七十年前,人类在兔子身上释放出一种杀手病毒。 他们是如何击败它的

欧洲兔子在澳大利亚和其他地方摧毁了庄稼和牧场。 ROB SUISTED / NATURE的PIC图像 七十年前,人类在兔子身上释放出一种杀手病毒。 他们是如何击败它的 作者: 2019年2月14日,下午2:00 研究人员在主教书及其病原体之间的军备竞赛的教科书案例中写了另一章。 这部长达70年的跷跷板戏剧的主要人物是贪婪的欧洲兔( Oryctolagus cuniculus )和一种故意在法国和澳大利亚释放的病毒,以杀死兔子并保护田野和牧场。 与几十年前收集的博物馆标本合作,一个研究小组发现,在病毒本身发生变化并恢复优势之前,两大洲的兔子进化出相同的遗传变化以击退病毒。 该发现是如何一个突出例子,它可能为人类免疫系统如何对病原体做出反应或不对病原体提供线索。 今天在线发表在“ 科学 ”杂志上的兔子作品“提供了关于进化史上最伟大的故事之一的关键新信息”,澳大利亚悉尼大学研究生物防治病毒的进化生物学家爱德华霍姆斯说。 在澳大利亚,19世纪中期为猎人引进的几十只欧洲兔子做了这些动物的着名活动。 它们成倍增加,直到数亿人在庄稼上砍伐。 因此,在1950年,在南美洲兔子中发现了一种类似于天花的病毒后,澳大利亚当局将该病毒释放到野外,使兔子数量减少了99%。 几年后,这种名为粘液瘤的病毒在法国上映,最终传播到英国。 结果是“有机会在我们眼前追踪宿主 - 病原体的军备竞赛”,小石城阿肯色大学医学院的生物学家贾柳说。 在十年之内,兔子的数量再次上升,因为一些人对这种致命的感染产生了抵抗,病毒本身变得不那么致命了。 为了解兔子的适应性,Joel Alves,现在是英国牛津大学的进化生物学家,英国剑桥大学的进化遗传学家Francis Jiggins及其同事追踪了英国,澳大利亚和法国的标本O.在病毒引入之前由博物馆收集的cuniculus 。 他们对可能影响身体免疫防御的所有基因和其他DNA进行了测序,并将结果与​​生活在同一地方的现代兔子的序列进行了比较。 比较揭示了许多基因的变化,通常是基因特定版本或等位基因频率的变化。 引人注目的是,所有三个国家的兔子都有一半的变化 - 平行进化的证据。 查尔斯·达尔文(Charles Darwin)收集的欧洲兔子的骨头属于博物馆标本,其DNA在新研究中被分析。 自然历史博物馆的受托人 一个等位基因转变影响了兔子的干扰素,这是一种由免疫细胞释放的蛋白质,它可以发出病毒攻击的警报,并有助于引发免疫反应。 与感染前兔相比,现代家兔制造的干扰素更能对生物防治病毒做出反应,研究人员发现,他们在兔细胞系中加入了不同版本的蛋白质。 病毒并没有停滞不前。 2017年,福尔摩斯和他的同事报告说,在20世纪70年代,病毒发展出了更强的抑制兔子免疫反应的能力。 这种变化,以及另一种杀兔病毒的自然出现,导致人口再次下降。 但与兔子的平行进化相反,不同位置的粘液瘤病毒采用不同的遗传途径来恢复效力。 宾夕法尼亚州立大学宾夕法尼亚州立大学的进化微生物学家安德鲁•瑞德(Andrew Read)表示,对于旨在通过引入生物防治剂或使作物或牲畜更能抵抗疾病而负责进化军备竞赛的研究人员而言,病毒性反击“是一个警示故事”。 “人们应该谨慎对待进化和反革命,”他说。 “兔子还没赢。”

当这个害羞的植物找不到任何传粉者时,请注意这种“自爱”

当这个害羞的植物找不到任何传粉者时,请注意这种“自爱” 作者: 2019年2月14日,下午2:35 与失恋的人类不同,地面植物不能寻找伴侣; 相反,他们依靠蜜蜂的风或传粉者将花粉从一朵花转移到另一朵花。 但如果传粉媒介没有访问,许多植物可以自我施肥。 现在,研究人员发现了这种“自爱”发生的新方式,而且相当优雅。 Erysimum incanum是一种娴静的壁花,生长在西班牙和非洲西北部的灌木丛中。 在实验室研究其毫米宽的花朵时,研究人员注意到花朵打开后,其花药的缓慢旋转,小花梗的花粉末端。 有时,花药将花粉直接涂在柱头上,柱头是含有卵巢的中心结构。 在其他情况下,花药相互摩擦,导致花粉脱落并落在柱头上。 研究人员拍摄了舞蹈(加速,上面),并将花与其他物种进行了比较,例如上面视频结尾处的紫色花与静止的花药。 研究人员在“美国自然主义者”杂志的网上报告说,自花受精的种子长成了健康植物。 生殖策略得到回报的另一个迹象是:自花受精的植物产生的种子与用其他植物的花粉手工施肥的植物一样多。 害羞的壁花与其他许多自花受精的植物相结合。 但对于不同的人来说,它需要不同的笔触:通常,这种孤独的授粉只是在花朵关闭和花药触及耻辱时发生的。 关于Erysimum incanum的不寻常之处在于自花受精发生在花朵开放时。 这一新举措对查尔斯达尔文来说并不奇怪,查尔斯达尔文在1876年提出,在传粉媒介很少的地方开花可能会导致自体受精。 Erysimum incanum似乎就是这种情况:在你可能的情况下授粉你的玫瑰花蕾。

美国环保署因未能为“永久化学品”设定饮用水限制而受到抨击

灭火泡沫通常包括全氟烷基物质和多氟烷基物质,这些物质在美国各地都有污染的水供应。 Mario Tama / Getty Images 美国环保署因未能为“永久化学品”设定饮用水限制而受到抨击 2019年2月14日,下午3:30 在政治家,环境和公共卫生组织的巨大压力下,美国环境保护署(EPA)今天发布了一项计划,以解决全国饮用水供应中出现的全氟烷基物质(PFAS)。 但批评人士表示,该计划含糊不清,缺乏监管规定,对降低健康风险无济于事。 PFAS化学品广泛用于制造不粘和防水产品,包括用于灭火的泡沫。 这些化合物可以在环境中存留数十年,导致一些人称它们为“永远的化学物质”。研究将它们与癌症和发育缺陷联系起来,引发了健康问题。 在2018年5月,美国环保署将制定解决饮用水中物质的计划。 许多人希望该机构能够对供水中的PFAS浓度设定国家监管限制。 但的对去年的承诺没有什么好处。 美国环保署“只是在考虑如何管理这种广泛的威胁方面做了一个小小的尝试性步骤。 这项提议并不意味着美国环保署将采取认真的行动 - 它可能只是将罐头推向市中多年,使脆弱的社区面临风险,“关注科学家联盟的首席科学和政策分析师Genna Reed表示。马萨诸塞州剑桥市的宣传小组发表声明。 到今年年底,美国环保署官员表示他们将开始为两种最着名的PFAS化合物(称为PFOA和PFOS)设定合法饮用水限制。 代理环保局局长安德鲁·惠勒在新闻发布会上表示,他“不能说限制生效需要多长时间”。 但他强调,他“有意”执行现有的EPA“健康咨询”级别,该级别设定为万亿分之70。 美国环保署认为限制对人类健康的保护,但美国亚特兰大疾病控制和预防中心的科学家在一项认为,EPA水平太高了。 美国环保署还表示,根据“综合环境响应,赔偿和责任法案”,它已采取了第一个将PFOA和PFOS列为有害物质的监管措施。 这将使该机构能够将公司和其他将PFAS释放到负责清理成本的环境中。 一些科学家欢迎该计划的重点是收集更多关于更广泛的PFAS化学品的数据(有数百种使用)。 该计划称,到2020年,EPA将使用更灵敏的工具更广泛地监测PFAS化学品,以便能够以更低的浓度进行检测。 本月早些时候一项联邦研究表明,其他PFAS物质正变得越来越普遍。 EPA还计划更广泛地研究PFAS对人类健康的影响。 北卡罗来纳州格林维尔东卡罗来纳大学的环境毒理学家Jamie DeWitt说:“我们仍然需要更多关于暴露途径和健康影响的数据。 ......作为一名科学家,我不知道什么PFAS要评估健康影响,直到我知道哪些是在环境中和在什么水平。 监控有助于我们了解风险。“ 在国会,一些立法者指责环保署拖延了脚步。 参议院环境和公共工程委员会的民主党参议员汤姆卡珀(德国) 表示,环保署应“以应有的紧迫性来对待这种公共卫生威胁”。 他的委员会计划在今年晚些时候 EPA计划 。

第一次发现:一条鱼在水下屏住呼吸

第一次发现:一条鱼在水下屏住呼吸 作者: 2019年6月7日,上午8点 像我们一样,鱼需要氧气才能生存。 但是为了呼吸,大多数人将含氧水注入口腔并将其泵入鳃腔,然后将其从鳃缝中排出。 现在,科学家们第一次看到鱼“持有”这种呼吸,有时长达4分钟。 科学家们并没有着手捕捉这种持久性鱼类。 相反,他们偶然发现了棺材的视频,这是一个很少被研究的群体,生活在世界各地的海底,在国家海洋和大气管理局的远征中被遥控车辆捕获。 这些视频在大西洋和太平洋的多个地点拍摄,显示八条深海棺材在其鳃室内盛放大量水,没有任何吸入或呼出的迹象。 几分钟后,当棺材鱼最终放水时,它们的身体放气20%至30%(上图)。 研究人员在“鱼类生物学杂志”上报道说,这是他们巨大的鳃室,让这些鱼储存如此大量的水 。 他们为什么这样做? 研究人员建议,长时间屏住呼吸可能有助于臭名昭着的棺材保存他们原本用来主动抽水的能量。 膨胀到如此巨大的规模也可以作为对潜在掠食者的警告。

我们可以预测多远的天气,以及监测食物网的海洋机器人

约书亚史蒂文斯/美国宇航局地球观测站 手机上的应用程序会告诉您接下来10天的天气 - 这是预测人员能够预测到的最远的天气。 实际上,在过去的一百年中,每十年,总预测长度都增加了一天。 但是,由于气氛中固有的混乱,我们可能正在接近极限。 工作人员保罗·沃森(Paul Voosen)与主持人莎拉·克雷斯皮(Sarah Crespi)一起讨论研究人员如何确定 我们的天气预报应用程序 。 本周,主持人Meagan Cantwell采访了特隆赫姆 Trygve Fossum关于他在上发表的关于水下自动驾驶汽车的文章,该汽车旨在对挪威沿海的浮游植物进行采样。 该设备将帮助研究人员更好地了解许多食物网的基础,并通过持续监测,研究人员希望更好地了解海洋中的关键过程,如营养,碳和能量循环。 本周的剧集由编辑。 (PDF) [图片:约书亚史蒂文斯/美国宇航局地球观测站; 音乐:杰弗里库克]

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观看一只永利注册平台撕裂蜘蛛网以拯救一个兄弟姐妹 作者: 2019年6月7日,下午12:25 永利注册平台以使自己处于殖民地健康的风险而闻名,但沙漠收割机永利注册平台( Veromessor pergandei )尤其具有英雄气概。 新的研究表明,这些昆虫充满了蜘蛛网来拯救陷入困境的巢穴,有时会撕开它们以释放它们。 研究人员首先在2015年的莫哈韦沙漠和索诺兰沙漠中观察到无畏的永利注册平台。 该团队在“美国博物学家”杂志上报告说, 这些昆虫不仅从粘性丝绸中解放了他们的同志,而且随后将整个网状物拆开,用钳子撕开它们长达2小时。 救援并非没有个人风险; 大约6%的救援人员自己被困在丝绸中,或者被潜伏在附近的蜘蛛捕获。 当科学家将永利注册平台带回实验室时,他们发现昆虫忽视了空腹网。 该团队怀疑,他们的勇气很可能是由他们的网络兄弟姐妹所发出的化学窘迫信号所激发的。 调查结果将沙漠收割机永利注册平台放入一个独特的动物俱乐部,从事“救援行为”,这种行为通常仅限于灵长类动物和海豚等哺乳动物。 甚至更罕见的是那些摧毁陷阱的人,脊椎动物受限于两组和 ,它们拆解了偷猎者的网罗。 研究人员认为永利注册平台的英勇性可能已经进化,因为永利注册平台V pergandei必须为该殖民地收集足够的种子,每天产生数百只新永利注册平台。 这使得每个觅食者的生命和他们的劳动都是不可或缺的。

永利注册平台故事:人类表现,懒惰进化和魔术手指比例的极限

(从左到右):ISTOCK.COM/PAVEL1964; ISTOCK.COM/SDOMINICK; STEPHAN SCHMITZ / FOLIO ART 永利注册平台故事:人类表现,懒惰进化和魔术手指比例的极限 2019年6月7日,下午3:45 能够在短短几个月内完成相当于117次马拉松运动的运动员似乎势不可挡。 事实证明,最大的障碍是他们自己的身体。 一项新的研究首次量化了长跑和骑自行车等耐力活动的无法超越的“天花板” - 它还发现怀孕的代谢收费类似于超级马拉松。 从浏览北美草原的大象动物到穿越南美洲太平洋沿岸的驼鹿式游泳者,树懒漫游地球超过5000万年。 然而,科学家对几十种已知物种如何相互关联知之甚少。 现在,对古代懒惰DNA和蛋白质的一些新分析 - 其中一些已超过10万年 - 正在重写树懒的家谱。 在短短20多年的时间里,超过1400篇论文将手的第二和第四指的相对长度(称为2D:4D)与从智力到癌症风险的各种属性联系起来。 相信该比率的预测能力的研究人员表示,它反映了胎儿接触睾丸激素和其他指导发育的激素,包括大脑的激素。 但这一观点也激怒了许多批评者,他们认为依赖于2D:4D比较的研究人员已被一种过于简单的错误措施所诱惑。 在离加利福尼亚海岸不远的海面下方五百米处,有一个令人毛骨悚然的海怪,有着巨大的下颚和尖锐的牙齿排。 即使是蠕动,这些牙齿都是透明的。 现在,科学家认为他们知道是什么让他们这样做。 自从摄像机变得超便携之后,科学家就将它们绑在从绵羊到鲨鱼的动物身上,看看他们如何看待周围的世界。 但对猫来说相对较少,也许是因为它们很难配合使用。 现在,一项新的研究为16只猫配备了小型摄像机,并在他们潜入社区时跟踪它们长达4年。

独家:第一次采访特朗普的新科学顾问

Kelvin Droegemeier在他的办公室外面,毗邻白宫。 斯蒂芬沃斯 独家:第一次采访特朗普的新科学顾问 2019年2月14日,下午2:45 唐纳德特朗普总统的新科学顾问研究了近40年来极端天气的原因和影响。 但气象学家Kelvin Droegemeier表示,他不是气候科学家,也不希望人们认为他是这方面的专家。 同事们说,这种谦逊的举止自然而然地传给了这位60岁的学者。 作为白宫科技政策办公室(OSTP)的新主任,它可以很好地为他服务,该办公室帮助协调和制定美国政府的科学政策。 在填补空缺2年的职位时,Droegemeier面临着在政府中发挥作用的严峻挑战,许多研究人员称这种政府一再表示对科学证据不屑一顾。 自上个月上任以来,Droegemeier在首次公开采访中推翻了这一批评。 “我认为这位总统大力支持科学,”他从办公室告诉“ 科学内幕”,他从西翼的一条车道上走了几步。 “并且有很多证据证明他的手表上发生了巨大的科学进步。”(OSTP目前正在更新列出特朗普第一年的成就。) 在 ,Droegemeier并不那么强调,对于许多研究人员来说,这是特朗普政府对科学态度最令人震惊的例子。 他一再避免说他是否认为不断上升的二氧化碳排放是对地球的生存威胁,需要美国政府的强烈反应,这是一种主流科学观点,这对他的老板来说是一种诅咒。 相反,他建议需要对这个主题进行更多的研究。 “气候系统是一个非常非常复杂的事情,”他在回答有关评估气候变化对环境,经济和公共健康的相对影响的问题时说。 “如果你认为我所研究的龙卷风和严重风暴是复杂的,那么乘以10来得到气候系统的复杂性。”Droegemeier建议“尽可能有效地利用我们所有的资源来理解这种复杂性......”做一些最合适和最科学可靠的预测,“但并没有要求在气候研究方面投入更多的联邦投资。 现在,你会听到更多关于科学方面的信息。 白宫科技政策办公室主任Kelvin Droegemeier 联邦存在规模较小? 去年夏天,该研究界 ,理由是他在诺曼的俄克拉荷马大学担任管理员,并担任国家科学基金会(NSF)监督机构的副主席,因此获得了强大的学术资格,并支持增加联邦对研究的投资。 但是,Droegemeier现在在一个曾两次要求对几个联邦机构的基础研究进行两位数预算削减的政府工作的事实 - 共和党领导的国会拒绝的建议 - 可能改变了他的观点。 例如,2013年,Droegemeier告诉参议院一个小组,“联邦政府在支持基础研究方面发挥着重要作用”,公司“依靠基础研究创造的新知识开发新产品和服务。”但是Droegemeier现在看到了这种关系不同。 他说,不断增长的联邦债务和强大的经济意味着联邦政府不再需要在为国家大学的学术研究提供资金方面发挥主导作用。 “是的,联邦政府仍然发挥着重要作用,但背景与30或40年前的情况截然不同,”他解释道。 “数万亿美元的公司正在投入大量研究资金用于自动驾驶汽车和其他新技术。 基金会在重要领域投入了数百万美元。 然后主要的研究型大学也在游戏中投入了大量的精力。“ 他补充说,遏制联邦开支的需要也改变了局面。 “好吧,我们在这个国家有22万亿美元的债务。 我们都必须共同努力,找出如何尽可能以最大限度地利用这些联邦资金。“ Droegemeier甚至对NSF调查的结果表示欢迎,该调查显示联邦政府在美国进行的基础研究。 虽然大多数研究倡导者都谴责联邦的作用在减少,但从20世纪60年代和70年代的70%下降,Droegemeier对这一趋势表示赞赏。 “是的,我认为这是一个健康的信号。 我根本不认为它太糟糕了,“他告诉” 科学内幕“。 “政府和私营部门正在联手的事实,正如Vannevar Bush在” 科学“中所描述的那样,无尽的边疆 ,是一件很棒的事情。” Drogemeier说,他计划在周五的华盛顿特区 (发布科学 ) ,扩大这一主题。“我认为我们需要更多的结缔组织”在所有参与者中 - 政府,行业,学术界和慈善机构 - 包括美国研究机构。 “我们需要更高的效率,更多的互动,更多的合作。 没有其他国家能够拥有我们所拥有的东西。“ 总统和副总统的肖像挂在Kelvin Droegemeier办公室的裸墙上。 斯蒂芬沃斯 关于骚扰的“对话” Droegemeier说,“领导一个负责促进为研究提供资金的各个行政部门机构之间沟通的机构,这是一个很大的特权”。 他并没有获得总统助理的额外头衔 - 这是他当时的总统巴拉克奥巴马,约翰霍尔德伦的前任,而不是最后一位共和党科学顾问杰克马尔伯格,曾为前总统乔治W.布什服务 - 但他说这是他履行职责的能力并不重要。 “创建OSTP的法规[1976年]谈到了导演向总统和行政部门提供科学建议,”Droegemeier指出。 “我向总统报告。” 他的60名工作人员一直忙于召集跨机构委员会,并撰写报告,其中一些是国会授权的,报告联邦政府在从科学和数学教育到量子计算等主题方面所做的工作。 但协调与在任何特定问题上形成政府范围的共识并不是一回事。 事实上,Droegemeier说,他认为没有必要制定统一的政策来处理两个有争议的问题,这些问题现在激起了研究界的性骚扰和学术间谍活动。 “从一个机构到另一个机构,情况差异很大,”Droegemeier在回答有关性骚扰的问题时说道。 “一些机构为该领域的大量工作提供资金,一些机构支持在极端环境中工作,一些机构资助生态实验室或空间站的研究,人们一起生活几个月。 所以,他们必须考虑应用不同的规则。“ “我对统一原则很有信心,”他继续道。 “然后,你采取这些原则,并在特定机构的特定环境中实现这些原则。”他说,目标应该是“确保环境免受骚扰。 但要弄清楚实施这些原则的最佳方法是进入杂草。“ 我们在这个国家有22万亿美元的债务。 我们都必须共同努力,找出如何尽可能以最大限度地利用这些联邦资金。 白宫科技政策办公室主任Kelvin Droegemeier 一些研究人员希望联邦政府将性骚扰添加到其科学不端行为的定义中,其中包括伪造,篡改和抄袭。 美国地球物理联盟已经为其成员做了这样的事,但Droegemeier警告说,改变联邦定义会产生“意想不到的后果”。 “问题在于,研究不端行为现在真正解决了研究本身,而不是研究环境,”他解释道。 “进行研究的环境,如何对待人们,与有人在研究项目上制作结果的情况大不相同。 与此同时,我认为我们需要进行对话,因为正确的研究环境非常重要。“ 打击间谍活动 Droegemeier将采取类似的方法来保护政府资助的研究成果并防止知识产权被盗。 这个问题已经成为一个政治上的炙手可热的土豆,中国明确推动在一系列民用和军用先进技术中实现与其他工业强国的平等。 联邦机构以不同的方式对国会和特朗普政府施压。 例如,美国国立卫生研究院(NIH)强调了披露任何外国关系的重要性,希望能够根除所谓的“承诺冲突”。能源部(DOE)已经走得更远, 参加由“敏感”国家开展的所谓外国人才招聘计划,并禁止那些由这些国家资助在某些领域工作的受助者竞争未来的美国能源部资助。 Droegemeier赞同能源部的政策,称其为对国家面临的威胁的“适当”回应。 但他补充说,DOE所做的“可能不适合其他机构,因为每个机构都不同。 ......我们都同意的是,我们希望保护美国资产。“ 除了特朗普和副总统迈克·彭斯的官方肖像之外,Droegemeier坐在办公室里没有墙壁装饰,他引用了老板对移民的争议性立场作为如何阻挠科学间谍活动的处方 “我喜欢特朗普总统在国情咨文中所说的话,”他说。 “它的要点是,我们欢迎移民,但我们希望人们合法入境。 当你考虑科学并考虑科学事业时,让我们招募这些人,让我们保持国际科学的强大。 但是,让我们以合法的方式做到这一点。“ 推动减少文书工作 Droegemeier在采访中偏离白宫官方政策的最远的一次是讨论如何减轻学术研究人员及其大学的行政负担。 这是一个长期存在的问题,很少成为头条新闻。 但在2016年,高等教育游说者认为,当国会成立一个名为研究政策委员会的咨询机构向白宫管理和预算办公室(OMB)报告时,他们已经取得了胜利,该办公室负责监督联邦监管工作。 该委员会由联邦雇员和外部专家组成,应该在2017年12月之前创建,并在一年后发布第一份报告。 但它还没有建立起来。 去年夏天,OMB表示它不能创建董事会,并给出了两个原因:一,国会没有按照总统的要求向NIH提供资金支持董事会; 并且,两位立法者已经禁止OMB重新制定规则,以减少NIH在间接成本回收上花费的金额,这是一种神秘的公式,通过该公式,机构可以偿还他们在基础设施上花费的资金以及与联邦政府资助的研究相关的管理费用。 然而,管理立法,即“ ,没有规定设立董事会的先决条件。 Droegemeier 联邦政府实际上正在缩短大学的间接费用,他告诉Science Insider,减轻大学的监管负担对他来说是一个优先事项,他认为政府可以在不修改NIH的情况下建立新的董事会间接费用规则。 我们欢迎移民,但我们希望人们合法入境。 当你想到科学时......让我们保持国际科学的强大。 但是,让我们以合法的方式做到这一点。 白宫科技政策办公室主任Kelvin Droegemeier 他说:“我认为行政负担有很多变化,与间接成本完全无关,如果你认为这是一种将更多资金带回办法的方式,那将是有意义的。” “它甚至不是预算中立的; 它的预算是积极的,因为你现在正在浪费资金而你正在把它重新投入到富有成效的研究中。 “我将专注于激光工作,以减少[研究人员]的行政负担,”他承诺。 “我真正喜欢这个政府的一个原因不仅是它非常热衷于消除监管障碍和负担,而且它也是激光专注于获得切实的结果,而不是写出大量的报告而没有大量的报告。无休止的对话,但今天做出的政策决定将会给这个国家带来明显的成果和积极的利益。“ “关于科学的更多信息” Droegemeier于1月2日得到参议院的确认,1月份在部分政府关闭期间开始工作,并于本周由Pence宣誓就职。 在布什就职后约10个月开始,Marburger持有此前的迟到记录。 相比之下,在奥巴马就职后的第二天,霍尔德伦就职。 迈克尔·克拉西奥斯(Michael Kratsios)一直是OSTP的事实上的负责人,同时担任副总首席技术官兼副总裁助理。 这位32岁的学生拥有政治学学士学位,并在2017年3月加入OSTP之前担任亿万富翁投资人Peter Thiel的参谋长。他在扩展宽带通信,实现无人机技术和促进创新方面的问题最为明显。 Droegemeier称Kratsios是“一位非凡的领导者。”但他承认办公室的“科学”部分可能在他任职期间一直受到忽视。 “他在技术方面做得更多。 所以,你可能会听到更多关于技术的信息,“Droegemeier说道。 “现在,你会听到更多关于科学方面的信息。”

价值1.8亿美元的DNA“条形码”项目旨在发现200万种新物种

在婆罗洲2018年寻找新物种的探险中,意大利维罗纳大学的进化生物学家Marta Paterno为便携式DNA测序仪(笔记本电脑右侧中心)准备样品。 PIERRE ESCOUBAS / TAXON EXPEDITIONS 2018 价值1.8亿美元的DNA“条形码”项目旨在发现200万种新物种 作者: 2019年6月6日,下午2:00 几个世纪以来,生物学家以极其缓慢的速度发现了新物种,描述了标本的物理特征和其他特征,并且在命名和发布之前经常试图将物种融入生命之树。 现在,他们已经开始确定一个标本是否可能在几个小时内成为新物种 - 并且很快就会以便士为代价。 这是一个由短链DNA配成的条形码驱动的革命,它与熟悉的产品标识符相符,它们的变化足以提供物种区分标记,并结合快速,廉价的DNA测序仪。 “生物多样性科学正在进入一个非常黄金时代,”加拿大圭尔夫大学的保罗赫伯特说。 6月16日,他领导的一个团队将启动1.8亿美元的全球努力,以确定超过200万种新的多细胞生物。 其他团队也采用这种方法在实验室中甚至直接在田间为新物种梳理样品。 随着世界失去物种的速度超过它们被发现的速度,生物学家们对这项技术表示欢迎。 意大利维罗纳大学的基因组学家Massimo Delledonne最近在森林里进行了条形码研究,他说:“多年来,我一直梦想通过将样本带到便携式基因组实验室来改变规则。”婆罗洲岛迅速揭示了一种新的蜗牛。 “现场条形码现已准备好迎接黄金时段。” 生物多样性专家估计,地球上有870万到2000万种植物,动物和真菌,但到目前为止,只有180万种植物获得了正式的描述。 特别是昆虫是未被发现的物种的广阔领域。 “但总的来说,它们可能比陆地脊椎动物的总和更多地生成生物量,”来自新加坡国立大学的生物学家Rudolf Meier表示,他一直在用小型DNA测序仪开发条形码方法。 2003年,赫伯特提出了DNA条形码概念:可以通过测序样本中少于1000个碱基的线粒体DNA来区分动物物种。 这个想法需要一段时间才能流行起来,但赫伯特和其他爱好者开始编制已知物种的条形码。 例如,在2010年,他带领了一个名为国际生命条形码(iBOL)的财团,这是一项以圭尔夫为中心的8000万美元的努力,开始建立一个已知物种的参考库及其识别序列。 它现在高达730万个条码 - 每个物种可以有不止一个 - 并且已被证明不仅是用于识别已知生物的资源,而且还用于记录它们与其他物种的相互作用 - 包括谁根据不同的条形码吃谁一个特定的样本。 采集到马达加斯加的小型DNA测序仪鉴定了森林中的小鼠狐猴物种。 LYDIA GREENE 现在,通过其30个国际合作伙伴的资金和实物服务的额外支持,iBOL即将开始为期7年的后续工作。 它被称为BIOSCAN,它将在世界各地的2500个地点收集标本和研究物种相互作用,旨在扩大其参考库的1500万个条形码记录,其中90%来自未被描述的物种。 赫伯特说,这些数据将为监测污染,土地利用变化和全球变暖对生物多样性的影响奠定基础。 最终,“我们将能够跟踪天气跟踪地球上的生活。” 而且,与iBOL之前专注于为已知物种获取条形码的观点不同,“物种发现的主要目标之一,”赫伯特说。 如果软件无法将样本的条形码序列与现有物种相匹配,它将立即标记样本以进行更密切的遗传和视觉审查,并可能作为新物种进行识别。 在过去,可能需要数年甚至数十年才能确认某些生物是新物种 - 例如,某些果蝇中的物种仅在雄性生殖器的形状上明显不同。 定制的生物信息学和测序仪可以一次性读取足够的碱基以获得完整的条形码,这将保持低成本,Hebert预测 - 每个样本约1美元,包括收集,保存,DNA提取,测序和后续分析。 他预计总成本的测序部分最终将降至每个样本约0.02美元。 目前,为BIOSCAN的条形码收集的所有标本将被运往圭尔夫大学。 但Meier一直在开发一种条形码方法,他希望许多实验室能够进行物种调查。 他对2012年更有效的物种识别方法感兴趣,当时新加坡官员要求他研究从两个当地水库中出现的小苍蝇。 他回忆说,“这是一场噩梦”,可以确定负责的物种。 结果,他也变成了条形码。 现在,他正在编制所有新加坡的生物多样性,特别是其“沉默的大多数”,因为他称之为小昆虫。 对于这项工作,Meier说:“我们放弃了传统上用于条形码的过度设计和昂贵的技术。” 相反,他已经转向最近开发的名为MinION的音序器,其大小与手机相当,成本不到1000美元。 设计用于通过如何在通过纳米孔时改变电流来识别DNA的四个碱基,它在一段中对数千个碱基进行测序,对于条形码来说已经足够了。 Meier的团队与新加坡的本科生和志愿者一起收集和排序标本,已经生产了20万只昆虫条形码。 去年,他和他的同事报告说,这些物种代表了10,000种,其中超过70%的物种是科学新手。 Meier设想许多国家建立这种基于实验室的努力,以独立编目其生物多样性。 他的小组最近通过对昆虫学家在乌干达基巴莱国家公园的一个网陷中捕获的昆虫的研究证明了这种方法的强大功能。 梅尔和他的同事们专注于一个非常大的,多样化的苍蝇群,称为Phoridae,很难在视觉上区分。 该团队在4月30日的bioRxiv预印本中报道说,只有三分之一的陷阱昆虫吞噬 - 大约8700只产生了650种Phoridae物种。 这不仅仅是热带非洲的所有已知的Phoridae。 来自斯德哥尔摩大学的飞行鉴定专家Emily Hartop证实,条形码在90%的时间内正确分离了物种,Meier的研究小组报告说。 数据显示“那里有许多我们没有命名和不知道的多样性,”华盛顿史密森学会国家自然历史博物馆的植物学家John Kress说。 Delledonne和他的同事一直在研究Meier在新加坡实验室所做的远程现场工作。 他们也使用Minion音序器,它通常由笔记本电脑运行。 笔记本电脑通常需要互联网连接,但是测序仪的制造商Oxford Nanopore Technologies使系统能够在没有这种访问权限的远程位置工作。 条形码所需的一切都适合随身携带的行李箱。 在2018年的婆罗洲探险队中,该团队与公民科学家一起编织了十几只动物,其中包括一只名为Microparmarion exquadratus的新蜗牛,并于去年在“软体动物研究杂志”中进行了描述。 在5月6日的bioRxiv预印本中,该小组详细介绍了他们的协议,因此其他人可以跟随他们的脚步。 Delledonne建议,任何接受过几天训练的人现在可以在现场设置条形码,价格低于7000美元。 “我们看到智能手机如何改变了我们的生活。我们已经证明,测序可能会遵循相同的趋势。” 事实上,来自北卡罗来纳州达勒姆的杜克大学的一个团队刚刚在马达加斯加干燥森林中报告了一项与Minions相似的实地研究,获得了识别鼠狐猴的条形码。 几十年前,只知道这些秘密的夜间灵长类动物中的少数物种。 现在计数达到24,但寻找新物种仍然很慢。 “它有时可能需要数年时间,”杜克大学的灵长类学家Marina Blanco说。 在5月26日的bioRxiv预印本中,她,Duke生态学家Lydia Greene及其同事描述了使用基于Minions的条形码系统从活体捕获的狐猴中取出DNA样本,对其进行条形码编码,并在现场决定它是否是新物种。 Delled的说,公爵的工作是“移动基因组实验室对生态和进化研究的影响的一个很好的例子。” 对Meier而言,此类实地研究以及他自己的实验室工作对于条形码的民主化来说是个好兆头:“这一切都指向分散的生物多样性科学的光明未来,产生了快速的结果。” 但是Kress认为像BIOSCAN这样的工业规模的努力也很重要,如果有希望对地球上的所有物种进行编目。 “它必须是两种并行的方法,”他说。 “如果我们在个别实验室中这样做,我们永远不会完成它。”

人体耐力的限制,以及新型LED

N. Zhou 等人 , Science Advances 2019 廉价易制,钙钛矿矿物质已成为太阳能的神奇物质。 现在,科学家们正在转向使用钙钛矿来捕捉光线,然后利用它们发射光线。 工作人员Robert Service与主持人Sarah Crespi谈论 ,从手机到平板电视。 Science Advances中 。 同样在本周,Sarah与纽约Garden City拿骚社区学院的生物学家谈论 。 她的研究小组使用来自数据 - 他们在20周内跑了957公里 - 并且发现在大约100天之后,他们的新陈代谢在基线率的2.5倍左右稳定下来,这表明在很长的时间内人类耐力受到严格限制。 基于23天环法自行车赛的早期研究发现,在基线的四到五倍范围内,能量消耗水平要高得多。 (PDF) 本周的剧集由编辑。 展会上的广告: 。 [Image:N。Zhou et al 。, Science Advances 2019; 音乐:杰弗里库克]