科学独行侠能拯救世界吗?

科学是用来预测或准备世界末日事件的吗?
8月24日

本周,我们将探索结局。从机器人人工智能的接管到全球洪水,当涉及到我们物种的灭绝时,科学真的能够预测或预防这些事件吗?此外,肠道虫可能是长寿的关键,苍蝇的全息甲板,以及毕达哥拉斯为什么在自己的定理上被击败。

在这一集里

两个人坐在海边的长椅上

00:49 -肠道细菌能让你更健康吗?

我们的寿命在延长,但我们的“健康跨度”却没有跟上。我们的微生物群会发挥重要作用吗?

肠道细菌能让你更健康吗?
埃默里大学的丹尼尔·卡尔曼

科学家预测,在未来40年里,发达国家的老年人口将增加350倍,给医疗保健带来巨大负担。但是,我们能帮助人们更好地衰老,并在老年时保持更独立吗?埃默里大学的丹尼尔·卡尔曼表示,在肠道中合适细菌的帮助下,答案是肯定的。他正在研究一种叫做秀丽隐杆线虫的蠕虫,这种蠕虫要么有肠道细菌,要么没有肠道细菌,产生一种叫做吲哚的化学物质。克里斯·史密斯发现,注射吲哚的蠕虫并没有活得更久,但它们的衰老速度更快,苍蝇甚至老鼠也是如此。

丹尼尔:在蠕虫群落中,研究衰老有着悠久的传统。这些动物能活21天左右,所以它们很容易被研究,比人类更容易。我们可以给它们喂食细菌或细菌突变体,也就是缺乏某些基因的细菌,然后我们就能相对较快地了解它们的反应。为了衡量健康寿命,我们观察蠕虫的移动速度;随着年龄的增长,他们的动作就不那么灵活了。我们开始研究产生特定分子的细菌,并问道:“这些细菌能使年长的蠕虫移动得更好吗?”

克里斯:所以你的理由是,如果我们从细菌中剔除某种因素,蠕虫就会加速衰老,或者变得更脆弱,那么来自这些细菌的分子可能与衰老过程有关?

丹尼尔:对。尽管我们已经确定的分子实际上并不影响动物的寿命。它们确实会影响健康寿命,也就是他们移动的能力,他们的生育能力,以及我们将健康与衰老联系在一起的很多能力。

克里斯-这些分子是什么?

丹尼尔:这些分子属于吲哚类,它们是由控制植物根系生长的植物产生的。它们是由很多不同种类的细菌组成的,包括益生菌,它们会影响细菌之间的交流方式,也会影响我们。

所以如果有细菌在肠道中制造这些吲哚,动物就会更健康。如果这些细菌不能产生这些吲哚,动物就不能活得更长,但它们的健康状况也会下降,它们也不会衰老。你知道吲哚对虫子的身体造成了什么影响吗?

丹尼尔-是的。我们能够识别这些吲哚的特定受体,我们认为这种分子,我们称之为AHR,可以识别吲哚并调节基因表达,从而产生这种健康的衰老效果。

克里斯-那是蠕虫。对于更复杂的生物,比如老鼠或人类,你认为同样的效果会发生在那里吗?

丹尼尔:我们在论文中对此进行了测试,我们确实在高等生物中观察了这些影响,也就是苍蝇和老鼠,我们看到了同样的情况。注射吲哚后,蠕虫移动得更好,苍蝇爬得更高,老鼠也能更好地忍受压力。老年小鼠,这些非常非常老的小鼠也能更好地移动。

克里斯-你有没有试过这个实验,不是让细菌给这些动物,这些吲哚分子,你只是给它们不含任何细菌的吲哚分子这就证明了吲哚确实起了作用不是细菌产生的其他因素在起作用?

丹尼尔:是的。我们也可以专门为动物提供这些分子,就像我们在蠕虫、苍蝇和老鼠身上做的那样。而这些分子本身就足以产生这些保护或增加健康的作用。

“飞行洞”,一个1米高,直径1米的圆柱形飞行竞技场。图像通过三个投影仪显示在圆柱体的墙壁上。

05:21 -苍蝇和鱼的虚拟现实!

还记得《星际迷航》中的全息甲板吗?嗯,动物们现在有了自己的虚拟现实房间……

苍蝇和鱼的虚拟现实!
与弗里堡大学的安德鲁·斯特劳合作

你还记得《星际迷航》中出现的全息甲板吗?这个虚拟现实房间可以变成任何你能想到的东西。本周,科学家们做出了一款——但在你太兴奋而不想尝试之前——它不是为人类准备的,而是为动物准备的!这个新的虚拟现实室可以帮助科学家进行他们以前无法进行的实验,测试动物如何理解它们的环境——这对自由移动的动物来说是很棘手的,因为你不能让苍蝇戴上VR耳机。乔治亚·米尔斯采访了弗里堡大学的生物学教授安德鲁·斯特劳,以了解他们是如何做到的。

我一直受到《星际迷航》全息甲板的启发。基本上我们做了一个动物可以进入的竞技场,当它们在3D中移动时,我们跟踪它们,几乎是即时的。然后根据它眼睛所处的位置,我们用电脑投影仪在竞技场的墙上画出我们需要画的一切,这样它就能从动物的位置看到我们想要的任何一种虚拟世界,因为基本上,动物是在电脑游戏中。

真正的技巧是,我们不是只做一次而是更新动物的位置我们更新世界,所以这是一个完全动态的过程。当动物四处走动时,它所看到的与它在电脑游戏中的真实情况完全一致。所以,对动物来说,它沉浸在它能看到的3D世界里。

乔治亚-我明白了。这是动物的全息甲板。所以在这种环境下的动物,你能不能让它们看起来好像有障碍物在路上,它们不只是在一个空间里跑来跑去,看着墙壁,它们看起来好像中间有东西?

安德鲁:对,没错。我们做的第一个实验是一种验证实验,我们可以测试动物的行为我们用苍蝇和鱼做了这个实验。我们在竞技场中央放了一个简单的垂直柱子,一个圆柱体——一个真正的圆柱体——我们用同样的跟踪系统量化了动物的行为。我们测量了它们是如何在柱子周围游泳或飞行的然后我们可以做同样的事情,不是在真实的柱子上,而是在虚拟的柱子上,然后我们可以再次计算相同的统计数据。我们可以看到,这些动物对虚拟帖子的行为和对现实世界帖子的行为没有什么区别,所以我认为把这称为动物的虚拟现实是公平的。

乔治亚-什么动物都可以进去,因为动物之间的视觉系统非常不同,所以它对所有动物都有效吗?

你完全正确,动物有非常不同的视觉系统。例如,我们的显示器是为人类调整的,所以就光谱和颜色而言,我们为人类使用RGB,这对于我们一直在做的实验和我们感兴趣的实验来说效果很好。但是很多动物对紫外线都很敏感如果我们想要在紫外线光谱中提供一个很好的虚拟现实,我们就必须考虑一些修改或不同的显示技术。

但就哪种动物而言呢?我们对神经科学中常用的模型物种很感兴趣。它们是啮齿类动物,像斑马鱼这样的鱼,还有果蝇。这些是我们花费最多精力去测试的。

Georgia -你认为人们会用它做什么样的研究?

安德鲁:这项技术让那些对研究动物和环境之间的相互作用,或者动物和其他动物之间的相互作用感兴趣的人可以做一些他们以前做不到的实验。我的研究领域是视觉处理和更高层次的处理,比如空间认知的相互作用。那么,动物是如何知道自己在哪里,看到了什么呢?你可以想象,通过和动物玩游戏,比如让它从A地传送到B地,我们可以问,例如,它是否在构建它所处环境的地图?历史上,人们一直在自由活动的动物身上做实验,当然,很难控制视觉世界。或者他们一直在做这些受限制的动物虚拟现实,动物得到的反馈是不自然的。所以,这里的创新是做自由移动的虚拟现实。

夜晚的星星

10:59 -脚踏实地:发现皮肤癌

发现爆炸恒星发出的X射线如何帮助识别皮肤癌?

脚踏实地:发现皮肤癌
斯图尔特·希金斯,伦敦大学学院

我们来看看为太空设计的技术,这些技术后来在地球上找到了一个新家…本周——寻找恒星如何帮助发现一种致命疾病……

斯图尔特-当太空科学技术降落到地球上会发生什么?

这是《裸体科学家》的《脚踏实地》,我们将看看为太空开发金宝搏app最新下载的技术和科学是如何在地球上使用的。

我是斯图尔特·希金斯博士,今天我们要谈论的是如何用数学方法来发现来自爆炸恒星的X射线,也可以用来发现皮肤癌的早期迹象。

1990年6月1日,德国航空航天中心与英国和美国发射了ROSAT伦琴卫星。它的设计目的是让研究人员能够搜索来自宇宙各地的X射线。然而,科学家们需要一种方法来从卫星产生的数据中识别出微弱的X射线痕迹,这有点像试图在静电背景下听到声音。他们需要把信号和噪音分开。

这促使德国马克斯普朗克地外物理研究所的研究人员开发了标度指数方法。它是一种从数据集中识别结构的分析技术。

想象一张海边的数码照片;美丽的金色沙滩,海水拍打着海岸。缩放指数方法将获取该图像中的每个像素,在其周围画一个圆圈,并检查邻近像素是否看起来相似。然后,算法利用这些信息计算出像素是否属于——比如说——像地平线一样的直线,像天空一样的平面,或者像上面的海鸥一样的点物体。现在想象一下同样的场景在一个灰蒙蒙的阴天;要看到那只海鸥可不容易。该算法的强大之处在于,它仍然可以从灰云的噪音中分辨出海鸥。

但这种算法不仅可以应用于天体物理学,也可以应用于海鸥定位。德国的这些研究人员与医生合作,发明了一种发现皮肤癌早期迹象的系统。皮肤癌可能看起来像皮肤色素沉着变暗,很难正确识别。在他们的系统中,医生可以拍摄病人皮肤的放大数字图像,并应用缩放指数方法来识别颜色和变化的细微变化。该算法能够对这种变异是由黑色素瘤(一种皮肤癌)引起的可能性进行评分。最大的优点是,医生不需要成为黑色素瘤专家就可以使用该系统。该算法可以帮助医生做出准确的诊断。

这就是发现爆炸恒星发出的X射线的数学方法如何被用来帮助识别地球上的皮肤癌。

纽约哥伦比亚大学珍本书稿图书馆收藏的3700年前的巴比伦碑Plimpton 322。

14:02 -印第安纳琼斯与数学平板之谜

一块古巴比伦石碑是如何最终揭开其3700年的神秘面纱的。

印第安纳·琼斯与数学平板电脑之谜
与新南威尔士大学的丹尼尔·曼斯菲尔德合作

哒哒哒,哒哒哒!印第安纳琼斯可能是每个人最喜欢的虚构考古学家,但他可能是基于一个真实的人。本周,两位澳大利亚研究人员通过研究一块3700年前的泥板,解开了一个古老的数学之谜。这块泥板最初由巴比伦人制作。大约一个世纪前,它首次在现在的伊拉克南部被发现,后来它的主人最终把它留给了美国的哥伦比亚大学。历史学家知道石碑上的文字是数字,但他们没有意识到它们的意义。现在,悉尼新南威尔士大学的数学家诺曼·怀尔德伯格和丹尼尔·曼斯菲尔德已经破译了他们认为的碑文的真正含义。他们认为,它描述了一种以前不为人知的三角法,用来计算直角三角形的大小,而且,听着,它比毕达哥拉斯早了1000年……伊兹·克拉克(Izzie Clarke)采访了丹尼尔·曼斯菲尔德(Daniel Mansfield),想听听这块石板的样子,以及它显示了什么……

丹尼尔:它是长方形的,而且出奇的重,而且字迹非常整洁。有人煞费苦心地排除了这种可能性,并小心翼翼地写下了一串数字。这块石碑是美国出版商乔治·阿瑟·普林顿得到的,卖给他的是一个叫埃德加·班克斯的人他就是印第安纳·琼斯的原型。他是一位考古学家、学者、冒险家和稀有文物的收藏者。他连帽子都一模一样。他把它卖给了普林顿,普林顿是古代数学文献的出版商和收藏家,当然,普林顿只知道它上面有数学。没有人真正理解这是怎么回事。但直到1945年Neugebauer和Sachs发现它实际上包含毕达哥拉斯三元组时,人们才知道它有什么特别之处。

伊兹-它们到底是什么?

丹尼尔-它们是描述一个直角三角形的三个数字。描述直角三角形的数字是非常特殊的,因为它们符合我们所说的毕达哥拉斯定理。如果有一个三角形,三角形的边是a B和C其中C是斜边,那么这三个数是相关的- A2 + B2 = C2。纽格鲍尔和萨克斯指出,普林普顿322实际上包含了毕达哥拉斯三元组,这很神奇,因为它表明巴比伦人在毕达哥拉斯出生前一千年就知道毕达哥拉斯定理了。

伊兹:太不可思议了。这些数字意味着什么?

丹尼尔:嗯,这就是人们一直摸不着头脑的地方。70年来,我们都知道这是一块非常特别,高度复杂的石碑,但为什么它上面有毕达哥拉斯的三元组呢?这是什么意思?它不仅仅是一个随机序列,它是一个毕达哥拉斯三元组的有序序列,而且排序非常特殊。它从一个几乎是等腰三角形的东西开始,或者几乎是半正方形,然后它一行一行地向下延伸,变成了更平坦的三角形。我不想说倾斜角之类的词因为它们现在还不存在。三角形变平了,如果你喜欢的话。

毕达哥拉斯定理,我们高中都学过,用到了角度。如果他们不使用角度,那么巴比伦人是如何使用三角学的?

丹尼尔:他们用了比率。这比角度的概念早了一千年但你不需要大量的角度来学习三角函数,你可以只用比率。事实上,这就是我们提出的Plimpton 322的全部内容,只是一个直角三角形边的比率表,他们用比率来描述陡峭度。所以你会看到关于运河的描述或者他们谈论三角形单位深度需要多大的宽度。一个长坡道每单位深度需要很大的宽度,一个非常陡峭的坡道——我们称之为陡峭,巴比伦人会说它每单位深度需要很短的宽度。

这些巴比伦人是如何使用三角学的?

丹尼尔:很难说他们用它做什么;我们真的不知道。我们所要探索这个世界的,就是这个我们有证据的小窗口。现在我们有一个看起来像三角函数表的东西,但是他们是如何使用它的还有待推测。我很乐意对此进行推测。就我个人而言,我认为它是用来测量的,但我不得不说,我们所拥有的只是写在平板电脑上的东西。

伊兹-这些都是3000多年前的数学。我们能不能用这种新的——不是新的,是古老的——巴比伦方法来为我们所用?

丹尼尔-我很想看到这个找到一种方法来使用三角函数。现在我们知道了它的样子,人们就可以重新开始使用它了。我个人认为我们应该用这个来教学校的三角函数。这是人们理解三角形的一个很好的方法它不需要他们理解根号2是什么,或者像sincos和tan这样的三角函数,或者一个角。你可以不用这些东西来研究三角形。现在还为时尚早;我们刚刚才重新发现这个。当然,我认为世界上有它的一席之地。

空中的无人机

19:44 -人工智能研究人员对杀手机器人发出警告

包括斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)在内的一群科学家正在向联合国请愿,要求联合国紧急考虑人工智能在未来战争中的作用。

人工智能研究人员对杀手机器人敲响了警钟
彼得·克拉克,瑞波戈基因公司

在人类历史上,战争一直在发生,而且在未来很可能还会继续发生。考虑到这一点,重要的是要确保在发生这种情况时尽可能人道地执行,这就是日内瓦公约等条约存在的原因。违反该条约的某些部分,例如使用化学和生物武器,构成战争罪。随着人工智能的最新发展,可能需要一个新版本的公约。迄今为止,战争领域已经发生了两次重大革命:火药和核武器,而人工智能的使用被许多人视为第三次革命。在致联合国的一封公开信中,包括埃隆·马斯克(Elon Musk)、斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)和谷歌(Google) Deepmind创始人在内的100多位顶尖机器人专家呼吁禁止在管理武器系统中使用人工智能。Tom Crawford采访了Peter Clark,他是the Resurgo Genetics的创始人,也是机器学习方面的专家。

Peter -这篇文章的目的是试图阻止人工智能军备竞赛的可能性。所以当你开始开发这些技术时,正如大多数开发这些人工智能和机器人技术的人一样,他们并不想创造杀手机器人。但一旦这项技术到位,并成为一个民族国家或其他因素在战争中拥有的一套强大的武器工具,这些将不可避免地被使用。因此,它试图做的是,它试图引发一场关于制定国际立法的辩论,就像你拥有核武器或化学武器一样。我们需要开始考虑为这些自主武器系统制定类似的国际立法,因为它们将改变战争的性质,我们需要为此做好准备。T

我们目前还没有完全自主的杀人机器,但我觉得我们已经非常接近目前存在的一些技术了。例如,无人机是由一个国家的飞行员远程控制的,可以投掷炸弹,当然,炸弹会炸死人。那么这些自主系统与那些仍然有人为因素的系统有什么不同呢?

Peter -在人的因素中,你总是受制于你自己的个人道德和伦理,即使你碰巧与这些事件相隔数千英里,你仍然意识到并有能力理解你正在摧毁别人的生活。有了一个自主系统,设定了一套特定的目标,你就消除了对这些系统行为的人类道德和伦理约束,一旦失去了这些约束,我们就进入了一个非常非常不同的世界。

AI -入侵者,入侵者必须被摧毁-噗,噗,噗,噗

汤姆:这是一个机器人拿着枪走来走去,射杀它认为是威胁或敌人的人吗?

彼得:这很有趣,我想我们都从《终结者》和其他电影中看到过这样的画面,那些笨拙的伟大机器人正在追捕人类,但实际上,现实可能非常不同。你可能看到的是一群微型的,小型的自主无人机携带着小袋的炸药,可以瞄准人群中的个人,所以你可以看到数以百万计的无人机横扫城市。这类技术的应用有很多不同的实现,但我们知道,无论以何种形式,它们都会改变战争。

汤姆:这样一个自主系统是怎么知道目标是谁的呢?

彼得:我认为这也是同样的道理,例如,现在的信用参考决策是通过汇总人们以前的支付历史信息来做出的。也许现在,随着市场营销变得越来越有针对性,你可以以一种自主的方式建立非常非常精确的个人资料,并自动针对他们进行广告投放。这些相同类型的技术可以用于以各种其他方式对人进行侧写。你可以想象,在未来的情况下,专制政权可以使用同样的目标和人口特征来针对人口中对权力结构构成威胁的个人,并使整个链条不受人类决定的影响。所以它真的是把现有的所有技术都用在了机器人武器系统上,把它们和这些工具结合起来,这些工具可以非常精确地分析人口,把这些东西结合在一起。这不是在谈论遥远的技术,科幻小说,未来的幻想,这些是在谈论现在可用的技术,现在可以放在一起形成一个系统,这可能会对全球造成灾难性的影响。

小行星冲向地球的插图

26:21 -生存风险和特立独行的科学

科学家能阻止或预测世界末日吗?

存在风险和特立独行的科学
还有Seán Ó hÉigeartaigh,休·普莱斯,休·亨特,阿德里安·柯里,凯琳·奥康纳,希瑟·道格拉斯。

当末日来临,科学家们能拯救世界吗?康妮·奥巴赫探讨了科学是否可以预测和防止地球的终结,从一个相当可怕的未来图像开始……

康妮-纽约被水淹了。人工智能机器人奴役了人类,基因改造的蚊子导致了空气传播的超级疟疾。不,这不是好莱坞下一部世界末日大片的开始,而是一个关于未来的可能愿景。在节目的这一部分中,我们将深入研究这个充满巨大灾难风险的世界,如果最坏的情况发生了,科学会支持我们吗?我是康妮·奥巴赫,这里是裸体科学家…金宝搏app最新下载

开始我们的旅程,让我们听听专家们的看法……

我的名字是Seán Ó hÉigeartaigh。我是剑桥大学生存风险研究中心的执行主任。

康妮-没错。因为这些都是存在风险的例子。这种事情如果真的发生了,可能会彻底摧毁人类。

可能威胁到人类灭绝或全球文明崩溃的风险。

康妮:听起来很可怕,对吧?人类灭绝的威胁?不过别担心……

肖恩:我们看到的大多数风险都是高影响,但概率很低。现在,它们并不是全部,我认为气候变化就是一个很有可能发生的例子。我们很可能会看到更多的全球性流行病爆发,导致数百万人死亡,就像上个世纪的西班牙流感一样。然后还有一些事情,比如,我们会被一颗类似于灭绝恐龙的流星击中,这在科学上是完全合理的。但是,最后一次撞击地球是在6600万年前,如果你仔细想想,那是66万个世纪,所以下个世纪发生这种情况的可能性微乎其微。

所以在某种程度上,我们倾向于认为自己是一份保险单。当风险如此之高,后果如此之大时,我们认为应该有人来做这些事情。这并不一定是公众应该担心的事情。同样,如果你的房子被烧毁了,你买保险也是有意义的。我们不应该总是担心你的房子着火,你应该采取预防措施,不要让烤箱开着。

康妮——呸!所以这只是一种保险政策。幸运的是,我们有聪明的保险公司,比如存在风险中心(CSER)的保险公司,他们愿意为我们投保。然后,他们和其他像他们一样的人可以反馈给科学和政策,很快,我们就会有一个全面的计划——点点滴滴,点点滴滴。再见,存在风险……

当然,没那么容易。尤其是因为那将是该计划的终结。但是,就目前而言,科学并不是用来处理或预测所有这些灾难的,实际上,CSER只是一个与传统科学实践海洋作斗争的小前哨。肖恩的同事阿德里安·柯里(Adrian Currie)为我阐述了这些问题。

Adrian -对存在风险的担忧是,考虑到这种低概率/高影响的事件,涉及到一堆特征,这些特征使得科学,就像它目前建立的那样,真的无法应对。我将很快地为你们列出这些:首先,你要处理前所未有的事件。在某种意义上你没有任何证据,你没有任何类比。大岩石撞击地球,我们知道过去有大岩石撞击地球,我们可以去看看。

机器人变得有知觉,追着我们到处跑,这是我们无法类比的事情,所以很难有足够的证据。这意味着你的科学必须是推测性的;你说的话几乎总是错的;你所说的几乎总是没有我们期望的科学出版物所拥有的那种证据支持。所以有一种方法,为了科学地做这件事,为了让球滚动起来,就是开始弄清楚地形是什么样的。我们需要收回一些关于好的科学是什么样子的标准,也许有不同的标准。

因此,我们不会说这样的事情值得发表,因为它得到了一个积极的结果,达到了我的统计显著性标准,我们可能会说这样的事情值得发表,因为它开辟了一个我们还没有认真思考过的领域。或者出错了,但以一种非常重要有趣的方式,或者它有一个负面的结果,或者一系列负面的结果。这些是成功的不同标准,我认为如果我们要开始系统地思考这类事件,就需要一种思辨的思维。

康妮-所以你看到问题了。我们面临着这些巨大的生存风险,如果它们真的发生了,那将是一场真正的灾难。但它们也确实不太可能和不可预测,而科学,奖励正确的事情,促使人们去做那些可能和可预测的事情,正因为如此,没有人真正想去研究存在风险。事实上,这对我的职业生涯有点不利。这又是肖恩说的……

肖恩:我想你可以把思考这个问题的人分成两类。一个是社区,就像我们的中心和其他类似的中心,他们有一个特定的职权去思考不可思议的事情,如果你愿意,我们被允许有一点探索和有点奇怪,这很好。但是,还有一个完全不同的群体,他们是参与其中的人,他们真正参与到这些新兴科学中来。他们有时会觉得他们需要提出对科学轨迹的特定后果的担忧,或者他们会有一个可能提供全球解决方案的想法,但这可能会推翻现有的一套理论。

我认为这对这些人来说尤其具有挑战性。一个例子可能是过去十年左右的病毒学研究。关于研究修改流感病毒的重要性有很多争论,但也有潜在的风险。多年来,一些人一直在关注实验室意外释放的修饰病原体,以及发表这项研究的潜在风险,因为它可能会给坏人带来不好的想法。

我认为这是一件非常具有挑战性的事情,因为如果整个科学界都在做这件事,因为推进我们的科学理解是一件好事,其次,这有助于我们提供对抗自然流行病的工具。这是一件非常困难的事情,要站起来告诉你的同事,你正在做的事情实际上可能带来的风险和它带来的解决方案一样大。这会让这些人处于非常不舒服的境地,他们可能会让同龄人感到不安;他们可能会疏远可能支持他们自己工作的资助者;他们甚至可能通过引起公众对某些类型的研究的恐慌而使他们自己的领域蒙羞。

所以我认为这些人的角色要么是有一个推翻现有理论的新想法,要么是有一个新的关注,推翻他们周围社区的主流观点。我认为这是一个非常具有挑战性的职位,但也是一个非常重要的职位。

康妮-当人们这样做的时候,他们通常会被贴上怪人的标签。有1%的科学家认为气候变化是一个神话,或者是中医的支持者。在小说里,有《回到未来》里的布朗博士;在历史上,有许多科学家的名字随着时间的流逝而消失了。

而且,那些最初被拒绝的人后来被证明是正确的。伽利略和他的前辈们提出地球绕太阳运行,或者达尔文和他的进化论。这些数字充斥着我们的神话和媒体——有时是错的,有时是对的。但是,不管怎样,他们几乎总是被驳回。

所以这里有两个问题:1)我们如何让科学对这类人更开放?让我们称他们为“特立独行者”,这样他们就可以跳出常规科学的领域,帮助我们发现和减轻生存风险。2)我们如何分辨谁是疯子,谁是正确的?首先,我们不会说他们疯了……

我们要处理的是这样一个事实,有些人是我们需要倾听的,所以使用“疯狂”这样的术语,这是我们用来把他们推到一边的术语,我们需要尽量避免这样做。

康妮:哎呀!抱歉,休,说得好。这是剑桥大学生存风险研究中心学术主任休·普莱斯的观点;他一直在思考一个解决方案——暂定名为“特立独行的房间”。

嗯,我们需要的是科技告密者。这种人的思维方式有点不正常;他们能看到别人看不到的东西。在这种情况下,我们需要让他们有机会举手并得到倾听。

正如我们所知,其他领域的举报人往往会受到同行的攻击;他们被边缘化和排斥。我们所说的特立独行的房间的想法是我们感兴趣的问题是是否有可能创造一种安全的空间,而不是规范和科学社会学把这些人赶出去,它创造了一个他们可以倾听的空间。

康妮-跟我说说。这个特立独行的房间,这个安全的空间会是什么样子——它是一座实体建筑,还是一个互联网聊天室?这里的实用性是什么,我能为特立独行者想象这个空间是什么?

好吧。没有理由让它成为一个物理空间。要想进入这个行列,小牛队需要得到一定的认可,所以他们需要通过某种竞争过程。假设每年有10个英国的特立独行者,所以他们得到了这个小奖,作为2017年的十大特立独行者之一,但这个奖是有地位的。希望有一些重量级的科学机构支持这项研究。然后他们将得到这些机构的支持。有人想批评他们,就会批评这些机构。

当然,人们可能会想这么做——你可以想象《每日邮报》会有一天的活动。但也有一些东西需要反击;还有支持它的机构的声誉。有了这种保护,那些经历过这种选拔过程的人就不会被科学界其他地方的普通同行解雇了。

康妮:因为这就是问题所在,这种名誉观念?

对,没错。这一切都与声誉有关。当一群人追随一些被主流忽视的科学时,这种情况往往会发生,因为追随这些科学,他们损害了自己的声誉,你就会陷入我所说的声誉陷阱。因此,任何人只要认真对待他们,只是去看看他们在做什么,就有可能落入陷阱,被主流所忽视,所以我们在这里所做的部分工作就是解构声誉陷阱。

康妮:对休来说,这一切都是为了声誉,给人们一个安全、受人尊敬的地方,让他们可以尝试,免受嘲笑和风险。但这并不能解决我的第二个问题:我们仍然需要决定谁在这个安全空间里,谁在外面。当每个违背常规科学的人都有成为天才的潜力时,我们该如何做到这一点?

对,对。如果你成立了一个委员会,实际上,一些资助项目正在这样做,因为一些资助项目认识到鼓励科学创新的价值。所以他们说我们想要打破常规的蓝天,非传统的思维。但是他们任命的委员会,当然是以传统的方式思考的,所以这些委员会很难选出非传统的思想家,或者,至少,以一种他们有合理概率选出赢家的方式来挑选他们。我们必须为委员会找到一个激励机制,这样他们就能得到奖励,当他们选择了一个普通委员会不会选择的人,但事实证明这有重要的意义。

康妮:还有一些皱纹要熨,不过,休正在处理这个案子。

本周我们要问的是,科学是否已经准备好应对人类面临的一些更大的风险。休·普赖斯(Huw Price)关于特立独行房间的想法,似乎是鼓励科学领域创造性思维的一种不错、相当简单的方式。但我们要保护的这些特立独行者是谁?嗯,休·亨特,这是另一个休,请记住,他是剑桥大学的一名工程师,虽然他可能不认为自己是一个特立独行的人,但他的领域在科学家和非科学家之间肯定有一点争议。

休——我们在气候变化问题上的处境是,看起来我们无法达到我们的二氧化碳排放目标。我们必须想办法让地球降温,尤其是让北极重新结冰,因为它融化的速度比我们想象的要快得多,而地球工程是关于人为干预气候的。

康妮:你能给我举个例子,说明我们可能想到的那种人为干预吗?

地球工程分为两大类:SRM是指太阳辐射管理,CDR是指二氧化碳去除。

SRM就是把太阳光反射回太空。我们可以让云变白,这样它们就能把阳光反射到太空中,或者我们可以把一些东西放进大气中。有人提出,我们模仿火山喷发的效果,把二氧化硫放到平流层,火山就是这样做的,这会导致全球变冷。我们可以做一些事情,比如把镜子放进太空——有点戏剧性。这些都是SRM,太阳辐射管理技术。

二氧化碳的去除是也许我们可以让海洋吸收更多的二氧化碳通过让藻类等快速生长,这样你就可以在海洋里撒上铁屑之类的东西。或者,也许,我们可以从大气中捕获二氧化碳,并将其泵入地下深处——碳封存——碳捕获和储存。

但所有这些地球工程技术都是大工程。它们非常可怕,因为我们会操纵气候。

康妮:你觉得你在这个领域做这些事情会得到什么样的接待?

休-地球工程看起来确实有点像弗兰肯斯坦科学,我们往往被归类为某种邪恶。为什么有人要破坏我们的气候?但我们目前每年向大气中排放大约350亿吨二氧化碳;这个星球上每人每年大约有5吨——这是巨大的。所以那种认为我们不应该考虑做点什么来清理我们所造成的混乱的想法,对我来说是不负责任的。我认为我们应该把地球工程看作是一种负责任的方法来处理我们制造的混乱。

康妮:地球工程的情况如何?人们对它有一些消极的看法但它是否还在发生,是否还在进行研究;现实情况是怎样的?

我认为地球工程是不可避免的。但不幸的是,地球工程的研究进展非常非常缓慢。研究技术来解决气候问题被认为是不明智的,因为这可能意味着我们将在减少排放方面放弃我们的脚步。这是一个合理的担忧,但问题是,我们可能会在十年内想要地球工程,但我们还没有准备好。

康妮:那你会做些什么来改变你的工作呢?

休——我认为在室外做小规模的地球工程技术实验应该更容易。目前,在室外做实验几乎不可能不引起人们对滑坡效应的担忧,如果你从一个小的地球工程实验开始,那么你最终会做一个全面的地球工程。好吧,我认为我们只能接受这个问题,因为我们必须开始这些实验,以制定我们的保险政策,防止我们无法实现我们的二氧化碳排放目标。

我要改变什么?我想我会允许小规模的实验,比如百万分之一的规模。这将真正帮助我们推动地球工程科学的进一步发展。

康妮:就像我说的,这很有争议。地球工程的优点和缺点可以用整整一个小时来讨论。但是,就科学如何对待特立独行者而言,休发现了一个有趣的例子。

特别是在存在风险的尺度上,极端气候变化的可能性相当高。

因此,如果为了这个论点的目的,我们决定考虑到极端气候变化、巨型小行星和不受管制的人工智能使用等事情可能产生的影响,一些边缘科学值得探索。对于那些愿意与主流思想作斗争的人来说,应该有一个出口,一个特立独行的房间真的是正确的做法吗?

我的意思是,首先,把拯救我们的责任放在少数人的肩上。休•普莱斯建议英国每年有10名特立独行者。这似乎有点像用茶杯舀水来拯救一艘正在沉没的船。即使我们的船没有下沉,这些风险也是广泛存在的。少数科学家真的能发现海洋中的每一座冰山吗?

最后,这些特立独行者是谁?到目前为止,我所举的例子和采访的人都是白人男性。这本身是否限制了我们的能力?

多样性对科学很重要,尤其是不同的背景。因为有不同生活经历的人会注意到世界上不同的事物,他们会对世界做出不同的假设。

康妮-那是加州大学欧文分校的凯琳·奥康纳。

Cailin——我研究的是哲学、生物学和经济学的交叉领域。第一位灵长类动物学家研究雄性灵长类动物,因为它们是男性。然后,当女性加入这个领域时,她们研究了雌性灵长类动物,并了解了关于雌性灵长类动物的所有其他事情。所以他们在个人身份的驱使下做出了这些特殊的发现。

在生存风险的范围内,可能存在特定人群处于特殊风险的情况。因此,如果我们考虑全球变暖,例如,生活在低洼岛屿上的人们面临着特殊的风险,生存风险并不一定会威胁到其他国家的人们。如果那些生活在低洼岛屿上的人无法接触到科学,如果他们没有社会保障或工作保障,如果他们无法加入科学界,那可能会影响我们对这些风险的看法。它们可能会影响我们所做的科学研究。

康妮:我们能做些什么来改变这一点,让它更开放,这样我们就能有更多这样的对话?

Cailin -一些人指出,解决这类问题的一个好方法是资助早期的职业研究人员,因为年轻科学家往往比老科学家更多样化。就像历史上的路径依赖一样,过去从事科学研究的白人和男性更多,现在有色人种和女性更多。所以,如果你资助年轻的研究人员,他们将成为一个更多样化的群体。

很多人指出,当你有机会组织某种讨论时,如果你建立了一个特立独行的房间,你就可以很好地控制邀请谁参加会议。所以,在这种情况下,你可以说,让我们在房间里找不同的声音,听听不同的人要说什么。也许这将告诉我们一些对我们来说并不明显的观点。

康妮-但是,如果你有一个特立独行的房间,你就依赖于知道那些人是谁,这就有问题了,不是吗?

凯琳-是的,当然有。科学和学术界是建立在人们相互认识,被邀请参加会议的基础上的,而这样的团体在很大程度上取决于你认识谁。这是一个可能很难解决的挑战,但也许人们有责任尝试至少寻找其他的声音,如果他们可以把他们的讨论。

康妮:是的。我们这个特立独行的房间作为一个安全空间,将为更多不同的思想家畅所欲言提供必要的保护。但是,以科学的方式,首先找到这些人可能会带来挑战。有没有一种方法可以在更广泛的层面上鼓励创造性思维?还记得之前的Adrian Currie吗,他认为可能有。

阿德里安:我认为这样做的其中一个原因是改变了激励结构,而激励结构往往会创造出保守的科学。我的一个同事,Shahar Avin,有一个非常有趣的想法关于通过抽签而不是通过同行评审来资助科学。同行评审是一个过程,实际上,你所做的就是写论文,或者写资助申请和你的同行,也就是其他人,和你在同一学科工作的其他科学家他们是和你在同一领域的专家,他们会看你的工作,然后说它是好是坏,是否应该发表,是否应该得到资助。

有一件事似乎很棒,那就是它鼓励了这种主体间性——这是我们用来形容人们在某件事上达成一致的一个花哨的词。这似乎很重要,它建立了共识,但问题是,它也起到了一种把关的作用。通常,如果你是一个审稿人,你得到一份工作,你会觉得,这不符合我们通常的做法,你会拒绝它,所以Shahar Avin的想法是,如果你去掉这一点,实际上你有彩票来决定资金。这意味着,首先,你不必花太多时间写这些烦人的申请,其次,它将消除你取悦审稿人的动机。这是一个例子,你可以鼓励这种特立独行的想法,而不必让人们在某些方面成为反体制的,或反叛的,或反社会的。

康妮:这一切听起来都很好,每个人都喜欢抽奖,但这也听起来你可能会有很多事情要做,因为有一个同行评议的理由,对吗?这是一种质量控制如果你随机抽取科学研究结果肯定会给你带来一些科学研究的问题?也是为了使你最终可能得到的科学类型多样化。你掷骰子六次,每次你得到一个1,你可能会把所有的东西都集中在一个部分。

艾德里安:你说得很对,纯彩票看起来不太好看。你想要的是这些东西的理想组合。再一次,我只是在画Shahah的作品;一种方法是设置一个较低的标准,这样你就有一个审查过程,审查者基本上会把一堆人扔出去。然后有一些达到了一些公认的标准,相对较低的门槛,也许有一些是每个人都肯定会同意的。所以你可以想象中间的那些,不是绝对否定的那些,不是绝对肯定是的那些,对中间的那些进行抽奖。

康妮-更广泛地支持特立独行者似乎可以解决特立独行者的一些问题,但实际上,这听起来更难付诸行动。不管怎样,在一个感觉越来越不可预测的世界里,鼓励科学家更有创造性地思考一定是一个积极的举措。然而,作为对抗生存风险的一种方式,它似乎有点迟了。在我看来,我们谈论的生存风险是与新技术相关的风险:基因工程、人工智能,还有汽车。科学是否应该对它最初提出的工作承担更多的责任?滑铁卢大学的希瑟·道格拉斯似乎是这么认为的。

希瑟:这是因为到目前为止,科学家也是人,他们也有责任思考他们的工作可能被用来加剧生存风险的方式,即使这不是他们想要的意思。

康妮:嗯,我想我们可以同意所有的科学家都是人,但我们也可以问他们实际上是如何承担责任的,因为,让我们面对现实吧,许多科学都有潜在的风险,但也有巨大的潜在利益。我们不想让这种工作停止,对吧?

希瑟:当然,科学家们也非常积极地参与到阻止核扩散的大潮中,在各个国家层面上冒着核战争的风险。一些科学家团体的科学和外交努力围绕着其中的一些事情——科学和人权努力。我认为他们已经在讨论我们对科学家的责任是什么。科学家的责任不仅仅是创造新东西,做出新发现,然后把它交给毫无准备的公众。这其实不是一个很好的计划即使花更多的时间,更多地反思自己工作的意义,更多地讨论如何塑造它,即使是非科学家,或者来自其他学科和专业的科学家也会减慢科学的速度;这可能是,在这个时间点上,一个有价值的权衡,最好是更多地反思,更谨慎地对待我们在科学研究中所采取的方向,即使这意味着在大多数领域,事情的发展不会那么快。

许多在科学政策界面工作的科学家已经注意到,治理严重落后于我们的技术创新。我不指望治理能赶上来。事实上,在某种程度上,处于新时代的边缘意味着,总会有一些无法控制的东西,这就是为什么我认为责任总是必须占很大一部分。你不能仅仅依靠外部监管机构来让它发挥作用。但如果一切都感觉在加速,离我们越来越远,放慢速度可能是一件好事。

康妮:让科学慢下来听起来好像很难做到,有时感觉就像一列失控的火车,是人们不愿意做的事。社区内是否真的对此有兴趣和回应?

Heather -我认为减缓科学发展的一个问题是科学实践和科学研究中的所有动机我们目前都倾向于更快地发表论文,让你的论文发表出来,这是你获得荣誉的方式,这是你获得优先权的方式。你必须首先做出发现,你必须在《自然》和《科学》上发表论文,所以有很多压力要更快地完成它。但我认为在过去的十年里,我们已经看到了很多成本。许多对科学复制的担忧是由对速度的渴望驱动的。许多对科学欺诈的担忧是由对速度的渴望所驱动的。

所以我认为科学界,甚至在内部,已经看到了这种持续不断的压力所带来的问题,越来越多,越来越多,并且想知道我们如何减轻压力。但我认为,在更广泛的社会背景下,同样的道理也适用。如果科学家想要继续得到公众的支持,那么他们不仅要得出可靠的、没有欺诈的结果,这当然是对的,他们还必须考虑科学与社会之间的关系,以及他们的工作对更广泛的社会的影响。

康妮:实际上,你希望这能发生吗?

希瑟-是的,但我是个糟糕的乐观主义者。这是我的盲点。这可能会让我的工作更容易,但我不能告诉你,我认为这是建立在一个可靠的数据集基础上的。但是,在我过去15年与科学家们的交谈中,我觉得科学家们似乎越来越意识到与社会互动的复杂性,并且愿意在帮助下开始承担这些事情。

康妮-这是滑铁卢大学的希瑟·道格拉斯对慢科学的呼吁。这个想法似乎与休·亨特对抗气候变化的斗争不一致。那么我们如何平衡账目呢?总的来说,也许这是一种更细致入微的科学监管方法,考虑到我们对每种风险的了解程度,并采取相应的行动。

无论我们对存在风险做什么,我都必须强调,这些场景中的大多数不太可能发生,而对微小可能性的大规模恐慌似乎没有帮助。用Seán Ó hÉigeartaigh的话说:“如果我们担心我们的房子被烧毁,至少我们能做的就是不要让烤箱开着。”

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