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新科学家2697期又来了,本期内容有:

1.【揭秘】 美国炭疽袭击案  [jess 译]
2. 晚熟卵巢平衡年青不育  [小刘老师 译]
3.怎样用骆驼解释量子不确定性 [韩晶晶 译]
4.  鱼化石揭示远古“房事” [韩晶晶 译]
5.三维“打印机”将动画明星变为现实  [晓翔 译]
6. 为啥不能相信拿武器的机器人  [晓翔 译]
小易,校对+编辑+图片。

当然最后还有我们的【新科科举】,各位才子不要错过啊。。。。

【揭秘】 美国炭疽袭击案

原文Debora MacKenzie)上周在巴尔的摩的一个科学会议上,一些科学家披露了一份美国2001年炭疽袭击案的科学证据。直到去年8月此案的主要嫌疑人Bruce Ivins(任职于美国陆军传染病医学研究所)自杀身亡,FBI才解除了对此案的诸多消息封锁。

2001年美国发生多起通过邮件传播炭疽病菌的事件,先后致使5人死亡、17人受感染。当年西北大学的Paul Keim指出这些炭疽细菌属美国军方的艾姆斯株(炭疽细菌的一种)。FBI随即调查全美1072份炭疽样品,企图将样品的基因序列与袭击用的炭疽细菌作比较,来确定炭疽细菌的来源。

但是研究发现,其实基因序列没有什么差异。碰巧的是,一位来自美国陆军医学研究所的专家发现了袭击炭疽细菌培养皿中有很多小块有独特外观的孢子,并将它们进行单独培养。而这些细菌有10种与普通艾姆斯株不同的基因突变,紧接着针对其中4种突变重新对1072种样品进行了检测,发现有8个样品同时有这4种突变。其中一个来自Ivins负责的试样,其余7个则是它的培养菌,这8个中只有一个不在美国陆军传染病医学研究所。根据这些证据,FBI直接认为这些袭击细菌的确来自于Ivins的实验室。

另一个问题是袭击者如何将含有孢子的培养液制作成干的粉末?

新墨西哥的桑迪亚国家实验室的Joseph Michael用专门的电子显微镜观测到75%袭击细菌在生长过程中表皮吸附有硅。而上述匹配的8个样品中则没有硅存在,这表明袭击细菌是在寄出之前重新培养的。Ivins的专业水平能不能重新培养这些干粉孢子呢?答案可以的,因为这些袭击用的细菌颗粒不像是专业制作的,而只需简单的设备和方法就可以制得。

也许FBI有证据显示Ivins与这样袭击细菌和信封都有联系,遂将Ivins定为嫌疑人。但研究人员只能确定细菌的来源,无法知道谁才是真正的凶手。

Pregnancy 01 作者 dani.f2

晚熟卵巢平衡年青不育

原文 by Aria Pearson)听说过多囊性卵巢症(PCOS)吗?大约7%的育龄妇女为此而苦恼,但是随着她们年龄的增长,她们就不用再苦恼了。

PCOS的一般症状为月经紊乱、雄激素水平高、卵巢表面长有大量囊包。正常卵巢每个月都会出现一些囊包,其中一到两个成熟并释放一个卵子;其余的相继死亡。患有PCOS的妇女,会由于过多的囊包干扰了正常的激素含量,使囊包在成熟过程中停止在某一阶段,排卵量减少,因此,PCOS会降低生育力。

瑞典乌普萨拉大学的Miriam Hudecova的最新研究,对那些因PCOS导致生育问题的年轻妇女来说,或许可以松一口气。Hudecova的研究小组采访了91名35岁以上的妇女,她们以前都被诊断患有PCOS。结果发现,她们的平均怀孕次数和生育量,和未患PCOS的同龄妇女一样多;这些患PCOS的妇女中的三分之二未经任何辅助就怀孕了。而且,患PCOS的大龄妇女,卵巢表现出更活跃的迹象,和同龄的对照组妇女相比,有更好的激素水平和更多卵子。(Human Reproduction, DOI: 10.1093/humrep/den482)。“随着她们年龄增大,怀孕的机会可能实际上在增加。”Hudecova说。从一生来看,她们生育孩子的机会和其他妇女几乎没什么两样。

似乎可以这样解释。当妇女年龄增大,每个月产生的囊包变少,对于大部分妇女,这会降低生育力。但是,对于PCOS患者,囊包的减少适得其反:激素干扰得以停止,使滤泡能更多释放出卵子来。

这个假说得到其他研究的支持,该研究发现患有PCOS的妇女,随着年龄增大,月经周期变得更为规则。(Human Reproduction, vol 15, p 24)。加州大学的生殖内分泌学家Marcelle Cedars指出,这也和最近的一个发现吻合,即激素处理可以使未成熟的囊包产生卵子。

“她们可能比其他妇女稍晚一些进入生育高峰。”宾州大学医学院的妇科学家Richard Legro说。“一旦掌握该效应的更多数据,我们将修正对她们的建议。”

怎样用骆驼解释量子不确定性

Mel Gibson Unable to Fit Through Eye of Needle; Donates $10 Million to His Own Church 作者 topicagnostic

原文 by Eugenie Samuel Reich)骆驼穿针眼和量子力学能扯上什么关系呢?其实,是一个数学上的概念“辛几何骆驼”( symplectic camel)可以被用来解释量子不确定性。

海森堡(Heisenberg)的测不准原理指出,一个粒子的动量和位置不可能同时精确的测出,这两个属性是相互关联的,测量一个都会导致另一个更加难以确定。而这种不确定性的根源在于,每个粒子都是几率波的一部分,各种不同的动量和位置的组合同时存在于几率波中。但是奥地利维也纳大学(University of Vienna)的Maurice de Gosson提出,不能精确的测量一个粒子的状态,是由辛几何的因素导致的,而不是由于量子物理的奇特性质。

De Gosson发现辛几何中的一个定理可以和测不准原理类比。这个概念被称为“辛几何骆驼”(symplectic camel),名字来自于圣经上所说的富人上天堂比骆驼钻过针眼还难。他设想了一个球来代替量子力学中用来表示粒子可能位置的云,他发现,由于几何上的阻碍,这样的球没办法压缩成一个粒子大小来通过平面上的一个孔。这种球无法压缩的性质,就相当于无法同时准确测出一个粒子的动量和位置。De Gosson猜测,是这种几何上的阻力导致了测量上的不确定性,而并非量子效应引起。

这对于试图用更确定的方式重建量子力学的人们是个鼓舞,澳大利亚国立大学的Michael Hall说:“关键的一点在于,这其实是一个经典的测不准理论。”不过,新泽西的罗格斯大学的Roderich Tumulka提醒,要想用辛几何重现量子力学的预言可不是件容易的事。关键的问题在于Gosson所指出的这种测不准原理和辛几何的相似到底是有着深层联系还是纯粹的巧合。University of Pittsburgh的John Norton指出,Gosson理论的最大问题,在于不能像量子力学的测不准原理一样,给出动量和位置不确定性乘积的最小值。这个值是由普朗克常数表示的,而在Gosson理论中这个值是未知的,需要人为输入。

鱼化石揭示远古“房事”

Vedio link: http://brightcove.newscientist.com/services/link/bcpid1873822884/bctid14093045001

通过研究一种类似鲨鱼的古代生物盾皮鱼的化石,人们发现早期脊椎动物的交配行为远比过去想像的普遍。

去年,墨尔本维多利亚博物馆(Museum Victoria in Melbourne)的John Long和同事在澳大利亚西部Kimberley的Gogo化石组中挖掘到的盾皮鱼化石中发现了具有完整脐带的胚胎。这条“母亲鱼”把体内受精和胎生的历史延长了2亿年,追溯到了3.8亿年前。但这些能长到6米长,还披着厚厚的甲胄的大鱼究竟是怎么交配的,还是一个迷。

而现在Long和另外一个小组相信已经找到了问题的答案,他们研究了3.8亿年前的一种属于节甲鱼目的盾皮鱼化石的骨盆结构,发现了一条过去没有注意到的额外长骨,带有长长的叶状突起,类似现代鲨鱼的鳍脚。Long说,这个鳍脚应该是用来把精液注入雌鱼泄殖腔的,与现代鲨鱼的交配方式非常相似。

这个小组还重新检查了同一地区发现的另外两种节甲鱼类的化石。这些标本体内发现的较小的骨架,过去曾被认为是同类互相的结果。而现在他们认为,那些应该是正在发育的胚胎。Long说,这些骨骼和外表的甲胄都没有破裂的迹象,应该不是胃中的食物。

不过最开始发现的“母亲鱼”属于一种不出名的盾皮鱼目,而节甲鱼目是最大的一个目。堪培拉Australian National University的Gavin Young说,这就带来了一个问题:性交活动究竟是在两个目分支之前一次进化出现的,还是在不同目中多次独立进化出现的呢?

Your browser may not support display of this image.三维“打印机”将动画明星变为现实

原文)你设想过这样一台打印机吗?他打印的并非一页页的资料或是图片,而是一个个活灵活现的三维造型。一台这样的三维“打印机”已经被用于制作动画电影中的角色,以使这些角色具有比以前多得多的面部表情。

这台“打印机”的使用方法极为简单,只要把电脑中的设计输入“打印机”,仪器就能按材料分层建立三维造型。塑料、尼龙或是金属粉末材料随后按照生成的层面一层一层组合,最终形成实体的三维造型。

波特兰Laika娱乐的制作总监Martin Meunier认为这一技术将给传统的定格电影(此类电影的代表作为《超级掌门狗》系列,也就是上图中那只张牙舞爪的小狗——晓翔注)制作技术带来革命性的进展,比起辛辛苦苦的手制每一个模型的面部表情,电影制作者只要用这种“打印机”制作许多不同的角色脑袋,就足以满足目标。同时,由于每层材料只有16毫米的厚度,远远薄于手工制作的模型,这台仪器同时改进了精确性,这允许了制作者捕捉更为细致的角色面部表情。

Transformers Movie Ratchet 作者 naladahc为啥不能相信拿武器的机器人

原文 来自五角大楼的一份报告(www.tinyurl.com/roboshoot),坚持应该到2015年在全球削减1/3的美军数量,因为“全自动系统现在已经布置到位”。这一报告的提交者,圣路易斯加州理工学院的Patrick Lin提示说,“例如海军的密集阵防御系统(又称方阵近迫武器系统,以反制飞弹为目的——晓翔注),已经可以在无人操作的情况下识别、瞄准,并且击落目标飞弹。”

但英国谢菲尔德大学的机器人专家Noel Sharkey则认为机器人可以识别敌方或是友方的想法是有漏洞的,他表示,虽然他赞同报告中的大部分内容,但报告仍显得过于乐观:“在某些情况下,虽然机器人可能比正常的人类士兵更加有理性,比如因为他们不会被激怒。”但机器人没有人类的认同感,也无法进行判断,由于它们无法判断面前究竟是无辜的平民还是敌方士兵,它们不应该被赋予使用致命武器的权利。

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【新科科举】前期回顾

又到了【新科科举】的时间了,哈哈,首先恭喜一下新科状元吧,然后再开心的看看新一期的考题吧。

状元:eagley
榜眼:dikaios
探花:ET

恭喜啦。其中dikaios和ET的回帖共同的给出了解题的方法,其实仔细想想应该都明白了吧,他们基体的解答请见上期:https://songshuhui.net/archives/10412.html

还是在此简单解答一下。正如他们所说的,百位只可能是2,3,5,7。个位只可能是3,7。查一下所有的两位数质数,我们得知,可能的有13,17,37,73和97。进一步可以确定,可能的3位数的质数可能有237 297 313 317 373 537 597 713 717 737 797。其中237,297,537,597,717是3的倍数,而737是11的倍数,还有713=23*31。所以剩下的就只有4个数313,317,373,797。再根据其和不是质数可以得知只有1003=17*59。所以答案就是313,317,373,明白了没?

好了千呼万唤始出来,新一期科举开始啦……

新一期【新科科举】8短棒拼图问题

已知我有8根短棒,长度为之。可以用其中3根拼出一个直角三角形,其面积为10(单位随便了)。当然用全部的8根可以拼出一个八边形。这个八边形的各个角都是一样的角度,同个8个定点都落在一个圆上。那请问这个八边形的面积是多少呢?

还算简单吧,不用想什么编程了,大家都赶快动动笔,来抢状元吧。。。。

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20 Responses to “[新科学家导读] 刊号 2697 (争做第1000博文)”

  1. Sysci说道:

    沙发一个

    • fwjmath说道:

      要详细过程的话说一声~~~虽然也很简单~~~

    • fwjmath说道:

      不好意思数漏了一个~~~是140~~~

      • fwjmath说道:

        注意到等角八边形的内角都是135度。
        根据某定理(自己证明也可以),等角多边形如果边数是奇数的话就是正多边形,边数是偶数的话边长只有两种。
        那么,结合直角三角形的条件可以求出边长。
        但其实边长在计算中是不必要的。先把图画出来,容易知道两种不同边长的边是交错排列的。然后整个图形其实可以分割成14个原题中提到的直角三角形,于是面积就是14×10=140。

        • fwjmath说道:

          嗯……上面的定理阐述里边忘记了“圆内接”这一条了……
          证明梗概如下:(仅对边数为偶数的情况证明)
          记其中接连3个顶点为A,B,C。
          角ABC为内角,故对任意接连3个顶点A,B,C,AC长度为定值。
          设D为接着C的顶点。BD=AC,角ABC=角BCD而且为钝角,BC=BC,可以证明三角形ABC和三角形BCD全等,故AB=CD。
          对其它顶点同理。故对偶数边数的情况,边长交错排列。
          对奇数边数的情况也可类似处理。

        • Sysci说道:

          你的八边形是那种样子的啊。

  2. youKnowMe说道:

    有图看不见

  3. 姬十三说道:

    第一千篇!

  4. likitty说道:

    建议:PCOS卵巢表面,follics国内一般翻译为卵泡

    • 小易说道:

      多谢,就需要你这样的读者呢。毕竟我们专业有限。。。
      谢谢

  5. conwood说道:

    回复晚了,应该是140

    那个八边形是个非常规整的图形,是在一个正方形的四角各砍一刀剩下的结果。

  6. 筋斗云说道:

    3根等长不可能直角啊。题目不太明白。

    这期封面就像一个伪科学题目,怎么没译呢?网上
    到处都是世纪末剩10亿人啊。

  7. Jueers说道:

    啊啊
    题中能组成直角三角形 所以不可能全相等
    由于是二维图象, 所以当等角时 且角为八个的偶数 则由于一个角有两个边, 边可以以左右对称的姿态 (貌似可以推到多维的"角度"上 才疏学浅不知道如何称呼那类角,或者说三维线间组成的圆锥桶?..) 所以肯定是一长(叫a)一短(叫b)两组的边 由于可以抽三个组成直角三角形 所以斜边肯定为最长边a 其余两个小于它肯定都是b, 所以 a =b*根号2(....) 由面积为10 即 b^2/2=10 得b=2*根号5(...) a=2*根号10 (..)
    然后计算 面积, 我是分成四块...没有图..就是一大一小凑在一起 然后从中间切开. 上面得部分用 S1=1/2 * Sin135度*ab=10(..) 下面部分 四个组起来是正方形... 由余弦定理得边长是10...(你们编得刚好啊..) 所以 总面积S=4s1+S2=140.......
    啊啊

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