在第一期《裸体科学家快讯》中，我们将了解无人侦察机如何加快农村国家的医疗诊断速度，互联网反垃圾邮件技术如何帮助解读古代手稿，以及第一个进入轨道的水熊——缓步动物如何在没有宇航服的情况下在太空旅行中幸存下来!此外，我们还听说人类的心脏可以通过预先调节来更好地应对心脏病发作，以及在纳米比亚建造一座巨型太阳能发电塔的计划。
在这一集里
机器人信鸽
由于农村地区，特别是发展中国家的农村地区非常分散，交通基础设施往往很差，诊所离最近的有实验室的医院可能要几个小时甚至几天的路程。这意味着任何取决于结果的治疗都可能延迟几天，这显然对患者不利。
南非国家卫生实验室服务的巴里·门德罗有一个解决这个问题的办法——间谍飞机……不是耗资数百万英镑的大型无人机，而是为士兵开发的小型无人驾驶飞行器(uav)，它可以让士兵看到下一座山。这些飞机就像装有电脑和GPS系统的无线电控制飞机，因此它们基本上是自主的，能够以45公里/小时的速度飞行超过50公里的预定路线，并通过手机报告他们的进展。
他们开发的第一架无人机的有效载荷为500克，能够携带多达20个血液或唾液样本或2个单位的血液或甚至救命药物，如狂犬病疫苗。可以给它提供坐标，让它放下样本，然后指示它飞回基地。然后通过遥控手动着陆。
在他们研发这种无人机的同时，检测技术也在不断发展，分子诊断技术已经发展到只需要在一张纸上取一点血或痰就可以了。这使得该团队开发出一种更小、更便宜的无人机，其有效载荷只有10g，虽然很小，但仍足以携带10-20个纸点样本。它的重量只有800克，但可以用手发射和回收，射程超过50公里。
在测试中，他们通过无人机将样本送到实验室，并在6小时内通过短信将结果传回诊所。
对旧文本进行验证码
任何一个经常上网的人都对CAPTCHA很熟悉——你必须输入形状奇怪的字母，才能进入某些网页。CAPTCHA代表完全自动化公共图灵测试来告诉计算机这是一种非常有效的安全措施，意味着计算机系统可以分辨出你是一个真正的人，还是一个垃圾邮件机器人。
现在，匹兹堡卡耐基梅隆大学的研究人员利用这项技术实现了一个相当不同寻常的目的——将印刷材料中的旧文本转录成数字形式。利用验证码系统，研究人员一直在要求计算机用户破译当前字符识别计算机程序无法识别的书籍扫描单词。研究小组发现，这种方法的准确率超过99%，与专业的人类文本转录者一样好。目前，该系统已在4万多个网站中使用，并已用于转录超过4.4亿个单词。
太空中的虫子
地球上一些常见的小型土栖动物成功地到达了以前只有细菌和地衣才能到达的地方，它们在低地球轨道上生存下来，在那里它们暴露在太空的真空中。
这些被称为缓步动物的动物非常强壮，可以在地球上极端恶劣的条件下生存，包括几乎完全干燥，但它们在这样的太空行走中生存的能力确实令人惊讶。去年9月，来自瑞典和德国的英格玛·琼森和她的同事们在欧洲航天局的一项任务中将水熊虫和水熊虫卵送上了天空。这些样本被暴露在开阔的空间中，接受不同剂量的辐射，从中波紫外线和中波紫外线到完全的太阳辐射。几乎所有的动物都在真空暴露下存活了下来，三分之二的动物在UVA和UVB的暴露下存活了下来，有些动物甚至在炙热的太阳辐射下也坚持了下来。
研究人员在《当代生物学》杂志上发表了这项研究成果，他们对这些小动物如何能够抵抗如此恶劣的环境很感兴趣。因此，它们可能有以前未被认识的细胞机制，保护它们免受伤害，也使它们能够快速有效地修复DNA损伤。了解它们是如何做到这一点的，可能是改善人类DNA修复技术的关键，也可能是新的抗癌疗法的关键。
拉格家族错综复杂的家谱
耶鲁大学的科学家们一直在研究用于酿造拉格啤酒的酵母的家谱。为了做到这一点，他们一直在研究用于酿造现代啤酒的酵母的DNA，以及保存在130年前的酵母中的DNA。
他们发现，酵母主要有两大类，一类用于酿造比尔森(Pilsner)和百威(Budweiser)等“Saaz”啤酒，另一类用于酿造喜力(Heineken)和Orangeboom等“Frohberg”啤酒。这两个家庭都被认为是巴伐利亚法律制度的产物。在15页th20世纪，在夏天酿造啤酒是违法的，因为啤酒总是被高温破坏，所以所有的酿造都是在寒冷的冬天进行的。
传统的酿酒酵母，美国cervisiae在这样的温度下不能很好地存活，而存活良好的酵母也不会产生很多酒精。幸运的是，在这一时期酿酒酵母与s . bayanus它在低温下茁壮成长，不是一次，而是两次。萨尔酵母是一种传统的杂交酵母，每个亲本都有一组染色体，但弗罗伯格酵母是三倍体，有第二组布鲁尔酵母染色体。
他们发现，这两种菌株都没有丢失太多的低温基因组，而且都有几个对发酵至关重要的基因拷贝，比如那些将麦芽糖分解成葡萄糖的基因。
这项研究很有趣，但不幸的是，很难对这些酵母进行遗传操作，因为它们都是无菌的，只能通过克隆自己来繁殖。因此，它不太可能对当地酒吧的啤酒产生任何直接影响，尽管将来可能会制造出其他酵母的杂交品种，以酿造出更有趣的啤酒。
饮食能预防重大疾病
今年7月，希腊研究人员作为EPIC的一部分，
有史以来最大规模的饮食和癌症研究表明，一个人的饮食越地中海，患癌症的风险就越低。这种饮食包括大量的水果、蔬菜、谷物、坚果和鱼类，以及少量的橄榄油，但红肉和加工肉、酒精、乳制品和动物脂肪的含量很低。
《英国医学杂志》(British Medical Journal)发表的一项对12项关于饮食和疾病的国际研究的分析表明，严格的地中海式饮食有助于减少心脏病、帕金森氏症和阿尔茨海默氏症等其他疾病和癌症造成的死亡。
总的来说，这些研究涵盖了150多万人，他们的饮食和健康状况被跟踪了3到18年。所有的研究都使用一个分数来计算一个人的饮食有多“地中海”。研究人员发现，严格坚持地中海饮食的人总体死亡率下降了9%，其中心脏病死亡率下降了9%，帕金森氏症和阿尔茨海默氏症发病率下降了13%，癌症发病率下降了6%。
研究人员建议，一种帮助人们“记录”饮食的工具可能是帮助人们降低患这些疾病的风险并延长寿命的有效方法。
为心脏病发作做准备
Daria Mochly-Rosen，斯坦福大学
克里斯-现在可能有一种新的方法来治疗心脏疾病，美国斯坦福大学的Daria Mochly-Rosen正在进行研究。她提出了一种新的方法，也许可以创造一种叫做心脏预处理的条件。这就是心脏在某种程度上抵抗压力减少氧气和血流量的影响，也许是因为你已经有一段时间了所以如果你有预处理，你就能抵抗这些影响。她实际上找到了一种方法，如果给动物服用某种药物，就能把对心脏的损害降到最低。我们现在要看看这是否适用于人类。你好，达莉亚，感谢你加入我们。
达莉亚-你好，谢谢你邀请我。
克里斯-跟我们讲讲这项研究吧。
达利亚:正如你告诉听众的那样，当心脏病发作时，心脏是如何保护自己免受损害的。可以说，相当多的研究人员试图看看我们能否把它装进瓶子里。首先，我们选择了一些能给心脏带来类似条件作用的药物，看看是否有什么共同之处。我们发现，这种叫做醛脱氢酶的酶在心脏病发作后随着心脏损伤程度的变化而变化，或者说是心脏病发作的一种模式。损伤越大，酶的活性就越低。损伤越小，酶的活性越高。
克里斯:那么你的理论是长期患有心脏病的人，心脏在压力下会产生更多的这种酶，所以如果有人心脏病发作，他们会得到更多的保护。如果有人突然心脏病发作，他们体内这种酶的含量很低，因此心脏受损更严重。
达莉亚:实际上，有趣的不是心脏产生了更多的酶，而是它实际上使它更活跃了。我们很想知道它是如何发生的，我们发现了其中的机制，但后来我们认为这是一种联系，即增加酶的活性与减少损伤是有联系的。
克里斯-酶是怎么起作用的，达莉亚?
达利亚-它正在消除所谓的自由基。当心房里的氧气不足时，这些巨大的物质就会堆积在器官里。事实上，自由基在多种疾病中积累，该酶是其中重要的酶之一。它能清除那些在缺血和心脏病发作时积聚在器官里的活性物质。
克里斯:你是如何在实验系统中提高酶的水平的?
达莉亚:所以我们所做的不是增加酶的含量，而是增加它的活性。我们寻找一个小分子，可以提高酶的活性筛选数十万分子在一个敏感的分析。我们发现这个小分子的大小和阿司匹林差不多，它可以将酶的活性提高两倍。
克里斯-这大概是在动物身上吧?
达莉亚:完全正确。除了老鼠，没有在其他动物身上做过实验。我们想指出的是，在老鼠身上进行的研究，虽然令人鼓舞，但它们并没有明确地告诉你它是否适用于人类。这还有待确定。
克里斯:当然，但这是一本指南，不是吗?将来你可以把这种分子植入动物或人类体内。它会以某种方式增加它们自身醛脱氢酶的活性。这将在心脏病发作时保护心脏。你认为这种策略能防止多大的损失?
达莉亚-当我们知道确切的时候。当我们第一次看到它的时候，我们可以减少60%的伤害。在人类中，不幸的是，我们不知道病人什么时候会心脏病发作，心脏病发作会持续多久，等等。很难确定你会得到多少保护。我们对这一发现感到特别鼓舞，因为它不仅适用于心脏病发作的情况。例如，在搭桥手术期间，有一段时间由外科医生决定，在这段时间内，心脏的氧气和营养物质会减少。我们还认为，它将能够保护大脑，例如，在这段时间的低血流量通过身体。
克里斯-非常感谢你，达莉亚
超级太阳能发电塔
科学与发展网络的Christina Scott
米拉——长期以来，为非洲的城市和村庄提供充足的电力供应一直是非洲政府面临的挑战。许多较小的国家依靠较大的国家将其连接到电网。但纳米比亚政府最近批准的一项提案可以从自然的可再生资源中提供大量的电力。本周和我一起的是科学与发展网络的Christina Scott，她将告诉我更多。
Christina -有人提议在纳米比亚首都温得和克外建造一座巨大的太阳能塔。从历史上看，他们总是从邻国那里获得电力，只有南非基本上没有电，这对所有国家都产生了可怕的连锁效应。好的一面是，现在人们对可再生能源重新产生了兴趣，有人提议建造一个绝对巨大的太阳能塔，这将是世界上第一批太阳能塔之一，它有1.5公里高!我很难想象他们要如何说服飞机绕过它，它太大了!
米拉:实际上，这是非常高的，它有多宽呢?
克里斯蒂娜:嗯，基本上就是一个看起来很无聊的烟囱，直上直下。但在它的底部会有一个透明的圆盘，延伸大约半公里到周围的距离，有点像甜甜圈。这个想法是，这将捕获太阳能，并将其汇集到塔中，进入风力涡轮机。与此同时，在南非的斯泰伦博斯大学进行的一项研究表明，你可以用这个透明的圆盘同时创造出真正的大温室，同时做两件事。
让我担心的是没有原型。我们在西班牙有一个小得多的塔，它被用作测试运行，但从那时到现在几乎没有其他的东西了。他们提出的建议是，因为这些东西越大，效果越好，他们想跳过中间的步骤，建造一个基本上是世界上最大的人造结构。所以建造起来非常昂贵，另一方面，运行起来非常非常便宜，它们特别适合那些没有很多水的地区，因为一些太阳能设计需要水作为备用，坦率地说，像纳米比亚这样的地方没有足够的水来应对。
米拉:但与此同时，你也提到过建造这座塔将会非常昂贵，那么我们在这里要花多少钱呢?
克里斯蒂娜:嗯，预可行性报告本身是78万美元，还有其他国家也在研究它，所以如果我们在澳大利亚、埃及、印度、摩洛哥等国家建造大量的太阳能烟囱，估计成本会下降。但是现在，他们正在提议一项耗资9亿美元的工程。
米拉:那是一大笔钱，那么这样做真的值得吗?
克里斯蒂娜:我认为纳米比亚政府对此很感兴趣，因为他们的地理位置非常适合使用太阳能，而且他们非常容易受到邻国的影响。南非有电，但我们都是自己用。他们想要变得更加独立。这只是他们正在考虑的事情之一，例如纳米比亚有铀，而不是出口，他们现在也在考虑核电，因为他们的经济不会在没有电力的情况下发展，这是整个非洲大陆的一个问题。
米拉:我们现在的情况如何?它将很快建成还是只是在讨论中?你现在的职位是什么?
克里斯蒂娜-现在他们还在讨论。我们采访了纳米比亚矿业和能源部的常务秘书，他说他们基本上准备与认真的投资者合作。他们对这个很感兴趣，因为太阳能塔，能量塔，可以在晚上工作，他们对此很感兴趣。
米拉:它会提供24小时的电力吗?
克里斯蒂娜:它可以提供24小时的电力，也可以在高峰时段提供电力，这是其他版本的太阳能发电所不能做到的。他们在南非边境的喀拉哈里沙漠研究了一个类似的太阳能烟囱，但这个研究被放弃了。这是因为他们认为与南非严重依赖的煤炭发电相比，它的电力太贵了。但考虑到全球变暖的事实，对于拥有大量阳光的国家来说，减少对石油的依赖是很有意义的。我认为未来我们会在这些太阳能塔上做更多的工作。
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