欢迎收看⼀周科技。本期你将看到:①植物也会发声;②3D打印蛋糕;③⻉多芬死因之谜;④⾮周期密铺图案;⑤纳⽶注射器。
在缺⽔或受伤时,很多植物会发出颇为响亮的“尖叫”——只不过,这声⾳频率太⾼,⼈⽿并不能直接感知。研究者⽤⻨克⻛记录了包括仙⼈掌在内多种植物发出的声⾳。最近,这⼀研究发现发表在了《细胞》期刊上。研究者架起⻨克⻛,记录下了番茄、烟草、仙⼈掌、葡萄等多种植物发出的声⾳。
这些植物在健康时相当安静,但在缺⽔或受伤时,它们则会频繁产⽣40-80千赫兹的超声波,甚⾄1⼩时就会“叫”上⼏⼗次。这种声⾳的⾳量相当可观,在3-5⽶远处依然可以检测到。植物发出“尖叫”的原理尚不明确,它可能与维管系统中⼩⽓泡的⽣成和破裂有关。研究者认为,这些声⾳或许可以被昆⾍等动物听到,也有可能被其他植物感知,但它具体会产⽣什么影响⽬前仍是未知数。
监测声⾳或许也能帮助⼈类更好地了解植物的健康状况。
最近,哥⽐亚⼤学的⼯程师们创造了全新概念的甜品——⼀块3D打印蛋糕。虽然被叫做“蛋糕”,但这块甜品其实并不是⼈们想象中蓬松柔软的样⼦。它有超过70%都由全⻨饼⼲加⻩油和⽔调成的糊糊打印⽽成,因为在研究者测试的原料中,只有这⼀种⾜够牢固,能在打印中负责维持形状。
“蛋糕”还加⼊了花⽣酱、巧克⼒酱、⾹蕉泥等成分的夹⼼,⽤激光加以“烤制”,并在表⾯加上樱桃淋酱与奶油霜作为点缀。每⼀块甜品需要30分钟左右时间打印。在未来,⻝物打印机或许能让烹调过程完全⾃动化,并制造出全新的饮⻝体验——不过⽬前看来,这成果⼤概距离推⼴还差得很远。
著名作曲家⻉多芬到底是得什么病死的?最近,科学家⾸次成功对⻉多芬的头发进⾏基因分析,为这个延续近⼆百年的谜题带来了新的线索。
研究者分析了8件据说是⻉多芬头发的收藏品,确定了其中5个样本来⾃同⼀位欧洲男性——他⼤概率就是⻉多芬本⼈。他们进⼀步对这些确认过真伪的样本进⾏了测序分析。⻉多芬⽣前⻓期受到听⼒减退与胃肠不适困扰,症状与⼫检记录还显示他在⽣命最后阶段出现了严重的肝病。在基因检测中,研究者并未找到⻉多芬⽿聋的原因,但确实发现了不⽌⼀种增加肝病⻛险的基因,以及这位作曲家感染⼄肝病毒的证据。
看起来,他的死亡应该归因于基因、饮酒和病毒共同作⽤下出现的肝损伤。
最近,⼏位数学家展示了⼀种特别的图形。他们声称,只⽤这⼀种图形就可以不留缝隙地铺满⽆限⼤的⼆维平⾯,同时拼砌图案永远不会出现周期性重复。论⽂作者将这种⾮周期密铺图形称为“礼帽”(hats),它共有13条边。⼏⼗年来,数学家们⼀直在探索不同的⾮周期密铺图案,并想尽办法⽤最少的图形来实现它。
在上世纪70年代,数学物理学家罗杰·彭罗斯成功将⾮周期密铺所需的图形种类降到了2种。在此之后,⼈们⼀直在寻找只⽤⼀种图形实现⾮周期密铺的⽅法。新论⽂作者宣称他们已经成功做到这⼀点,并附上了两种证明,⽬前论⽂尚未经过同⾏评议。不过,这个有趣的发现也引来了质疑:在密铺图案中,论⽂作者把部分“砖块”进⾏了镜像翻转,这依然算是只⽤了⼀种图形吗?
科学家制造出了⼀种新型“纳⽶注射器”,它可以准确识别特定类型的⼈类细胞,并将药物注⼊细胞内。这种精准的细胞内注射未来有望⽤于治疗疾病。这种“纳⽶注射器”的原型源于⾃然界,它原本是光杆状菌(Photorhabdus属)⽤来杀死昆⾍的武器。研究者利⽤AI蛋⽩质分析⼯具AlphaFold调整了“注射器”的分⼦结构,使它的结合⽬标转变为⼈类细胞表⾯的受体。
初步试验显示,经过重新设计的“纳⽶注射器”能够准确辨别特定类型的⼈类细胞,并能成功将蛋⽩质、基因编辑⼯具等成分注⼊⽬标细胞内。不过,要想将它⽤于医疗,还需要解决免疫反应等⼀系列问题。