在本期新闻快讯中，我们将听到你的挡风玻璃上被压扁的昆虫的基因如何帮助监测生物多样性，向纸一样薄的相机迈出一步，以及找到病毒感染和慢性疲劳综合症之间的联系。此外，我们还会了解今年诺贝尔奖得主的内幕!
在这一集里
挡风玻璃上的臭虫揭示了生物多样性的宝库
世界上有多少现存物种?
这是一个巨大的问题，毫无疑问会有一个巨大的答案。但要找到这个答案绝非易事。派遣科学家到世界上寻找、描述和命名所有的生物是一项艰巨的任务。
现在，来自美国的科学家提出了一种可能的新方法，使这一过程更快更容易，它涉及刮掉汽车挡风玻璃上的死虫子飞溅。
宾夕法尼亚州立大学的Anton Nekrutenko领导的一个研究小组在《基因组研究》(Genome Research)杂志上发表了一篇论文(在线免费获取)，他们开发了一个名为Galaxy的免费在线软件，可以帮助人们更容易地根据从环境中提取的DNA序列来估计生物多样性，这一过程被称为宏基因组学。
到目前为止，宏基因组学已经被用来评估微观生物的多样性，包括生活在深海沉积物或人类皮肤表面的细菌。从本质上讲，它包括从环境中采集样本，读取样本中的DNA序列，并用它来估计该环境中存在的不同物种的数量。
如果样本中存在的足够多的生物体已经进行了整个基因组测序，那么就有可能知道哪些特定物种生活在那里。
这样做的一个大问题是筛选宏基因组学产生的大量信息。你是如何从一堆DNA序列中获得样本中物种多样性的有意义的概念的?
这就是Nekrutenko和他的同事们的切入点。他们创建了一个宏基因组管道——一端是信息，另一端是结果——供其他研究人员使用和开发，使整个过程更简单、更快。
他们开了两辆车进行测试，一辆从宾夕法尼亚州开到康涅狄格州，另一辆从缅因州开到加拿大的新不伦瑞克。然后，他们收集落在两辆汽车挡风玻璃上的被压扁的昆虫，并对每个样本中的DNA进行测序。
研究小组在他们的样本中发现了许多昆虫和细菌群体，有趣的是，他们发现了两个样本多样性的差异。
很明显，可以识别的物种数量受到基因组完全测序的数量的限制。但希望是随着测序技术变得更容易和更便宜，可用物种的目录将在未来迅速扩大。
随着这类技术的发展，它们可以为快速评估我们周围世界的生物多样性提供有用的工具，例如研究各种人类活动对野生动物的影响。
存储芯片相机
在过去的20年里，数码相机变得越来越好，越来越便宜，但它们仍然不是完美的。它们仍然昂贵而复杂，部分原因是它们是模拟设备，每个像素将光转换为可变量的电荷，然后电路必须将这个电压数字化，将其转换为通常从0到256的数字。这也意味着他们没有一个大的动态范围——他们不擅长同时拍摄明亮和黑暗的东西，因为你的数字用完了。
Edoardo炭疽来自荷兰代尔夫特理工大学的研究人员可能有一个解决方案:完全去掉模拟部分，让每个像素只返回1或0。
这听起来像是一种获得好图像的愚蠢方式，但因为这意味着每个传感器都更简单，所以你可以在芯片上安装至少100倍的传感器。而且由于这种尺寸的传感器往往非常嘈杂-它们有时会在应该读取0时读取1。您可以将数百个1组合在一起，并且1的总数将随着光照水平的变化而平滑地变化。
真正有用的一点是，由于统计数据，当光线较暗时，你读出的数值会随着光线水平的变化而迅速变化，但在光线较亮时变化缓慢——就像你的眼睛一样，允许你同时拍摄明亮和黑暗物体的照片。
你用来收集一个像素的光的所有传感器不必在同一个地方，所以你可以在一个图像传感器上建造一个带有数百个小镜头的相机，然后软件将其叠加以产生一个好的图像。这样你就可以把相机做得非常薄。
如果制造这些新芯片的成本很高的话，这将是非常有趣的，但事实证明，如果你把传统的存储芯片的黑色塑料剥掉，它们是对光敏感的。它们有数十亿个传感器，因此是这种操作的理想选择，尽管它们可能不适合收集光，所以可能不会捕捉到那么多光。
渔业受到气候变化的影响
关于气候变化可能如何影响地球的预测越来越多。这一次，来自加拿大英属哥伦比亚大学“我们身边的海洋”项目的科学家们将注意力转向了气候变化对世界渔业的影响。你可以想象，这不是什么好消息。
在接下来的50年里，由于气候的变化，热带地区的捕鱼量可能会下降40%。然而，在更远的北部和南部地区，渔业实际上可能会扩大30%甚至70%。
威廉·张、丹尼尔·保利和他们的同事对1000多种海洋物种(从磷虾到鲨鱼，约占世界渔业的70%)进行了计算机模拟，并将影响其分布的环境和生物因素纳入其中。
然后，该小组模拟了这些因素可能如何变化，以及在两种不同的气候变化情景下鱼类种群将如何反应——尽管不包括国际气候变化专门委员会(IPCC)提出的最坏情况。
在这些模型下，某些国家的渔网将会消失，包括智利、中国、美国和印度尼西亚。这仅仅是因为鱼不能忍受更高的温度。
可以游得足够远的鱼可能会转移到北部和南部较冷的水域。这就是为什么这些模型预测一些国家的捕鱼量会增加，尤其是俄罗斯、挪威、格陵兰岛和阿拉斯加。
随着气候变化，不能游得足够远的鱼可能会在当地灭绝。
对于生活在世界上较贫穷地区、严重依赖海洋作为食物和收入来源的人们来说，这可能意味着灾难，特别是考虑到其他研究预测，气候变化将导致类似地区的陆地粮食短缺。
这项研究的结果发表在《全球变化生物学》杂志上，很可能是对即将到来的变化的保守看法。例如，研究人员没有考虑到海洋酸化的加剧将如何影响鱼类的分布。
当然，随着过度捕捞导致渔业日益崩溃的预测，海洋的总体前景并不乐观。
微型核电池
现代电子产品一直在变得越来越小，功能越来越强，各种各样的传感器和通信系统正在被开发出来，以感知化学物质、力量等，并将它们传回基站。但是你仍然需要给系统供电，化学电池的寿命是有限的，而且随着它们变小，在太空中的效率也会降低。
一种明显的高密度能量形式是来自放射性衰变。它储存的能量至少是相同数量的化学物质的100倍。问题是如何将能量释放出来。各种航天器从衰变产生的热量中产生能量，但这是低效的，特别是在高温下，而且不能很好地缩小。
另一种方法是使用辐射直接刺激类似太阳能电池的结构，它将以与光相同的方式产生电力，这可以缩小到非常小。问题是，辐射会破坏电池中半导体的晶体结构，使它们的效率越来越低。
密苏里大学的研究人员可能已经解决了这个问题——使用一种不是晶体的半导体，实际上是一种液体。他们用Selinium和放射性的硫35作为放射源，制造出比2便士硬币还小的电池。它目前不是很强大，大约16nW，效率约1.2%，不会随着时间的推移而降低。
这不是很强大，但对于一些应用来说已经足够了，当然这还处于早期阶段，所以随着新的发展，它应该会变得更好。
2009年诺贝尔科学奖
理查德·范诺登，《自然》杂志
克里斯:这周，我们当然有诺贝尔奖的颁发，在那之前，是诺贝尔奖，但那是另一回事。现在我们请到了Richard Van Noorden他是《自然》杂志的助理新闻编辑他将会告诉我们更多关于它们的事情。你好,理查德。
理查德-嗨，克里斯。
克里斯-欢迎回到裸体科学家节目。金宝搏app最新下载跟我们说说本周的诺贝尔奖吧。谁得到了什么?
理查德:嗯，有趣的是，你应该谈论相机和CCD，以及如何把光变成电子器件，因为本周物理奖颁给了威拉德·博伊尔和乔治·史密斯，因为他们发明了CCD，这个数码相机里的东西可以把光学光线变成数字图像。还有，Charles Kao他研究的是光纤电缆，这些数十亿公里的光纤电缆遍布全球光线通过全内反射在其中反射。这是一种非常有效的传输信号的方式。
的确，如果没有光纤，我们就不可能拥有互联网，不是吗?
理查德:没错。另一个生理学或医学奖颁给了伊丽莎白·布莱克本、卡罗尔·格雷德和杰克·绍斯塔克，以表彰他们对端粒的研究。这些本质上是染色体末端的帽，包裹着DNA的东西它们是一种保护帽。布莱克本、格雷德和绍斯塔克发现的正是这些端粒的工作原理和作用。当你的细胞分裂时，你需要制造新的细胞，你需要复制你的DNA。DNA聚合酶，读取DNA的酶不能读取到染色体的末端它会像一根磨损的绳子一样磨损。你可以想象你的细胞会继续分裂你的染色体会不断磨损最后，你的DNA会退化。这些端粒帽所做的是它们添加到染色体的末端，它们是重复的DNA结构，它们每次都被构建在那里。因此，它们防止携带它们的细胞降解，但你也需要一种酶来构建它们，叫做端粒酶，它可以构建端粒。例如，这是你在不朽的细胞中所拥有的。 Cells that never ever stop dividing.
克里斯:癌细胞?
理查德:是的，癌细胞。所以很多癌变的细胞也有端粒酶。但不仅仅是癌细胞。还有干细胞，这些细胞可以转化成许多其他不同类型的细胞。因此，布莱克本，格雷德和绍斯塔克所做的，就是找出这些过程是如何运作的以及它们的结构是什么。现在，我们的希望是，我们也许可以用这个来更好地了解干细胞可能攻击肿瘤细胞，癌细胞，真的，可能性是无限的。
克里斯-那化学呢，另一门我很喜欢的学科?
是的，化学奖。另一个有趣的生物学奖项。获奖者是Ada Yonath, Venkatraman Ramakrishnan，他在剑桥工作，离你们只有几英里远，还有美国的Thomsa Steitz。他们的获奖是因为他们发现了核糖体的结构，核糖体是我们所有细胞中的蛋白质制造工厂。核糖体所做的就是获取DNA，也就是蓝图然后将其翻译成蛋白质，这些蛋白质在你的细胞中嗡嗡作响，并进行所有的反应。早在20世纪80年代，约纳特就决定这个巨大的核糖体结构包含超过一百万个原子，她决定尝试将其结晶，这样你就可以让x射线穿过它，从它们散射的方式，找出原子的位置。其他人都认为这是一个荒谬的想法，但她确实成功地结晶了一些核糖体，她从死海中的生物体中提取了一些核糖体，在非常高的温度下。它们的核糖体非常稳定，更容易结晶。然后Ramakrishnan和Steitz出现了他们计算出了核糖体的确切结构。他们实际上在2000年完成了这项任务。 Now, what's interesting about this is we're now just working on antibiotics that can attack the ribosomes of bacteria. Remember, you need your ribosomes to make proteins. So, what we're trying to work on, in fact, Steitz's group have a company that are doing this, is to get antibiotics that by attacking ribosomes, prevent bacteria from making proteins. And therefore, stop the bacteria dividing. This could be a way to basically attack bacteria that have become resistant to the antibiotics we have at the moment.
克里斯:太棒了。好的，理查德，谢谢你参加我们的节目，告诉我们所有这些，我们将请你对和平奖发表评论，当然有些争议。非常感谢。这是来自《自然》杂志的理查德·范·诺登为我们介绍本周诺贝尔奖得主的最新情况。
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