本周，我们将介绍微生物如何构建健康的免疫系统，猪笼草如何利用雨滴捕获猎物，以及一种阻止亨廷顿氏病等退行性疾病的新方法。另外，我们上网找出我们周围世界上最有影响力的人，发现H5N1的传播潜力，自然选择是如何被用来创作音乐和世界上第一个500亿像素的相机!
在这一集里
微生物使免疫系统健康
任何古老的细菌都不行:为了健康，动物需要一种独特的细菌
美国科学家发现，它的肠道里有一个微生物联合体。
一段时间以来，人们已经知道，在无菌环境中饲养的老鼠，也就是肠道未被微生物定植的老鼠，比在自然的、细菌丰富的环境中饲养的同类动物更不健康。
有些物种甚至完全依赖微生物定植来发展和繁殖。没有霍乱亲戚的帮助费氏弧菌例如，某些组织不能在鱿鱼中发育，采采蝇不能与细菌合作Wrigglesworthia glossindia缺乏生育所需的关键维生素。
这些和其他观察结果导致了人类“卫生假说”的形成，该假说认为，西方人群中过敏和自身免疫性疾病的发病率不断上升，反映了人们对不育的痴迷，以及未能有效地与微生物世界接触。科学家说，这阻碍了免疫系统的发育，使人们进入易过敏状态。
但现在，本周发表在该杂志上的一项新研究细胞哈佛大学科学家丹尼斯·卡斯珀和他的同事认为，仅仅暴露在微生物环境中是不够的。相反，生物体所需要的是特定物种特有的高度特异性微生物的独特集合的定植。
研究小组最初是在无菌小鼠体内植入正常小鼠或人类肠道微生物，从而发现了这一发现。第三组动物没有被殖民作为对照。
研究小组发现，这两个被定植的群体在肠道中产生了相似水平的细菌负荷。但是，当他们比较这两种动物的免疫系统时，被人类菌群定植的动物的小肠中被称为淋巴细胞的白细胞更少，它们分泌的防御性抗体和蛋白质水平更低，它们的肠道内壁中免疫呈递的“树突状”细胞也更少。
与正常小鼠细菌的动物相比，那些携带人类微生物菌群的动物也非常容易受到沙门氏菌血清感染。事实上，被人类细菌感染的动物和未被细菌感染的小鼠一样不健康，也一样脆弱。
正如研究小组成员之一的Hachung Chung所说，“尽管人类小鼠的菌群中有丰富而复杂的细菌群落，但小鼠宿主似乎并没有识别出这些细菌。”
这种相互作用似乎也是高度特异性的，因为即使在老鼠身上重复实验，细菌也会产生相同的结果，这表明微生物和宿主之间数百万年的共存已经产生了预先编程的动物，它们依赖于某些细菌的存在，以使免疫系统正常发育和运作。
丹尼斯·卡斯珀说:“这引发了关于我们目前过度使用抗生素以及我们许多人生活的超卫生环境的严重问题。”“如果我们体内的细菌是我们特有的，是正常免疫系统功能所必需的，那么了解我们是否真的在失去这些重要的细菌就很重要。”如果是这样的话，那么这就进一步证明，我们现在看到的自身免疫率上升部分要归咎于有益细菌的丧失。”
猪笼草利用雨滴捕捉蚂蚁
科学家们发现了一种食肉植物捕捉猎物的新方法，利用雨滴的力量将昆虫抛入它们的陷阱。
热带猪笼草已经进化出特别适应的叶子，形成一个深碗，部分装满消化液，顶部突出一个小盖子，以防止植物被雨水填满。这些植物分泌花蜜来吸引昆虫，并设置各种陷阱来捕捉昆虫——许多水罐的内壁覆盖着血小板状的蜡晶体，潮湿时变得非常滑。
猪笼草，猪笼草股薄肌这是不寻常的，因为它们的盖子下面也会产生晶体——研究人员想知道盖子本身是否参与了帮助捕获猎物的过程。毕竟，对于一只昆虫来说，倒挂在陷阱上，是一个非常危险的位置。
剑桥大学的Ulrike Bauer和她的团队在观察婆罗洲北部的这些植物时，发现蚂蚁很高兴地在猪笼草的盖子上倒立行走，而不会掉进去。然后，在一场阵雨中，他们碰巧发现一只瓢虫爬到水罐盖下面避雨，结果被一滴雨滴弹到了陷阱里。
为了测试盖子是否真的有助于在下雨时捕获猎物，研究小组将一些猪笼草和蚂蚁带到实验室，并将它们浸泡在人工降雨中。
他们发现，大约40%的蚂蚁是在下雨的时候被抓的。当不下雨时，没有蚂蚁掉进陷阱，这表明雨后湿度增加，陷阱的盖子不会变得更滑。
对切下并用回形针固定的水罐盖进行同样的测试，得出了非常相似的结果。下雨的时候，蚂蚁很难坚持住。
回到田野里，在猪笼草的盖子下面涂上一层防滑硅，大大降低了它们在雨中捕捉猎物的效率。
这篇论文发表在《公共科学图书馆·综合》杂志上，并配有蚂蚁在雨中艰难地抓住猪笼草的视频片段。
所以看起来猪笼草股薄肌已经进化成一个盖子专家——它们的盖子比其他猪笼草分泌更多的花蜜，研究小组还发现，它们盖子上的晶体与其他植物有不同的微观结构，可以让蚂蚁在干燥的条件下坚持下去，但雨滴的振动足以将它们弹射到消化液中。人们认为，当干旱时逃离的蚂蚁充当侦察兵，回到它们的殖民地，带回更多的蚂蚁。生活在多雨的地方，当蚂蚁回来的时候，它们可能会发现天已经开了，猪笼草是一个更危险的地方。
识别有影响力的人
Sinan Aral教授，纽约大学
克里斯:你是领导者还是追随者?一项有趣的新研究表明，如何从Facebook上的活动中识别出有影响力的人。Sinan Aral就职于纽约大学斯特恩商学院。他现在和我们在一起。你好,斯楠。
思南-你好。
Chris -首先，你想用这个研究证明什么?
思南:嗯，从本质上讲，就是寻找有影响力的人，或者像你说的有影响力的人
是今天最流行的。像Klout这样的公司正试图衡量人们在Facebook和Twitter等社交网络上的影响力得分，但除了营销人员，管理人员和政策制定者更感兴趣的是行为如何在社会中传播。在本文中，我们提出了一种测量网络中影响敏感性的一般方法，该方法的主要贡献在于它避免了当前方法中已知的偏差，如同质偏差。同质性意味着我们倾向于和自己相似的人交朋友。例如，如果两个朋友相继采用一种产品或一种行为，目前的方法很难区分这是否是纯粹的影响;一个朋友影响另一个朋友，或者如果朋友只是有相似的偏好，因此，行为相似。
很明显，世界不是这样的，因为一个有影响力的人不仅仅是影响他的朋友。他们有能力影响一系列不同的人口统计数据。
Sinan:没错，所以我们所做的就是应用这种通用方法来衡量Facebook上130万用户对商业产品采用的影响力和敏感性，我们能够恢复不受这些已知偏见(如同质偏见)影响的影响力和敏感性得分。
克里斯-好的，你能告诉我们你到底做了什么吗?你是如何招募这些人的，然后到底发生了什么事情才发现这一点的?
思南——我们与一家公司合作开发了一个商业电影应用程序，在这个应用程序中，你可以给电影评分、购买电影票，还可以阅读有关导演和演员的信息。当人们采用这个应用程序时，我们随机分配他们以随机的方式向他们的朋友发送信息。每次你在应用上做一些事情比如给电影打分或者谈论名人之类的，它会随机选择你Facebook朋友的一个子集来发送消息给你。这种随机化消除了人们选择有相似偏好的朋友或选择他们知道特别容易受到影响的人的选择偏见。通过这种随机化，我们能够测量，例如，你的特征，你的年龄，你的性别，你在Facebook上的关系状态，或者任何我们可以观察到的你在Facebook上的状态，与你在收到这个影响中介信息后积极回应和采用这个应用程序的可能性是如何相关的。因为这些信息是随机的，我们可以对这些信息是否导致你接受做出因果推论。
克里斯:那反过来呢?因为这是在观察人们收到信息后的反应。那真正发送信息的人呢?你是根据接受者的反应来推断他们是否有影响力吗?
思南:没错，所以我们估计了一个统计模型，当这些随机信息从他们的朋友那里发送给人们时，同时估计了影响和易感性。
克里斯-那就说出来吧。是什么让一个人很有影响力?是因为他们关系很好还是有什么特别之处?是否有一些特殊的方法，意味着如果他们在Facebook上说了什么，每个人都会谈论它?
思南:我们发现，重要的不仅仅是你与多少人有联系，过去很多人都很关注这个问题，你有多少粉丝，更重要的是，你是否说服了你的粉丝改变他们的行为。我们发现，在这个特殊的电影应用的背景下当我们应用这个方法时，男性比女性更有影响力，女性对男性的影响比对其他女性的影响更大，老年人比年轻人更有影响力，更不容易受到影响。已婚人士最不容易受影响，而影响和敏感性是相互权衡的。意思是，更有影响力的人往往不容易受影响，而容易受影响的人往往没有影响力。
克里斯-这不正是我们在政治中看到的吗?如果你看看英国的议会大厦或者美国的国会，你难道没有看到这种情况正在发生吗?我们基本上只是在证明我们已经知道的东西。
思南——不完全是。所以，目前还不清楚是否有影响力的人应该更容易受到影响，或者老年人是否应该比年轻人更有影响力，我的直觉是，当我们开始将这种方法应用于不同的行为和产品时，我们将看到不同类型的影响力在不同的背景下出现。在不同的情况下，可能是女性比男性更有影响力，或者年轻人比老年人更有影响力——与我们在这里发现的相反，这篇论文的价值在于它提供了一种在任何情况下衡量这一点的方法。我真的很高兴看到我们可能会在其他类型的产品或行为中发现什么。
克里斯:如果我们只看一下男性和女性的问题，你认为电影的事实可能会让你得出这样的结论:在这种情况下，男性比女性更有影响力?你认为如果你在女性被视为更权威的领域做过一些事情，你会看到争论的另一面吗?
思南:这很可能是真的，绝对的。所以，你可以想象在其他情况下女性可能比男性更有潜在的影响力，但这在任何情况下都是一个经验问题这个测量的好处是我们现在可以更科学，更严格地讨论因果关系中的影响和易感性。
Chris -你认为这种方法会很快应用到工作面试中吗?从某种意义上说，你参加过工作面试，有人决定他们想要管理方面的材料，或者他们想要一个受过良好训练的人，遵守规则，这让你接受这种分析，你可以把人分成这些类别?
思南:是的，我认为它当然可以应用于这些情况，但实际上我认为它更广泛，对其他类型的问题也很有趣。例如，它不仅仅是关于定向广告或工作。我们现在也在努力应用同样的方法和科学来促进非洲的艾滋病检测，通过尝试了解我们如何利用同伴之间的影响在社会上传播积极的行为——饮食、锻炼、政治意识，以及像我说的，在南非进行艾滋病检测。
阻断退行性脑疾病
亨廷顿舞蹈症是一种致命的遗传性大脑退化疾病，在动物身上可以用DNA技术控制，这表明它在人类身上也可能是可逆的。
亨廷顿舞蹈症是一种神经系统遗传疾病，会导致行为改变和异常运动，患病人数约为万分之一。这些症状通常在40岁以后开始。
患者的神经系统显示出灰质的损失，一旦疾病结束，大脑体积就会缩小三分之一。
这种退化的原因似乎是神经细胞内聚积了一种叫做聚谷氨酰胺的物质。这种情况的发生是因为，在这种疾病的携带者中，与亨廷顿氏症有关的基因——被称为亨廷顿蛋白——包含一个重复的三个遗传字母序列——CAG——它被异常地复制，使它比应有的长度长得多。
像这样重复的CAG信号告诉细胞将谷氨酰胺分子连接在一起;不幸的是，这些谷氨酰胺链不容易被处理掉，因此它们不可避免地在细胞内积累，最终产生毒性作用。
但现在在杂志上发表了一篇论文神经元已经证明，将最近获得诺贝尔奖的一项技术——RNA干扰——应用于这个问题可能会阻止这种疾病。
加州大学圣迭戈分校的科学家唐·克利夫兰和他的同事们一直在研究携带人类异常亨廷顿舞蹈症基因副本的老鼠。
这些动物表现出与人类患者类似的退行性疾病，从幼年开始就出现异常运动和行为缺陷。
加州大学圣地亚哥分校的研究小组在这些动物大脑周围的脑脊液中构建并注入了RNA序列，该序列是亨廷顿舞蹈症基因部分的遗传镜像。当被细胞吸收时，这些短片段的遗传物质与它们匹配基因的产物配对，在这种情况下是亨廷顿蛋白基因，并导致遗传信息被关闭，因此基因不被表达。
当试验动物在两周的时间内服用治疗性基因序列时，异常基因的表达水平降低了75%，症状和疾病进展的改善在几个月后仍然可以测量到。
在恒河猴身上进行的试验也表明，这种方法可以应用于人类，使用脊髓插管，就像在分娩过程中使用硬膜外镇痛一样。
研究人员在论文的结论中指出，“短暂抑制亨廷顿蛋白足以在较长一段时间内改善疾病……这一发现开启了一种令人兴奋的可能性，即短暂抑制亨廷顿蛋白可能会对患者产生长期影响。”
17:46 -用500亿像素的相机传播H5N1病毒!
用500亿像素的相机传播H5N1病毒!
Ron Fouchier, Erasmus医疗中心;杜克大学戴维·布雷迪;杜克大学的史蒂夫·诺维茨基;鲍勃·麦卡勒姆，伦敦帝国学院
H5N1型病毒传染
根据发表在该杂志上的研究，H5N1型流感病毒可能进化成一种可以在人类中传播的形式
科学。
在这个有争议的项目中，来自荷兰伊拉斯谟医学中心的Ron Fouchier用经过基因修饰的病毒感染雪貂，以增加它们对哺乳动物细胞的亲和力，并监测病毒在感染后如何继续变异。
研究小组发现，总共只有5个突变就足以形成一种空气传播的病毒株。
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5万像素的摄像头
美国杜克大学的科学家发明了一款5万像素的相机。
该相机采用改进的光学元件、电子设备和处理器，在一个球形镜头内使用98个微型摄像头组成的阵列，每个摄像头从一个特定的点捕捉视觉信息。然后，计算机处理器将这些信息拼接在一起，形成覆盖120度视场的图像，其分辨率是人眼的5倍。
大卫·布雷迪领导的这项研究发表在
自然。
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噪音中的歌曲
鸣禽学习的叫声因环境噪音的不同而不同。
发表于期刊
生物学快报杜克大学的史蒂夫·诺维茨基(Steve Nowicki)研究了来自大自然和人类的噪音是如何影响鸣禽幼鸟学习的，他在一个隔音的房间里饲养了9只雄性沼泽麻雀雏鸟，并让它们听着成年雄性麻雀唱歌的录音。
播放的歌曲要么清晰……
点击这个按钮可以听到清晰的鸟鸣
或退化…
点击这个按钮来听退化的鸟鸣
研究小组发现，当这些鸟成熟并开始唱歌时，它们只学会了清晰的录音。
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选择你的音乐
最后，自然选择的过程被用来创作和完善大众喜欢的音乐作品。
2009年上线的“达尔文曲调”网站邀请在线用户收听一系列短音频循环，并对它们进行评分，然后将排名最高的声音组合在一起，再生成下一代声音进行评分，结果在期刊上发表的论文中有2500多代
PNAS。
其中一个比较流行的循环是……
点击这个按钮听流行歌曲
每一代都创造了更容易识别和有节奏的曲调版本，使声音从噪音演变成音乐。
来自伦敦帝国理工学院的鲍勃·麦卡勒姆领导的这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。
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