表观遗传学与抗生素
埃里克·J·内斯特勒的“大脑中的隐藏开关”讨论了表观遗传变化——对基因行为方式的改变,这些改变不影响它们包含的信息。鉴于这些变化会传递给子细胞,那么细菌对多种药物产生耐药性是否至少部分是由于这些变化造成的?如果是这样,这些变化将为克服多种药物的耐药性提供另一种方法。与其寻找一种全新的抗生素,不如寻找一种方法来撤销表观遗传变化,并恢复细菌对我们已有药物的敏感性,这可能更简单。
泰德·格林塔尔 新泽西州伯克利高地
编者注:作者并非微生物学家,已将此问题转交给理查德·洛西克,他在哈佛大学的实验室专注于细菌研究。洛西克的回复如下
表观遗传学确实通过产生称为持久菌的细菌而对抗生素耐药性产生影响。事实上,表观遗传机制最初是在细菌中发现的,尽管这些机制与文章中描述的基于组蛋白的机制截然不同(细菌没有组蛋白)。持久菌是指在没有获得耐药突变的情况下,能够存活于抗生素治疗的细菌。相反,它们可逆地进入了一种状态,在这种状态下,它们比群体中其他基因相同的细胞更不易被抗生素杀死。的确,如果我们能够设计出阻止进入持久菌状态的药物,那么这些药物将有助于提高抗生素疗法的有效性。
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非我们所能见?
尽管大卫·温伯格在“预测未来的机器”中对大数据 crunching 模型预测能力的推测引人入胜,但规划者和社会科学家们还不打算就此退居二线。以“大数据”为例,IBM 的沃森在问题明确时具有令人印象深刻的计算能力,但重要的社会问题却很少是明确的。在不久的将来,我们看不到强大的计算能力能够成功地回应现代社会面临的、答案复杂的简单问题:例如,如何激励亚洲国家政府采取应对气候变化的行动?如何减少贫困?如何让人们走出汽车,乘坐公共交通工具?
今天预测面临的挑战是成功地将哲学以及社会和行为科学与物理科学和工程学相结合。只需看看气候科学家在推进气候变化议程方面的失败,部分原因在于社会、行为和政治科学家被排除在对话之外。以多学科合作为开端,“大数据”可能更能够预测未来。
大卫·R·哈迪 多伦多
我想指出的是,温伯格描述的物理学家德克·赫尔宾试图制造“能够有效充当世界水晶球的计算系统”的工作存在一个不可逾越的障碍:自然世界的离散架构。赫尔宾的背景显然是高速公路交通建模,它具有基本的线性架构。道路交通就像一个液压问题,小颗粒可以连续地相互流动。我的背景是铁路,它们的行为方式截然不同。几乎在每个层面上,它们的选择和成本实际上都是离散的。铁路成本是高度相关、不规则、阶梯式的函数。它们在相互作用时是动态不稳定的。也就是说,这些成本是复杂的唯一查找表,而不是连续方程,这意味着高速公路和其他线性模型无法严格使用(尽管人们确实尝试使用它们)。
那么,世界的数学架构更像道路网络还是铁路网络?如果是后者,那么在数学上预测未来是不可能的。那将是一个由离散事件支配的世界,包括黑天鹅事件。正如数学家本华·曼德博的一句名言所说,“尽管经济学是一门非常古老的学科,但它尚未真正把握住主要困难,即少数极端事件的过分实际重要性。”事实上,上帝确实在自然界中掷骰子。
汤姆·埃里克森 宾夕法尼亚州沃灵福德
咖啡与小步舞曲
查尔斯·Q·崔对鲁斯兰·克列切特尼科夫关于防止咖啡溢出的物理学研究的报道,如“杯子里的流体动力学”[进展] 中所述,很有趣。但崔应该在晚餐高峰时段去一家以优质服务著称的餐厅。观察服务员快速穿过地板。当他们端着液体时,规则是长步、短步、长步、短步。
如果你注意在移动时打破节奏,就可以轻快地行走而不会洒出东西。这是我在 20 世纪 60 年代作为服务员工作的第一天学到的。
罗德·罗杜因 通过电子邮件
我相信,早在 35 年前,加州大学伯克利分校的校园里就已经发现了解决咖啡溢出的方法。当时,学生会没有咖啡盖,在我到达早上 8 点的课之前,不可避免地会洒出一些珍贵的咖啡。意识到问题是振动累积,直到大的“拍频”导致液体溢出,我尝试通过在行走时随机地左右和前后移动杯子来打破振动。尤里卡!没有恒定的运动,没有拍频,也没有咖啡洒出来。
乔治·库珀 加利福尼亚州阿拉米达
不可能的轨道?
戴蒙·兰道和内森·J·斯特兰奇的“通往火星之路”中说,“对于试飞,宇航员将飞行器驶入几乎总是停留在月球南极上空的轨道。”
作为一名退休的轨道力学师,我认为这种说法是不可能的,除非月球南极上空存在拉格朗日点。卫星只能在天体的赤道上方保持静止。
理查德·鲍勃罗 加利福尼亚州威斯敏斯特
兰道回复:感谢鲍勃罗指出地球-月球系统中的静止点仅位于地月平面内。
然而,在写作时,我们确信在我们不想惹麻烦的地方使用了“模棱两可的词语”。这里的“几乎总是”意味着“并非所有时间”。我们指的是一个非常椭圆的轨道,其近月点“在”北极“上方”,远月点“在”南极“上方”。在我们在地月旋转坐标系中的轨道上,我们 96% 的时间都在南极地区的视野范围内。