你认为你得了流感吗?

为了纪念1918年西班牙流感大流行一百周年,我们把流感放在显微镜下…
9月25日

1918年的流感

五名妇女正在与西班牙流感作斗争

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1918年,西班牙流感夺去的生命比第一次世界大战还多。现在,一个世纪过去了,我们在问为什么这次大流行会造成如此大的打击,流感最初是从哪里来的,流感疫苗是如何制造的。此外,世界上第一批动物的脂肪化石,诺贝尔奖,与高血压有关的基因,以及让孩子们进入工程领域的电脑游戏……

在这一集里

丁金森水母的化石

00:56 -化石脂肪揭示了世界上最古老的动物

被称为狄更逊水母的神秘化石可能是我们的早期祖先……

化石脂肪揭示了世界上最古老的动物
与澳大利亚国立大学的约亨·布罗克斯合作

地球大约有45亿年的历史。我们有证据表明生命在这里开始得非常快——它在5亿年内就形成并运行了。但是,在接下来的几十亿年里,生物一直保持着非常小、非常简单的状态——只有微生物。然后一些特别的事情发生了,因为大约6亿年前,我们所知道的大型复杂的多细胞生命突然出现在化石记录中。但问题是:这些化石是动物、植物还是其他奇怪的进化分支的遗骸?没有人能从他们的外表判断出来。但是现在,澳大利亚的科学家们已经完成了一项令人难以置信的壮举,他们从一个叫做狄金森水母的古老化石物种中提取出了它活着时组织中可能存在的脂肪和胆固醇。它是一种动物,一种植物还是一种矿物。克里斯·史密斯收到了约亨·布洛克斯的来信……

约臣-狄金森水母是一种椭圆形的生物,它平躺在相对较浅的海底。它看起来有点像一个有很多肋骨的大咖啡豆,我们分析的最小的大约1厘米;最大的只有6厘米,但也有一些真正的巨人能长到1米40。这是一种5.58亿年前的生物,脂肪告诉我们它是记录中最早的动物。

克里斯:当然,它们很重要,因为如果它们是大型动物,那么它们就是最早的大型动物之一,它们实际上是进化成我们的生命的来源?

约亨:我认为这些化石是整个地质记录中最重要的化石。如果你有一台时光机,你回到5.8亿年前——去潜水——你需要一个显微镜才能看到任何东西。生命是微观的。大约5.7亿年前,这些埃迪卡拉动物出现了,它们很快就变得巨大,能长到2米。这就是生命变得巨大的时候,这就是为什么了解这些生物到底是什么很重要。

Chris -你是怎么决定研究脂肪的呢你是怎么得到脂肪的?想到那里有超过5亿年历史的脂肪就很不寻常。

Jochen -事实上,这个项目的想法来自博士生Ilya Bobrovsky。他从俄罗斯联系了我;他是一名俄罗斯学生,在2013年说,“好吧,约亨,我发现了这些埃迪卡拉纪的化石,它们几乎变成了木乃伊。它们是有机保存的。我想从它们身上提取脂肪分子,这应该能告诉我这种生物是不是我们最早的动物。”我觉得这是我听过的最蠢的主意。我觉得这太疯狂了。但他是一个非常非常聪明的学生,所以我想,他应该自己试试。所以我雇了他做博士生;他提取了这些东西,然后就成功了。 It was completely stunning.

克里斯:你怎么从化石中提取脂肪?

约亨-你不能在家里尝试。a)非常危险,b)困难。伊利亚首先把氢氟酸和盐酸滴在岩石上,这样有机物质就会从下面的岩石中被提出来,然后我们用化学技术分析分子。

克里斯-这些脂肪肯定来自化石?它们是化石生前留下的痕迹吗?

约亨:没错。所以你可能会想,啊,我知道,如果我们用手指触摸这些化石,我们就会引入胆固醇,这是动物的标志。我们马上就会想“哦,看,我们发现了一只动物”,但实际上那是我们自己的指纹。但我们竭尽全力排除污染物,并研究这些分子的确切来源。来自我们人类的现代胆固醇是一个现代的活分子,但我们发现的实际上是一个改变了结构的化石分子。在那里我们可以估计它的年龄,分子的结构与我们发现它的岩石的年龄和成熟度完全吻合。

Chris -所以你的意思是因为我们可以看到这种稍微不同的胆固醇形式这是复杂动物生命的标志而且它在这个化石的背景下,我们认为它来自化石?但是,有没有可能,比如说,生活在化石上的微生物自己制造了这种有趣的胆固醇或者其他生物在化石周围生活,它们把胆固醇放在那里,你会说,它来自化石,但不是它来自其他东西?

约亨:好吧。这是个非常非常好的问题。我们发现更多的是。我们可以想象在这块美丽的化石中间有一块石板。化石周围是微生物席化石因为狄更逊水母生活在海底,生活在这些充满沙子,细菌和藻类的微生物席上,这些微生物席也在狄更逊水母周围形成了化石。

所以我们分析了狄更逊水母的分子,也分析了狄更逊水母周围的分子,然后我们比较了两者。这是一个巨大的区别。狄更逊水母充满了化石胆固醇,这是动物的典型特征。周围是典型的由绿藻产生的另一种分子。

克里斯:现在你得到了这个,你可以说在这个时刻我们得到了这个动物的样子。它不是一种植物,不是一种真菌,也不是这些其他的可能性。这将如何改变我们对近6亿年前发生的事情的看法,以及这条线最终是如何走向我们的?

Jochen:这真的改变了我们对最早的动物祖先的看法,他们是何时以及如何进化的。现在我们知道狄更逊水母实际上是一种动物,可能很多埃迪卡拉动物也是动物,我们知道在5.7亿到5.4亿年前已经有了一个巨大的动物生态系统。但它们是非常安静的动物。他们大多是素食者。这些化石都没有咬痕或被捕食的痕迹。

然后大约5.4亿年前,这些生物灭绝了,现代动物出现了。事实上,很有可能是现代类型的动物仅仅通过吃掉埃迪卡拉动物就导致了它们的灭绝。

吃人肉的土豆

07:18 -诺贝尔奖:热量食人者

今年的诺贝尔奖得主讨论了他关于人类同类相食的作品……

诺贝尔奖:热量食人者
詹姆斯·科尔,布莱顿大学

诺贝尔奖展示了人类最伟大的科学成就,但你听说过诺贝尔奖吗?亚当·墨菲采访了今年的一位获奖者,了解了如何表彰科学的光明面。

亚当——每年诺贝尔奖都会颁发给最具人性的突破——成就的顶峰。但它们并不是真正重要的——诺贝尔奖是颁发给那些让你发笑的科学,而不是让你思考的科学。

今年的奖项是“分析唾液作为清洗液的潜力”,以及“员工用巫毒娃娃对付老板的有效性”。但还有什么能赢得这样的奖项呢。我有幸与今年的获奖者之一、布莱顿大学的詹姆斯·科尔(James Cole)聊了聊他获得如此殊荣的工作。

James -我在研究试图估计人体的热量值但是在研究旧石器时代遗址和人类进化的背景下。

亚当:也就是说古代人类吃人吗?这在营养上有用吗,还是会让你付出很大的代价?

詹姆斯:我们从考古记录中得知,在我们的进化历程中,人类同类相食似乎至少是一种持续存在的行为,而我们发现的最古老的遗址之一可以追溯到近100万年前。现在我们有了一个相对较小的化石记录,即使在这个小的化石记录中,我们仍然可以在骨头上看到一些迹象,比如割伤痕迹,长骨断裂,甚至是牙印,这些迹象表明这种同类相食的行为是存在的。

但目前尚不清楚的是,为什么会出现这种行为。如果你比较一下你从人体中获得的卡路里,这也是我的研究试图解决的问题,和我们知道被我们的祖先成功猎杀的动物,比如尼安德特人。比如马,野牛,甚至猛犸象。与那些大型动物相比,我们的卡路里含量似乎并不高。你从一个人身上摄取的卡路里似乎和我们这种体型的动物差不多,但我们只是比马、牛或者猛犸象小得多。

亚当:你是怎么算出一个人的卡路里含量的?

詹姆斯-是的,所以在研究过程中没有人受到伤害。但实际上我做的是我看了一些在40年代和50年代做的关于人体化学成分的研究。他们把身体的不同部位分解成不同的化学成分,其中一部分是蛋白质和脂肪的价值。如果你有蛋白质和脂肪的价值以及体重,你可以计算出卡路里。

亚当:你得了诺贝尔奖,这是怎么来的?你是怎么知道你赢了的?

詹姆斯:这真的是一个非常美妙的过程。今年4月,我收到了一封非常神秘的电子邮件——波士顿的朋友们有兴趣和你谈谈,这是马克·艾布拉姆斯真正做的,他是诺贝尔奖的负责人。他们发出了接受奖项的邀请,以防有人认为这不是他们很喜欢的东西。值得庆幸的是,正如他在他的欢迎词中所说,几乎每个人都会接受,但总是有机会拒绝。

就我个人而言,我非常荣幸也非常高兴能获得这个奖项,因为诺贝尔奖代表的是科学研究,我认为用他们的口头禅来说,就是让你发笑,然后让你思考。虽然我不一定要用我的研究让人们发笑,但我肯定要让他们思考。

所以我很高兴我在这方面得到了认可。同类相食一直是一个有争议的话题,也是一个有趣的话题,有点偏左,所以以这种方式认识到这一点是很好的。

亚当:这个作品也不例外,这个故事也有一些真正的“肉”……

詹姆斯:我们越了解我们的祖先,甚至我们自己的物种,我们就越能真正了解我们今天是谁,我们是如何来到这里的。这种理解只会带来一个更美好的未来,希望是一个更包容的未来,考虑到我们是谁的全部复杂性和范围。

亚当:但是,这些字母只是一个愚蠢的笑话,还是它们有价值呢?

James - The IgNobels,我是说他们有很多观众。我想从去年的颁奖典礼开始,有近10万人观看了直播。所以IgNobels有这么大的影响范围,这只会对科学有好处,因为科学不仅仅是穿着实验室的大褂站在显微镜下深入思考一些事情。科学是好奇的;它可以很有趣,而IgNobels真的以有趣和古怪的方式抓住了它的本质。这是科学,让你笑,然后思考!

血压检查

12:30 -超过500个基因与高血压有关

一项被报道称为“血压遗传学迄今最大突破之一”的研究结果刚刚公布。

超过500个基因与高血压有关
马克考尔菲尔德,伦敦玛丽女王大学

一项被报道称为“血压遗传学迄今最大突破之一”的研究结果刚刚公布。伦敦玛丽女王大学的科学家们研究了一百多万人的基因特征,并将他们的基因与生活方式因素和血压结合起来。结果是发现了数百种与高血压有关的新基因,这将为预测高危人群提供新的方法,揭示新的药物治疗方法,甚至标志着一些简单的家庭疗法,这些疗法效果惊人。克里斯·史密斯采访了领导这项研究的马克·考尔菲尔德。

马克:我们研究了一百多万人,其中大多数是欧洲白人血统。这项研究的主要组成部分是英国生物银行,就了解疾病的遗传基础而言,这是英国皇冠上的宝石,有50万人。然后我们将它与来自世界各地的其他研究结合起来,使我们达到了100万。正是这项研究的规模和分析的精度使我们能够找到这些与血压有关的基因位点。

克里斯:当你观察这些对血压很重要的基因区域时,会发现什么,为什么这很重要?这对我们诊断、管理和更好地管理高血压的能力有何影响?

马克:实际上,用这种方法测量血压是不太有效的。但这确实给了我们新的生物学见解为什么有些人的血压比其他人高。我们在项目中发现的其他相关性是与某些治疗方法有关,例如,我们发现了一种相当新的糖尿病治疗方法的证据,它在降低血糖方面非常有效,也被证明可以减少不良的心脏病和中风。这种药物的目标是控制血压的基因。我们能不能把这种药更多地用在高血压和糖尿病患者身上这样就能同时有效地治疗两种疾病?所以这是关于了解我们如何获得生物学上的新见解,这将使我们能够开发新的疗法或方法,来改善全世界患有这种迅速流行的高血压的人们的护理。

克里斯:但是它真的能达到那个崇高的目标吗,马克?因为我要告诉你们的是,我们早就知道一些导致肥胖和超重的基因但地球上有创纪录数量的人患有与超重有关的问题。那么,在什么时候我们才能看到这种神奇的基因信息的转化你通过像这样的惊人研究得到的转化成我可以服用的药丸,这意味着我不会有同样的心脏病发作和中风的风险?

马克:我可以给你举几个例子。在我所在的机构,我们一直在研究几年前发现的一种途径,它涉及到我们体内一种叫做一氧化氮的化学物质。当你喝甜菜根汁时,只要250毫升的甜菜根汁,其中含有非常丰富的一种叫做硝酸盐的化学物质,它在我们体内转化为一氧化氮,打开血管,降低血压。

我们已经在对高血压患者的令人信服的研究中表明,这是一种有效的生活方式治疗。根据这项研究,你可以去超市自己买。这在患者中受欢迎的原因是,患者确实喜欢改变生活方式的想法,而不是单纯的化学药片。

另一个特别有用的领域是对高胆固醇的观察它可以在家族中遗传,这让我们发明了一种注射,你可以每隔几周注射一次,或者一个月注射一次,它能大大降低胆固醇。所以这不仅仅是发现不能应用于临床的新事物。

克里斯-如果我在高血压人群中找一个普通人,根据你的研究和我们已经知道的基因,我能解释他们的高血压的比例是多少?

马克:这项研究的一个重要特点,使这个问题变得非常好,我们估计从这项研究中,我们已经解释了27%,现在,所有已知的发现,以及我们在这里报告的关于血压影响的新发现。

尽管如此,马克,仍然有三分之二的空位,不是吗?三分之二到四分之三导致血压的原因在哪里如果你只考虑27%的原因?

马克:我认为最好的描述方式是,人们的血压升高可能有很多途径。这意味着迄今为止所做的研究,大多是我们测量了常见的分子特征,而不是罕见的。现在,有了全基因组测序和其他技术,我们能够读取人类的整个遗传密码,因此我们得到了生命的整个蓝图,然后我们可以测量可能有重大贡献的罕见变异。所以我相信在接下来的几年里我们将会获得剩余的缺失的血压遗传的途径。

截图来自《连线》

17:43 -连线:让孩子们接通电源

电子游戏能帮助人们了解电学吗?

连线:让孩子们接通电源
与剑桥大学的戴米德·坎贝尔和理查德·普拉格合作

剑桥大学的工程师们推出了一款专业电脑游戏,让玩家们了解电是如何工作的。它被称为WIRED,软件工程师Diarmid Campbell和工程师兼技术专家Richard Prager是创造者。Chris Smith问他们游戏是如何运作的。

Diarmid -这是一款电子游戏,你要控制一个角色,他必须爬到建筑物的顶部,然后进入不同的房间。当你走进一个房间,你会发现有机械门和平台可以上升,还有燃料电池和开关,但最初,没有任何东西可以移动,因为没有任何东西被连接起来。所以玩家首先要做的是连接房间里的所有组件,然后他们可以穿过它,拉动开关,跳上平台,离开房间。

克里斯:故事基本上就是穿过每个房间从这栋楼里逃出来?

戴安娜:好吧,是的。这就是谜题。游戏中贯穿着一个故事,因为玩家在不同的地方遇到了这些老式的电影放映机屏幕,那里有一个有点古怪的教授在解释一些电子概念。

克里斯-所以不像现实生活?这也传授了一些知识所以你通过那里进行了一些教学?

迪尔米德:那当然会传授一些知识。但你也可以找出那个教授是谁;他与玩家角色的关系以及故事的发展。我想把它看作是罗尔德·达尔的《意外的故事》的混合体也许是开放大学风格的讲座。

Chris - Richard,你是这个项目中非常不古怪的教授。你最初做这件事的动机是什么?你为什么要把工程部变成一个软件公司?你为什么要走这条路?

理查德:嗯,我们有这个机会通过安德伍德信托基金资助的一个教育项目来做一些有点古怪的事情,并尝试朝着一个以前没有做过的教育方向发展,即使这是相当高的风险。我们想,如果我们能创造出一款普通的电子游戏,就像电子游戏一样吸引人,但其中包含了用一种真正自然的方式解决工程问题的乐趣,这样我们就能吸引青少年在他们没有意识到的情况下解决工程问题,这不是很神奇吗?

克里斯-所以这是通过观测的科学?

理查德:对,没错。

Chris -但是作为一款游戏,它本身就很不错,不是吗,Diarmid?这是你的动机吗?因为我玩过这款游戏,它很让人上瘾。

戴安娜:是的。许多教育类游戏倾向于通过课堂进行传播,所以它们最终只会比它们所取代的课程更有趣。《连线》杂志的整个想法是,让我们展示工程学是真正有趣的,让我们通过游戏网站而不是教室来传播,这样人们就可以选择玩它,所以它至少要和人们选择玩的其他游戏一样有趣。从一开始,游戏的设计就将乐趣作为主要驱动力。

克里斯:嗯,我让一个年轻人试一试?你想听吗?我录下了尝试的过程……

戴安娜:是的,我会的。

阿米莉亚-你好。我叫阿米莉亚,今年12岁,我一直在玩一个非常有趣的游戏,叫做《连线》。你必须在电路上布线,使门和平台移动,这样你就可以绕过学校。我知道什么是短路了。你必须正确地连接机器,你必须为机器提供电源,而且你不能有太多的机器连接到电源上,连接电源的机器越多,机器就会运行得越慢。

这是一个很好的游戏,因为我学到了一些东西,当你在假期里感到无聊的时候,玩这个游戏绝对很有趣。

克里斯-这是一种认可。你为什么要走电的路线呢,理查德?为什么选择这个主题?

Richard:我认为这是来自多年来对学生的面试,我很惊讶有多少人并不真正理解电压和电流背后的概念。也许是因为你必须同时得到它们。你必须得到电压才能得到电流。你必须得到电流才能得到电压。我想如果我们能让人们去感受它,去体验它,去真正地与它互动而不是仅仅把它看作是一堆纸上的方程,这可能会有帮助。

Chris - Diarmid,人们对此有何反应?显然,我在那里的第一项研究似乎得到了热烈的评价,但更广泛的社区呢?你得到了什么样的反馈?同时,对这类项目的一个批评是做一些公众宣传和参与是一回事,但实际上改变人们的心态是另一回事。你有证据证明这是Richard所说的它想要做的事吗,就是教育人们更多的关于电学的知识?

Diarmid -这款游戏只发布了几个星期,所以我想我们目前所得到的是游戏网站上的反馈,我们在那里得到了很多非常积极的信息。人们只是说这很有趣,我学到了很多。我想令人欣慰的是,因为它出现在游戏网站上,人们就把它和其他游戏进行比较,说这是一款好游戏,很有趣。但这并没有脱离教育,他们说我学到的东西也很有趣。因此,非正式的反馈非常积极,但我认为现在下结论还为时过早。我们还没有对其教育效果进行正式的研究。

五名妇女正在与西班牙流感作斗争

24:13 -史上最严重的流感大流行

1918年的西班牙流感是人类历史上最致命的疾病爆发之一

史上最严重的流感大流行
安格利亚鲁斯金大学的肖恩·朗

1918年的西班牙流感是人类历史上最致命的疾病爆发之一;为了纪念它的百年纪念,也为了纪念北半球进入今年的新流感季节,我们正在把流感病毒放在显微镜下。1918年的大流行恰逢第一次世界大战结束,这被认为加速了这种疾病的蔓延速度。为了引导我们了解那一年发生的事情,安格利亚鲁斯金大学历史学家肖恩·朗加入了乔治亚·米尔斯的访谈。但为什么它被称为西班牙流感?

这太不公平了,因为这根本就不是从西班牙开始的。事实上,西班牙受到的影响并不比其他任何地方都大。但是因为战争一开始就开始了,比如,在美国军队中,当然当战争在德国进行时,他们不想让对方知道自己的弱点,所以他们没有报告。西班牙在战争中保持中立,所以没有什么特别的理由退缩,所以最早的主要报道都是从西班牙发出的,大家都认为战争是从那里开始的,但事实并非如此。

乔治亚-所以他们是诚实的,承担了所有的责任?

肖恩:当然!他们确实顺便把责任推给了葡萄牙人,但这行不通。

乔治亚州-有多少人受到影响?它在世界上传播了多远?

肖恩:它几乎传遍了全世界;每一个大陆。例如,在西萨摩亚发生了重大疫情,那里的人口完全被消灭。阿拉斯加,北美,整个欧洲。亚洲受到了非常非常严重的影响。

至于死亡人数,关于这个数字有很多争论,因为要得到准确的死亡人数并不容易,因为不是每个人都有。尽管如此,我们估计大约有5000万以上。最高的估计是1亿,大概是5000万到7000万。现在让我们来了解一下第一次世界大战中死亡的总人数大约是1700万。当然,这5000多万人都在一年内死去。换句话说,与第一次世界大战相比,它是非常集中的,第一次世界大战当然是在1914年到1918年之间进行的。所以这绝对是毁灭性的,世界上没有任何地方能幸免。

乔治亚-所以人们刚刚挺过了世界历史上最大的一场战争,然后这个袭击了我们?

肖恩:当然,是的!有很多士兵在1918年11月战争结束后或之后回家。所以你会看到那些从战争中幸存下来的人回家,他们期待着现在能享受和平,当然他们的家人也期待着他们在战争结束后回家,然后死亡就来了,所以这绝对是悲剧。当然,确实有很多人感染了这种病毒并活了下来,但当然,他们也变得虚弱了。因此,毫无疑问,这绝对是一场全球性的悲剧。

格鲁吉亚-有人提到,随着流行病的发展,这是一种巨大的打击,这与战争有关吗?

肖恩-是也不是。很明显,有些地区,比如美国中西部或者中国,你不能把责任归咎于战争的影响。例如,你没有因为海上封锁而削弱人口或者你没有受到战争的直接影响。另一方面,在有这种情况的地方,比如德国的人口,受到了严重的打击而且由于海上封锁切断了食物供应,人口受到了严重的削弱,很明显,这似乎降低了人们对它的自然抵抗力。是的,这与战争有关,但似乎不是由战争引起的。

乔治亚州——谁受流感影响最严重?

肖恩:啊,这让人们感到困惑,因为医学权威倾向于认为明显的候选人是儿童或老人。所以很多时候,比如在剑桥,学校停课,孩子们被禁止进入公共娱乐场所。但实际上,这让他们很吃惊,显然处于健康状态的年轻人是最脆弱的,所以20多岁的年轻男性,年轻女性。所以这确实让他们暴露了,当然,这意味着他们采取的措施不是很有效,因为他们针对的是错误的人。所以,我担心这是20多岁的健康青年男女。

乔治亚州——哦哦。

肖恩-我不想让你担心。

乔治亚-我有点担心。当时有什么治疗方法或药物吗?

肖恩:嗯,因为他们不知道是什么引起的,所以没有采取有效的措施。有一种疫苗被使用,或者至少它是一种准备,它似乎对与肺炎有关的病例有一些成功,但它实际上对流感没有影响。但他们什么都试过了:在剑桥有一件奇妙的事——我不记得医生的名字了,但他的“粉色药丸”。“吃点粉色药丸,你就会好起来的。

很多建议只是简单地上床睡觉;隔离或远离他人;远离人群密集的地方;把窗户开着,我在广告上发现我最喜欢的一种是Bovril。Bovril实际上是在宣传自己可以预防流感。

乔治亚-他们怎么会有这种想法?我们知道吗?是不是……

肖恩:很好的市场营销?我想是因为人们倾向于认为流感就像重感冒一样。很多人得了重感冒,他们说他们得了流感,其实他们没有。但他们在人们的脑海中找到了那种联系。所以我们的想法是,你在睡觉前喝一杯热饮,它会帮助你度过难关,所以我认为这才是真正的道理。

病毒

30:00 -什么是流感?

流感病毒是如何使我们生病的?

什么是流感?
和伦敦帝国学院的温迪·巴克利一起

流感到底是什么?它从何而来?克里斯·史密斯采访了伦敦帝国理工学院病毒学家温迪·巴克利。

温迪:流感是一种由病毒引起的疾病——流感病毒。当我们吸入被病毒感染的人的飞沫时,这种病毒就会进入我们的身体。然后这些含有病毒的飞沫进入我们的鼻子和喉咙,然后可能进入我们的肺部深处,像所有病毒一样,它是一种绝对的寄生虫,所以它实际上必须进入我们的细胞。一旦病毒进入我们的细胞它就会占领细胞,自我繁殖,杀死细胞然后成千上万的新病毒,原始病毒的副本出来扩散。

克里斯-它到底是怎么让我们生病的?为什么我们得到它的时候感觉如此可怕?

温迪:我认为有两种方法。一些最初的症状是喉咙痛。这很可能只是因为病毒在你喉咙里最初的几个细胞中复制时,杀死了重要的保护屏障,这种保护屏障通常可以防止进入的灰尘颗粒等。如果你没有让这些系统工作,那么空气中的灰尘颗粒会在它们降落在下面的神经上时真的会伤害到你。

但另一个让你对流感感觉如此糟糕的原因是,你自己的免疫系统识别出这些细胞已经被病毒入侵,并通过释放化学信使做出反应。同时,它们也在告诉细胞去哪的同时,引起发烧,疼痛,昏睡,感觉热,因为你的血液中充满了这些化学物质这些化学物质已经从被感染的细胞中释放出来并试图向其他免疫细胞发出信号来帮助你。

克里斯:那么,流感最初是从哪里来的呢?

温迪:所有的流感病毒根本不是人类的,它们是鸟类的病毒。有很多很多不同类型的流感,这意味着针对一种流感的抗体不能保护你免受另一种流感的侵害。它们都在那里,至少有16个,在世界上的野生鸟类中——鸭子和鹅,还有海鸟,它们迁徙很远,但也生活在一个巨大的群体中。这是病毒出没的绝佳场所,因为总有新的宿主供它感染。它实际上是一种感染那些鸟的肠道的病毒,它进入水中,所有的鸟都降落在湖泊上,水和湖泊充满了流感病毒,鸟类可以喝这些病毒,然后再被感染。

克里斯-那么它是如何从鸟类病毒变成人类病毒的,你认为这是什么时候发生的?

温迪:我们从历史记录中知道,大流行,可能是流感病毒,发生在几千年前,可能是人类开始在城市中大量生活的时候。

一种病毒是如何从禽流感转变成人类流感的,这是一个需要深入研究的问题,因为它将帮助我们最终预测流行病发生的可能性,而这当然不是一蹴而就的。一种禽类病毒要成为成功的人类病毒,至少需要三种甚至更多的变化。这有点像掷骰子,如果你想一次得到三个六,这是不太可能的,因此我们不会经常发生流行病,但在自然界中,骰子一直在滚动。

克里斯:总结一下,我们得了流感病毒,这样公平吗?它开始于鸟类;在某种程度上,它跳到人类身上,我们最终得到了人类形式的流感,我们一直在相互传递,年复一年,但是仍然存在着这个巨大的鸟类病毒库,它可以周期性地再次跳跃,当它们再次跳跃时,我们就会在人类身上得到一种新的流感?

温迪-对,就是这样。当然,我们所知道的是,在1918年,一种病毒在鸟类中有最近的祖先,变成了一种人类病毒,然后在人类身上停留了三四十年。

克里斯-我们知道是什么因素促使1918年的病毒跳跃使病毒种子进入人类并造成毁灭性的大流行吗?

温迪:我们不确定1918年的环境是否为病毒的传播创造了完美的条件。当然,也有理论认为,当这么多年轻人被搬到这些巨大的军营里,住在非常近的地方时,病毒积累适当数量的突变,然后传播给其他人的机会就增加了。所以有一些理论认为,这种特殊的环境会允许病毒以这种方式出现。

Chris -很多人研究了1918年流感患者的横截面这看起来有点不寻常因为在大多数冬天都有很多年轻人和很多脆弱的老年人会死于流感,但这次我们看到很多以前身体健康的年轻人死于流感。为什么会有这样的区别呢?

温迪-是的,这是一个非常好的问题。我认为主要有两种理论。首先是细胞因子风暴理论。也就是说,人类流感的大部分症状都是由人体自身的免疫系统引起的,正如我们讨论过的,免疫系统会发出这些化学信号并对病毒感染做出反应。而在1918年的流感感染中,这些反应可能大得不合适。如果是这样的话,那些最健康、免疫反应最强的人就是那些病得很重的人。所以25到45岁的人他们的免疫系统健康,有点反应过度,结果肺部充满了炎症细胞。

另一种理论非常依赖于目前非常流行的观点,即你在生命早期经历的流感会为你的余生奠定基础并影响你对随后流感的反应方式。所以如果我们从历史上追溯以前的大流行在世界上的记录。当然在1889年,我们认为之前有过一次流感大流行,这可能在某种程度上为人们对下一次大流行病毒的不同反应奠定了基础。

一盒纸巾

38:22 -流感疫苗是怎样制成的?

历史上第一批流感疫苗是什么时候问世的?

流感疫苗是如何制造的?
与国家生物标准与控制研究所的Othmar Engelhardt合作

我们保护自己免受感染的一种有效方法是使用疫苗;这些可以训练你的免疫系统,以便将来识别感染。它们含有由病毒或细菌制成的非活性成分,这些成分刺激被称为抗体的免疫分子的产生。这意味着,如果以后真的遇到感染,它们会粘在传入的疾病病原体上,使它们窒息,阻止感染。但是流感疫苗是如何制造的呢?Izzie Clarke拜访了国家生物标准与控制研究所的Othmar Engelhardt;他们负责检查英国药品和治疗的质量和安全。之后,历史学家肖恩·朗(Sean Lang)又对过去100年里的其他流行病进行了研究。

流感是一个非常特殊的例子,因为流感病毒是不断变化的。所以如果你在某一年接种疫苗你就会引起免疫反应,你就会引起针对那一年病毒的抗体。但是病毒会进化,改变并试图逃避人群的免疫反应所以一到两年后病毒会看起来不一样。如果你愿意的话,它会有一层不同的外衣外衣上的图案可能略有不同,因此,抗体就不那么善于识别它了你需要诱导新的抗体这就是为什么你每年都要注射一种新疫苗来跟上病毒的变化。

伊兹-这就是流感病毒令人讨厌的地方。你可以接种流感疫苗,但它可以改变和进化,或者像奥斯马尔解释的那样,伪装自己。所以我们的免疫系统并不总是对它做出反应和攻击,这就是为什么疫苗如此重要。但是我们怎么做呢?它被送到实验室去了……

奥斯玛:我们在一个房间里,我们有孵化器和冰箱来保存鸡蛋。

Izzie -鸡蛋;它们和流感有什么关系?

有些病毒,尤其是流感病毒,在有胚胎的鸡蛋中生长得很好,这是40年代开发的流感技术。

伊兹-我们能看看这些蛋吗?

奥斯玛:你可以。我们这里有一个保温箱里面有未感染的卵。

伊兹-哦,哇!哦,实际上那里也很暖和。

奥斯玛:天气很暖和。鸡蛋喜欢热。它们和你在超市买的鸡蛋略有不同。我们用强光照射鸡蛋,然后你就能看到里面了。

Izzie -你用来发光的盒子看起来有点像老式电影放映机。我觉得我们该把幻灯片放出来了。

奥斯玛:是的,这是一种非常简单的设备,你把鸡蛋放在它前面,突然之间,你就能看到它的内部了。

伊兹-我的天啊。那太神奇了!

你可以看到胚胎,你可以看到血管。

伊兹:鸡蛋基本上会亮起一种橙红色,我们可以看到所有的小血管穿过它。

奥斯玛:是的。

伊兹-好吧。那么,我们怎样才能取出一个鸡蛋,然后在最后得到流感疫苗呢?

奥斯玛:好的。你需要从流感病毒开始。因此,你从病人身上提取病毒,全年进行分析,挑选出最适合用于疫苗的病毒,然后我们用注射器注射病毒。这些病毒通常不能在卵子中很好地生长所以你需要改变它们,你需要操纵它们,让它们生长得更好。世界上有几个实验室,其中之一是我们的实验室,他们做这个过程来改变病毒,使它们能在卵子中生长得很好。

伊兹-好吧。所以我们把病毒注射到鸡蛋里然后发生了什么?

奥斯玛:好的。病毒在鸡蛋中生长,所以在鸡蛋的主要液体中有活病毒。你可以从鸡蛋中获得这种液体,它还不适合用于疫苗,所以你需要做进一步的处理步骤。你想要去除一些鸡蛋成分但你也想要浓缩病毒这样你就有了更多的灭活病毒来诱导免疫反应。在许多情况下,还需要进一步提纯,以丰富你真正想要的疫苗成分。诱导相关抗体的病毒外壳。

伊兹-你能从一个鸡蛋里得到多少疫苗?

奥斯玛:不是很多。可能是一剂或两剂,取决于产量。

伊兹-哦哇!所以我们需要很多鸡蛋来给整个英国接种疫苗?

奥斯玛:是的,几百万。

Izzie -这是最可靠的方法,但是这种方法有哪些缺点?

一是对鸡蛋的依赖。如果鸡群被一种鸡病消灭了,就没有制造疫苗的基质,这将是一个问题。

伊兹:使用鸡蛋,这是我们生产疫苗的唯一方法吗?

奥斯玛:不,不是。还有其他方法。近年来,制造商开始使用细胞或组织培养来制造疫苗,所以他们使用细胞,用病毒感染它们,再次收获病毒,然后这个过程与基于鸡蛋的过程非常相似。

Izzie:然后去实验室探索另一种方法——细胞培养……

奥斯玛把我带到房间的一个角落,那里有三个孵化器。实际上,它们看起来像高科技迷你冰箱,但它们是有史以来最糟糕的冰箱,因为它们的温度保持在37摄氏度。然后他拿出一个相当令人惊讶的塑料容器……

奥斯玛:里面有塑料烧瓶,里面是细胞。

伊兹-我没想到它看起来有点像一个透明的酒瓶。我们有一个塑料容器,里面有橙色的液体。这里面到底有什么?

奥斯玛:在这个烧瓶的一个较大的表面上,细胞附着在表面上,然后我们有一种液体,一种培养基,让细胞保持快乐,给它们营养。我们可以把上面的液体拿掉,清洗细胞,然后取一小块病毒,放在上面,再加一些培养基,病毒就会感染烧瓶里的细胞我们把它们放回培养箱里。两三天之后,病毒就会破坏细胞,然后在液体中被发现,我们可以收集液体,然后对病毒做我们需要做的事情。

伊兹:这似乎是一种比所有鸡蛋更直接的方法?

这是一种更现代的方法,除了流感病毒,其他一些疫苗是在细胞培养中制造的。我相信这将是一种越来越多的使用的方法,它是否会成为主要的方法,我们将拭目以待。

Izzie -所以不管我们的疫苗是使用受精卵还是细胞培养,到底是谁需要这些疫苗?我们都应该得到它们吗?

许多人需要流感疫苗。不同的国家有不同的疫苗建议。在英国,建议老年人每年接种流感疫苗。还建议“有风险”的年轻群体在某些情况下;心脏病、肺病、糖尿病患者每年都要接种疫苗,以保护他们免受流感的侵害,因为流感可能会导致更严重的疾病,儿童也是如此。现在英国有一个为儿童接种疫苗的项目正在扩大,许多儿童正在接种疫苗。

克里斯-那真是太棒了。这是奥斯玛·恩格尔哈特和伊兹·克拉克的谈话

乔治亚-肖恩,像这样的流行病是我们经常要面对的吗?你能告诉我们自1918年以来发生的其他一些大流行病吗?

肖恩:幸运的是不太频繁。我们还没有经历过西班牙流感爆发那样大规模的疫情,但当然,也有过大规模的疫情爆发。在第二次世界大战中,在战争的条件下,你会有像斑疹伤寒在营地爆发之类的事情。

但最近,最大的一个当然是20世纪80年代的艾滋病,或者从20世纪80年代开始。然后,当然,我们有禽流感爆发,最近,我想,埃博拉病毒。所以大流行的时代不仅没有过去,而且判断是很有可能,不是不可避免,会有另一场大流感爆发,我希望从我们听到的声音来看,我们比1918年准备得更好,但你永远不能自满。

乔治亚-对,是的。这很可怕,因为你认为这些都是过去的事情,但你刚才提到的许多流行病都是最近几年发生的?

肖恩:哦,当然了。是的,它不仅仅是回到很久以前。当然,它总是在变化,流感有不同的变种。当然,我们倾向于相信科学会解决问题但疾病或病毒会对此做出反应,所以新的菌株就会出现。最重要的是,我想说,你必须进行国际合作,压力越大,合作就越困难。

疫苗注射

46:55 -对抗流感

为什么我们每年都有不同的流感疫苗?

抗击流感
德里克·史密斯,剑桥大学

每年,人类流感病毒在世界各地传播。当他们走的时候,他们会微妙地改变自己的外表。这意味着我们需要更新我们制造的疫苗,这样免疫系统仍然可以识别它们。那么,科学家们如何知道什么时候该往这些疫苗中添加什么?克里斯·史密斯采访了世界卫生组织就此问题的顾问德里克·史密斯;他在剑桥大学动物学系工作……

德里克:这是世界卫生组织精心策划的一项非凡的全球努力。世界上有成千上万的人,在全科医生办公室和医院里看到有呼吸道疾病的人,他们看起来可能是流感,用咽拭子把咽拭子送到该国的国家流感中心。

然后对这些毒株进行分析,以确定它们是否真的是流感。如果是,就会被送到世卫组织五个国际合作中心之一;东京,澳大利亚墨尔本,中国北京,美国亚特兰大,英国伦敦克里克研究所。在那里,这些毒株被非常详细地分析了它们与其他病毒的区别,以及我们的免疫系统将如何看待它们的不同之处。

克里斯:当你说你在分析他们的时候,你在寻找什么?如何区分不同类型的流感?

德里克:这是关键问题。首先,这是一项实验室工作,以测试疫苗中已经存在的流感病毒株是否能够抵御可能在世界各地出现的新流感病毒株。

克里斯-我明白了。假设我给你一个流感样本是我从乔·布洛格斯那里得到的你问疫苗是否会在我给的人身上产生抗体如果他们明天遇到这种病毒它会阻止它吗?

德里克:完全正确。除了在全球130多个国家进行的本地化工作外,这五个国际中心负责协调并完成所有的实验室工作。然后与我们在剑桥大学的实验室合作,我们也用数学和计算方法来追踪这些病毒的进化,以保持疫苗株的更新。

克里斯:从实践层面上讲,你是如何进行这些实验来知道疫苗是否能保护我免受上周我从乔·布洛格斯那里得到的那种特殊病毒的侵害的?是不是有人用试管,一些病毒和细胞,培养这些东西,然后证明免疫反应会阻止克里斯·史密斯感染这种病毒?

德里克:完全正确。每年用这种方法测试2万种病毒,看看这些病毒株今年是否能保护克里斯·史密斯。

Chris -所以这是相当多的猜测因为你现在得到的样本正在四处传播,但这将为你将来要生产的疫苗提供信息吗?

德里克-是的。这绝对是关键。在某些方面,这绝对不是猜测,因为这是一台运转良好的机器,有全面的监控和非常好的分析。但是,你提出的观点是,病毒有6到8个月的时间来做自己的事情,在这段时间里,病毒可能会进化,以至于疫苗中的菌株不再是完美匹配的。

流行的四种主要流感疫苗中的每种都有一种流感病毒。当出现其中一种不匹配时,通常只是其中一种流感。疫苗的那一种成分,那四分之一的疫苗能抵御四分之一正在传播的病毒株,但效果并没有我们所希望的那么好,人们也没有得到很好的预防感染的保护。

即使在这种情况下,他们也可以免受其他三种流感病毒的侵害——主要的流感病毒。也有典型的保护免受严重疾病从其他菌株。他们可能仍然感冒,或者感觉像感冒;他们不太可能死亡或住院。

克里斯:你能不能用数学或其他技术来尝试预测病毒的下一步行动,也许是根据过去发生的事情来预测,让你猜测的几率更大一点?

德里克:当然。这是一个我们已经做了15年的研究项目,看看我们是否能理解正在发生的深层进化过程是什么。病毒进化的限制条件是什么或者是否存在限制条件?

事实证明,我们认为我们可以预测的程度是有限制的。现在正在生产的新一代流感疫苗中,疫苗中的病毒株并不是二月份流行的病毒株的最佳代表,但实际上是对第二年流行的病毒株的有根据的猜测。这些疫苗将在两年后进入临床试验阶段。

克里斯:这有点像你在高速公路上开车时,你应该一直盯着前面的车,而不是正前方的车,因为你会看到前车的刹车灯在你前面的车刹车之前就亮了,这样你就提前得到了警告。你可能会说如果我观察病毒现在的行为然后再猜测它以后会在哪里我就会得到更准确的图像?

德里克-事情就是这样。对我来说,这是基础科学,进化生物学,和奇妙的监控的完美结合因为当我们在高速公路上开车时,我们拥有的另一件事是我们以前有过这样做的经验。因为有这么多年的监控我们可以回过头来做回顾性研究想象现在是1989年,然后看看我们是否能预测1990年,1991/92年发生了什么知道这些方法是否有效。

鞋上有口香糖

53:05 -为什么蓝胶黏?

为什么它还在我的墙上?

为什么蓝胶是粘的?

又到了本周问题时间了。亚当·墨菲被汤姆的这个问题难住了。

Adam - Blu tack无处不在,可能在每个家庭和办公室里,悬挂着我们的海报和通知。但弄清楚这种粘合剂里有什么让我们陷入了一个棘手的境地。为了了解更多,我采访了都柏林城市大学的研究员Jennifer Gaughran。

我们不知道蓝胶是由什么制成的,因为这是商业机密,但我们知道它含有一种叫做碳氢化合物聚合物的东西。大多数胶水中都含有碳氢化合物聚合物,这使得blue - tack变成了一种粘合剂。聚合物是形成这些长链的分子,它们确实很粘,因为,从化学的角度来看,它们的表面有很多氢,它们喜欢和接触到的任何东西形成很强的物理键。

亚当-这是其中的一部分,但这就是整个粘性故事吗?

珍妮佛-其实蓝胶黏糊糊的特性才是真正的诀窍。蓝胶是一种类似橡皮泥的物质,它可以移动,也可以变形。蓝胶会渗透到它粘着的表面上的任何小凹痕里,这会让它更粘。

亚当-这可能就是为什么我小时候卧室的海报上还贴着蓝钉的原因。

詹妮弗:当你用力按压时,它会在你的表面形成一个非常光滑的平面,把所有的空气都挤出来。这就产生了一个真空,这是一个很难打破的东西。就像你把两个湿杯子叠在一起。水把所有的空气都挤出来了,很难再把它们分开。你得把它们扭开或者弄乱水流。

亚当-或者就像活塞一样!

Jennifer -这也解释了为什么蓝胶一开始在你手里感觉不粘,但你越用越粘。这是因为它开始填满所有的角落和缝隙,让你陷入一个棘手的局面!

亚当-谢谢你,詹妮弗。我肯定每个人都盯着他们的扬声器。下周,我们将解决丹尼尔提出的这个棘手的问题。

丹尼尔:如果我站在游泳池的浅水区,我感觉不到水在我腿周围的压力。但如果我穿上雨靴,站在一个很深的水坑里,我确实能感觉到水对我小腿的压力。为什么会这样?

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