周三《自然》刊登的一篇新论文描述了一种潜在有用的方法，可测量正常物质和反质子之类的奇异粒子、K介子等不稳定物质或者是含有奇异夸克的元素之间的相互作用。由于我们仍然不了解使物质成为我们宇宙中主要形式的不对称性，这项工作可能很有用。但研究最引人注目的地方可能是它令人惊讶的数据收集测量方式。一个小型研究小组设法放置了一个反质子，让它围绕着冷却至超流体状态的液氦中的一个氦原子核旋转。然后研究人员测量了反质子轨道跃迁发出的光。在高于液氦成为超流体的温度下，跃迁产生了一个宽峰而不是尖峰。随着温度的下降，宽峰变窄，并最终在转变温度下分成两个独立的峰。这种被称为超精细分裂的分离是由反质子和氦原子核之间的相互作用造成的。可以以这种精度水平检测到它的这一事实表明，实验系统可以告诉这些相互作用背后的反物质和基本物理作用。之前测量液氮中这种分子特性的尝试都失败了，为什么这个实验会成功呢？研究人员认为，成功主要是因为他们实际上是在测量氦池中一种奇怪形式的氦。在其他的尝试中，研究人员测量的是溶解在氦中的分子，这是非常不同的行为。一种观点是氦在被其溶解的任何分子周围形成了一个笼子，而且这个笼子足够大，可以让分子自由移动。

弯曲杆菌是美国食源性疾病的最主要原因，超过了沙门氏菌。两种细菌都可能致命。新闻调查局（Bureau of Investigative Journalism）获得的政府抽样记录显示，2015 年至 2020 年期间，美国公司销售了数万种受到弯曲杆菌和沙门氏菌污染的肉制品。其中一半以上受到耐抗生素菌株的污染，糟糕的卫生条件可能会让问题雪上加霜。家禽公司为主要的杂货店和快餐连锁店供货。Tyson 向麦当劳供应鸡肉，Perdue 为 Whole Foods 供货，这两家公司都为沃尔玛供货。

尽管美国农业部（USDA）认为在家禽中存在一定程度的沙门氏菌和弯曲杆菌可接受，但该部门的记录显示，自 2018 年政府开始报告各个工厂的污染率以来，美国 12 家主要的家禽公司——包括家禽巨头 Perdue、Pilgrim's Pride、Tyson、Foster Farms 和 Koch Foods 多次超过农业部的沙门氏菌可接受水平标准。农业部仍然在对加工厂的弯曲杆菌污染状况进行测试，目前没有追踪这些加工厂是否超过了污染阈值。污染率超过限定的家禽产品批次不必召回，不过反复超过阈值的工厂会被暂时关闭。政府记录还显示，在 2015 年 1 月至 2019 年 8 月期间，12 家美国主要的家禽公司至少 14.5 万次违反了食品安全法——平均每天违反超过 80 次。家禽加工厂的工人还声称，他们有时会被要求处理有腐臭味的肉，还见过将鸡肉和死昆虫一起扔进研磨机，发现政府安全检查员在工作中打瞌睡。

在美国，弯曲杆菌每年造成 100 多人死亡并造成 150 万人感染。它还导致了 40% 的感染性多发性神经炎（Guillain-Barré Syndrome）。然而销售被发现受到沙门氏菌或沙门氏菌污染的家禽产品仍然完全合法。美国农业部认为沙门氏菌和弯曲杆菌的可接受水平因产品而异。例如在离开加工厂的鸡肉产品中，最多可有15.4% 的产品沙门氏菌检测呈阳性，而加工厂仍然可以达到可接受标准。弯曲杆菌的阈值为 7.7%。很多专家认为这些水平过于宽松。

研究人员二十年来一直尝试用大脑成像技术确大脑结构和功能与一系列心理健康疾病——从焦虑、抑郁到自杀倾向——有何关联。但是周三发表在《自然》期刊上的一篇新论文对大部分此类研究是否真的产生了有效的发现提出了质疑。论文作者发现，此类研究往往只有不到 24 个参与者，远低于产生可靠结果所需的人数。论文作者、华盛顿大学圣路易斯分校医学院的精神病学研究员 Scott Marek 表示：“你需要成千上万的人。”他将这一发现描述为对尝试使用成像更好地了解心理健康的典型研究的“直觉”。使用磁共振成像技术的研究通常会带有警告性声明，表示研究样本量较小，以此缓和他们的结论。但论文的另一位作者、华盛顿大学医学院的神经学家 Nico Dosenbach 博士表示，招募参与者很费时间，成本不菲，每小时的报酬从 600 美元到 2000 美元不等。他补充表示，在使用脑成像的心理健康相关研究中，受试者人数的中位数大约是 23 人。这篇《自然》期刊的论文表明，只从两打受试者中提取的数据通常不够可靠，Dosenbach 博士表示，这实际上会产生“大幅夸大”的发现。

我们的宇宙由暗物质和气体巨线构成的网连接起来，这些巨线横跨数百万光年，在密集星系团组成的“节点”处相交。巨大的宇宙网塑造了星系的分布和演化，科学家正试图通过更敏锐的观察和模拟解开网的基本方式。由爱丁堡大学天文学研究生 Callum Donnan 领导的一个团队确定了星系的化学组成与其在宇宙网中的位置之间的重要相关性。周一发表在《自然天文学》上的一项研究显示，“和远离节点的星系相比，靠近节点的星系显示出更高的化学丰富性，”这一发现揭示出宇宙连接的一些神秘力量。

为了解决这个问题，Donnan 和同事检查了新墨西哥州 Sloan 数字巡天（Sloan Digital Sky Survey in New Mexico）观测到的约 10 亿光年内的银河系星系。团队研究了真实星系星际空间中气体的元素组成，这一特性被称为气相金属丰度。结果表明，靠近宇宙网节点的星系富含“金属”，在天文学中，指的是任何比氦重的元素。在靠近网细丝的地方也观察到了较弱的相关性，这些细丝横跨宇宙，将节点连接在一起。团队使用 IllustrisTNG 平台进行了复杂的宇宙学模拟，模拟支持了观测的结果。值得注意的是，这种方法揭示出星系在宇宙网中的位置会调节其化学成分，即使考虑到其他因素——例如宇宙特定区域的密度，情况也是如此。

这自然引出了一个问题，即和沿着宇宙网的细丝分布或分布在“空隙”的星系相比，为什么位于节点附近的星系富含更多的金属？Donnan 的团队找到了两个主要驱动因素：从星系外部吸收气体，以及星系内部恒星和暗物质的演化。星系以散布在星系间介质空间中的气体为食，但距离节点较远的星系消耗的这种外部物质比靠近节点的星系更多。由于星系间的气体是贫金属的，它稀释了遥远星系的富集气体，降低了它们的整体气相金属丰度。节点附近的星系不会消耗太多这种贫金属材料，这有助于使它们在化学上富含更高浓度的较重元素。此外，靠近节点的星系似乎比位于远处的星系更早成熟。这些星系在诞生新恒星和收集暗物质方面处于领先地位，暗物质是构成宇宙大部分物质的神秘物质。

华盛顿大学和加州理工学院的研究人员的新研究表明，过去 20 年北极地区冬季的海冰量减少了大约三分之一。这种下降主要是由于较古老的多年海冰消失。新的卫星数据还显示，冬季北极海冰可能比之前估计的还要薄。研究发表在《地球物理研究快报》上。论文共同作者、华盛顿大学应用物理实验室的极地科学家 Ron Kwok 表示：“对于我来说，关键的收获是北极冬季海冰量的显著减少——冬季冰量在短短的18年内损失了三分之一——与之伴随的是古老的厚厚北极海冰减少以及夏末冰层范围的缩小，这已经被广泛报道。”季节性海冰正在取代更厚的多年冰，前者在夏天完全融化，而不是逐年积累。根据这项新研究，这种转变在很大程度上是造成海冰变薄的原因。Kwok 表示：“北极积雪深度、海冰厚度和体积是三个非常难以获取的指标。”

算法——让程序对数据进行排序、过滤和组合的代码块——是现代计算的标准工具。就像手表里的小齿轮，算法在更复杂的程序中执行明确定义的任务。它们无处不在，也（部分地）正因如此，随着时间的推移，它们经过了精心优化。当程序员需要对列表进行排序时，他们会使用用了几十年的标准“排序”算法。现在研究人员使用被称为机器学习的人工智能分支，重新审视传统算法。他们的方法被称为具有预测的算法，利用了机器学习工具可以提供的、对传统算法处理的数据的洞察力。这些工具重新激发了对基本算法的研究。

MIT 计算机科学家 Piotr Indyk 表示，机器学习和传统算法是“两种截然不同的计算方式，而带有预测的算法是连接两者的一种方式。”“这是一种将两种完全不同的线程结合起来的方法。”最近对这种方法的兴趣不断上升，情况始于 2018 年，当时 MIT 的计算机科学家 Tim Kraska 和 Google 的一个研究团队发表了一篇论文。在论文中，作者表示机器学习可以改进一种经过充分研究的传统算法——布隆过滤器（Bloom filter），该算法解决了一个简单但是令人生畏的问题。

想象你管理着公司的 IT 部门，你需要检查员工是否会访问存在安全风险的网站。你可能会很天真地以为你需要检查他们访问的每一个网站，同已知的站点黑名单比较。如果这个黑名单很大（互联网上不受欢迎的网站可能就是这种情况），问题就会变得很棘手——你无法在很短的加载时间内将每个网站与庞大的列表对比。布隆过滤器提供了一个解决方案，让你可以快速准确地检查任何特定站点的地址（URL）是否在黑名单上。本质上它是通过将巨大的列表压缩成一个较小的列表，提供一些特定的保证的方式做到这一点的。

美国参议院通过了使夏令时在美国永久生效的法案。该法案——《阳光保护法（Sunshine Protection Act）》——赢得了两党一致赞同。此举将使夏令时在 2023 年永久化。如果该法案在众议院获得通过并由拜登总统签署成为法律，意味着美国人将不再需要每年调整两次时钟。健康组织呼吁停止季节性调整时钟，这是一个多世纪前首次在美国采用的一种程序。在上周的众议院听证会上，健康专家将睡眠剥夺和健康问题列为时钟调整带来的负面影响。2021 Economist/YouGov 民意调查显示，近三分之二的美国人希望停止调整时钟。通过让夏令时永久化，立法者优先考虑晚上会有更多阳光，这可以改善我们的健康，并且让一天中最富成效的时间有更多的阳光。最近发表的一项新研究表明，在黑暗中睡觉可降低患上心脏病和糖尿病的风险。研究作者Phyllis Zee博士表示：“研究结果表明，只要在中等室内照明条件下睡一晚，就会损害血糖和心血管调节，这是心脏病、糖尿病和代谢综合征的危险因素。”

发表在 PNAS 期刊上的一项研究表明，在黑暗中睡觉可能会降低患上心脏病和糖尿病的风险。研究人员发现，相比睡在昏暗房间，晚上睡觉时暴露在头顶照明之下会损害睡眠期间的心脏功能，并在第二天早上影响身体对胰岛素的反应程度。他们认为在睡眠期间避免或尽量减少光照量很重要，如果能轻而易举地看清东西，可能就太亮了。研究发现，如果睡眠期间暴露在更多光线之下，身体会进入警觉状态，心率加快，身体无法得到正常休息。

科学家认为，人们不应该开灯，如果确实需要一些光亮——例如为了老年人的安全——应该采用靠近地板的昏暗灯光。颜色也很重要，琥珀色或红色/橙色光对大脑的刺激较小。专家建议，应该远离白光或蓝光。如果室外光照无法控制，遮光窗帘或眼罩是一个不错的选择。对 20 人的研究发现，在明亮的房间里睡了一夜后的第二天早上会出现胰岛素抵抗。这是肌肉、脂肪和肝脏中的细胞对胰岛素反应不佳，无法将血液中的葡萄糖作为能量使用的状况。为了弥补，胰腺会产生更多的胰岛素，随着时间的推移，血糖会上升。

研究主要作者、西北大学范伯格医学院的睡眠医学主任 Phyllis Zee 博士表示：“研究结果表明，只要在中等室内照明条件下睡一晚，就会损害血糖和心血管调节，它们是心脏病、糖尿病和代谢综合征的危险因素。”共同第一作者、西北大学神经学研究助理教授 Daniela Grimaldi 博士补充表示：“我们发现，当你在光线充足的房间里睡觉时，你的心率会上升。”“即使你睡着了，你的自主神经系统也会被激活。这很糟糕。通常来说，你的心率和其他心血管指标在夜间较低，而在白天较高。”