热门故事:一个有三个父母的孩子,3D打印的骨头,以及复活已灭绝的物种

本周新闻爆发了可能是第一个使用有争议的遗传技术创造的婴儿,以避免传播可能致命的遗传疾病。 除了延长体外受精程序的界限之外,该技术因为它给婴儿带来了三个遗传父母而获得了巨大的优势。 据报道,这个小男孩5个月前出生,一位纽约市生育专家在墨西哥进行治疗,人类胚胎操纵的规则比美国更为宽松。

每天大约有30至159种物种消失,主要归功于人类,自1500年以来,已有300多种哺乳动物,鸟类,爬行动物和两栖动物消失。但是,如果我们能够复活一些我们失去的物种呢? 基因工程的进步,特别是CRISPR-Cas9革命,一些研究人员表示,现在是时候开始认真考虑我们可以带回哪些动物,以及哪些动物对他们留下的生态系统最有益。 本月早些时候,加州大学圣巴巴拉分校的生态学家发布了如何选择恢复哪些物种的指南。

如果您将来粉碎骨头,3D打印机和一些特殊墨水可能是您最好的药物。 研究人员已经创造了他们所谓的“超弹性骨骼”,它可以根据需要制造,并且几乎与真实的东西一样好,至少在猴子和老鼠身上。 虽然生物工程师还没有准备好植入人体,但他们乐观地认为这种材料可能是快速修补伤害的急需飞跃,从骨癌破坏的骨头到破碎的头骨。

埃隆马斯克正在抨击火星科学家的胃口。 本周,SpaceX首席执行官公布了火星殖民化的愿景,他说这将涉及数百种可重复使用的工艺,每艘工艺载有100至250名殖民者。 虽然第一次红龙任务主要是技术演示,但科学家们对于什么样的实验可能会对这项任务有所兴趣 - 或者更有可能是2020年及以后的后续行动 - 引起了人们的极大兴趣。

大约5600万年前,碳涌入地球大气层,使温度升高5°C至8°C,造成巨大的野生动物迁徙。 但引发这种所谓的古新世 - 始新世热力最大值(PETM)的原因仍然是一个谜。 现在,在美国地质学会年会上发表的一项新工作中,一组科学家宣布发现了玻璃状的黑色珠子,这些珠子镶嵌在与PETM的起始球相关的八个沉积物核心中,这些核心通常与外星打击有关。 这支持了一个小小的彗星撞击从PETM开始的说法,在类似事件摧毁了恐龙之后仅仅一千万年就激起了碳。

澳大利亚政府本周表示,已经完成了2015年3月保护大堡礁计划中规定的近20%的行动项目,并防止其失去其令人垂涎的世界遗产地位。 这些措施包括减少疏浚影响和改善水质等措施。 环保人士对珊瑚礁的健康状况和恢复能力的改善表示赞赏,但他们警告说,目前的政府政策对于应对全球变暖的影响微乎其微,官方和科学家都认为这是对珊瑚礁长期生存的最大威胁。

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面对全球趋势,日本再次拥抱煤电

面对全球趋势,日本再次拥抱煤电

煤炭在日本港口等待运输。 几乎所有国家的供应都是进口的。

彭博/盖蒂图片
面对全球趋势,日本再次拥抱煤电

世界上大多数国家都在逆转燃煤发电,而不是日本。 在过去两年中,该国已经启动了至少8个新的燃煤电厂,并计划在未来十年再增加36个 - 这是任何发达国家(不包括中国和印度)最大的计划煤电扩张计划。 上个月,政府在锁定国家能源计划方面迈出了关键一步,该计划将在2030年将煤炭提供26%的日本电力,并放弃先前将煤炭份额削减至10%的目标。

这一逆转部分是由于2011年福岛第一核电站发生的灾难,该电站破坏了公众对原子能的支持。 批评人士称,这也反映出政府未能鼓励对可再生能源的投资。 他们说,煤炭复兴对空气污染和日本履行其减少温室气体排放承诺的能力具有令人震惊的影响,温室气体排放占世界总量的4%。 如果所有计划中的煤电厂都建成,那么“我们很难实现减排目标”,环境部长中川雅治今年早些时候指出。

不久前,煤炭正在日本出路。 2010年,燃煤电厂占日本电力的25%,但强大的经济产业省(METI)计划在20年内将这一份额减少一半以上。 该部门依靠核电来弥补这一缺陷,其国家电力的份额将从2010年的29%增加到2030年的50%。

但2011年福岛核事故迫使重新评估。 日本所有54座反应堆都被关闭,等待符合新的安全标准。 只有七个人重新开始了。 公用事业已转向液化天然气和煤炭,这些天然气和煤炭在2014年飙升至该国31%的电力供应。

在许多其他国家,天然气已取代煤炭作为燃料来源,因为天然气成本较低。 但在日本,“煤炭价格便宜”,东京理科大学能源经济学家,METI能源咨询委员会成员Takeo Kikkawa说。 那是因为国家必须以相对昂贵的液化形式进口天然气。

新能源计划将巩固煤炭的核心作用。 由METI顾问委员会于3月26日批准,并可能在今年晚些时候由内阁通过,它要求重新启动核电站,到2030年将其发电份额提高到20%至22%之间。可再生能源的份额将略微上升至22%至24%之间,仅太阳能就占7%。 但化石燃料 - 煤,石油和天然气 - 将提供56%。

对煤炭的依赖将使日本难以履行承诺,到2030年将温室气体排放量减少26%,到2030年减少80%,到2050年减少80%。如果现在关闭的核电站,这些削减将更加难以实现。没有重新启动。

然而,电力行业官员声称,他们可以通过建立所谓的洁净煤电厂和捕集碳的系统来限制排放。 例如,他们指向横滨Isogo热电站的2号机组。 它于2009年完工​​,采用所谓的超超临界循环,在非常高的热量和压力下产生蒸汽,使工厂的效率提高到45%,而传统工厂的效率提高30%至35%。 根据国际能源署在巴黎的洁净煤中心的说法,结果是世界上每单位电力的最低排放量。

但是这样的工厂很昂贵。 批评者指出,超过一半的拟议煤电站将使用更多传统和污染技术。 环境部预计,如果所有规划的工厂都建成,到2030年,煤炭的碳排放量将抵消日本希望在其他地方进行的削减。 尚未公布的绿色和平组织研究得出的结论是,如果这些植物运行40年,它们还会排放污染物,导致60,000多人过早死亡。

公众反对和对电力需求下降的预测让一些公用事业公司重新考虑新工厂的计划。 东京电力开发公司上周宣布,它正放弃在神户附近新建两座600兆瓦燃煤电厂的计划。 据京都环保组织Kiko Network称,总体而言,公司已经取消了自2012年以来宣布的六个计划中的煤电厂。

瑞典哥德堡查尔姆斯理工大学能源专家,东京可再生能源研究所主席TomasKåberger表示,日本转向煤炭是一个错失可再生能源的机会。 他指出,在福岛事故发生后,政府采取了可再生能源激励措施,并开始调整能源市场,使可再生能源更具竞争力。 这些举措导致了太阳能投资的激增。

但Kåberger表示,根据现行规定,日本的10个地区公用事业公司仍然可以优先使用自己的发电厂进入输电线路,这也是他们控制的。 这为试图将可再生能源投入电网的人们带来了不确定性。 日本绿色和平组织日本能源项目负责人Hisayo Takada表示,这些问题连同补贴削减和其他政策变化导致太阳能投资下降32%。 因此,外交部长河野太郎上个月在东京举行的研讨会上说:“我们今天太阳能领域的情况只能说是可悲的。”

特色:解决狗开户即送18元体验金的神秘面纱

狗是人类开户即送18元体验金的第一件事 - 在任何植物之前,在任何其他动物之前。 然而,科学家多年来一直在争论何时何地出现。 一些研究表明,犬科动物在欧洲和其他亚洲进化,时间范围从15,000年到3万多年前。 现在,考古学家和遗传学家前所未有的合作首次将交战营地聚集在一起。 该组织正在分析来自世界各地的数千块骨头,采用新技术,并试图撇开多年的坏血和伤痕累累的自负。 如果成功,它将揭开人类最老朋友的历史 - 并解决开户即送18元体验金的最大谜团之一。

要 ,请参阅4月17日的“科学”杂志

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“改变游戏规则”的研究表明,波利尼西亚人首先从东亚一路航行

“改变游戏规则”的研究表明,波利尼西亚人首先从东亚一路航行
古代DNA已经揭示了第一批波利尼西亚人的起源,他们在支腿独木舟上定居了远程太平洋岛屿。
Stephen Alvarez /国家地理创意
“改变游戏规则”的研究表明,波利尼西亚人首先从东亚一路航行

仅仅3000多年前,人类首次踏上斐济和其他孤立的太平洋岛屿,航行了数千公里的海洋。 然而,这些勇敢的海员的身份已经失去了时间。 他们留下了一条独特的红色陶器,但很少有其他线索,科学家们遇到了两种不同的情景:探险者要么是从东亚大陆直接航行到偏远岛屿的农民,要么是与他们在沿途遇到的狩猎采集者混在一起的人。在美拉尼西亚,包括巴布亚新几内亚。

史前波利尼西亚人了第一个想法:这些古代水手是东亚人,他们横扫太平洋。 直到很久以后,美拉尼西亚人,可能是男人,冒险进入大洋洲并与波利尼西亚人混在一起。

“这篇论文改变了游戏规则,”英国牛津大学的人口遗传学家克里斯蒂安·卡佩利(Cristian Capelli)说,并指出它解决了长达数十年的纠纷。 通过显示东亚人跳过已经由美拉尼西亚人居住的岛屿而没有获取他们的基因,它也是一个案例研究,文化如何最初禁止群体之间的混合。 伦敦大学学院的进化遗传学家马克托马斯说:“农民进入并且不会与狩猎采集者混在一起。” “我们在世界其他地方一次又一次地看到这一点。

第一批波利尼西亚人留下了许多诱人的文物,包括独特的红色陶器,黑曜石工具和贝壳饰品。 这一系列文物统称为拉皮塔文化,最初出现于3000多年前的新大洋洲俾斯麦群岛(见下图)。 这种文化种植了芋头,山药和面包果; 带来了猪和鸡; 并迅速蔓延到瓦努阿图和新喀里多尼亚群岛,最终到达斐济,汤加,萨摩亚及其他地区。

早期的农民乘坐“特快列车”前往偏远的太平洋群岛

第一批波利尼西亚人至少在3000年前航行过大洋洲,没有与已经居住在那里的美拉尼西亚人混在一起。

“改变游戏规则”的研究表明,波利尼西亚人首先从东亚一路航行
图:V. Altounian和A. Cuadra / Science ; 数据来源:Skoglund 等。 ,( 自然 ,2016)

早在1985年,堪培拉澳大利亚国立大学的考古学家彼得贝尔伍德就提出拉皮塔在东亚的农耕文化中有所作为。 根据拉皮塔遗址的年代,他建议他们迅速从中国大陆迁移到台湾和菲律宾,然后从瓦努阿图到萨摩亚的公海,在大约300年内覆盖24,300公里。 这种“特快列车”图片与语言学家的模型相吻合,其中南岛语言从东亚传播到大洋洲,与美拉尼西亚的巴布亚语言截然不同。

但其他研究人员认为,生活波利尼西亚人的DNA证明他们的拉皮塔祖先在美拉尼西亚徘徊,与当地人混合并慢慢向东扩散。 这种所谓的“慢船”模式 。

在这项新的研究中,一个国际团队从瓦努阿图和汤加岛的四个古代女性的骨骼中提取了古老的DNA,其历史可追溯到2300年至3100年前,其中三个与拉皮塔文化直接相关。 该团队在每个骨架的基因组中对多达231,000个位置的DNA进行测序,并将这些序列与来自东亚和大洋洲83个种群的近800名当前人的序列进行比较。

来自不同学科的所有证据都汇集在一起​​......基因组学已经取得了成功。

堪培拉澳大利亚国立大学考古学家Peter Bellwood

这四名女性来自一个独特的人群,没有证据表明今天与巴布亚新几内亚人的祖先混在一起,正如该团队本周在“ 自然”杂志上报道的那样。 相反,这些妇女与台湾的土着泰雅族人和菲律宾的Kankanaey人分享了他们的所有血统。 “拉皮塔没有巴布亚血统的证据,”共同作者Pontus Skoglund说道,他是波士顿哈佛医学院David Reich实验室的博士后人。 这表明他们的祖先乘坐快速列车,一路前往大洋洲,而不会在途中与美拉尼西亚人混在一起。

今天的波利尼西亚人确实携带了大量的美拉尼西亚DNA。 但该分析发现,这种DNA处于相对较长,不间断的块中,这表明它最近被整合到波利尼西亚人的基因组中,也许大约在500到2500年之后,在拉普塔时期之后。 研究小组还指出,波利尼西亚X染色体的美拉尼西亚DNA比其他核染色体少。 因为X染色体更可能是从母亲那里继承而来的(儿子只从他们的父亲那里得到Y),这表明大部分的美拉尼西亚DNA来自男性系,因为美拉尼西亚男性与波利尼西亚女性杂交。 “现代海洋学家的女性祖先主要是拉皮塔,而他们的男性祖先包括巴布亚人,”Skoglund说。

贝尔伍德很高兴。 “所有来自不同学科的证据都汇集在一起​​,”他说。 通过从古代波利尼西亚人自己获取DNA,“基因组学已经取得了成功。”

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人工智能研究人员声称机器学习是炼金术

人工智能研究人员声称机器学习是炼金术

梯度下降依赖于反复试验来优化算法,旨在实现3D景观中的最小值。

Alexander Amini,Daniela Rus。 麻省理工学院,由M. Atarod / Science改编
人工智能研究人员声称机器学习是炼金术

去年12月加利福尼亚州旧金山谷歌的人工智能研究员阿里·拉希米(Ali Rahimi)在他的领域进行了一次扫描,并获得了40秒的欢呼。 Rahimi在人工智能会议上发言时指出,计算机通过反复试验学习的机器学习算法 他说,研究人员不知道为什么有些算法有效,有些则无法做到,也没有严格的标准来选择一种AI架构而不是另一种。 现在,在4月30日在加拿大温哥华举行的学习代表国际会议上发表的一篇论文中,拉希米和他的合作者了他们所看到的炼金术问题的 ,并提供了加强AI严谨性的处方。

“在这个领域有一种痛苦,”拉希米说。 “我们中的许多人都觉得我们正在使用外星人技术。”

这个问题不同于 ,由于实验和出版实践不一致,研究人员无法复制彼此的结果。 它也不同于机器学习中的“黑匣子”或“可解释性”问题:难以 。 正如拉希米所说的那样,“我试图区分一个机器学习系统,即一个黑盒子和一个整个领域,成为一个黑盒子。”

他说,如果没有深入理解构建和训练新算法所需的基本工具,创建AI的研究人员就像中世纪炼金术士那样诉诸传闻。 加利福尼亚州山景城谷歌的计算机科学家弗朗索瓦·乔莱特补充说:“人们倾向于依赖”民间传说和魔法咒语“。 例如,他说,他们采用宠物方法来调整他们的AI的“学习率” - 一个算法在每次错误之后多大程度地纠正自己 - 而不理解为什么一个人比其他人更好。 在其他情况下,AI研究人员训练他们的算法只是在黑暗中磕磕绊绊。 例如,他们实现所谓的“随机梯度下降”,以便针对最低可能的故障率优化算法的参数。 尽管有关该主题的数千篇学术论文以及无数种应用该方法的方法,但该过程仍然依赖于反复试验。

拉希米的论文强调了浪费的努力和可能导致的次优性能。 例如,它指出,当其他研究人员从最先进的语言翻译算法中剥离出大部分复杂性时,它实际上更好,更有效地从英语翻译成德语或法语,表明其创作者并未完全掌握这些额外部分有什么用处。 相反,伦敦推特的机器学习研究员FerencHuszár表示,有时候在算法上添加的铃声和口哨是唯一的优点。 他说,在某些情况下,算法的核心在技术上存在缺陷,这意味着它的良好结果“完全归功于其他顶级应用技巧”。

Rahimi提供了一些建议,用于学习哪种算法效果最佳,以及何时算法。 他说,对于初学者来说,研究人员应该像翻译算法一样进行“消融研究”:一次删除一部分算法,以查看每个部分的功能。 他呼吁进行“切片分析”,其中详细分析算法的性能,以了解某些领域的改进可能会在其他地方产生成本。 他说,研究人员应该用许多不同的条件和设置来测试他们的算法,并且应该报告所有这些算法的表现。

加州大学伯克利分校的计算机科学家Ben Racht和Rahimi的炼金术主题演讲的合着者表示,人工智能需要从物理学中借鉴,研究人员经常将问题缩小到较小的“玩具问题”。 “物理学家在设计简单的实验以根除现象的解释方面是惊人的,”他说。 一些人工智能研究人员已经采用这种方法,在处理大型彩色照片之前在小型黑白手写字符上测试图像识别算法,以更好地理解算法的内部机制。

伦敦DeepMind的计算机科学家CsabaSzepesvári表示,该领域还需要减少对竞争性测试的重视。 他说,目前,如果报告的算法胜过一些基准,那么论文更有可能被发表,而不是文章揭示了软件的内部运作。 这就是花哨的翻译算法通过同行评审的方式。 “科学的目的是产生知识,”他说。 “你想要制作别人可以拍摄和建立的东西。”

不是每个人都同意Rahimi和Recht的批评。 Facebook负责纽约市的首席人工智能科学家Yann LeCun担心,将过多的技术从尖端技术转向核心理解可能会减缓创新并阻碍人工智能的实际采用。 “这不是炼金术,而是工程学,”他说。 “工程很乱。”

Recht认为这是一个有条不紊和冒险的研究场所。 “我们需要两者,”他说。 “我们需要了解失败点的位置,以便我们能够构建可靠的系统,并且我们必须推动前沿,以便我们能够拥有更加令人印象深刻的系统。”

日本表示,尽管科学小组反对,它仍将捕杀鲸鱼

在前所未有的举动中,为 (IWC)科学委员会提供建议的专家小组拒绝了日本恢复在南极洲杀害小须鲸的最新计划。 然而,日本表示将继续其捕鲸计划。

美国华盛顿州西雅图国家海洋与大气管理局的鲸类生物学家Phil Clapham表示,该小组本周发布的非约束性研究结果“令人着迷”。 “与科学委员会有联系的机构从未告诉日本,他们未能证明有必要杀死鲸鱼。”

日本长期以来一直认为其捕鲸活动是科学研究所必需的。 例如,它在1987年至2014年期间在南极洲杀死了大约10,000只小须鲸,引用了一项允许“ ”的特殊IWC条款。该计划在2014年遭到了 ,然而,当澳大利亚赢得国际法院的一项裁决时。正义日本的鱼叉项目不是为了“科学研究的目的。”结果,日本结束了现有的南极捕鲸计划,今年只从南大洋鲸鱼保护区的小须鲸中收集了非致死样本。 (日本在北太平洋开展了一项平行计划,在那里它也捕杀小须鲸进行研究。该计划不是IWC裁决的一部分,尽管许多科学家认为它有同样的问题 - 也就是说,它不是研究和更多关于杀死鲸鱼。)

但日本官员还 根据IWC规则的要求, 准备了一项 的南极研究捕鲸 ,并将其提交给专家小组。 该计划要求在未来12年内每年杀死333头小须鲸 - 低于之前的935小时和100只鳍和座头鲸的年度目标。 日本鲸类研究所的科学家们认为,杀戮将有助于解决两个广泛的研究目标。 一个是允许研究人员收集关于小须鲸的额外数据,包括他们的胃内容和他们达到性成熟的年龄,以确定如果商业捕鲸恢复可持续的小型捕捞配额。 他们的第二个目标是让科学家们研究鲸鱼在南极海洋生态系统中的作用。

该小组于2月在东京召开会议,发现该计划尚未实现。 该小组在其报告中总结说,日本“没有证明需要进行致命取样”来实现其研究目标。

该小组特别指出,日本科学家没有提供足够的信息来评估拟议的研究目标。 它建议日本暂停其科学捕鲸计划2年或更长时间,同时改进提案,并测试非致死方法的使用 - 例如使用活检飞镖从活鲸中检索脂肪样本 - 以解决他们的问题。

鲸鱼生物学家和环保主义者对这一消息表示赞赏。 “这是2015年。你不需要成为科学专家就知道没有必要在南大洋屠宰鲸鱼,”国际动物福利基金会的鲸鱼项目主任帕特里克拉马在 。

然而,日本官员却没有受到打击。 他们同意将一些小组的建议纳入修订后的提案中,该提案将在下个月提交给IWC全面的科学委员会,以及其他数据。 但在对专家组审查的回应中,日本政府表示,今年的非致命研究“已经完成,并证明需要进行致命抽样。”日本不需要小组或IWC科学委员会批准 - 为了进取,因为IWC的“科学捕鲸”条款让每个国家都能监督这些研究。

整个演习至少激怒了一位专家小组成员:Andrew Brierley,英国圣安德鲁斯大学的海洋生态学家。 他说:“我真诚地为我所认为的独立评审小组做出了贡献,例如我为国家科学基金会所做的那些小组”。 但在一开始,其他小组成员警告他,日本的捕鲸是不可避免的,他们的审查是浪费时间。 “我们在一个正在逐步批准的过程中成为不情愿的合作者,”Brierley说。

与此同时,日本的捕鲸船队于今年晚些时候前往南大洋鲸鱼保护区,并开始对小须鲸进行新的捕捞活动。

Patricia Dehmer,能源科学部的指导力量,退休

联邦官僚的退休并不常常让她感到遗憾,因为她要离开并赞扬她即将被遗漏的人才。 但很多人认为帕特里夏·德默不是普通的官僚。 因此,当71岁的Dehmer上周宣布她将在11年10月辞去能源部(DOE)53.5亿美元华盛顿特区科学办公室科学项目副主任后,许多观察员都渴望唱歌。她赞美并哀叹她即将离去。

“这不仅对能源部而且对整个科学界来说都是一个巨大的损失,”加州帕洛阿尔托斯坦福大学副校长William Madia表示,DOE的邻近SLAC国家加速器实验室是该大学管理的。 “我得到的问题是,'天啊,我们现在做什么?'”Leland Cogliani,Lewis-Burke Associates LLC的顾问,在华盛顿特区,参与参议院拨款委员会的工作人员从2010年到2014年,Dehmer说“是最好的之一。 ......当她的某个级别离开并且它在整个研究界引起这种反应时,很少见。“

“四爪突袭”

Dehmer,化学家,在伊利诺伊州Lemont的Argonne国家实验室工作了23年,之后于1995年成为科学办公室的基础能源科学(BES)项目副主任,该项目支持化学,材料科学,凝聚态物理学和相关领域。 2007年,她成为监督BES和办公室其他五个项目的副主任:先进的科学计算研究,生物和环境研究,聚变能源科学,高能物理和核物理。 在接下来的9年里,在参议院没有确认任何董事的情况下,Dehmer还担任了3年的科学办公室代理主任,其中包括在参议院在去年12月确认之前的32个月。 。

Dehmer安静而保守,极其专业。 但那些和她一起工作的人说她很平易近人,并且有一种干涩的幽默感。 斯坦福大学工程系主任,2007年至2011年担任SLAC主任的Persis Drell说:“我发现她非常温暖和人性化。”“我一直觉得她支持我。”

作为美国物理科学的最大资助者,科学办公室建立并运营着该国许多大型科学用户设施。 在Dehmer的帮助下,它完成,启动或升级了几个:2009年在SLAC完成 (世界上第一个); 位于纽约厄普顿的布鲁克海文国家实验室的一个于2014年完工; 位于弗吉尼亚州纽波特纽斯的托马斯杰斐逊国家加速器设施的电子加速器 ,将于明年完成; 东兰辛密歇根州立大学的 ,将于2021年完工。德赫默还负责监督美国能源部国家实验室建设的五个纳米科学中心。

Madia说,Dehmer对于看到大型项目所涉及的无数因素有着深刻的理解。 “这不仅仅是一个好主意,”他说。 “这是一个多方面的分析,她在头脑中有机地进行。”Dehmer通过让人们达到高标准来保持项目正常进行,他说。 “她最喜欢的一个表现就是四爪突袭,”他说。 “带她一个弱小的想法,你会得到四爪突袭。”

DOE研究的特点也反映了Dehmer的感受。 作为BES的副主任,她发起了一系列名为“基础研究需求”研讨会的研讨会,以确定基础科学中的问题,这些问题的解决方案对于追求能源部的更大使命至关重要。 从报告中可以看出,这些会议产生了美国能源部的能源前沿研究中心,全国各地实验室和大学的36个合作中心,每个中心都关注一个特定的基础科学问题。 这种方法现在也被科学办公室的其他计划采用。 “总的来说,作为一种风格,我试图大胆地做出计划决策,而不是鲁莽,”德默说。

斯坦福大学的德雷尔说,最重要的是,德默有战略眼光。 她说,一个典型的例子是SLAC的X射线激光器,即Linac相干光源(LCLS),它利用实验室着名的电子加速器产生激光束。 它被认为是一个耗资9000万美元的项目,只是为了展示这项技术。 但随着SLAC传统的高能物理学项目逐渐减少,Dehmer决定冒险为材料科学,结构生物学和其他领域建造一种全新的X射线设备。 “当实验室没有看到它时,她看到了长远的未来,”Drell说。 LCLS非常成功,已经进行了9.65亿美元的扩张。

喜欢孩子?

一些研究人员抱怨说,Dehmer喜欢某些程序而不是其他程序。 例如,“她并不害羞说融合是她的最低优先级,”Cogliani说。 然而,他和其他人说Dehmer基于这些对程序本身表现的偏好。 田纳西州橡树岭国家实验室主任汤姆梅森说:“就帕特最喜欢的孩子而言,它往往是表现良好的孩子。” “如果你挣扎,你会在第二次机会之前使用钢丝刷进行相当硬的擦洗。”

Cogliani说,自我约束也取代了Dehmer。 几年前,美国伊利诺斯州巴塔维亚的费米国家加速器实验室(费米实验室)的物理学家希望建立一个新的中微子实验,而许多物理学家认为这个实验并不足以完成令人兴奋的工作,因此DOE的高能物理项目是分散的。 与此同时,其他物理学家希望推动建立一个更昂贵的国际粒子粉碎机。 但在2014年,高能物理学家齐心协力制定 ,但国际化使其更大。 有了坚实的计划,Dehmer“现在是我们最大的支持者,”代表Fermilab在华盛顿特区的Cogliani说。

Dehmer还在科学办公室悄然改善劳动力多元化方面发挥了作用。 例如,研究项目的六位副主任中有两位是BES中的女性Harriet Kung和生物和环境研究项目中的Sharlene Weatherwax。 “我相信,多元化的员工队伍更强大,更有创造力,更热情地欢迎我们服务的科学家群体,”德默说。 “我的同事也是如此。”

但现在,德赫默说,现在是时候继续前进,因为停留将意味着对下届政府作出长期承诺。 “还有其他我想做的事情,”她说。 “必须有DOE之外的生活。”她并没有分享任何明确的计划,但承认“工作在过去的45年里一直是我的爱好。”

接替她的将是Steve Binkley,他目前是先进科学计算研究的副主任,在DOE有很长的记录。 “他对所有项目都持有广泛的看法,”梅森说,“这将是非常有益的,因为这项工作的学习曲线将会减少。”

别担心,蜜蜂很开心

蜜蜂可以感受到幸福吗? 这似乎不太可能,但蜜蜂表现出悲观情绪, 。 为了弄清楚大黄蜂是否具有类似积极情绪的东西,科学家训练了24只昆虫通过金属圆筒进入一个封闭的室内。 在里面,他们面对一个有四根管子的墙。 其中一个标有蓝色或绿色标签。 蜜蜂了解到,如果他们进入带绿色标记的管子,他们就不会获得奖励水。 但蓝色标记的管导致30%的糖溶液。 然后对它们进行模糊测试,其中管未明显标记为蓝色或绿色。 在这个测试中,当蜜蜂进入通向腔室的金属圆筒时,一半接收到60%糖溶液的液滴; 另一半没有得到奖励。 研究人员今天在“ 科学”杂志上报道说,经过糖处理的蜜蜂花了更少的时间来决定进入含糊不清的标记管,这表明 。 他们注意到,吃甜食会让人开心。 这种感觉使我们在模糊的情况下做出乐观的选择,比如赌博 - 就像蜜蜂一样。 其他实验表明,由于糖的危害,昆虫不仅更加兴奋或活跃; 相反,这种对待会产生积极的感觉,影响他们在其他情况下的行为。 例如,被捕获的蜜蜂在被捕获并轻微挤压陷入模拟掠食性蟹蛛攻击的陷阱后,比对照蜜蜂更快地恢复觅食。 科学家还通过给予他们多巴胺抑制剂来阻止大脑的奖励中心,从而结束了蜜蜂的乐观行为。 乐观是人类情感的一部分,在蜜蜂中找到它会使科学家们自己乐观地认为这种感觉具有悠久的进化历史,很可能在许多动物身上发现。

这对双胞胎攀登珠穆朗玛峰进行科学研究,以及人体骨骼的分形性质

这对双胞胎攀登珠穆朗玛峰进行科学研究,以及人体骨骼的分形性质
人体骨骼(20X)由伯克希尔社区学院生物科学图像库

为了研究太空旅行带来的生物学差异,美国宇航局在2015年将一对双胞胎送入太空并在地球上保留另一对双胞胎。现在,该项目的研究人员正在尝试复制该行星的工作,以确定基因表达的差异是否到期极度紧张或特定于太空。 Sarah Crespi与在线新闻编辑Catherine Matacic谈论了一项“控制”研究,该研究利用地球上可能相当紧张的经历:攀登珠穆朗玛峰。

凯瑟琳还分享了最近的一项研究,该研究证实了5年前用户发布的reddit用户:从巴基斯坦南部到俄罗斯东北部的单一路径将带您通过海洋上 。

最后,Sarah与英国约克大学的谈论他的小组研究本周发表在“ 科学”杂志上 通过结合通常用于材料科学的技术,该小组 ,寻找组织韧性和硬度相互矛盾的组合的解释。

本周的剧集由编辑。

[图片:伯克希尔社区学院生物科学图像图书馆的人骨(20X); 音乐:杰弗里库克]

狗如何偷走了我们的心

如果你认为你的狗是你的“毛皮宝贝”,那么科学就会让你失望。 新的研究表明,当我们的犬鹦鹉凝视我们的眼睛时,它们会激活同样的激素反应,将我们与人类婴儿联系在一起。 这项研究 - 首次展示人类与另一个物种之间的这种激素结合效应 - 可能有助于解释几千年前狗是如何成为我们的伴侣的。

“这是一个令人难以置信的发现,表明狗已经劫持了人类的粘合系统,”北卡罗来纳州杜克大学杜克大学犬科动物认知专家Brian Hare说,他没有参与这项工作。 Hare说,这一发现可能会让人更好地了解为什么服务犬对自闭症和创伤后应激障碍患者如此有帮助。 “需要复制这种规模的发现,因为它可能具有如此深远的影响。”

狗因其与人类互动的能力而闻名。 这不只是散步和飞盘捕捉; 犬科动物似乎以一种其他动物无法做到的方式理解我们。 例如,指向一个物体,一只狗会看到你指向的地方 - 直观地读出我们的意图(“我试图向你展示一些东西”),这使我们最近的亲戚感到困惑:黑猩猩。 人和狗在互动的同时也会看着对方的眼睛 - 这是狗的最亲近的狼,将其视为敌意的理解和感情的标志。

正是这种相互凝视引起了日本相模原麻布大学动物行为主义者Takefum​​i Kikusui的兴趣。 Kikusui的实验室研究 。 其他团体已经表明,当一位母亲盯着婴儿的眼睛时,婴儿的催产素水平上升,导致婴儿盯着母亲的眼睛,导致母亲释放更多的催产素,等等。 这种积极的反馈循环似乎在婴儿无法以其他方式表达自己的时期之间产生强烈的情感纽带。

Kikusui--一位超过15年的狗主人 - 想知道是否同样适用于犬科动物。 “我爱我的狗,我总觉得他们更像是宠物而不是宠物,”他说。 “所以我开始疑惑,'为什么他们如此接近人类? 他们为什么如此紧密地联系我们?

Kikusui和他的同事说服他们的30个朋友和邻居带他们的宠物进入他的实验室。 他们还发现并接触了一些将狼作为宠物饲养的人。 当每个所有者将他或她的动物带入实验室时,研究人员从两者中收集尿液,然后要求所有者在一个房间内与他们的动物互动30分钟。 在此期间,业主通常会抚摸他们的动物并与他们交谈。 狗和它们的主人也凝视着对方的眼睛,有的只持续了几分钟,有些只持续了几秒钟。 (不出所料,狼群与它们的主人没有多少目光接触。)时间过后,该团队再次取尿样。

相互凝视对狗和它们的主人产生了深远的影响。 在花费最多时间观察彼此眼睛的二人组中,雄性和雌性狗的催产素水平增加了130%,男性和女性所有者的增加了300%。 (Kikusui就是其中之一,用他的两条标准贵宾犬Anita和Jasmine参与了这项实验。)科学家们看到狗和主人没有催产素的增加,他们几乎没有时间凝视对方或任何一只狼。 - 二人组合。

在第二次实验中,该团队重复了相同的基本程序,除了这次他们在与主人互动之前给狗狗喷了催产素。 这次也没有狼。 “给狼喷鼻水是非常非常危险的,”Kikusui笑着说。 给予喷鼻剂的雌性狗花了150%多的时间凝视着它们的主人的眼睛,而这些主人的催产素水平却飙升了300%。 在仅含有生理盐水的鼻喷雾剂的雄性狗或狗中没有观察到效果。

结果表明, ,该研究小组今天在线报道了“ 科学”杂志 反过来,这可以解释为什么我们感觉如此接近我们的狗,反之亦然。 Kikusui说,鼻喷剂可能只影响了母犬,因为催产素在雌性繁殖中起着更大的作用,在分娩和哺乳期间很重要。

他说,这种积极的反馈循环可能在狗驯化中发挥了关键作用。 随着狼变身为狗,只有能够与人类结合的狗才会得到照顾和保护。 人类本身可能已经进化出了回报的能力,使母系结合反馈环路适应新物种。 “这是我们最大的猜测,”Kikusui说,他认为,由于催产素减少焦虑,适应可能对人类的生存也很重要。 “如果人类的压力减轻,那么对他们的健康状况会更好。”

“我绝对认为催产素参与驯化,”杰西卡奥利瓦博士说。 澳大利亚墨尔本莫纳什大学的学生,他的工作最近表明这种 。 她说,相互凝视不会发生在真空中; 大多数这些狗可能将这种行为与食物和游戏联系在一起,这两者都可以提高催产素水平。 因此,尽管我们可能将我们的狗视为我们的婴儿,但他们并不一定将我们视为他们的母亲。 我们可能只是很酷的朋友偶尔给他们按摩。

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