自然每周简报2024年10月30日第235期
亲爱的读者们:本周自然简报精选了多个热点科研事件,您将看到:陨石曾是生命的“巨型肥料弹”、撒钻石或替地球降温、科研不应碾压内向者、支撑AlphaFold的实验数据、在家治疗抑郁症的方法、最小的恐龙蛋出土、论文提AI可增加引用量、自我扫描发现药物引起的大脑变化、休息休息,喝杯咖啡、成功实习的要素,更多精彩内容,欢迎阅读全文。
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1. 陨石曾是生命的“巨型肥料弹”
来自现今南非东北部的古代岩石的有机特征表明,古代生命曾在陨石撞击后“野蛮生长”。图片来源:InkkStudios/Getty
一颗比造成恐龙灭绝的陨石还大200倍的太空岩石,可能曾作为“巨型肥料弹”,帮助早期微生物在30多亿年前繁衍生息。这颗陨石可能引发过一次海啸,致使部分海洋蒸发,并使地球陷入黑暗。对古太古时代的生命来说,有利的一面是它带来了磷,并把富含铁的深层水推向地表。“我们通常认为陨石撞击会对生命造成毁灭性打击,”该论文共同作者、地质学家Nadja Drabon表示,“但在32亿年前,生命要简单得多。”(Reuters | 参考文献:PNAS 论文)
2. 撒钻石或替地球降温
对不同地球工程方案的惊人比较发现,每年只需向天空中撒500万吨金刚石粉末,就可能使气温下降1.6摄氏度。这一计划可避免其他“平流层气溶胶注入”候选材料的缺点。例如,火山喷发时自然产生的二氧化硫虽然有天然冷却效应,但会导致酸雨和破坏臭氧层。不过,如果在2035年到2100年期间使用合成金刚石,其成本将达到175万亿美元,而硫更容易获得且成本极低。(Science | 参考文献:Geophysical Research Letters 论文)
3. 科研不应碾压内向者
化学家Bruce Gibb知道自己是个内向的人,而他所处的行业越来越倾向于外向型人才。现代化学科学离不开“大科学”的合作模式,这也日益受到更多资助者的青睐。但Gibb也写道,大团队往往很难“掉头”,小团队则更容易打破常规,创造新的机遇。他表示:“外向是一种超能力,但超能力也伴随着巨大的责任,真正危险的是“大科学”的巨舰只要虎躯一震,就能碾压“小科学”这艘小艇。”(Nature Chemistry)
《自然-化学》:The chemical sciences need introverts too
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4. 支撑AlphaFold的实验数据
20世纪60年代,晶体学家Helen Berman与他人共同创建了蛋白质数据库。图片来源:罗格斯大学
理论化学家John Jumper因共同开发AlphaFold而获得了今年的诺贝尔化学奖。他表示,成功在很大程度上要归功于蛋白质数据银行(PDB)这类资源——PDB是一个包含超过20万个蛋白质结构的免费数据库,这些结构是通过X射线晶体学和冷冻电子显微镜等方法确定的。“能用多年的研究成果训练AlphaFold让我感到敬畏。每一个数据点都是某个人经年的心血。”PDB的构想在1960年代由晶体学家Helen Berman等一众科学家发起。Berman向《自然》讲述了PDB如何从最初记录在打孔卡上的几个结构,一步步开启了科学发现。
《自然》新闻Q&A:The huge protein database that spawned AlphaFold and biology’s AI revolution
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5. 在家治疗抑郁症的方法
健康的大脑(fMRI 图像)。研究人员正在研究刺激与抑郁有关的大脑区域的效果。图片来源:Mark & Mary Stevens Neuroimaging and Informatics Institute/Science Photo Library
使用类似泳帽的装置进行温和的脑刺激,可能会成为一种有效的抑郁症家庭治疗手段。这种非侵入性疗法称为“经颅直流电刺激”(tDCS),可刺激与情绪调节相关的脑区,并通过置于头皮上的电极传输无痛的弱电流。临床试验参与者在接受tDCS治疗后,抑郁症状比对照组有更大程度的减轻,无需前往专门的诊所。临床神经心理学家Shawn McClintock表示,这项试验“真正开始证明我们可以在家中进行精神健康治疗”。
《自然》新闻:Brain stimulation at home helps to treat depression
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6. 最小的恐龙蛋出土
中国的研究人员在赣州附近的建筑工地上挖出了已知最小的非鸟类恐龙蛋。这个蛋长约29毫米,和一颗小草莓差不多大。它是在2021年被发现的,当时一共有六个蛋,年代在距今8000万年前左右。电子显微镜分析显示,这些蛋属于一个未知物种,研究团队将其命名为“赣州迷你蛋”(Minioolithus ganzhouensis)。(Popular Science | 参考文献:Historical Biology 论文)
7. 论文提及AI可增加引用量
计算机科学家已经开始使用人工智能工具。图片来源:James MacDonald/Bloomberg/Getty
在论文标题或摘要中提及特定AI方法比那些不提AI的论文,更容易进入该领域年度引用量排名前5%。这些论文还比未提及AI术语的研究更容易获得领域之外的引用。然而,属于历来代表性不足群体的研究者却并未获得相同的“引用率提升”,提示AI可能会加剧现有的不平等。
《自然》新闻:Scientific papers that mention AI get a citation boost
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《自然-人类行为》:Quantifying the use and potential benefits of artificial intelligence in scientific research
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8. 自我扫描发现药物引起的大脑变化
口服避孕药通常含有人体自然产生的一种或两种激素——黄体酮和雌激素——的合成版本。这些激素通过多种方式避孕,包括让卵巢不排卵子。图片来源:Isabel Pavia/Getty
神经科学家Carina Heller在一年内给她自己做了75次脑扫描,借以研究月经周期和口服避孕药对大脑的影响。她发现,脑容量和脑区之间的连接在自然月经期间呈现出有节奏的变化,而在服用避孕药期间,脑容量和连接会略有下降。Heller加入了一个研究组,该组成员专门通过扫描自己的大脑来填补女性健康研究的空白。“她把自己献给了科学,”神经科学家Emily Jacobs说,“从而能让我们对人类大脑有更深入的了解。”
《自然》新闻:How does the brain react to birth control? A researcher scanned herself 75 times to find out
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9. 休息休息,喝杯咖啡
化学家出身的科学记者Victoria Atkinson非常提倡coffee break。她写道,走出实验室一小会儿绝不是浪费时间。实际上,在读硕士和博士期间,与同事一起喝咖啡闲聊才是她真正学习的开始,她能掌握课堂上学不到的实验技巧和知识。(Chemistry World)
10. 成功实习的要素
Erin Spear(中)教实习生如何识别植物病害。图片来源:Javier Ballesteros
实习不仅仅是简历的点缀。实习能让本科生和刚入行的科研人员应用所学知识、培养软技能、积累工作经验。但要把实习做对并非易事,没有正确的支持,实习可能会给学生很大压力。五位研究人员分享了他们认为如何开展成功的科学实习项目。他们的建议是:保持好奇心、开放沟通渠道、获得机构支持,并给予学生应得的表扬。
《自然》职业特写:How to run a successful internship programme
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