日食、癌症疗法和人工智能机器人

新研究揭示了恒星的起源、基于睡眠的疗法和地球的极限

Cover of the March 2024 issue of 大众科学.

大众科学,2024年3月

您计划在 4 月 8 日观看日全食吗?它的路径从墨西哥的马萨特兰开始,穿过德克萨斯州、中西部地区、新英格兰和纽芬兰,这将是 2044 年之前在北美可见的最后一次日全食。如果可以,请抓住机会观看!(我将去俄亥俄州亲戚家,希望天空晴朗……但也做好了多云的准备。)大众科学特约编辑丽贝卡·博伊尔 预览了这场奇观,并解释了科学家们为何对它提供的研究太阳的机会感到兴奋。多亏了两架新的太阳探测器已经开始关注太阳,我们对恒星有了很多了解。请关注我们网站上对日食的广泛报道,包括播客和视频。我们对此感到非常兴奋。

在过去的几十年里,癌症的预防、检测、诊断和治疗取得了巨大的进步。最令人充满希望的进展之一是一种叫做抗体-药物偶联物(ADC)的药物,它可以将化疗药物输送到肿瘤,同时最大限度地减少对健康细胞的损害。这些部件可以像乐高积木一样混合搭配:一种杀死癌细胞的药物,一种附着在肿瘤细胞上的抗体,以及一种在正确时间释放药物的连接器。健康和科学记者乔蒂·马杜苏达南展示了这种疗法的工作原理、它如何以巧妙的方式得到改进,以及 为什么研究人员很高兴看到如此多的临床试验取得了积极成果。我们希望这些技术能给更多癌症患者带来尽可能好的结果:更多的时间。

妮娅·伊马拉是一位艺术家和天体物理学家(多么有趣的组合!),她研究恒星的起源。她分享了她使用分子云的微型物理模型进行研究,以识别它们的丝状结构和气体结以及产生恒星和太阳系的湍流漩涡。这是我见过的 3D 打印最可爱的用途之一,阅读她的文章可能会让您想将整个原始世界握在手中。


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人工智能程序“知道”很多,但被困在计算机中。机器人可以四处移动,但它们不会做任何没有明确指示它们做的事情。如果我们把它们放在一起,制造出一个看似有感知能力的机器人,并且能够在物理世界中运行,那么可能会发生什么不好的事情呢?作者大卫·贝雷比 调查了配备大型语言模型的机器人的有趣而令人畏惧的场景,这些模型仍然非常新,以至于我们不确定对它们有何期待。

当我们睡觉时,大脑出奇地活跃。旨在作用于睡眠大脑的新干预措施 可能有助于治疗患有创伤后应激障碍、记忆力丧失或中风的人。大部分工作仍处于实验阶段,但正如科学记者英格丽德·威克格伦所写,一些睡眠工程设备现在可以用来治疗使人衰弱的噩梦。

地球有其极限,科学家们开始理解这些极限是什么,以及如何衡量它们。可持续发展专家和地球委员会联合主席乔耶塔·古普塔描述了她和她的同事如何为地球的水循环、大气、气候等识别“安全和公正”的 措施。InfoDesignLab 的安吉拉·莫雷利和汤姆·加布里埃尔·约翰森的图表描绘了我们目前在这些边界方面的状况。

在过去的二十年中,您是否服用过非处方感冒药,并注意到……什么都没有?这不是您的想象。盐酸苯肾上腺素是自 2005 年以来在美国销售的减充血剂的活性成分,它不起作用。它从来没有起作用过。但食品和药物管理局(或至少其一个咨询委员会)花了很长时间才承认这些药物“通常不被认为是安全有效的”。药学教授兰迪·C·哈顿解释了他和他的同事如何确定它们的 无效性,以及为什么市场上其他药物也可能无效,除了安慰剂。祝您健康!

大众科学2024 年 3 月刊的撰稿人

作家、艺术家、摄影师和研究人员分享故事背后的故事

图片来源:斯蒂芬妮·梅-林

斯蒂芬妮·梅-林 触摸星空

在高中时,斯蒂芬妮·梅-林(上图)发现自己被暗房所吸引。她一直喜欢绘画和创意写作,但正是摄影选修课真正激发了她的艺术热情。从那时起,“摄影就从未离开过我的灵魂,”她说。“看到一个人和他们的微笑或他们的眼睛……那种短暂的联系,让我感到满足。” 在本期杂志中,居住在布鲁克林的梅-林前往加利福尼亚州奥克兰的一间工作室,为妮娅·伊马拉拍照,妮娅·伊马拉是一位天体物理学家和艺术家,也是本月关于恒星形成专题文章的作者。像这样的社论拍摄完全是为了与她的拍摄对象建立信任,以帮助他们闪耀光芒。她说,一份好的音乐播放列表也有帮助;她常听的流派包括灵魂乐和节奏布鲁斯。

梅-林的摄影风格是由好奇心驱动的。她经常被主流媒体遗漏的亚文化和社区所吸引。在过去的 10 个夏天里,她一直在纽约市雅各布·里斯公园的 LGBTQ+ 海滩拍摄人们。另一个正在进行的项目以黑人孕产妇健康为中心,以黑人孕妇和导乐的励志肖像为特色。梅-林说, “展示这些图像,这些人,以他们本来的面目”并不仅仅展示痛苦,也展示快乐,这其中蕴含着力量。

菲尔·普莱特 宇宙

在 20 世纪 90 年代,天文学家菲尔·普莱特创建了一个名为“糟糕的天文学”的网站,以揭穿科学神话,例如在春分时节你可以把鸡蛋竖立起来的想法。(他说,现在没有太多人相信这个传说了,“我完全为此感到自豪。”)这些揭穿神话的行动开启了他作为科学传播者的职业生涯,今天他定期为大众科学撰稿,包括一个名为“宇宙”的月度天文学专栏。本月,普莱特解释了为什么目前正在智利建造的极大望远镜可能是至少在可预见的未来建造的最后一架巨型望远镜。“我们可以建造比这更大的望远镜,”他说。“但是你需要一种乌托邦式的社会。”

普莱特最喜欢的写作主题包括太空和我们大气层中的“酷东西”,从流星雨到北极光。他自己的望远镜(一台塞莱斯特龙八英寸反射望远镜)在最近搬到弗吉尼亚州后仍然打包着,但他位于树林中的新家拥有非常适合观星的黑暗天空。普莱特希望在下个月去观看日全食,因为像这样的事件是“深刻的情感和感人的”奇观,他说。“它真是美得令人震惊。”

丽贝卡·博伊尔 伟大的日食

太阳物理学家度过了激动人心的一年。“他们都欣喜若狂,”大众科学撰稿人丽贝卡·博伊尔说,她是一位居住在科罗拉多州的新闻记者,从事物理学报道已有 16 年。“你不是每天都能和一位如此兴奋的科学家交谈。” 她在本期杂志的专题报道中告诉我们原因:最近大量涌入的数据使科学家们比以往任何时候都更接近于准确了解太阳的运作方式。事实证明,这是一项极具挑战性的任务。你可能会认为我们与恒星的接近是一种恩惠,但实际上它会引起一些困惑。“因为它离我们太近了,所以很难看到整个太阳,”博伊尔解释道。

博伊尔在大学里学习历史,她一直对我们如何通过故事“理解我们的世界”着迷。她的新书《我们的月球》(兰登书屋,2024 年)探讨了月球如何塑造人类历史,包括进化和文化。虽然她喜欢撰写关于遥远的系外行星和黑洞的文章,但博伊尔认为,我们自己的星球和我们最近的天体邻居同样值得敬畏:“地球、月球和太阳比我们认为的更有趣和复杂。”

凯蒂·皮克 图解科学

在青少年时期,凯蒂·皮克通过追踪纽约州布法罗市后院的太阳角度来进行天文实验。她现在住在马里兰州巴尔的摩,但计划回到家乡体验即将到来的日全食。作为一名科学记者和数据可视化设计师,并拥有天体物理学博士学位,她在本月的“图解科学”中以增强其他人体验这一事件的能力为目标。皮克认为 2017 年的日全食(她曾前往怀俄明州观看)是她一生中最难忘的时刻之一。“我们看到月球的阴影在平原上向我们飞奔而来,”她回忆道。“我感到我的动物身体受到了周围光线变化的影响。这太不可思议了。”

太阳和月球从地球上看大小相同,这纯粹是宇宙巧合,而且这种巧合不会永远持续下去,因为月球正在非常缓慢地远离我们。“感觉就像是一件完全神奇的事情,本来可以不存在的,”皮克说。

劳拉·赫尔姆斯 曾任大众科学主编。她曾担任华盛顿邮报、国家地理、Slate、史密森尼科学杂志的编辑。她曾任全国科学作家协会主席。她目前是美国国家科学院、工程院和医学院科学传播促进常设委员会的成员,以及 SciLine 和 The Transmitter 的顾问委员会成员。她拥有加州大学伯克利分校认知神经科学博士学位。她最近获得了国家科学教育中心的“达尔文之友奖”。在 Bluesky 上关注她 @laurahelmuth.bsky.social

更多作者:劳拉·赫尔姆斯
大众科学 Magazine Vol 330 Issue 3本文最初以 “揭示和掩盖的恒星” 为标题发表于 大众科学杂志 第 330 卷第 3 期 (), 第 4 页
doi:10.1038/scientificamerican0324-4
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