在本周的新闻节目中，克里斯提供了伦敦小儿麻痹症的最新情况，我们听到了我们可以从炎热的气候中学到的应对炎热天气的方法。此外，机器人蚂蚁给其他昆虫上了一课，跟踪迁徙的飞蛾，并到达地球氧气供应的底部……
在这一集里
下水道发现更多小儿麻痹症疫苗病毒
克里斯·史密斯，裸体科学家
在接下来的几个月里，伦敦将有100多万名1至9岁的儿童接种脊髓灰质炎病毒疫苗。这是在几个月前从伦敦几个行政区收集的污水样本中检测到脊髓灰质炎病毒后宣布的。它表明病毒在社区中传播，这反过来又表明人群的免疫水平不足。克里斯·史密斯向詹姆斯·泰特科讲述了目前的情况。
Chris，回顾过去的几个月，在伦敦的污水中进行的常规采样在格拉斯哥也进行了采样，提取了脊髓灰质炎病毒的遗传物质的痕迹，但不是我们所说的野生型病毒，它实际上是疫苗。我们有针对三种不同类型的脊髓灰质炎病毒的疫苗，它们是病毒的弱化形式。它们是在培养皿中培养的，因为培养皿没有免疫系统，如果你长时间这样做，最终你会得到一种病毒，它忘记了如何战胜你的免疫系统，然后它就变弱了。所以它可以告诉你脊髓灰质炎病毒的样子，但它不能让你生病，这就是为什么它被用作疫苗。但这里已经不再用了。我们在20年前就停止使用活疫苗了。这样做的原因是，当你使用这些活疫苗时，风险很低，在使人们免疫的同时，你把活的脊髓灰质炎病毒放回环境中，这些病毒可以突变和改变，再次变得有毒性;将来可能会导致小儿麻痹症。所以我们不使用它们，但是一些国家仍然在使用特别是那些仍在传播小儿麻痹症的国家。谢天谢地，如今这样的人屈指可数。 So what this tells us is that somebody has been to one of those particular risk areas and they've received the polio vaccine, or they have come into contact with it in the environment, they've brought it to the UK, and it's now settled into a community where there's insufficient levels of immunity to polio with the consequence that it is spreading in the community. And what has now spooked public health officials in London is that not only have they detected this, but they've gone on to continue to detect it until most recently in July, and they've also detected now some signs that the virus is changing genetically in a way that would revert it back to a virulent form of polio that could cause paralysis, which used to be a scourge causing thousands of cases of paralysis in younger people about 50 years ago.
James -这听起来令人担忧，因为据我所知，英国已经消灭了小儿麻痹症。你有多担心?这对公众健康构成重大威胁的风险是什么?
克里斯:嗯，有很多事情需要担心。其中之一是更广泛的情况，如果它在传播它在一个表面上都接种过疫苗的人群中传播因为我们在这个国家给我们的孩子接种了一种灭活的脊髓灰质炎疫苗从他们出生的时候开始- 2个月，3个月，4个月时你就接种了第一剂脊髓灰质炎疫苗-然后在3岁时提醒你的免疫系统。然后是另一个提醒，14岁的助推器。这将赋予人们对脊髓灰质炎的全面终身免疫力。它在社区传播的事实表明，对于那些可能没有充分接种疫苗的人，保护措施不足。所以疫苗的吸收率可能很低。事实证明，在伦敦的一些行政区进行的调查发现，只有61%的儿童接种了疫苗。为了获得神奇的群体免疫力，我们需要阻止病毒像这样传播，你需要95%的疫苗吸收率。我们还远远不够。因此，就疫苗接种而言，这是一种公共卫生状况，这意味着如果其他种类的疫苗的吸收率较低，我们也可能容易感染其他疾病。 There's also the fact that we have now got the circulation in our community of a form of polio which is live and it could revert into a fully virulent polio capable of triggering cases of paralysis. And that has happened. And in New York, they have detected a young man with actually the same type of polio as we've got here in recent weeks, who has developed some polio symptoms. So the risk is very real.
那么下一步，我们大概需要在武器中接种疫苗。这对控制局势有什么帮助?
最后一天他们在伦敦宣布100万名1岁以下9岁的儿童将接种脊髓灰质炎疫苗。现在，如果有人已经接种了他们应该接种的所有脊髓灰质炎疫苗，这并不重要，这只会增强他们的免疫力。但我们希望它能给那些没有得到足够保护或还没有得到保护的人提供预防严重疾病的保护。因为如果你接种了所有的脊髓灰质炎疫苗，你有99% -100%的机会不会因为遇到脊髓灰质炎而严重不适。但它也会阻止传播链。因此，我们希望能够控制病毒在社区中的传播，这将减少进一步发生在其他人群中的风险，并可能使脊髓灰质炎回归到更像其野生型表亲的类型，能够再次导致瘫痪。
詹姆斯-希望我们能控制住局面。克里斯。非常感谢。
英国如何适应未来的热浪
肖恩·菲茨杰拉德，剑桥大学
许多国家正遭受严重的热浪和干旱。在英国，七月是1935年以来最干燥的。气候预测预测，这些事件在未来将变得更加频繁。与此同时，我们的基础设施仍然严重不足，无法应对更长时间的高温和少雨的夏季。来自剑桥大学气候修复中心的肖恩·菲茨杰拉德(Shaun Fitzgerald)在那里他们考虑了这些情况，并向詹姆斯·泰特科(James Tytko)讲述了目前的干旱……
肖恩:嗯，第一件事是，这显然不是好消息，但第二件事是，很遗憾，这不是一个惊喜。事实上，我们已经预测了很长一段时间，我们将看到恶劣天气事件的频率增加，这些恶劣天气事件的严重程度也会增加。问题不在于是否会发生，而在于何时发生，以及发生的频率。它变得越来越真实，因为它就在我们的家门口，我们有这种不幸的倾向，如果它不在我们的家门口，它不是很愉快，我们似乎忽略了它。但恐怕我们不能再这样做了，我们必须解决这个问题，但我们必须通过向其他不得不处理这种情况的人学习来解决这个问题。在夏天，我们似乎生活在地中海式的气候中，但相反，到了冬天，我们可能也会看到恶劣的天气事件;水量增加，实际上是洪水之类的。我们将会看到比过去几十年更不稳定的天气。
詹姆斯:你提到他们可能会向其他国家、邻国学习，也许他们更习惯这种气候。我们如何在短期内保护自己?我们能从邻国身上学到什么?
Shaun:最重要的是想想谁会受到最大的影响，他们是社会上最脆弱的人群。所以老年人，那些有疾病的人，将是我们真正需要考虑的人。我们需要做的事情是看看生活方式和住房风格在许多不同气候的国家被采用，而不是在英国。例如，如果我们向南走到地中海，许多房子都会有百叶窗。它们不是偶然出现在那里有一个很好的理由，因为在夏天的白天，通风和管理室内环境的策略是关闭百叶窗，如果外面真的很热，可能也会关闭窗户，因为前一天晚上你的建筑通风非常好，你一直开着百叶窗，你一直开着窗户。此外，这种已经建成的建筑很可能具有更大的热容量。所以它们有更厚的墙，它们是由石头之类的东西做成的。这些建筑有能力在晚上预先冷却这些建筑所以在接下来的炎热的夏天，你沐浴在一个凉爽的环境中，你辐射的热量在37摄氏度，如果你相当好，而那些石墙或热质墙要冷得多，也许它们在15到20摄氏度，你在有效地向那些成功地辐射热量，并且从他们吸收辐射的事实中获得愉悦，因此，你不仅会有一个较低的空气温度，而且由于辐射效应，一个较低的感知温度。
James -你描述了一些我们可以在单个家庭层面采取的行动，还有一些需要对基础设施进行重大改变的行动。你是否有信心，他的权力当局已经足够认真地对待这个问题?
肖恩-不幸的是我没有。这是因为我们现在看到的气候变化的速度，我们正在质疑政策变化的速度有多快，我认为我们需要更快地行动。举个例子，目前水资源短缺，我们是否应该都有贮水罐，在下雨的时候储存雨水，这样我们至少可以为蔬菜和类似的东西提供水。如果你在花园里种的话。我们需要做更多这样的事情，我们需要在计划上做更多的事情我们经常没有把这些东西作为标准安装;我认为这是非常罕见的，你看到这作为一个新的构建开发的一部分。
詹姆斯:肖恩，你还有什么建议吗?比如，正确倾听的人可以减少用水量?
肖恩:嗯，第一件事就是要更清楚地知道你用了多少水。当你打开洗衣机时，它是满装的还是半装的?让我们等一等，再装满。其次，当你洗碗的时候，不要只是想把脏盘子里的水倒进水槽，让我们去寻找它的另一个用途，把它带到外面。我知道这很麻烦，但实际上，如果这些水被浇在盆栽植物上——尤其是盆栽植物在这种情况下生长得不太好，因为花盆不能很好地保留水分——你可以保护你的天竺葵或任何你种植的植物，并享受你能够应对这种温暖天气的事实。
詹姆斯-肖恩·菲茨杰拉德，非常感谢你的到来。
从天空追踪飞蛾的迁徙
迈尔斯·门兹，詹姆斯·库克大学，前马克斯·普朗克动物行为研究所研究员
许多昆虫迁徙，有时要经过几百甚至几千公里的距离，但它们的迁徙速度非常精确。它让我们从A点到B点的能力相形见绌。但当谈到它们实际上是如何做到这一点的，以及它们使用什么技术来找到自己的方式时，我们知之甚少。因此，带着一架飞机，一些贴在身上的无线电标签和几只飞往德国阿尔卑斯山的候鸟，迈尔斯·门兹一直在试图发现拇指大小的东西是如何实现惊人的导航壮举的……
迈尔斯:所以我们的想法是把这些非常小的无线电发射器装在这些飞蛾身上。然后我们会在秋天的晚上放生它们，那时它们应该已经准备好迁徙了。然后我们等待着，希望我们能在它们迁徙的时候抓住它们。我们做到了。
克里斯-我对把无线电发射器放在昆虫身上的想法很感兴趣。我的意思是，这些设备有多大，你研究的飞蛾有多大?
迈尔斯:所以这些设备真的很小。这是一种更传统的无线电追踪技术，已经使用了几十年，通常用于追踪鸟类。现在，标签已经足够小了，我们可以把它们装在一些大型昆虫身上。我们使用的一些最小的标签大约是0.2克。所以是200毫克。在这种情况下，飞蛾真的很大。所以一只大的雌性可以重达3.5克。所以实际上无线电发射器只占这种动物体重的很小一部分。
克里斯-那你是怎么追踪无线电信号的?
迈尔斯-我们通过天线跟踪信号，我们基本上是在磨练信号强度。在这种情况下，飞蛾在夜间飞行，可能飞行了相当远的距离。所以我们使用了一架飞机，飞机的机翼下装有接收天线，这使我们能够有效地从飞机上对昆虫的位置进行三角测量。
克里斯-我在对自己笑。一想到你在一架轻型飞机上飞了几个月。他们走了多远?从哪里到哪里?
迈尔斯:在这种情况下，我们的追踪是在德国南部进行的，我们能够跟踪飞蛾向南或西南方向向阿尔卑斯山移动的过程。所以这段距离在任意时刻都略大于80千米。这是我们能够连续跟踪迁徙昆虫的最长的直接轨迹之一。我们发现最令人惊讶的是这些动物能够以非常直线的方式飞行。实际上，他们有一个他们可以选择的方向或者他们可以飞的方向，他们可以直接飞向那个方向。他们能够在一系列不同的风力条件下做到这一点。例如，如果它们有一些好的、有利的顺风，可能会把它们吹向西南方向，朝着它们想要迁移的方向，它们就会飞得离地面高一点。大概在300米左右。然而，如果有风直接吹向它们，比如逆风，甚至是侧风，它们实际上会调整航向来补偿风的漂移，我们发现这真的很有趣。它们在离地面较低的地方也会这样做。 So probably within that first 50 metres where they were somewhat buffered from the wind, but able to control their headings better.
克里斯:对于这样一个简单的生物来说，这是非常有效的飞行技巧。
迈尔斯:是的，当然。关于昆虫对风的反应，我们已经知道了很多。因此，有研究表明，例如，蝴蝶在白天可能会飞得更低一些。我们当然看到一些昆虫可能只是顺着风飞，但在这种情况下，它真正揭示的是，我们已经思考了很长时间的事情是，许多昆虫并不是真正的被动迁徙，而是非常主动的迁徙。所以它们不只是被风吹来吹去，它们真的在选择它们想要去的方向，真的在调整它们的路线和飞行路径来实现这一点。
克里斯-当关于帝王蝶的研究发表时，帝王蝶在美洲进行了惊人的长途迁徙，它们也做了一些有趣的事情，它们把生物钟设置在太阳所在的地方。所以它们知道现在是一天中的什么时间，并将其与磁场对齐，这样它们就能一直以太阳为导向，但随着它们的生物钟滴答滴答，它会补偿太阳在天空中的运动。你的昆虫当然是在夜间飞行。所以可能会有一些没有月亮的夜晚。所以他们跟随的不可能是视觉上的东西。那么它们是如何得到从A到B的直线的呢?
迈尔斯:所以我们认为它实际上可能是一个导航器机制的混合体。他们可能用的是磁罗盘。所以他们对地球磁场有一定的了解，但也可能是一个视觉指南针。我们知道鹰蛾的视力很好，但它们可能会使用更一致的线索，比如山口——高山山口或其他景观特征。当然，当我们飞行时，我们确实注意到飞蛾前进的一些方向实际上与可能的视觉线索相匹配。澳大利亚波贡蛾的一些研究表明，这种蛾子实际上可以利用地球磁场和视觉线索的组合来导航。
古代的氧气来源是碎石
纽卡斯尔大学的Jon Telling和Jordan Stone
大约23亿年前，地球的大气成分发生了巨大的变化:氧成为了一种丰富的元素。这在一定程度上是由于一种叫做蓝藻的微生物的进化，它具有光合作用的能力，可以捕捉太阳的能量来制造食物，并在这个过程中释放氧气。但如果我们试着看看在这次大氧化事件之前，周围有多少氧气，氧气从哪里来，以及是什么在使用氧气，就不那么清楚了。然而本周，纽卡斯尔大学的研究人员揭示了在早期地球上，破碎的岩石、水和热量是如何释放氧气的，而氧气反过来又可能影响生命的进化和繁荣。Julia Ravey向Jon Telling和Jordan Stone(注定要成为地质学家!)讲述了这些发现，Jon解释了在光合作用之前氧气是如何产生的……
乔恩:其中一个来源实际上是大气中的水。所以当水上升时，会与紫外线辐射相互作用，这实际上会开始分裂一些水，在这个过程中形成像氧气这样的物质。所以人们认为，即使在蓝藻进化之前，大气中也会有微量的氧气，但浓度非常非常低，与今天相比可以忽略不计。还有一些理论认为，氧气可能来自地质来源，也可能来自岩石。所以也许某些类型的岩石，如果被碾碎，可以产生少量的氧气。
朱莉娅:如果我们考虑这个理论，我们可能以某种方式从岩石中获得氧气，乔丹，你是如何在实验室中重建这种环境的?
Jordan:我们从硼硅酸盐小瓶开始——玻璃小瓶——我们想确保没有像大氧化事件之前那样的氧气环境。所以我们主要研究的是海洋下的地下区域。岩石类型是玄武岩和橄榄岩。我们粉碎这些岩石来模拟地震活动，地震活动粉碎了这些岩石，产生了我们一直在寻找的反应表面。所以我们把这些加到小瓶里，都是在完全含氮的条件下，然后我们加入无氧水，我们用氮气使其起泡，然后用氮气填充空气，小瓶的顶部空间，在我们应用不同的温度制度之前密封它们。
朱莉娅:当你这样做的时候，你发现了什么?
乔丹:首先，我们发现在较低的温度下，我们可以在80摄氏度左右的温度下产生氢气。然后岩石做了一件奇怪的事它们开始产生过氧化氢，这真的很令人兴奋因为过氧化氢可以自然分解成氧气和水或者微生物自己也可以通过酶，把过氧化氢转化成氧气。
朱莉娅:如果岩石以这种方式产生氧气，你知道这是否会影响当时生活在地球上的微生物生命吗?
乔恩:嗯，我们不确定，但我们可以肯定它可能产生了影响。有些人回到过去，试图从遗传学，从现有的生命中重建生命的样子，看看所有生命的共同点，然后回溯到生命的起源，第一个存在的细胞。他们从这些基因研究中发现，生物体喜欢热的天气。有基因证据表明最初进化的生物是喜热的它们使用氢气，就像我们做过的一些实验一样，但有趣的是，它们含有处理氧气和过氧化氢的基因;这些东西在地球早期根本就不存在。也许我们从这些实验中得到的一些结果可以帮助解释这一点，我们已经发现了产生更大量的局部氧气浓度的潜在机制，过氧化氢和氧气，这可以帮助解释也许早期生命可能使用这些化合物以及它如何影响早期生命周围的化学;也许是海底的裂缝。甚至可能在生命进化之前对生命前的化学反应有贡献。
朱莉娅:那么，乔丹，这些微生物喜欢生活的温度和你在实验中看到的温度之间是否有匹配，你在岩石中看到的温度，在化学上的变化?
乔丹:是的，那很令人兴奋。我们发现，这与我们认为的最早生命形式存在的条件非常吻合。所以我们认为早期的生命形式可能是超嗜热动物。所以它们喜欢生活在高温环境中。我们发现只有在这样的高温下才会产生过氧化氢，这与我们认为在那里生存的生物非常吻合。
机器人教蚂蚁双人跑
Nigel Franks，布里斯托尔大学
不仅仅是我们人类会坐在教室里向老师学习智慧，蚂蚁也会这样做。蚂蚁专家奈杰尔·弗兰克斯向威尔·廷格尔解释说，蚂蚁通过一种被称为“串联跑”的过程来学习如何找到更好的食物和筑巢地点，在这种过程中，有诀窍的蚂蚁老师会给学生带路。为了探索这是如何工作的，他们建造了一个卧底机器人蚂蚁....
奈杰尔:我们的演示是第一个在非人类动物中进行教学的严格证据，但我们使用了个体作为教师的定义，首先，教师在一个天真的观察者面前改变自己的行为。其次，它本身有一些初始成本。第三，为了树立一个榜样，以便，第四，其他个人可以更快地学习。所以他们有这四个条款，基本上，在蚂蚁的串联运行中，串联领导者符合所有四个标准。因此，根据这个严格的定义，我们能够证明双人跑在非人类动物中是合格的教学。
所以为了更好地理解这种行为，为了所有的意图和目的，制造了一个机器人蚂蚁。为什么这被认为是实验的必要条件?
奈杰尔:我认为，如果你能做出一些有用的东西，那就表明你基本上理解了这个过程的关键。机器蚂蚁不是我们任何人都能认出的蚂蚁，但谢天谢地，蚂蚁确实认出了它。从本质上讲，它是一个连接在一个很大的龙门上的针头，这是一种在平面上二维移动物体的架空装置。针头是一个带有来自捐赠蚂蚁的适当信息素的黎明。这些信息素通常是串联领导者用来让一个幼稚的个体跟随它的。最关键的是，这个人工机器人能够教蚂蚁路线。因此，我们不仅能够将一只蚂蚁从旧巢引导到一个更好的巢，而且我们还能够观察到这只蚂蚁已经调查了新巢，并且可能认为它确实是一个有价值的资源。我们可以跟踪它的返回路线，并证明它真的学会了一条非常有效的回家路线。
关于蚂蚁如何互相教育，有什么重要的发现?
奈杰尔:所有这些实验中最能给人启发的是那些意想不到的事情，当真正的蚂蚁带领一个串联跑的时候，它们会轻拍它们的胃，胃是它们的底部，为了更好的表达，它们会周期性地轻拍它们的胃，几乎肯定会留下痕迹。有趣的是，领队和随从们在回家的路上都没有盲目地沿着那条路走，但也许这是一条安全线。但我们没有机器人领导来做这些。我们注意到的是，几乎可以肯定的是，在领队没有留下痕迹的情况下，后面的蚂蚁开始自己留下痕迹。我认为最奇妙的事情是，通常一个串联的追随者，如果它真的喜欢一个新的巢穴，就会自己串联起来，成为领导者，并留下踪迹。所以如果它有这样的行为，把它拟人化，天哪，这个机器人做得不是很好，所以我要自己来铺设道路。在这一点上，我很愿意相信这是蚂蚁中另一种故障安全机制的证据。当我在布里斯托尔管理实验室时，我生活中的主要任务是试图迷惑蚂蚁，让它们表现出奇怪的行为。从某种意义上说，在我们每天的实验生活中，我们都在给他们设置难题。我只记得有一两次他们无法解决这些谜题。 And the reason they were so good at it is that they have backup mechanisms that enabled them to solve problems. They are marvellous creatures. They really are.
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