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科学
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发表于2018年10月12日 16时28分 星期五
来自软头发的黑洞
霍金去世前的最后一篇论文由他在剑桥和哈佛的合作者发表在预印本网站 arXiv 上。这篇标题为《Black Hole Entropy and Soft Hair》的论文署名作者除了霍金,还有 Sasha Haco、Malcolm J. Perry 和 Andrew Strominger,内容与黑洞信息佯谬(Black hole information paradox)有关。信息佯谬是指黑洞蒸发消失之后原来的信息丢失的问题。黑洞也有温度,因此不可避免它会向太空散发热量,黑洞的最终命运将是蒸发消失,但问题是黑洞里的信息哪里去了?量子理论认为信息永不丢失。霍金及其合作者后来认为至少有部分信息保留了。在最新论文中,霍金及其合作者认为,黑洞的熵可能被环绕视界的光子记录了下来。他们将这些光子称为“软头发(Soft Hair)”,能用于解释黑洞熵
长城
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发表于2018年10月12日 13时02分 星期五
来自同性恋也能有后代
为什么包括人类在内的哺乳动物必须通过有性繁殖才能留下后代,而动物世界的其它动物并不遵守相同的规则?许多雌性鱼类、爬行动物、两栖动物和鸟类都能无性繁殖。中科院的研究人员现在创造出了没有父亲只有两位母亲的小鼠,试图找到打破哪些规则能实现无性繁殖,以此更好的理解为什么有性繁殖对哺乳动物如此重要。他们的论文发表在《Cell Stem Cell》期刊上。研究人员利用了一只母鼠的卵子和另一只母鼠的单倍体胚胎干细胞,使用基因编辑技术剔除三组遗传指令使它们能互相兼容。两名父亲产生的后代只生存了 48 小时就死亡了,但两名母亲的后代则能健康生长。这项研究显示同性夫妇产生自己的健康后代是可能的,但需要克服伦理和安全方面的担忧。同性繁殖的成功率非常低,有性繁殖不会消失。
科学
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发表于2018年10月04日 14时21分 星期四
来自
千面 写道 "地球上超过10%的人有肾结石,而肾结石有70%的成分是草酸钙。过去人们认为草酸钙在肾脏里不会溶解,都是通过手术移除。而最近科学界们利用地球生物学给岩石切片的技术和各种光学显微镜技术,从地质学和生物学的角度分析草酸钙在肾脏里结晶、生长和溶解过程,为人们研究生物矿化过程和肾结石的非侵入式治疗手段提供灵感,也许未来就可以不通过外科手术就能溶解肾结石。研究报告发表在《Scientific Reports》期刊上。"
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发表于2018年10月03日 23时42分 星期三
来自创造论
2018 年诺贝尔化学奖授予了三名利用直接演化的生物化学家:加州理工教授 Frances H. Arnold 因设计出酶的直接演化而获得一半奖金,她也是第五位获得该奖的女性;密苏里大学的 George P. Smith 和英国剑桥的 Gregory P. Winter 爵士研制出肽和抗体的噬菌体展示技术而分享另一半的奖金。化学奖评选委员会称,数千年来,人类利用选择性育种创造出对我们有益的动植物;今年的化学奖得主迈出了下一步:利用直接演化加速创造出具有有用属性的蛋白质。直接演化推动了化学领域的革命,它允许研究人员模拟相同的自然界演化过程但速度提高数千倍去创造出可用于制药、可再生能源,工业化学等领域的有用酶。
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发表于2018年10月03日 16时30分 星期三
来自江湖
旋转的诺贝尔 写道 "诺贝尔奖每个奖项只有三个名额的限制可能已经不适合 21 世纪的科研。本周一美国和日本的两名科学家因在癌症免疫疗法理论的贡献而获得诺贝尔生理学或医学奖,但公认在发展癌症免疫理论上做出重要贡献的科学家不止这两位。" 在本庶佑和 Gordon Freeman 的团队发现 PD-1 前,Mayo Clinic 的陈列平(Lieping Chen)博士领导的团队发现了人类版本的 PD-1 叫 PD-L1,陈博士还发现了 PD-1/PD-L1 组合效应是否以及何时会让免疫 T 细胞攻击肿瘤。目前就职于耶鲁大学的陈称,因为三个名额的限制,许多科学家花了大量的时间推销自己,而不是去发现去解决问题。去年颁发的 Warren Alpert Foundation Prize 也是授予了癌症免疫疗法理论的研究者,获奖者一共有五人,除了今年的诺贝尔奖得主外,还有陈列平和哈佛医学院的 Gordon Freeman 和 Arlene Sharpe。Freeman 对自己没有得到认可表示失望。
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发表于2018年10月02日 23时16分 星期二
来自活着领奖
瑞典皇家科学院宣布三名激光物理学家分享了 2018 年的诺贝尔物理学奖,其中包括了至今最年长的获奖者、96 岁的 Arthur Ashkin,以及 Gérard Mourou 和 Donna Strickland,后者是玛丽居里和 Maria Goeppert-Mayer 之后第三名获得诺贝尔物理学奖的女性,也是 55 年来首位获得该奖的女性。Ashkin 于 1970 年代和 1980 年代在贝尔实验室发明了光镊,利用激光束束缚和控制单个原子大小的物体,这项技术对于 DNA、病毒、细菌和活细胞相关的研究非常有帮助。这项研究也是激光冷却和捕获原子的基础,使得朱棣文等三名物理学家获得了 1997 年度的诺贝尔物理学奖。法国物理学家 Mourou 和加拿大物理学家 Strickland 在 1980 年代研发出了名叫啁啾脉冲放大(chirped pulse amplification)的极其短暂的致密激光脉冲,它如今已广泛用于全世界各个科学领域,不限于物理学。Mourou 当时是 Strickland 的博士生导师。
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发表于2018年10月02日 11时37分 星期二
来自
CERN 上周举办了第一届 High Energy Theory and Gender 研讨会,讨论最近的高能物理和宇宙学理论发展,以及在高能物理领域的性别和机会平等。意大利比萨大学的教授 Alessandro Strumia 发表了名为“Experimental test of a new global discrete symmetry”(PDF)的主题演讲,列举图表和数据称科学领域存在对男性的性别歧视,公开抱怨在最近的职位招聘中提拔了女性同事而不是他(如图所示),Strumia 称,“物理学是男性发明和建立起来的,靠的不是邀请。”他的演讲招致了批评,CERN 随后发表声明称他对个人进行攻击的行为在任何专业背景下都是不可接受的,宣布停止其在 CERN 的任何活动,即时生效,等候调查。
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发表于2018年10月01日 19时13分 星期一
来自反推
2018 年诺贝尔生理学或医学奖授予了美国免疫学家 James Patrick Allison 和日本免疫学家本庶佑,以表彰其发现抑制负免疫调节的癌症疗法。癌症每年导致数百万人死亡,是人类面临的最大健康挑战之一。今年的两位诺贝尔奖得主通过其发现建立了一个新的癌症治疗原则:激活免疫系统的内在能力去攻击癌细胞。James P. Allison 在研究一个已知具有抑制免疫系统的蛋白质 CTLA-4 时认识到解除抑制功能能释放免疫细胞去攻击肿瘤。本庶佑在研究另一个免疫系统蛋白质 PD-1 时发现它也具有抑制免疫系统的功能,但使用了不同的机制。
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发表于2018年09月27日 18时44分 星期四
来自一眨眼就过去了
东京大学和日本国立天文台的研究团队在预印本网站 arXive.org 发布研究报告称,即便宇宙继续膨胀下去,构成物质的原子分散开来,世界迎来终结至少是在 1400 亿年以后。围绕起源于138亿年前大爆炸的宇宙如何终结,存在各种学说,包括再度缩成一点的“大挤压” (Big Crunch)和膨胀至无限大致使物理法则不再成立的“大撕裂”(Big Rip)等。研究团队根据昴星望远镜对 1000 万星系的观测以及暗能量影响认为,宇宙质量并未大到能阻止膨胀,但“要达到无限大需要很长时间,宇宙在一段时间内是安宁的”。他们得出结论,膨胀不会停止,在 1400 亿年后达到无限大。
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发表于2018年09月27日 14时57分 星期四
来自教主为尊
科学史学家重新发现了伽利略在 1613 年 12 月 21 日写给朋友署名为“G.G.”的信函(如图所示),这封信提供了迄今为止最有力的证据,表明伽利略在与宗教当局的战斗开始时,曾试图淡化自己的主张。这封新发现的信中有修改痕迹,笔迹分析表明是伽利略写的。他将经过编辑的版本发给朋友,并敦促后者把它送到梵蒂冈。这封信已经被英国皇家学会持有至少 250 年了,但没有引起历史学家的注意。这封信有两种不同的版本,由于原信被认为已遗失,因此此前不清楚是愤怒的牧师是否篡改了这封信,以凸显伽利略的异端邪说,或者是伽利略写了一封措辞强硬的信,但之后又决定放缓语气。
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发表于2018年09月26日 19时48分 星期三
来自有了懒觉的理由
根据发表在 PNAS 期刊上的论文,对小鼠的研究发现,SIK3 的特定突变能对睡眠产生深远影响。研究小组发现,睡眠和清醒时的脑波活动的特定模式反映,改变 SIK3 蛋白质的第 551 位氨基酸可使非梦睡眠时间延长,这种小鼠在夜间的清醒时间更短,而正常小鼠(夜行动物)通常是很活跃的。研究小组还关注了突变发挥作用的分子机制,他们发现,突变形式的 SIK3 不能结合或修饰 PKA 和 14-3-3 蛋白质等其他分子,阻止了下游信号,最终影响了调节睡眠/唤醒周期系统。
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发表于2018年09月25日 20时36分 星期二
来自以后不用摩擦了
千面 写道 "人们一直以为缺氧环境中会有发电的细菌,但却忽略了同样处于缺氧环境的微生物——肠道微生物。加州大学伯克利分校的研究人员发现人体胃肠部位有一种特殊的发电细菌,也就是经常引发腹泻的单核细胞增多性李斯特氏菌,它的发电机理与之前人们发现的发电细菌完全不同。论文《A flavin-based extracellular electron transfer mechanism in diverse Gram-positive》发布在《自然》期刊上。"
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发表于2018年09月25日 17时23分 星期二
来自13 只猴子来了
科学家首次证明,一种受争议的基因工程技术能在复杂物种中间快速传播自毁基因修饰。研究报告发表在《Nature Biotechnology》期刊上。科学家利用基因编辑技术 CRISPR 设计出一种能在同族之间快速扩散不孕突变的转基因蚊子。在伦敦一个高度安全的地下实验室里,携带突变的蚊子被释放到装满普通蚊子的笼子里,所有蚊子最终全部被消灭了。蚊子会携带各种病菌,其中通过蚊子传播的疟疾每年导致 40 多万人死亡,大部分儿童年龄不到五岁。在实验中,蚊子没有表现出降低突变效力的进一步突变。研究人员强调,在试图将转基因蚊子释放到野外前,还需要更多研究确保其安全性和有效性。
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发表于2018年09月23日 19时15分 星期日
来自RIP
2009 年诺贝尔物理学奖得主,被称为光纤之父的高锟于 9 月 23 日下午在沙田白普理宁养中心离世,享年 84 岁。高锟 1933 年 11 月出生于上海,祖贯江苏金山,出身书香门弟。祖父高吹万是清末江南著名书画家,父亲高君湘律师是美国密西根大学法学院博士。高家 1948 年移居台湾,高锟之后再随父亲携家眷迁往香港,1949 年进入香港圣若瑟书院,其后到英国升学和工作。1966 年他在英国做出划时代实验,证明用石英基玻璃纤维可以长距离传递信息。1970 年高锟回香港,担任香港中文大学电子系创系教授,1987 年升任香港中文大学校长,至 1996 年退休。2002 年高锟证实患上早期阿兹海默病,为协助阿兹海默症患者和家属,高锟及夫人黄美芸翌年成立高锟慈善基金。
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发表于2018年09月23日 13时24分 星期日
来自懒
千面 写道 "发表在 Neuropsychologia 的一项研究表明,大脑似乎更喜欢不消耗能量的久坐。尽管现代社会人们一直在强调运动对身体健康的重要性,但运动或者是坚持运动是一项极具意志力和自制力的活动,科学家们最近通过脑电图发现,要去运动,你的大脑皮层需要考虑很多东西。"
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发表于2018年09月20日 21时18分 星期四
来自不用塑料就一劳永逸了
子幼虫孑孓一点儿不挑食。它们在栖息的池塘和水坑中滑行,在此过程中产生的水流会将微小的食物颗粒送入孑孓口中,而一些微小塑料碎片也很容易进入其口中。一项新研究表明,这些“微塑料”即使在蚊子从水中飞出后仍会残留在它们的肚子里,从而使蚊子的陆地捕食者面临吸入污染物的危险。成年蚊子弃水后,可以把幼虫时吃下的塑料碎片带到新的栖息地。这意味着,鸟类、蝙蝠和蜻蜓等陆栖捕食者以蚊子为食后,可能会受到不健康剂量的微塑料污染,这些微塑料来自它们的猎物出生时的污染水域。
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发表于2018年09月20日 21时14分 星期四
来自所以要坐月子
对小鼠的研究发现,第一批进入肠道的细菌具有持久的影响。在研究中,研究人员每次收集一种菌群,将不同的菌群从成年小鼠引入年轻、基因相同的小鼠的胃肠道。结果表明,被引入后的成年小鼠菌群与首次引入的菌群相似。即使用四种不同细菌的鸡尾酒形式进行引入,研究人员也反复发现,第一个进入的细菌对肠道菌群如何发展产生最持久的和最强的影响。 当微生物在生命早期在肠道内生长增殖时,它们具有长期的持续性的影响,这意味着,通过出生后立即引入有益细菌,可以潜在地建立促进健康的菌群。婴儿配方奶粉中添加了益生菌已经在一定程度上做到了这一点,
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发表于2018年09月19日 17时25分 星期三
来自来一碗核面条
中子星中的致密材料“核面条”可能是宇宙中最高强度的材料。中子星是大质量恒星演化末期经引力坍缩发生超新星爆炸后留下的致密核心,它的直径只有 10 至 20 公里,但密度极高,每立方厘米的物质就可能达到十亿吨。科学家利用计算机模拟发现,破坏核面条所需的力一百亿倍于钢铁。他们的论文预印本)发表在《Physical Review Letters》期刊上。研究人员猜测中子星的内部可能并不均匀,它可能会经常产生引力波,但引力波的强度不足以被地球上的引力波探测器探测到。
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发表于2018年09月18日 21时02分 星期二
来自外星人画的
科学家从一个南非洞穴内发现了一个已知最早的绘画—— 一幅抽象的、大约在距今 73000 年创造的蜡笔画。大约 10 万年前到 72000 年前,史前人类生活在南非的布隆伯斯洞穴中。早期的发掘工作已经表明了他们是一群懂艺术的人——考古学家在这个遗址发现了由海蜗牛壳制成的珠子,以及一些上面刻着几何图案的骨头和大块的赭石。挪威伯根大学的 Christopher Henshilwood 及其同事发现了一块 4 厘米长的鹅卵石,上面用十字形画了 9 条线。这些线条似乎是用赭色的蜡笔画出来的。这幅画让研究人员第一次了解到布隆伯斯洞穴的史前居民是如何使用赭石作为颜料的。这一发现与史前时代大约同时期的尼安德特人的成就相匹配。
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发表于2018年09月17日 20时32分 星期一
来自没多人能长跑了
虽然今天的人类习惯了沙发土豆式的生活方式,但长跑的能力就在我们的基因里。通过长跑基因,我们的祖先能征服更多土地,躲避掠食者,并最终成为地球的统治者。 大约 20 年前,UCSD 的 Ajit Varki 和同事发现了人类和黑猩猩之间存在差异的一个基因:CMP-Neu5Ac Hydroxylase (CMAH)基因被用于制造名叫唾液酸的糖分子,人类携带的 CMAH 版本是破裂的,不能制造糖分子。在最新研究中,Varki 的团队探索了 CMAH 基因对肌肉和奔跑能力是否有影响。研究人员让携带正常版本和破裂版本的小鼠在跑步机上跑步。结果显示,携带人类版本 CMAH 基因小鼠比其它小鼠跑步速度快 12% 跑步距离长 20%。研究团队发现,携带人类版本基因的小鼠腿部肌肉有更多毛细血管,能更有效的利用氧气。但研究人员仍然不清楚糖分子是如何影响耐力的。