作者:Rachel Feltman, Fonda Mwangi, Anaissa Ruiz Tejada
2024年10月14日
诺贝尔科学奖综述、最新的COVID更新以及欧罗巴快船发射延迟。
Rachel Feltman听众们周一快乐!让我们通过了解一些最新的科学新闻来开始新的一周。_for_ (此处的"for"没有上下文,可能是原文中的语法错误或省略部分,因此不翻译)科学美国人的科学速递我是Rachel Feltman。
2024年诺贝尔奖的获奖者上周已经揭晓,所以让我们先来快速回顾一下获奖者的情况。
上周一,诺贝尔生理学或医学奖授予维克托·阿姆布罗斯和加里·鲁夫昆,以表彰他们“发现微小RNA及其在转录后基因调控中的作用”。被称为微小RNA的这些小型RNA分子有助于控制我们的基因表达。这里有一些背景知识供参考:DNA当然是携带我们遗传密码的分子RNA,即核糖核酸,其化学结构与DNA类似,但它通常以单链形式存在,而不是标志性的双螺旋结构。这些分子在生物学功能上也有所不同。DNA固定存在于细胞的细胞核内,但它会发送带有部分遗传信息的RNA链到细胞中负责合成蛋白质的部分,以便将这些指令实际传递给相应的部位。信使RNA(mRNA)因在去年诺贝尔奖中的应用——特别是在新冠疫苗方面的使用而受到认可,它是真正携带编码蛋白质指令类型的RNA。MicroRNA帮助控制基因表达通过与信使RNA结合并阻止其传递蛋白质合成的信息。
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让我们继续来看诺贝尔物理学奖,该奖项授予了约翰·霍普菲尔德和杰弗里·欣顿因其在机器学习方面的贡献受人类大脑通过突触相连的神经元保留和回忆信息方式的启发,霍普菲尔德于1982年设计了一种人工神经网络。在我们的大脑中,个体神经元之间的连接会根据我们的思维模式变得更强或更弱,同样地,人工神经网络中的节点经过一段时间的学习后会被训练与系统内的某些其他节点更加紧密地关联起来。辛顿利用霍普菲尔德的工作作为起点创建了自己的新神经网络。他们的工作共同为现代机器学习奠定了基础,并基本上涵盖了我们所称的人工智能的所有内容。值得一提的是,被称为“人工智能教父”的辛顿,现在是一个倡导在开发和应用人工智能方面谨慎的态度的人我们将在这周五的节目中更多地讨论人工智能——以及它如何影响2024年的选举——敬请期待。
说到人工智能,它也在今年的诺贝尔化学奖中占据了重要位置。奖金的一半是上周三颁发给谷歌人工智能研究子公司谷歌深度思维的首席执行官德米斯·哈萨比斯及其同事约翰·贾姆珀,以表彰他们在利用人工智能解析三维蛋白质结构方面的成就。大卫·贝克因开发计算工具,使科学家能够设计全新的蛋白质而获得了另一半奖金。
科学家们自20世纪60年代以来就已经了解到,使生命成为可能的蛋白质复杂的三维形状是基于它们内部氨基酸构建模块的顺序确定的。构成蛋白质的氨基酸链理论上可以形成令人难以置信的数量的形状。能够如果这些链随机折叠,它们将花费比我们宇宙年龄更长的时间来通过蛮力计算出正确的形状。但在细胞内部,这一过程可以在不到一秒内完成。这意味着氨基酸序列中必须包含折叠指令,因此我们应该能够仅根据构建蛋白质的基建设块就推断出折叠后的蛋白质结构。2018年,DeepMind的蛋白质折叠模型AlphaFold在预测蛋白质折叠的方法上超越了现有技术,但仍然远非完美。然后在2020年,当Jumper对该项目的贡献产生了一个名为AlphaFold2的新版本时,该模型能够以惊人的准确性预测蛋白质形状。
至于Baker,在90年代他设计了一种名为Rosetta的计算机软件——这是一种AlphaFold最终会超越的方法之一。但他的工作并不仅仅局限于理解蛋白质折叠的问题。在2003年,他展示了Rosetta可以用来设计具有新功能的新蛋白质。而几年前,在受到AlphaFold2成功的启发下,他在其中添加了一个AI模型,并极大地加速了蛋白质创造的过程。
这就是本周的诺贝尔奖新闻。现在让我们来看看一些关于新冠肺炎的更新。
上周三发表的一项研究建议,COVID可能在感染多年后仍会增加心脏病发作和中风的风险。使用一个包含约25万英国人的数据集研究人员发现,在疫苗上市之前感染过COVID的人在之后至少三年内发生心脏病发作、中风或死亡的风险超过两倍,这是他们跟踪研究的时间长度,而且似乎风险没有随着时间的推移而下降。因COVID住院会使这种风险进一步增加。因此,如果您还没有接种最新的COVID加强针,请将其视为尽快接种疫苗的提醒,并且趁此机会也接种流感疫苗。
上周三我们有了《科学美国人》安德里亚·汤普森编辑来到节目中,向我们讲述在气候危机背景下飓风季节的变化格局。我希望那期节目不至于如此应景。就在同一天晚些时候,飓风米尔顿登陆。作为3级风暴袭击佛罗里达州西海岸至少那天该州发生了19起龙卷风事件根据佛罗里达州州长Ron DeSantis的说法,截至录制本视频时(星期五),仍有数百万人断电。尽管风暴在穿越该州的过程中有所减弱,但它维持飓风状态的时间足够长,在周四离开佛罗里达东海岸进入大西洋时对该地区造成了严重破坏。
尽管官员表示破坏和对生命的威胁没有达到最严重的程度,米尔顿仍然是一场令人担忧的风暴。它标志着佛罗里达州今年登陆的第三场飓风,也是墨西哥湾沿岸今年登陆的第五场飓风。这接近了一个记录:我们之前只在2005年和2020年一年内有过五次墨西哥湾飓风的记录。自1886年以来,我们还没有看到有这么多风暴袭击该地区。米尔顿的最大持续风速为180英里/小时,据报道这是今年这个时间段袭击墨西哥湾的最强飓风,同时也是有记录以来大西洋盆地第六强的风暴(按风速计算)。
说到米尔顿,飓风意味着NASA不得不取消了其原定于10月10日的发射。备受期待的欧罗巴快船任务在SpaceX的猎鹰重型火箭一旦欧罗巴快船任务启动,它将花费大约五年半的时间前往木星系统。人们希望欧罗巴快船能够确定木星卫星欧罗巴的宜居性。被认为拥有超过地球所有海洋总和两倍以上的海洋体积为了保护自己免受木星及其卫星周围高水平辐射的影响,Clipper将对欧罗巴进行49次快速飞越以收集信息,在此期间它会退回到安全距离处理数据并将其发送回地球。该航天器的发射窗口一直持续到早些时候的11月初,因此希望NASA能够尽快让它升空。
这就是本周的科学新闻汇总。我们将于下周三回来采访一位帮助同事在与患者的交流中摒弃偏见的医生。而下周五我们将聊天讨论《科学美国人》《卫报》的本·瓜里诺关于2024年选举如何影响人工智能的未来——以及人工智能如何影响选举结果。
科学速递由我Rachel Feltman,以及Fonda Mwangi, Kelso Harper, Madison Goldberg和Jeff DelViscio制作。本期节目由Anaissa Ruiz Tejada剪辑。Shayna Posses和Aaron Shattuck负责我们的事实核查工作。我们的主题曲是由Dominic Smith作曲的。订阅科学美国人杂志获取更多及时和深入的科学新闻。
对于《科学美国人》这是Rachel Feltman。祝你有个美好的一周!