新闻扫描简报:感受噪声的逻辑

另有:昆虫的自我用药、猿类的计划、漂浮网格以及视觉中的大脑偏见

感受噪声的逻辑
随着微芯片的缩小,热波动、导线之间的串扰和其他来源产生的不可避免的电子嗡嗡声可能会危及其正常功能。解决这个问题的一种方法可能是随机共振,这是一种噪声可以增强微弱信号并提高系统性能的现象。某些类型的结构,例如感觉神经,只有当背景噪声足够高时才会输出信号。亚利桑那州立大学的研究人员构建了逻辑门——执行逻辑功能的电路元件——它们的行为方式类似。当噪声水平较低时,这些门的工作不可靠;然而,在最小晶体管预期的噪声水平下,它们可以正常工作。这种不寻常的非线性行为可能有助于微芯片变得更小。此外,改变电路中某些施加的电压可以动态地重新配置门,从而创建变形处理器。请关注3月13日出版的《物理评论快报》以了解更多详情。
—查尔斯·Q·崔

昆虫逃脱
寻找药用植物的能力曾被认为仅限于拥有高级大脑的生物;例如,患有肠道蠕虫的黑猩猩会吞下带刺的叶子,以刮掉肠道中的寄生虫。现在,卫斯理大学的研究人员及其同事发现,毛虫(Grammia incorrupta)在生病时也会自我用药。感染了寄生蝇蛆的毛虫吃的生物碱(特别是吡咯里西啶生物碱)大约是未感染毛虫的两倍;这种毒素天然存在于血根和其他毛虫食物植物中。结果,与未服用药物的受感染毛虫相比,大约有 20% 更多的受感染毛虫存活到成年。这项发现是已知的无脊椎动物自我用药的首个实例,发表在 3 月 10 日的《公共科学图书馆·综合》上。
—查尔斯·Q·崔

猿类的计划
瑞典富鲁维克动物园中一只扔石头的黑猩猩证明,非人类灵长类动物可以为未来做计划。在过去的几年里,桑蒂诺每天大约上午 11 点都会通过大喊大叫和四处奔跑来展示其统治地位,这在雄性黑猩猩中很典型。但他偶尔会向动物园游客投掷石头。(幸运的是,他的目标很差,没有人受到严重伤害。)工作人员发现,在早上早些时候,他会平静地从栖息地周围的护城河中捞出弹药,并敲掉岛上的混凝土岩石,形成甜点盘大小的圆盘。然后桑蒂诺会堆积他的武器。这项观察结果在 3 月 10 日的《当代生物学》中有所描述,证实了实验室实验,表明我们的猿类同伴可以为即将发生的事件做准备。
—科科·巴兰坦


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让你的船漂浮起来
想象一下,一种网格不是让水进入,而是如此排斥水,以至于用它制成的救生衣可以支撑一匹马。中国哈尔滨工业大学的科学家用 200 微米粗的铜线和大约相同大小或更小的孔隙制成了这种网格。他们首先将晶格浸入硝酸银溶液中,然后再浸入酸中,这会将银以七微米高的叶状结构沉积到铜上。就像大龙虱 Dytis­cus marginalis 腹面的毛发一样,银叶捕获一层空气膜,从而使网格具有超强的防水性。

用这些晶格制成的邮票大小的船只可以装载三倍于未处理网格的沙子,即使它们的上边缘浸入水面以下,它们仍然可以漂浮。尽管科学家们承认将他们的超浮力技术应用于全尺寸船舶不太可能——疏水排斥力对于大型船只来说可能太弱了——但他们指出这可能会导致新一代微型水下机器人。他们的工作成果发表在 2 月 25 日的《应用材料与界面》杂志上。 —查尔斯·Q·崔

半空还是半满
人们通常倾向于注意到好事或坏事,而一种常见的基因变异可能潜在地导致这种乐观或悲观的倾向。英国埃塞克斯大学的科学家研究了血清素,一种与情绪相关的神经递质,并探讨了 97 名志愿者如何偏爱不同类型的图像。仅携带血清素转运蛋白基因长版本的个体——该蛋白控制脑细胞中神经递质的水平——倾向于关注令人愉悦的图片(例如巧克力的图像),同时避免负面图片(例如蜘蛛的照片)。携带较短形式基因的个体表现出相反的偏好,但不如前者强烈。这项发表在 2 月 25 日的《英国皇家学会学报B》上的发现,有助于解释为什么人们可能不太容易焦虑和抑郁,并且可能导致有助于某些人看到光明面的疗法。
—查尔斯·Q·崔

大众科学杂志 第 300 卷 第 5 期本文最初以“新闻扫描简报:感受噪声的逻辑”为标题发表于大众科学杂志 第 300 卷 第 5 期 ()
doi:10.1038/scientificamerican052009-1vH31RfeLPcmaB1ChlrJCX
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