自然每周简报2021年12月14日第106期

来源: 自然

发布日期: 2021年12月14日

本期简报涵盖了多个科学领域的最新研究进展,包括纽结理论、浮游生物进化、金属行星的发现、人体实验的历史、甲龙的新发现、推动人们运动的研究、疫苗对奥密克戎的保护力、癌症生物学实验的可重复性问题以及创造力的研究。

亲爱的读者们:

地球轨道的变化或有助于浮游生物进化;距离地球9秒差距,一个小小的金属行星正在燃烧。本周你还将读到:那些不可饶恕的实验带来了难以抹去的后果;新发现的甲龙拥有坦克身材和战斧般的尾巴;大型研究揭示如何“push"人们去运动;半梦半醒,创意加倍。

最新资讯

1. DeepMind:“解开”纽结

纽结理论学家利用机器学习技术对纽结的数学方程式进行猜测,验证了一个纽结数学方程。

人工智能巨头DeepMind联手数学家探索此前未知的规律并寻求新发现。研究人员利用大量关于纽结的数据训练了一套机器学习算法,发现了一个连接扭结两种性质的方程式——随后该方程式得到严格证明。在另一项测试中,研究小组发现一种与对称性相关的可能模式,数学家们搜寻这类模式已经数十年。纽结理论专家Marc Lackenby感叹:“我非常震惊,机器学习工具在指导直觉方面竟能如此有用。

”(《自然》| 参考文献:《自然》论文)

2. 地球轨道影响浮游生物的进化

颗石藻,例如图中这种赫氏艾密里藻(Emiliania huxleyi),是一种覆盖着名为颗石粒的复杂椭圆结构的海洋浮游生物。地球轨道的变化可能有助于确定海洋浮游生物的进化。

研究人员分析了生活在更新世(从260万年前到11700年前)的颗石藻化石,与地球运行轨道的周期性(约10-40万年)偏差,发现当地球轨道达到高偏心率时,浮游生物多样性增加,此时赤道地区季节变化更大。由于浮游生物的碳酸钙骨架对地球的碳循环做出了重大贡献,“轨道变化、气候和浮游生物进化之间的这种关系,像一种内在节拍,彰显了地球的自然系统。”生物地球化学家Rosalind Rickaby写道。

(《自然》&天空新闻台 | 参考文献:《自然》论文)

3. 小小的金属世界

天文学家发现了迄今为止最小的、以金属为主的行星。这颗行星富含铁,被称为GJ 367b,距离地球9秒差距,每8小时绕其恒星旋转一圈,它有3/4个地球大小,但密度大得多。白天,它的温度可以高达1500℃,热到几乎可以让其内部的铁开始融化。这一发现表明了科学家在寻找极端星球方面的非凡能力。天文学家Lisa Dang说,“这相当夸张。”(《自然》| 参考文献:《科学》论文)

4. 不可饶恕的实验

1942年,面对美国军队爆发的肝炎,生物医学研究人员启动了人体实验,并在战后仍然持续了长达数十年。他们用导致肝炎的病毒感染了超过1000人,包括囚犯、残疾儿童、患有严重精神疾病的人,以及履行社区服务的拒服兵役者(出于宗教、道德或伦理原因而反对战争的人)。历史社会学家Sydney Halpern在她的新书中探讨了导致这一实验的社会、军事和科学背景,其后果永远无法完全评估。(《自然》)

5. 甲龙:坦克身材,尖刺大尾

智利研究人员在智利南极地区发现了一种新的甲龙物种Stegouros elengassen,身长约2米,头部相对较大,四肢纤细,拥有前所未见的扁平叶片状尾巴。古生物学家James Kirkland说,被它的尾巴打一下就像“战斧砍在小腿上”。(《纽约时报》| 参考文献:《自然》论文)

6. 大型研究:怎样让人们动起来

很难说什么手段能推动我们去做那些使自己健康快乐的行为——比如去健身房。研究人员为此进行了一项“大型研究”,克服即使在黄金标准随机对照试验中也存在的局限性。研究背后的想法是让多个小组的研究人员同时从不同的角度研究同一个问题,然后比较结果。研究人员测试了53种诱使人们回到健身房的方法,比如发短信提供兑换积分,或者发现金。结果显示,最有效的是为出席提供极小的现金奖励(仅9美分)。

(《自然》&《纽约时报》| 参考文献:《自然》论文)

7. 奥密克戎(Omicron)可能削弱疫苗保护力

早期数据表明,两剂辉瑞-BioNTech疫苗对抗奥密克戎变种的能力可能不如对抗其他毒株的能力。两家公司在一份新闻稿(未经同行评议)中称,实验室实验表明,加强注射可以提高人体对奥密克戎的抵抗力。病毒学家Alex Sigal说,“我们能指望什么呢?

这是一种高度变异的变体,你总不能指望它什么都不做吧。”Sigal及其在非洲健康研究所的同事发表的一项小型预印本研究发现,接种了两剂疫苗的人的血清样本中,抗奥密克戎的病毒抗体有所下降。另外两项研究也有类似结果。“乐观的一面是,现有疫苗还是可以对付它的。”Sigal补充说。(《自然》| 参考文献:辉瑞-BioNTech新闻发布与medRxiv预印本1、2和3)

8. 癌症生物学实验难以重现

一个长达8年的癌症生物学实验重复项目发现,只有不到一半的实验能够被复制。这一项目名称是“可重复项目:肿瘤生物学”(Reproducibility Project: Cancer Biology),它试图重复53篇高影响力论文中的实验,但最终成功的仅23个,其中仅5项可以完全重复。重复研究的作者表示,“在193个实验中,没有一个描述足够详细到可以设计重复试验的方案。

”只有不到一半的原作者在解决问题时提供了很大帮助。不过批评者认为,一次重复尝试也无法说明全貌。(《自然》| 参考文献:elife 论文1&2)

9. 醒醒!是时候发挥创造力了

刚睡着几分钟就被叫醒,结果志愿者解决了棘手的数学题。研究人员出了一道难题,然后让他们小睡一会儿。大多数达到了半梦半醒状态(也叫N1状态,特点是梦很生动)的人,找出了解决问题的隐藏捷径。相比之下,一直保持清醒以及进入深度睡眠的志愿者解题成功率较低。爱迪生和达利也曾用同样的方法来提高创造力。(New Scientist | 参考文献:ScienceAdvances论文)

我的工作

生态学家Eletra de Souza12岁时,爱上了“一条美丽巨大的白化球蟒”(Python regius)。如今她研究蛇与人类的互动,旨在为减少蛇咬伤问题的政策提供参考。在这张照片中,她举着一条幼年红尾蚺(Boa constrictor)——她说这活儿很危险。“但我们学会了尊重它们,理解它们的防御行为,而且应对它们的时候始终两人合作。”(《自然》)

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