 科学家还有一个有趣的发现:地位优势明显的鸡叫得比其他鸡更早一些,地位最高的公鸡有破晓的最优先权。然后按顺序挨个打鸣,地位最低的只能在其他鸡叫完后默默垫个底。另有研究也证实,地位越低的公鸡,打鸣的频率也越低。以上发现说明,打鸣确实是公鸡宣扬地位的一种方式。 在之后的两周,这一屋子的公鸡将进入全面的"黑暗时代",即 24 小时无光照。科学家发现,在第一周"黑暗时代"里,这些公鸡似乎还能记得之前 12 小时规律光照实验中大概的时间,在要有光照的时候开始打鸣。 然而,随着时间的推移,公鸡似乎慢慢出现了偏差,对于它们来说,原本周期是 24 小时一次破晓打鸣的,全黑后变成了 23.8 小时一次,相差了 0.2 小时,也就是说,在黑暗环境下,公鸡对时间的感知出现了问题。这种打鸣的规律性逐渐被打破了,它们不再相对固定地打鸣,这说明光照确实影响了公鸡打鸣。 在黑暗条件下,科学家试图通过随机时间的光照和播放公鸡的啼叫来欺骗它们。结果发现,虽然这些刺激确实会引起一些鸣叫,但如果这种刺激是在之前光照开启的时间前后,那么它们打鸣会比其他时间点更频繁。 因此,科学家得出结论:公鸡打鸣主要是由内在的生物钟调节的,同时会受到外部环境的影响。此外,由于公鸡在一天中的其他时间不会像光照前后(黎明)那样强烈地鸣叫,研究人员认为公鸡的"内部时钟优先于外部信号"。 至于公鸡为什么在早上叫的最多这一点,科学家们还没有完全弄清楚。不过,考虑到打鸣是公鸡宣扬地位的一种方式,也许公鸡深谙 "一日之计在于晨"的道理,在早上通过打鸣确定自己的地位,可不能从一大早就乱了套。(科普中国,图片来源pixabay)

通过基因方法消灭蚊子取得了重大进展

近日,来自英国伦敦帝国理工学院的研究人员在《自然·生物技术》杂志上发表论文称,他们通过改造冈比亚疟蚊(Anopheles gambiae)的基因,扭转了蚊子后代的性别比例,从而使其产生更多的不咬人的雄性后代。 此外,该研究还结合了“基因驱动”技术,可使蚊子的种群彻底崩溃。这是第一个成功扭转性别的基因驱动案例,将来有望在控制自然疟蚊数量方面取得成效。 世界上大约有3500种蚊子,其中有40种蚊子能够携带疟疾。仅2018年就有2.28亿疟疾病例,40.5万人因此死亡,所以我们亟需采取新的干预措施来根除疟疾。 冈比亚疟蚊是撒哈拉以南非洲地区主要的疟疾传播媒介。科学家们希望改造后的蚊子能够通过基因驱动将性别扭转因子释放到自然界,在当地携带疟疾的蚊子种群中传播雄性偏好,最终导致蚊子种群崩溃。 此外,在种群崩溃之前,这种基因改造还能够减少吸血传播疾病的雌蚊的数量。 帝国理工学院生命科学系的首席科学家Andrea Crisanti教授说:“这项研究是一个重要的里程碑,它实现了我们一直以来的梦想:改变疟蚊后代的性别比例,只产生不咬人的雄性蚊子。有了驱动性别扭转的因子,我们就可以开发出控制疟疾的基因载体,从而根除这种疾病。” 改变疟蚊后代性别比例的原理是在精子产生的过程中利用DNA切割酶破坏X染色体,从而产生以雄性为主的后代群体。虽然类似的方法之前就存在,但传播的初始频率非常低,而新研究结合了基因驱动技术,能够使这种突变实现近100%的遗传,而非像正常交配那样只有50%的几率。 将性别扭转因子与基因驱动相结合也增加了系统的稳健性。这种基因改造对雄性蚊子没有伤害,没有“健康成本”,所以蚊子更有可能通过交配传递这些基因,这意味着这种基因改造可以有效地传播。 研究表明,虽然最初只有一小部分蚊子拥有这种基因修饰(2.5%的释放频率),但这种带有雄性倾向的基因能够在蚊群中迅速传播,而不会被耐药性所阻止,这表明这种方法在控制自然界中携带疟疾的蚊子时拥有巨大的潜力。 这篇新论文的共同作者Alekos Simoni博士说:“这个新结果非常令人兴奋,很高兴看到这一系列项目进入下一阶段。最初,没有人知道这项技术是否会起作用,而我们把一个新的理论想法变成了在实验室中被证明有效的东西,这有可能拯救数百万人的生命。” 由于这项研究是在实验室里的蚊子身上进行的,在研究人员考虑将转基因蚊子释放到野外之前,还需要进行更多更大规模的实验,评估食物的竞争、交配动力和其他生态因素对基因驱动的命运的影响。 (科技工作者之家—科界App,图片来源pixabay)

心灵感应真的存在?脑神经元之间竟可无线通讯

科学家认为,他们发现了一种以前未知的神经通讯形式,可以在大脑组织中自我传播,并且是无线地从一个大脑组织部分的神经元跃迁到另一部分——即使已经通过外科手术将神经元之间的物理连接切断了。 这一发现始于2019年2月,是一种与传统认知的机制无关的神秘过程(如突触传递,轴突运输和间隙连接)。 凯斯西储大学的神经和生物医学工程师多米尼克·杜兰德(Dominique Durand)解释说:“除了这是一种全新的神经通讯方式外,我们基本上一无所知。” 在此之前,科学家们已经知道,除了已有大量研究的连接方式(如突触传递)外,神经通讯还涉及更多的内容。 例如,研究人员数十年来一直知道,大脑表现出缓慢的神经振荡波,我们不清楚其目的,但是当我们睡觉时就会出现在大脑皮层和海马中,因此被认为在巩固记忆中发挥作用。 艾伯塔大学的神经科学家克莱顿·迪金森(Clayton Dickinson)解释说:“这种输入和输出解耦的缓慢网络节奏在功能上的相关性仍然是一个谜。但是,首先要阐明引起它的细胞和细胞间机制,这可能更容易解决。” 为此,杜兰德和团队研究了从断头小鼠身上提取的海马切片中的脑电波的慢周期活动。 他们发现缓慢的周期性活动会产生电场,进而激活邻近的细胞,从而构成一种没有化学突触传递或间隙连接的神经通讯形式。 杜兰德说:“我们很早就知道了这些波,但是没人知道它们的确切功能,也没人相信它们会自发地传播。我一直在研究海马体——它本身只是大脑的一小部分——已有40年了,这让我感到惊讶。” 这种神经活动实际上可以通过施加弱电场来调节(增强或阻止),并且与另一种被称为“神经耦合”的细胞通讯方法类似。 他们最激进的发现是,当这两部分保持紧密的物理距离时,这些电场可以越过被切断的大脑组织中的完整间隙激活另一部分的神经元。 如果您认为这听起来十分怪异,那不用担心,你不是唯一的一个。《生理学期刊》的审查委员会坚持要求,在论文发表前,重现实验结果。 杜兰德说:“令人瞠目结舌,对我们以及迄今为止我们所告知的每个科学家而言,他们都难以置信。但是自从实验开始以来,我们每轮实验都证实了这一点。” 要弄清楚这种怪异的神经通讯形式是否正在人脑中发生,还需要进行大量研究,更不用说解码它的确切功能了,但是目前,我们已经做出了令人震惊的科学发现。(煎蛋,图片来源pixabay)