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年终盘点:2019趣味研究大盘点,看大佬们如何“玩转科研”!

2019-12-25 作者:小M   来源:MedSci原创 我要评论0
Tags: 2019  趣味研究  

2019年马上就要过去了,在最近的一年中涌现出了许多振奋人心的科学进展,也有很多有意思的研究能让我们眼前一亮。本文简要罗列了其中一些好玩的故事,让我们看看大佬们都是如何“玩科研”的吧!



【1】觉得生活艰难吗?多找几个老公就可以了!

现代社会的快速发展,给年轻人群体尤其是女性朋友们带来了很大的压力。她们不仅要努力工作以谋求在社会上立足,还要为家庭和谐作出同等程度的牺牲。对于未婚女性来说,找一个合适的伴侣也成了人生的头等大事。然而大家不知道的是,多找几个老公居然可以减轻她们的生活压力!

在年中发表于《Proceedings of the Royal Society B》杂志上的一篇文章中,来自加州戴维斯分校的研究者们通过收集与分析非洲坦桑尼亚某个村落里20年来所有家庭的出生,死亡,结婚以及离婚的数据,发现了“多个配偶对女性有显著好处”这个惊人的事实。研究者们推断,通过获得多个配偶,能够缓冲自己的经济与社会危机,同时也能够有效地保护子女的生命1



当然,这一研究仅仅局限于非洲地区,得出的结论也受限于当地的种群遗传特征以及生活方式等等因素。不过,如果这一结论具有普遍意义同时被法律所允许的话,女同胞们,你们真的打算多找几个老公吗?


【2】什么?“蒙娜丽莎的微笑”竟然是谎言?

出自天才画家达芬奇之手的著名肖像画“蒙娜丽莎的微笑”诞生距今已经有几个世纪的历史,这幅现藏于法国巴黎卢浮宫的神秘画作吸引了世界各地游客的眼睛,甚至都写进了我们小学生的课本之中。然而,大家在痴痴地欣赏蒙娜丽莎微笑的时候,可曾怀疑过当时的主人公是否真的在“发自内心的笑”呢?

至少来自美国辛辛那提大学的神经学家们发出了质疑的声音:他们认为,画中的主人公“蒙娜丽莎”很有可能是在“假笑”。


(图片来源:wikipiedia)

根据发表在《Cortex》杂志上的这篇研究文章,作者将蒙娜丽莎的笑脸从中间分开,并且分别通过镜像的方式重构了两张笑脸:其中一张均为左侧的笑脸,另外一张均为右侧的笑脸2。之后,作者招募了42名志愿者,并让其判断图像中人物的情绪。结果表明,百分之三十九的志愿者认为由左半部分笑脸拼成的人脸能够表达高兴的情绪,而没有人认为右侧笑脸拼成的人脸能够反映高兴的情绪。此外,作者指出,真正的微笑会使视线抬起,眼睛周围的肌肉收缩。这一理论由19世纪法国神经学家Guillaume Duchenne提出,因此这种微笑的形式也被称为Duchenne微笑。作者认为,蒙娜丽莎脸上展示出的微笑是一种非Duchenne微笑。并且怀疑当时的女主人公是在躺下的时候接受的临摹。

试想一下,如果达芬奇意识到不对称微笑的含义,蒙娜丽莎的微笑可能隐藏了另外一些隐秘的信息,例如,这有可能上是达芬奇的自画像,或者肖像所指的另有其人。


【3】发文章要注意,论文标题中有连体字符“-”可能会损害期刊影响因子

不知道大家有没有论文发表的经历。撰写科研论文确实是一件十分令人煎熬的事情:不仅需要详实的数据,而且在文字内容部分还需要字斟句酌。不过,大家可能不会想到,标题中的一个标点符号可能都会搞砸为发表文章所做的一切努力。



根据最新发表在《 IEEE Transactions on Software Engineering》杂志上的结果,无论文章的质量如何,学术论文标题中存在“-”符号会对文章的被引用情况造成不利影响,而且这种现象适用于所有主要学科领域3

Scopus和Web of Science是两个主要的的引文索引系统。 Scopus提供引用统计数据,它也是《泰晤士高等教育》中世界大学排名和QS世界大学排名的主要参考依据。 Web of Science提供的期刊影响因子可支持主流期刊的排名。由于这两个索引系统的重要性,因此必须确保它们的质量。

健壮性测试是指验证系统处理错误输入或意外情况的能力。例如,如果在引用论文标题时出现小错字,索引系统是否可以正确处理引文?在这项研究中,作者提出了一种创新的方法,称为“变形稳健性测试”,以验证Scopus和Web of Science数据库中健壮性测试的效果。深入的研究发现了两个系统可能会对标题中带有连字符的论文产生错误的引文计数,因此随后计算的期刊影响因子是有问题的。

早在2015年,一项大规模研究发现标题较短的论文往往比标题较长的论文被引用次数更多。这一研究结果在包括《科学》和《自然》在内的国际主流媒体上得到了广泛报道。然而,根据最近的这项研究,实际上标题中的连字符数量才是影响引文计数的主要因素。

我们知道,一份杂志的整体影响因子是由每一篇发表在其上的文章的影响因子决定的,因此,编辑们为了保证其杂志的影响力,在筛选文章时一定会较大概率地拒绝“潜在被引次数”较低的文章。看到这,大家在拟定论文题目的时候一定格外小心,尽量不要出现“-”这种令人头疼的符号。


【4】你知道吗,远古时期婴儿就已经开始用“奶瓶”了

大家小时候有没有抱着奶瓶喝奶的经历呢?如果年纪太小记不得的话,那是否看到过其它小宝宝这样的行为呢?大家可能会认为“奶瓶”是人类特有的,同时也是现代社会特有的产物。毕竟对于绝大多数哺乳动物而言,它们会通过“母乳喂养”这种直接的方式哺育幼崽。“奶瓶”以及“奶粉”的诞生能够帮助母亲随时随地喂养自己的宝宝,从而极大地便利了现代人的生活。然而,根据布里斯托大学研究者们发表在《Nature》杂志上的最新发现,早在远古时期,人类似乎已经学会使用装有动物奶水的奶瓶喂养婴儿4

作者发现的这种“奶瓶”实际上是黏土质地的容器,它最早于公元前5000年前出现,并且在青铜器时期以及铁器时代变得越来越普遍。从外形来看,这些容器体积很小,适合婴儿抓握。同时装配有可以吸出液体的喷嘴。有的容器下面还有足状结构,类似动物,有可能同时具有玩具的功能。此外,由于很多类似的容器在已知的“婴儿墓葬”中被发现,因此更加坚定了作者的假设:这些黏土器皿是婴儿用来吮吸的“奶瓶”。



这项研究最大的意义在于为我们提供了史前人类社会的更多生活细节。而这种生活习惯是如何产生,以及在人类繁衍的历史中又是如何演化的,成为了新的令人向往的问题。


【5】DNA可能只是遗传物质世界中的“沧海一粟”

学过高中生物的都明白这样一个事实:核酸是生命体储存遗传信息的载体。然而,能够作为遗传信息储存介质的只能是DNA或者RNA吗?是否还会有其它类型物质的存在呢?

根据发表在《Journal of Chemical Information and Modeling》杂志上的一项研究,来自美国,德国与日本的科学家们就这个问题进行了大胆的探索5。他们认为,虽然目前被证明具有遗传特性的物质仅有DNA与RNA,但自然界中存在20种以上的核酸或核酸类似物,理论上可能还会有更多。通过计算模拟的手段,作者得到了一百万种可能作为遗传信息载体的支架分子。这一发现为寻找新的生命体形式打开了大门。




【6】微生物竟然能“产电”?新的机制被发现!

在最近发表在《mBio》杂志上的一篇文章中,来自华盛顿大学的研究者们发现:天然存在的红假单胞菌TIE-1菌株存在一个接收电子的通道,使得电子跨过其外膜进入胞内。这一过程依赖于被称为“血红素细胞色素c”的含铁辅助分子6。通过这种蛋白质,菌株可以与其胞外电子源建立必不可少的桥梁。通过获得细胞外的电子,细菌可以在缺乏营养的条件下生存。更重要的是,在了解这些信息的基础上,我们可以开发新型的细菌产能平台,制作生物燃料等有价值的产品。




【7】太阳能技术可以杀死癌细胞吗?

在发表于《Scientific Reports》杂志上的一篇研究中,来自密歇根州立大学的科学家们竟然发现了太阳能在“杀伤”癌细胞方面的妙用。他们发现,本来用于体内成像的光化学染料,在经过适当的修饰与引导之后,能够在太阳能的刺激下移动到肿瘤组织内部,并对其展开杀伤活动。这一结果充分反映了这样一个事实:学科交叉对于科学进步是多么的重要啊!




【8】移植记忆可以教会鸟“唱歌”

大家知道新生儿的第一句话是怎么学会的吗?早在刚出生的时候,父亲就会举起他的宝宝,然后慢慢脸对着脸重复“ba”,“ba”这个音节。经过几个月的训练,孩子终于做出了反应,开始发出“爸爸”的声音。



这一事实告诉我们,语言是需要学习掌握的。然而,我们依然不清楚大脑是如何编排学习语言的所需的记忆。根据发表在《Science》杂志上的一项研究,来自西南医学中心的科学家们通过光遗传学的手段对一种叫做“斑马雀”的鸟类大脑的记忆神经元进行重新编辑,结果表明,接受了特定编辑的小鸟在不经历父母的教育的情况下就能够掌握“歌唱”的技巧8。这一发现充分证明了神经元在“训练”大脑掌握语言能力方面的重要性。


【9】“曹冲称象”现代版,利用无人机称鲸鱼

曹冲称象的故事大家想必都听过,也为小曹冲的机敏过人而深感钦佩。如今,爱玩的科学家们找到了一个更加有意思的课题:如何给鲸鱼称重?

与大象不同,鲸鱼目前无法人工饲养,因此不可能像大象那样被人“牵来牵去”。 此外,由于体型大和水生生物的特性,以前获取鲸鱼体重数据的唯一方法是称量死亡或单独滞留的个体。在这项研究中,科学家们通过测量无人机拍摄的鲸鱼的体长,宽度和高度,再根据开发出一个模型,从而精确地计算鲸的体积和质量9



具体的模型在此不做详细介绍,大致来讲,无人机由于机动能力强,可以提供活鲸鱼的各种“三围”信息。作者开发的模型则更加强大,能够整个丰富的信息得到鲸鱼的密度值,从而计算得出整个鲸鱼的质量。

对活体鲸鱼体重的测量具有深远的意义。首先有助于得到更加真实的鲸鱼体重数据,而且能够通过分时段的监测了解该海洋区域鲸鱼的种群变化特征。有助于提高我们对局部海域生态的管理


【10】为什么没有动物是三条腿?

俗话说得好,“三条腿的蛤蟆不好找,两条腿的男人到处都是”。大家有没有想过,为什么从来没有“三条腿”的蛤蟆呢?

这个问题提得很有意思,但解释起来却不容易。根据最近来加州戴维斯分校的古生物学家的说法,三条腿在进化上带来的劣势要远大于好处10



三条腿当然有好处,例如三角形具有稳定性。我们知道,很多动物,例如啄木鸟与猫鼬等,都会利用尾巴作为第三个支点进行站立休息。很多动物也会使用尾巴保持平衡。然而,作者认为“三足”的形体结构不利于运动,作为动物的根本特征——“运动”,三角形的腿部结构显然是个累赘。此外,从进化的角度来看,我们的形体“对称”结构可以追溯至动物刚开始从地球上出现的远古时期。这些特征就像是“印记”一样,扎根于我们的基因组中流传至今。当然,关于三足为何不能存在的理论仅仅是理论而已,如果哪一天发现了某种“三足动物”的化石,那可能要为整个生物学领域带来革命性的新见解(希望不要是吃剩下的牛蛙就好)。


【11】“恋父/恋母情结”真的存在吗?

很早之前,心理学家们普遍认为:女性倾向于嫁给与父亲相似的男性,同样,男性倾向于嫁给与母亲相似的女人。然而,这一假说并没有得到充分的检验。

最近发表在《Social Psychological and Personality Science》杂志上的一项研究中,来自西北大学的心理学家们探究了人们是否真的存在“恋父情结”或“恋母情结”11



通过对将近三十万人进行两项独立的问卷调查,作者们发现,在伴侣选择上偏向于与自己的异性父母相似的比例达到了86.3%以及83.0%。

进一步,作者比较了混血家庭(父亲与母亲种族不同)的子女在寻找配偶时的种族倾向性。结果表明,女性在寻找伴侣时,更倾向于选择与父亲相同种族的男性,而男性在寻找伴侣时则对与母亲相同种族的女性更加感兴趣。此外,作者评估了参与者的面部吸引力偏好。结果表明,与父亲(或母亲)相同种族的异性的面庞能够得到更高评价。

这一研究表明,人们在选择自己的伴侣时,可能会不经意间与自己的父母作比较,这也许就是所谓的恋父或恋母情结吧。


【12】为什么不喝酒还会“酒精中毒”呢?

“酿酒综合征”或肠发酵综合征是指肠道(GI)系统中的真菌或细菌通过内源发酵产生乙醇的疾病。患有酿酒综合征的患者会表现出许多酒精中毒的症状和体征12

正常情况下,机体内源性乙醇的产生量很少,但是当发酵酵母或细菌成为病原体时,可能会导致血液中的酒精含量过高。 在糖尿病,肥胖症和克罗恩病患者群体中酿酒综合征的发生更为普遍。

来自念珠菌科和酿酒酵母科的真菌从“益生菌”向“致病菌”转变后,会导致酿酒综合征的发生,此外,还有两种细菌被认为能够引发上述疾病。

虽然目前酿酒综合征仍是一种罕见疾病,但已经在世界多个国家被发现。成年男性、女性以及儿童都有患该病的风险。



对于酿酒综合征,通过血液酒精含量检测,感染源检测以及代谢检测可以得到准确诊断。而在治疗方面,则需要结合及时护理,药物治疗,饮食治疗以及补剂治疗等方面。


【13】流行歌曲能够破坏登革热媒介“伊蚊”的叮咬能力

我们知道,声音的交流对于许多动物的繁殖,生存和种群维持至关重要。在昆虫中,低频振动会促进性互动,而噪音会干扰来自特定物种和宿主的信号的感知。

在最近一项研究中,作者探究了Skrillex的《Scary Monsters and Nice Sprites》这首歌曲对登革热媒介埃及伊蚊的觅食,寄主攻击和性活动的影响13

具体来讲,作者给成年蚊子提供了两种环境(关闭音乐或开启音乐),进而比较了在有音乐和没有音乐的环境中蚊子的采血和交配方式等活动的差异。结果表明,在有音乐的干扰下,雌性伊蚊攻击宿主的频率明显降低,而且时间也大大延后。

这一结果表明,伊蚊的社交活动易受电子音乐的影响。而这种特别的电子音乐可以延缓伊蚊对宿主的攻击能力,这为针对登革热传播的个人保护和控制措施的开发提供了新途径。




【14】胖子出车祸时受伤会更严重?

在最近一项研究中,来自弗吉尼亚大学的研究者们比较了不同BMI指数人群在出车祸(正面碰撞)后身体的受伤严重程度14

通过对2000年至2015年间出过车祸的13470名参与者的数据进行分析。结果表明,与其它人群相比,肥胖乘客在车祸后上肢,下肢以及脊柱的受伤风险明显更高:上肢受伤风险(4.79 vs 2.92%),下肢受伤风险(8.37 vs 3.23%)和脊柱受伤风险(1.53 vs 1.09%)。

在调整了其他变量后,作者发现BMI指数的差异影响了脊柱,胸腔和四肢受伤的风险。此外,肥胖引起的十例最常见伤害中有七例为下肢损伤,其中距骨骨折最为常见。

对此,作者认为肥胖乘客受伤更为严重的原因在于他们的体型过大,以及造成的与安全带以及车辆本身的相互作用的复杂性的上升。因此,需要针对肥胖乘客设计更佳的保护措施,以降低受伤的风险。



以上就是年度趣味研究的盘点,当然仅仅代表了本年度众多有意思的科学研究的一小部分。感兴趣的读者朋友们不妨打开原文一饱眼福吧!

参考文献:

1. Monique Borgerhoff Mulder, Cody T. Ross. Unpacking mating success and testing Bateman’s principles in a human population. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2019; 286 (1908): 20191516 DOI: 10.1098/rspb.2019.1516

2. Luca Marsili, Lucia Ricciardi, Matteo Bologna. Unraveling the asymmetry of Mona Lisa smile. Cortex, 2019; DOI: 10.1016/j.cortex.2019.03.020


3. Zhi Quan Zhou, T.H. Tse, Matt Witheridge. Metamorphic Robustness Testing: Exposing Hidden Defects in Citation Statistics and Journal Impact Factors. IEEE Transactions on Software Engineering, 2019; 1 DOI: 10.1109/TSE.2019.2915065

4. J. Dunne, K. Rebay-Salisbury, R. B. Salisbury, A. Frisch, C. Walton-Doyle, R. P. Evershed. Milk of ruminants in ceramic baby bottles from prehistoric child graves. Nature, 2019; DOI: 10.1038/s41586-019-1572-x

5. Henderson James Cleaves, Christopher Butch, Pieter Buys Burger, Jay Goodwin, Markus Meringer. One Among Millions: The Chemical Space of Nucleic Acid-Like Molecules. Journal of Chemical Information and Modeling, 2019; 59 (10): 4266 DOI: 10.1021/acs.jcim.9b00632

6. Dinesh Gupta, Molly C. Sutherland, Karthikeyan Rengasamy, J. Mark Meacham, Robert G. Kranz, Arpita Bose. Photoferrotrophs Produce a PioAB Electron Conduit for Extracellular Electron Uptake. mBio, 2019; 10 (6) DOI: 10.1128/mBio.02668-19

7. Deanna Broadwater, Matthew Bates, Mayank Jayaram, Margaret Young, Jianzhou He, Austin L. Raithel, Thomas W. Hamann, Wei Zhang, Babak Borhan, Richard R. Lunt, Sophia Y. Lunt. Modulating cellular cytotoxicity and phototoxicity of fluorescent organic salts through counterion pairing. Scientific Reports, 2019; 9 (1) DOI: 10.1038/s41598-019-51593-z


8. Wenchan Zhao, Francisco Garcia-Oscos, Daniel Dinh, Todd F. Roberts. Inception of memories that guide vocal learning in the songbird. Science, 2019 DOI: 10.1126/science.aaw4226


9. Fredrik Christiansen, Mariano Sironi, Michael J. Moore, Matías Di Martino, Marcos Ricciardi, Hunter A. Warick, Duncan J. Irschick, Robert Gutierrez, Marcela M. Uhart. Estimating body mass of free‐living whales using aerial photogrammetry and 3D volumetrics. Methods in Ecology and Evolution, 2019; DOI: 10.1111/2041-210X.13298

10.Tracy J. Thomson. Three‐Legged Locomotion and the Constraints on Limb Number: Why Tripeds Don’t Have a Leg to Stand On. BioEssays, 2019; 41 (10): 1900061 DOI: 10.1002/bies.201900061

11. Heffernan, M. E., Chong, J. Y., & Fraley, R. C. (2019). Are People Attracted to Others Who Resemble Their Opposite-Sex Parents? An Examination of Mate Preferences and Parental Ethnicity Among Biracial Individuals. Social Psychological and Personality Science, 10(7), 856–863. 

12. Kelly Painter,Barbara Cordell,Kristin L. Sticco.Auto-brewery Syndrome (Gut Fermentation) StatPearls [Internet]. 2019.

13. Dieng H et al. The electronic song "Scary Monsters and Nice Sprites" reduces host attack and mating success in the dengue vector Aedes aegypti. Acta Trop. 2019 Jun;194:93-99. 

14. Joodaki H et al. Comparison of injuries of belted occupants among different BMI categories in frontal crashes. Int J Obes (Lond). 2019 Nov 18. 



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