飓风米尔顿引发龙卷风,延迟“欧罗巴剪影号”发射

瑞秋·费尔特曼:星期一快乐,听众们!让我们通过了解一些最新的科学新闻来开始这周。在《科学美国人》的《快速科学》中,我是瑞秋·费尔特曼。2024年诺贝尔奖的获奖者上周公布,所以让我们先来快速回顾一下得主。上周一,生理学或医学领域的诺贝尔奖授予了Victor Ambros和Gary Ruvkun,因为他们“发现了微RNA及其在转录后基因调控中的作用。”

被称为微RNA的小段RNA分子帮助控制我们的基因表达。这里有一个背景介绍:DNA当然是携带我们遗传密码的分子。RNA,即核糖核酸的缩写,在化学上与DNA相似,但是它通常以单链形式存在,而不是那标志性的双螺旋。这些分子也发挥着不同的生物学功能。DNA停留在我们细胞的细胞核中,但它通过RNA链传递部分遗传编码,以便这些指令可以实际传递到制造蛋白质的细胞部分。

信使RNA或mRNA,由于其在COVID疫苗中使用而在去年的诺贝尔奖中获得关注,是实际携带这些蛋白质编码指令的RNA类型。微RNA通过与信使RNA结合并阻止它传递其蛋白质生产信息来帮助控制基因表达。关于支持科学新闻学
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让我们继续了解物理学领域的诺贝尔奖,这个奖项授予了John Hopfield和Geoffrey Hinton,他们在机器学习领域的工作。受到人脑通过突触连接的神经元保存和回忆信息方式的启发,Hopfield在1982年设计了一个人工神经网络。

在我们的脑中,单个神经元之间的连接可以根据我们的思维模式变得更强或更弱,类似地,人工神经网络中的节点被训练为在系统中根据一段时间内学习到的模式更强烈地与某些其他节点关联。Hinton以Hopfield的工作为起点,创造了一个自己的新神经网络。他们的集体工作为现代机器学习奠定了基础,也成为了我们称为人工智能的所有事物的基础。值得注意的是,经常被称为“AI教父”

的Hinton,现在对于人工智能的开发和应用持谨慎态度。我们将在本周五的节目中讨论更多关于AI的话题,以及它如何影响2024年的选举,所以请继续关注。说到AI,今年的化学诺贝尔奖也集中在AI上。

上周三一半的奖项被授予Google AI研究子公司Google DeepMind的CEO Demis Hassabis,以及他的同事John Jumper,因为他们在利用人工智能探索三维蛋白质结构秘密方面的努力。David Baker获得了另一半的奖项,因为他开发了计算工具,使科学家能够设计全新的蛋白质。

自1960年代以来,科学家们就明白,使生命成为可能的复杂3D蛋白质形状是根据其中氨基酸构建块的顺序形成的。氨基酸组成的链理论上可以折成的形状数量是难以想象的——如果这些链随机折叠,它们将耗费比我们宇宙存在时间还要多的时间来强行进入正确形状。但在细胞内,这个过程可以在不到一秒钟内完成。这意味着氨基酸序列中必须编码有折叠指令,这意味着我们应该能够仅根据构建块弄清楚蛋白质的折叠结构。

在2018年,DeepMind的蛋白质折叠模型AlphaFold大大超越了现有的蛋白质折叠预测方法,但距离完美尚远。然后在2020年,随着Jumper对项目的贡献,推出了一个叫做AlphaFold2的新版本,该模型以惊人的准确性预测了蛋白质的形状。至于Baker,早在90年代,他设计了一款名为Rosetta的计算机软件,是那些AlphaFold最终超越的方法之一。

但他的工作超出了了解蛋白质折叠的探索。2003年,他展示了Rosetta可以用于设计具有新功能的新蛋白质。几年前,受到AlphaFold2成功启发,他将一个AI模型引入,这绝对加速了蛋白质创造过程。本周的诺贝尔新闻就到此为止。现在让我们来看一些COVID更新。上周三发表的一项研究表明,即使在感染COVID后多年,COVID也可能增加心脏病发作和中风的风险。

通过一个约25万人组成的英国数据集,研究人员发现,在疫苗可用之前感染COVID的人在至少三年内心脏病发作、中风或死亡的风险是其两倍以上,随着时间的推移,风险似乎没有下降。住院治疗COVID使这种风险增加更大。因此,如果你还没有打最新的COVID加强针,请把这看作一个提醒,尽快接种,并且顺便接种流感疫苗。上周三,我们请了《科学美国人》编辑Andrea Thompson来谈论气候危机后飓风季节的变化。

希望这一集没有如此具有现实意义。飓风米尔顿在同一天晚些时候登陆,作为三级风暴袭击佛罗里达州西海岸。据佛罗里达州州长Ron DeSantis称,那天空袭了至少19个龙卷风,截至周五记录时间,数百万人仍然停电。虽然风暴在穿越全州的过程中减弱,但在周四出海进入大西洋之前,它仍长时间保持着飓风状态以袭击佛罗里达州东海岸。虽然官员表示损害和生命威胁并不像可能的那样极端,但米尔顿是一个令人惊讶的风暴。

它标志着本季第三个登陆佛罗里达的飓风,也是2024年第五个登陆墨西哥湾沿岸的飓风。这几乎接近纪录:以前每年只有两次达到五个墨西哥湾飓风的情况,分别是在2005年和2020年,自1886年以来,我们还没有见过更多的风暴袭击该地区。米尔顿的最大持续风速为180英里每小时,据称使其成为本季末袭击墨西哥湾的最强飓风,也是大西洋流域有史以来风速第六强的风暴。

谈到米尔顿,这场飓风意味着NASA不得不取消10月10日发射其备受期待的“欧罗巴剪影号”任务。该任务将使用SpaceX的猎鹰重型火箭发射。一旦发射,“欧罗巴剪影号”将在五年半的时间内抵达木星系统。希望“剪影号”能够确定木星卫星欧罗巴的可居住性,据信其海洋体积超过地球的总和两倍。为了保护自己免受木星及其卫星周围高辐射水平的影响,“剪影号”

将对欧罗巴进行49次快速飞越,以收集信息,然后撤退以处理数据并向地球发送信息。飞船的发射窗口开放至11月初,希望NASA能很快发射。本周的科学新闻总结就到此为止。我们将在周三回归,与一位医生交谈,她正在帮助同事学习如何排除偏见的床边礼仪。而在周五,我们将与《科学美国人》的Ben Guarino聊天,讨论2024年选举如何影响AI的未来——以及AI可能如何影响选举结果。

《快速科学》由我,瑞秋·费尔特曼制作,成员还包括Fonda Mwangi, Kelso Harper, Madison Goldberg和Jeff DelViscio。本集由Anaissa Ruiz Tejada编辑。Shayna Posses和Aaron Shattuck为我们的节目进行事实检查。我们的主题音乐由Dominic Smith作曲。订阅《科学美国人》获取更多及时且深入的科学新闻。