如果你给植物浇水过多会发生什么?重力是如何工作的?一个我们是否应该取消大规模活动来控制冠状病毒？现在是节目的问答时间，本周菲尔·桑索姆邀请了一组聪明的专家:植物生物学家纳迪亚·拉德兹曼、粒子物理学家克里斯·罗杰斯、生物考古学家艾玛·波默罗伊、病毒学家兼裸体科学家克里斯·史密斯。准备好满足你的好奇心吧……
在这一集里
来看看这个小组:山药豆子和口罩
剑桥大学Nadia Radzman、Emma Pomeroy和Chris Smith;克里斯·罗杰斯，卢瑟福·阿普尔顿实验室
在我们开始提问之前，是时候让菲尔·桑索姆介绍这个小组了……
菲尔-让我们从娜迪亚开始吧。嗨,纳迪亚。受欢迎的。
纳迪亚-你好。
菲尔:今天你给我们带来了什么呢?
娜迪亚——我有一张我正在研究的植物的一部分的照片。这种特殊的作物实际上是一种被遗忘的作物或未被充分利用的作物，或者它的另一个术语是孤儿作物，这是一种曾经被传统消费的作物，在这种情况下，在非洲。
克里斯-你想让我为你描述一下吗?因为这看起来像一堆根，有些根上有凸起的部分，所以就像根肿了起来，变得很胖。这些东西有多大?
娜迪亚:我觉得比苹果大一点。
克里斯:那就很大了。我可以猜猜看吗?艾玛，你觉得这些是什么?
艾玛:它们看起来有点像红薯之类的东西。
菲尔-是的。是山药，土豆还是别的什么?
娜迪亚:它是块茎，红薯，我猜是山药，它们是经过改良的根茎。然而，这种特殊的植物属于豆科植物，所以它与土豆甚至甘薯完全不同。它叫非洲山药豆。
菲尔:这是被重新发现的东西，你正在寻找
纳迪亚:是的。因为它是一种被遗忘的作物，它是一种孤儿作物。它曾经在非洲被消费，但现在只有农村地区还在种植。贫穷的农民实际上种植它们作为安全作物。但现在我正在研究它们，因为对这种特殊的植物一无所知。
菲尔-重新发现的作物。太棒了!让我们继续，因为在Nadia旁边的是Chris Rogers，他是粒子物理学家。嗨,克里斯。
Chris R -你好。实际上我是一个加速器物理学家。意思是我设计粒子加速器。这里有一个微妙的区别。
菲尔:嗯，你带来了什么给我们看?
Chris R -所以事实上，我带来的是一个粒子加速器，我要给其他嘉宾看看。它看起来像一个黑色的小箔纸。它只有一张非常小的扑克牌那么大，实际上只有一微米厚，和细菌的厚度差不多。这就是我们把光束送入粒子加速器的方法。
菲尔-是什么做的?
Chris R -所以它是由碳构成的。
菲尔:所以那是一层极薄的碳?
克里斯R -极薄的碳片。
Chris S -这到底是做什么的?
克里斯·R -所以我们要做的是，当我们想让粒子束进入加速器时，这真的很难。想象一下，当我们从粒子开始的时候，我们从一个装有氢气的气瓶开始，我们在氢气上点燃火花，离子就出来了。所以我们电离气体。我们加速光束，然后让它进入环形加速器。如果我们把质子放入环中，那么当质子再次回到起点时，这些质子会相互碰撞我们就不能把质子正确地放入环中。我们要做的是加速一种叫做H -离子的铁离子。所以这里不是质子，而是一个质子连着两个电子。当这些氢离子穿过这层很薄的薄膜时，它会把这些电子撞掉。然后我们可以把这些质子带到环里。
Chris S:所以这基本上是粒子加速器的交通管理。
克里斯·R -就是这样。
菲尔:我们一定要回到这个领域，但是现在我们有艾玛·波默罗伊，我们小组的第三位嘉宾。艾玛,欢迎你。你带来了什么?你是个生物考古学家。
艾玛:是的，我是。是的。我带来了一个模型，一个尼安德特人头骨的复制品，我们称之为沙尼达尔1号。它来自伊拉克库尔德斯坦的沙尼达尔洞穴，我目前正在那里进行挖掘工作。但这家伙早在20世纪50年代就被发现了。
菲尔:太棒了。它看起来非常非常像人类的头骨。
艾玛:实际上尼安德特人和我们非常相似。如果我们纵观人类进化的整个过程和我们的血统，他们离我们并不远。他们的眉脊和脸更健壮，脸的中间部分更突出。关键是，他们没有下巴。所以我们现代人的特征之一就是我们有一个非常突出的下巴，而尼安德特人没有。但除此之外，它们看起来和我们很像。
我能问一下，他们第一次出现是什么时候吗?
艾玛:这个问题问得好。我们看到的物种拥有大约45万年前的一些特征。所以我们认为大概是在30万年前或者更近一点。和现代人类差不多在同一时间。
克里斯·S:那么在进化树上是否存在某种分裂?所以我们的祖先既是尼安德特人又是像我们这样的解剖学意义上的现代人，他们各走各的路有一条路把他们带到了尼安德特人的谱系上，一条路变成了我们。
艾玛-没错。所以如果你想象一下回到我们的直系祖先和尼安德特人的直系祖先之前，我们的祖先在那之前实际上是分化的。所以他们中的一些人搬到了欧洲，最终进化成了尼安德特人，还有一些人留在了非洲，最终进化成了现代人。在那之后，现代人扩散到欧洲和亚洲，尼安德特人最终基本上灭绝了，除了我们今天许多人携带的少量DNA痕迹。
最后，在我们的座谈小组中我们请来了一位想必大家都很熟悉的声音，他是克里斯·史密斯，剑桥大学的病毒学家。克里斯，你好吗?
是的，我很好。
菲尔:坐在桌子的另一边是什么感觉?
Chris S -我很紧张，因为我们要做测试了，我总是以羞辱所有的客人为乐，而你让我成为小组成员!我们应该说，你让我成为小组成员的原因是因为你知道世界正处于一种我们试图不称之为大流行的疾病之中。所以我们认为，让人们有机会就这种正在传播的新型冠状病毒提出一些问题可能会很有趣。因为我一直在做这样的事情，所以我想如果人们想问任何关于这方面的问题，我可以帮助他们。
菲尔-现在是时候了!让我把它扔给你们三个。你们有什么观点或问题想和Chris分享吗?
艾玛——我们听到了很多关于我们应该做什么和不应该做什么的建议，以避免感染冠状病毒并传播它。那么口罩有用吗?护手胶有用吗?
你在做什么不一样的事吗?
艾玛:没有，因为我总是很小心洗手之类的事情。但我应该这样吗?
有人在做什么不一样的事吗，克里斯?
Chris R -我周五感冒了，所以在家工作，但也许这意味着你们需要离我远点。
你喜欢他来演播室的方式吗?坐在我们所有人对面，和我们所有人握手，现在他告诉我们他感冒了!
菲尔，我半秒前不小心喝了克里斯的水杯。
克里斯·R -我们稍后会等你咳嗽。
Chris S:口罩问题的答案实际上可能只是为了省钱。所以不是在医院使用的口罩是没有效果的，这有两个原因。一个是人们倾向于错误地使用它们。他们穿上，脱下，穿上，脱下，摸遍全身。例如，当他们想要吃喝东西时，当他们接触到口罩时，病毒颗粒可能会从他们接触过的表面转移到口罩内部。所以它会自动将病毒带到他们想要远离的地方。另一个原因是，由于你呼吸中的水分，它们很快就会受潮，这意味着病毒颗粒可以非常有效地穿过口罩的缝隙。而且口罩的严密性也不是很好。纤维之间有很大的间隙，就像病毒一样，直径约为1万分之一毫米，就像泰晤士河下面的隧道一样。它绝对是巨大的。 So no obstacle whatsoever for the virus.
它们也往往穿得不合适。人们会在两边留下很大的缺口。所以当你呼气或吸气时，它只是把空气从房间里吸进来，吸到旁边。所以这可能是对口罩的否定，我会帮你省钱。我跟别人说过，去买瓶啤酒吧，因为你会更喜欢啤酒在嘴里，而不是戴着面具。考虑到目前正在发生的暴利，你可能会花更少的钱。它会给你同样的保护，如果不是更多的话。它也会更有趣。
如果你给植物浇水过多会发生什么?
这个问题是梅尔问植物科学家纳迪亚·拉德兹曼的。
纳迪娅:如果你给植物浇水过多，土壤周围就会有死水，对吧?这样就会产生内涝效应。在所有的植物组织中，你都需要氧气。所以如果你有一个浸水的植物，这意味着它不能再获得氧气，这将创造一个低氧环境。
克里斯·S:那么水培法是如何工作的呢?因为你总是把根放在水里晃来晃去，不是吗?
娜迪亚-是的，水培法有两种。在大规模水培中，水是充气的所以不会有低氧效应。另一种是被动方法，只有一小部分根部接触到水，所以植物仍然很快乐。
菲尔-但除此之外，它似乎真的溺水了，因为它没有足够的氧气。
Nadia:它快要淹死了。所以如果是低氧环境，你就不能吸收植物内部的水分。
Chris S:嗯，我想说的是，生活在水中的植物呢?
所以它们的根有特殊的修饰。这些组织被称为通气组织，它们实际上储存的是空气!为植物提供氧气。
克里斯·S:他们在那里抽水吗?那么空气是如何进入这些身体的呢?
娜迪亚，其实我也不确定。
克里斯·S——我知道如果你把睡莲横切过来，它的茎上有很多中空的空隙。
纳迪亚:是的。这实际上是为整个植物提供氧气。
重力是如何工作的?
托尼通过网络发送了这个，所以粒子物理学家克里斯·罗杰斯接手了…
Chris R -我有个坏消息，坏消息是没人真正知道。
菲尔:哦，不!
克里斯·R -我很抱歉。但我可以告诉你我们所知道的。在17世纪，牛顿和胡克一起发现了万有引力定律，他们也发现了一些关于力的东西。所以当我们有一个力时，我们推一个很重的东西，我们让它加速一点;如果我们推一个很轻的东西，我们会使它加速很多。这是牛顿著名的物理定律之一。然后万有引力定律说一个很重的物体会比一个很轻的物体吸引更多的东西。爱因斯坦是个聪明的家伙，对吧?所以他来了……
菲尔——我听说过，是的。他的名声很好。
克里斯·R -他有，不是吗?所以他在20世纪初出现，他说了什么，他有一个顿悟的时刻，他实际上是在想，等等，你已经有了两种不同的质量定义。一是质量产生了巨大的引力，将物体强烈地拉在一起。另一个是，如果你有一个非常大的物体，真的很难推动它。如果我们说质量的这两种定义实际上是相同的，会发生什么?这就是所谓的等效原理。所以和他的另一个原理一起，协方差原理，即物理定律无论你移动多快都是一样的原理，他把这些原理结合在一起，形成了一个新的引力理论，把它看作是一种时空的曲率，因为你无法分辨它是否只是一个加速度，或者你是否靠近一个有引力的物体，比如一个大行星或类似的东西。
菲尔-我不太明白你是怎么得到弯曲时空的。
Chris R -这是个有趣的问题。所以如果你想象，例如，在弯曲的时空中…
菲尔——我无法想象。我不知道那是什么样子。
克里斯·R -不，你有!
菲尔-娜迪亚?
是不是和越来越接近黑洞，一切都扭曲了一样?这是…
克里斯·R -如果你绕着地球走，就像绕着弯曲的时空走。如果你从赤道出发，向北走，最后当然会到达北极。不管你从哪里出发，你最终都会到达北极。弯曲时空是因为平行线不再平行。
人们经常用这个比喻，把一个很重的保龄球扔到蹦床上，这会使蹦床向下扭曲，使蹦床向下弯曲。如果你在蹦床上滚一个球，它就会滚下山。题目说，这是时空曲率的二维表示，如果你把空间想象成蹦床表面的织物。这是一个合理的近似吗?
Chris R -这实际上是一个可爱的比喻。这是完全正确的。它确实展示了时空是如何弯曲的。
所以弯曲的时空，这就是我们剩下的吗?
Chris R:所以一些理论学家出现了，他们说我们可能有一种亚原子粒子叫做引力子。引力子很难被发现，因为我们认为引力是一种非常弱的力。但还有另一个更根本的问题。如果我们把这些引力子放到我们的理论中，结果是引力子在理论中不起作用，你会得到无限的力，这显然不是物理上的。所以在我们观测到引力子之前，它只是一个理论。
古人和我们今天有什么不同?
这个问题来自亚当，生物考古学家艾玛·波默罗伊给出了答案……
艾玛:这是个好问题。所以如果我们说的是现代人类，我们自己的物种，我们已经存在了大约30万年。事实上，在那段时间的大部分时间里，我们都是狩猎采集者。所以我们通过狩猎和采集来获取食物而不是种植庄稼之类的。所以我们祖先的一些特征就是他们比我们活跃得多，所以他们的骨头实际上比我们的要强壮得多，因为我们的骨头强度取决于我们一生中有多活跃。我们想象过去的人要矮得多，对吧。我们现在更高了，但事实可能并非如此。直到大约一万年前。事实上，欧洲人的身高和我们今天差不多，部分原因是他们的营养很好，但他们没有我们现在的疾病负担。这与农业和定居有关。
克里斯·S:艾玛，你看到那篇论文了吗?这篇论文来自美国，研究了数百年的医疗记录，发现我们今天的气温要低一些。
艾玛:是的，我的意思是，这是一个非常有趣的研究，我认为它符合这个模式。所以也许几万年前的人类并不比现在矮多少，但如果我们回到几百年前，人类就比现在矮很多。也许其中一件事消耗了他们的能量，就是抵抗感染和一直保持较高的体温。非常有趣。
克里斯·R:这些变化是遗传的还是环境的?
艾玛:答案可能两者都有。这很难。所以像身材这样的东西，很难确定，因为它是由许多不同的基因决定的，甚至有几百个。我们发现很难追踪它是如何变化的。但最近的一些研究表明，实际上，身高的基因已经改变了，但像身高和骨骼的健壮性，也就是骨骼有多强壮，也有很大的环境因素。
菲尔-娜迪亚?
如果我们和我们的祖先有很大的不同，那么旧石器时代的饮食有多大关系?
艾玛:这真是一个有趣的问题。所以我认为从我们进化生物学家的角度来看，古饮食并不是真正存在的东西，所以人类生活在世界各地，有各种不同的饮食，作为狩猎采集者。没有哪一种饮食我们可以说:这就是我们应该吃的。所以，不幸的是，古饮食并不是一个很有说服力的论点。
我应该推迟化疗以避免COVID-19吗?
听众Lorna向病毒学家Chris Smith提出了这个重要的问题。
克里斯·S:目前，冠状病毒在人群中的风险很低，所以你遇到它的几率很低。但你的担心是对的，因为风险更大的人是那些免疫系统不如那些免疫系统功能完善的人工作得好，化疗药物的作用方式，不是唯一的，但其中一些，是关闭细胞分裂的方式，这包括你的免疫系统。所以它也会导致免疫系统停止工作。目前，乳腺癌对你健康的风险几乎肯定会高于冠状病毒感染带来的风险。
现在，如果你担心这个，你可以做两件事。如果你需要去诊所预约，那么每个去诊所预约的人都应该，如果他们有任何感染的症状，出于礼貌，应该打电话给诊所并警告他们，因为这意味着诊所可以在名单的最后看到那个人，他们不会坐在满是没有感染的人的候诊室里给他们注射。所以如果我们都这样做，我们都可以依靠别人来做，那就意味着你不会有风险说，诊所预约。一般情况下也是一样。
与此同时，你可能会想，当我处于更高的风险中时，我不愿意出去参加大规模的集会和活动。这同样适用于任何类型的病毒感染，无论是流感还是普通感冒，因为所有这些都会引起更严重的感染在服用这些药物的人身上，这些药物会暂时抑制免疫系统。在这种情况下，你可能会说，好吧，我要用常识性的方法，我要远离那些明显有症状的人。我要警告我的朋友和家人，听着，如果你有某种症状，或者你感觉不太好，不要在你有症状的时候过来。别来看我。等到你感觉好些了，同时不要去各种各样的地方，那里会有很多你不能提前警告的人，然后一旦你结束了化疗的过程，希望你都好了，一切都应该恢复正常，风险会过去，你会再次好起来的。
为什么植物喜欢温暖的土壤?
听众格兰特提出的这个问题让我们越来越感兴趣。植物生物学家Nadia Radzman回答了这个问题……
温暖的土壤对两件事很重要。一个是生长和营养吸收。所以较低的土壤温度实际上会增加水的粘度，也会降低根部吸收水分的渗透性。这就会影响养分的吸收，因为这就像根到茎的运输，通过木质部，需要水。所以这对植物的生长影响很大。另一个是发芽，但这有点棘手，因为种子实际上需要低温期，才能打破休眠。然后当它在一个温暖的温度下，当你可以看到，从冬天到春天，它开始在温暖的土壤中发芽。
菲尔:所以部分原因是水和营养物质更容易流动;部分原因是它只是触发了种子发芽本身?
纳迪亚-是的。实际上，冬眠的打破是因为冬季的低温。有两种不同的激素在调节这个。一种是脱落酸，它抑制发芽另一种是赤霉素酸。这就促进了发芽。在冬季的低温下，赤霉素酸增加，脱落酸减少。这就打破了休眠状态。所以当春天来临时，它可以生长。
菲尔-克里斯·史密斯?
Chris S - Nadia，这是一个极端的温度，但是火的热量和燃烧的产物也可以刺激一些种子生长，不是吗?因为我在澳大利亚的一个朋友通过燃烧纸巾碎片发现了这些分子，他们把这些分子拿出来并展示了它们会让一些种子发芽，这是怎么回事?
纳迪娅:实际上，烟雾中有一种叫做卡里金的粒子，这实际上是一种植物激素。所以这实际上来自于烟雾这也是为什么一些种子在火灾后会开始发芽的部分原因。
为什么种子想要这么做?为什么火灾后对植物生长有益?
娜迪亚:这是森林自身循环的一部分。比如澳大利亚的一些森林就需要这种特殊的循环。
太阳风暴是由什么组成的?
凯蒂问了这个物理问题，所以我们把它交给了克里斯·罗杰斯……
太阳风暴是一个非常有趣的现象。这与太空天气有关。我们在地球上看到的是，我们看到地球的磁场实际上发生了变化，我们看到了极光的奇妙光芒，带电粒子从太阳飞向地球并撞击地球。你会得到带电的等离子体，这实际上改变了地球的磁场。
菲尔-那些粒子是什么?
Chris R -通常它们是质子，离子，或者电子。所以太阳主要是由氢和少量氦混合组成的。所以通常你会从氢和氦中得到离子，以及与这些离子相关的电子。
菲尔:这有什么影响?当所有这些粒子撞击地球和大气层的时候?
Chris R -所以如果这是一个小的太阳风暴，那么你会看到一个非常明亮的极光。所以在遥远的北方，整个天空都亮了。非常明亮的太阳风暴，你可以得到惊人的效果。19世纪有一个著名的事件叫做卡灵顿事件，在电刚发明的时候，人们发明了电报线。电报线，真的会着火。你会从电线上得到这些很大的火花。
地球能那样增加质量吗?Chris，我问你这个问题的原因是，Steve Rampley，刚刚给我们发了一封电子邮件问道，“地球的质量在变化吗?”有一种方式是地球的质量会因为来自外太空的粒子而改变吗?”
Chris R -这是个有趣的问题。我不知道地球的质量是否会改变，但我知道太阳的质量会改变。太阳在释放这些高能粒子的过程中慢慢失去质量，这些粒子飞向星系间介质所以太阳本身也在失去质量。
Chris S:它是不是也在失去质量，因为它以光的形式向我们发送能量?这些光一定来自于一个过程，它消耗了太阳的质量，从而产生了向我们辐射的能量。所以它也会因为这个原因失去质量。
Chris R -这是一个很好的观点。当然，爱因斯坦再次告诉我们，爱因斯坦，那个聪明的家伙，他告诉我们质量和能量是可以互换的。当氢聚变发生时，氢聚变成氦氦的质量小于氢的质量。
史前人类有牙齿问题吗?
我们向生物考古学家艾玛·波默罗伊提出了这个听起来很痛苦的问题……
艾玛-是啊。我的意思是，如果我们想想今天的牙齿问题，我们会把它们与吃太多糖联系起来。所以我们有蛀牙之类的东西，我们必须把它们填满。虽然在我们有精制糖和这类食物之前，人们没有那么多，但他们仍然有这些问题，我们可以看到牙齿问题的证据，这实际上可以追溯到恐龙，但肯定是人类，这部分取决于他们吃什么。因此，即使是一些我们认为饮食非常健康的狩猎采集者，他们的饮食中没有太多的糖，在一些人群中，他们实际上更多地依赖含糖的水果，例如，他们实际上可能有很高的蛀牙率，这与今天一些吃精制糖的现代人群相似。
菲尔-然后你就得面对它?
艾玛:是的，我的意思是在看牙医之前，这可能有点像一场噩梦。我们确实看到有人尝试治疗龋齿或牙齿损伤。我们有可以追溯到14- 15000年前的例子。他们用沥青之类的东西来填充洞和头发之类的东西。
菲尔-哦，听起来很痛苦!
艾玛-是啊，听起来不太好。有一个来自大约6000年前，他们试图用蜂蜡填补牙齿上的裂缝，我觉得这听起来好一点。但再往前看，我们可以看到所谓的近端间沟。这些是牙齿之间的凹槽，它们实际上是在牙齿之间粘东西，比如棍子或羽毛，或者其他东西，可能是为了缓解疼痛。他们这么做太久了以至于在牙齿上挖出了一个凹槽。
不只是剔牙吗?它们试图从牙齿间清除肉屑和其他渣滓。
艾玛:但它往往发生在特定的牙齿之间，这表明这是特定牙齿的慢性问题，或者只是一种特殊的行为。所以某人的个人习惯。但在某些情况下，有一个尼安德特人的例子，我们可以看到他们有牙周炎，牙龈的炎症，他们很可能一直在努力减轻与之相关的一些疼痛和不适。
Chris S:所以你可以看到那里的腐烂和刮削的痕迹。
艾玛:是的，在这种情况下，你可以看到实际上支撑牙齿的骨头，由于牙龈感染而开始萎缩。但我们并不是在所有情况下都看到这种情况。所以有时可能只是人们坐在那里，因为无聊或其他原因而剔牙。
菲尔:这一切都让你感激今天的牙医，不是吗?
艾玛:当然。这就是我在实习时经常对学生说的话。
什么是轻微的冠状病毒感染?
听众保罗向病毒学家克里斯·史密斯提出了这个问题。
克里斯·S:这当然是真的，如果我们看一下数据，我们现在看的数据主要来自中国，因为很明显，他们在病例数量和数据收集方面领先于世界。这可能会变得更加清晰，因为其他国家，比如意大利，有很多冠状病毒病例，还有英国，我们将加入进来，贡献我们自己的数据。
目前，那里很少有孩子感染了这种病毒，或者有严重的后果，或者死于这种感染。绝大多数病例发生在老年人身上。绝大多数死亡病例都是非常老的人，看起来男性的死亡率比女性高得多。虽然这是一种机会均等的病毒，但它似乎同样感染了男性和女性。那么，为什么孩子们似乎不明白呢?
实际上，我认为正在发生的是，我们必须推测，因为我们还不确定，这将变得更加清晰，但我认为可能发生的是，孩子们没有明显的症状，所以他们没有接受检测，所以他们没有在数据中登记为感染，但他们已经感染了。他们以一种非常温和的方式接受了它。水痘也有点类似。如果你想一下，当我们小时候得水痘的时候，在英国这样的国家，90%的人都得过水痘。我们大多数人都是在生命的最初几年感染的，我们会得到两三个斑点，也许更多，但我们得到的是非常轻微的感染。如果你在年老时不幸得水痘，你可能会受到更严重的感染，而且有很多病毒确实会随着年龄的增长而产生更严重的症状。所以很可能在这种情况下，它也在做同样的事情，孩子们感染了它，他们出现了非常轻微的症状，我们不会认为这是，哦，他们得了这种冠状病毒。他们没有经过检测，所以他们逃避了审查，这给了我们一个错误的印象，他们要么没有受到影响，要么已经免疫了。据我们所知，还没有人对这种病毒免疫，因为它是新的。所以之前没人见过。 No one has immunity, and that's why it has the potential to spread across the entire world population.
小测验:从软的东西到奇怪的天气!
剑桥大学Nadia Radzman、Emma Pomeroy和Chris Smith;克里斯·罗杰斯，卢瑟福·阿普尔顿实验室
现在是我们著名的恶魔般的裸体科学家测试时间!获奖的是植物生物学家娜迪亚·拉德曼和粒子物理学家克里斯·罗杰斯，他们的对手是生物考古学家艾玛·波默罗伊和病毒学家克里斯·史密斯。有一切可以为之奋斗……
菲尔:测试时间到了!这是你们期待已久的节目的一部分，我们的小组成员将为超越价格的奖品而竞争:这将被授予裸体科学家本月的大脑。我们将把你们分成一队，那是Nadia和Chris Rogers;你们的对手是2队，也就是你们，艾玛和克里斯·史密斯。我希望你们准备好了，因为现在是第一回合。这一轮叫做Count 'Em Up。好了，一队，这是第一个问题。你认为哪一个更多:是世界上最大的超级计算机中的晶体管，还是普通人体内的细菌?
Chris R:所以我可以在超级计算机方面帮助你，因为我知道这是一台百亿亿次的机器，我想他们现在已经有了两个百亿亿次的机器，但是我帮不了细菌。
娜迪亚:有很多细菌。我认为细菌的质量在很大程度上构成了人体重量的一部分。我想说是细菌，但我不太确定。
菲尔-你觉得呢?我得给你施压了。
克里斯·R -我要让娜迪亚受苦!
娜迪亚-我不确定!
克里斯·R -因为如果娜迪亚选择了，之后我就可以怪她了。
娜迪亚:因为细菌分裂得非常非常快。我会说是细菌……
你是说细菌吗?
纳迪亚:晶体管是不能分裂的，对吧?
菲尔:这是不对的!是的，答案是晶体管，因为最近对人体内细菌细胞数量的估计是大约30万亿个，但是世界上最大的超级计算机峰会——它属于美国能源部——大约有74万亿个晶体管。有两个篮球场那么大。让我们转到第二组。那是你，艾玛和克里斯·史密斯。那么第二个问题，哪个有更多:天空中的鸟——我应该说是世界上的鸟，这只是一种诗意的表达方式——还是普通人大脑中的神经元。
克里斯·S -嗯。
艾玛:哇，那太难了。
克里斯·S -人类大脑平均有1000亿个神经细胞。
艾玛:我甚至都猜不出有多少只鸟，但我会选鸟。但我不太确定为什么。
地球上有超过一千亿只鸟吗?相当高。
艾玛:确实很多……
世界上有77亿人。
艾玛:没错，但是鸟类可以小得多，不是吗?
克里斯-是的。所以我们是说鸟类的数量大约是人类的10倍吗?实际上，这似乎很有道理。
艾玛-貌似有理，但我不确定这是否正确。
菲尔-你会同意吗?
克里斯-那我们应该选什么呢?
艾玛-哦，我不知道!
克里斯-鸟?
艾玛-对，我们来画鸟吧。
克里斯S -鸟。
菲尔:没错!
克里斯-放那儿!看那个。我们开了个好头。
菲尔-对，碰拳。太好了。
到目前为止我的名声还完好无损。
菲尔-干得好。最后一次估计是在20年前;估计在2000亿到4000亿之间。这么大的界限，因为鸟类很难估计。可能是下降了，但人类的大脑大约有1000亿个——平均来说，实际上是860亿个。对下降的估计，我们得到的最大估计是自1970年以来的30%
脑细胞还是…这是人类的平均智力吗?
菲尔:世界上有鸟!所以我们可以很确定，它还没有减少到低于神经元数量的程度。所以鸟类赢了。好了，我们进入第二轮，第二组你在1号;一队，你们是零;所以当我们回到第一组时，一切都是为了这个。这一轮叫做软点。问题1:生活在安第斯山脉严寒地区的哪种动物，拥有被认为是世界上最柔软的皮毛?
克里斯·R -你知道生活在安第斯山脉的动物吗?
菲尔-克里斯·史密斯，你看起来很热心。你知道答案吗?
克里斯-我想我知道，但这不是我的任务，对吧?
菲尔-不不不。
Chris S -我能得加分吗?
菲尔-一点也不!
娜迪亚:是美洲驼吗?
Chris R - Llama!来吧，羊驼!
Nadia -我不确定，但是…
菲尔-你是说美洲驼吗?
Chris R -我觉得羊驼…我会说是羊驼。不过这次我来背黑锅。
娜迪亚-好吧。
菲尔——恐怕这是不对的。
克里斯·S:是栗鼠吗?
菲尔-这确实是一只栗鼠。克里斯干得好!抱歉，娜迪亚，这一轮我选错了克里斯，我道歉。但就是这样。这是一只栗鼠，这是它的照片。
它们真的很蓬松……
菲尔-这是一种小啮齿动物，它有……每个毛囊至少有50根细小的毛发从里面长出来。而且它非常柔软蓬松，不能泡在水里，因为它不会很快变干，还会滋生细菌和真菌，所以它必须泡在灰尘里。这是一种很酷的动物。好的，第二组:什么矿物定义了莫氏硬度表上的2号，这是你能用指甲抓伤的最低定义矿物。提示一下，它被广泛用作肥料。
Chris S:滑石在天平的底部，而钻石在天平的顶部。2等于多少?你是说这种矿物可以被划伤，这种莫氏2级矿物可以用指甲划伤?
菲尔-是的。第三，矿物质不能。但2号是最高的。
克里斯·S:我们把它当作肥料。所以这就是含有磷的物质。
艾玛:我想是的，但是……
磷酸钙?
艾玛——我想不出更好的猜测了。
克里斯·S -磷酸钠?钙?
艾玛-我们选钙吧。
菲尔-你是说磷酸钙?
克里斯·S:嗯，那是骨头。这很难。
艾玛-是的。
菲尔-我需要一个答案或者通过。
克里斯-磷酸钠。
菲尔-磷酸钠?恐怕这是不对的!不好意思，正确的答案在公式上很接近:是二水合硫酸钙，也就是石膏，如果你听说过的话。
克里斯-是的，石膏。这是巴黎石膏，不是吗?
菲尔-而且是用粉笔、石膏板和所有这些东西写的。
这就是我想要的。我跑题了。那么肥料从哪里来呢?
菲尔-它被用作肥料。以石膏的形式。
我可能会质疑这个，艾玛，但是……
菲尔:好吧，我们还是1-0进入了第三轮，这是一个特别可怕的回合，所以如果你还没有准备好，现在是时候了。这一轮叫做“怪异天气”。好了，第一组:我要为你们俩做的是描述一种特殊天气现象所需的条件，我想让你们告诉我这种现象是什么。好了，那么在下列情况下会发生什么天气现象呢?首先，大气中的强电场，通常来自雷暴或火山腐蚀;第二，这个场集中在一个弯曲的物体周围，比如船的桅杆尖;第三，这个区域周围的空气电离，变成等离子体。什么天气现象?
克里斯·R -肯定是闪电，对吧?它需要是一种特定的闪电吗?
菲尔-我不能评论。
Chris R -所以有一个著名的…圣埃尔莫之火，这是一种著名的闪电，与船只的桅杆有关。
Nadia:我同意Chris的回答，因为，是的，这是与等离子体、电、电荷有关的东西……
菲尔-你觉得呢?这就是你的答案吗?
克里斯·R -圣埃尔莫之火。
菲尔:没错!是的，也许我不该跟队里的物理学家说这个。所以这次你找对了克里斯!但是，是的，圣埃尔莫之火。它是围绕一个尖物体的电晕放电，它也适用于飞机的鼻锥。在过去，它被认为是一种宗教现象，实际上是许多水手的好兆头。第二组，这是第二个问题，这是为了夺回你们的领先优势。在下列情况下会出现什么天气现象?第一，乌云密布;第二，要么是倾盆大雨，要么是雨滴大小几乎一致的暴雨; and three, the sun breaks through those dark clouds and projects against them.
克里斯·S -哦，肯定是彩虹吧?
艾玛-但这似乎太明显了。但它只能是。
克里斯·S -肯定是彩虹。
菲尔-这是你的最终答案吗?
艾玛-是的，我想我们是这么说的。
菲尔-我不得不说这是半分。这样你们就能得到正确答案了。但完整的正确答案应该是三层或三层彩虹，这是一种相当罕见的天气现象，所以我没有让你容易。但那实际上是一道彩虹投射到天空中已经有太阳的那一边，所以你需要那些乌云在太阳旁边，否则你就看不见它，对比度不够。但它确实存在，有几个已经被发现;非常非常酷。
克里斯·S -那我们得半分吗?
菲尔:你得了半分，你就领先了……
克里斯·S:这就给了我们“本周大脑之星”奖，是吗?
菲尔- 2队，你们是本周的天才。
克里斯-嘿!大家来点掌声吧?
艾玛-差点就赢了!
菲尔:半分!
克里斯:真幸运。声誉完好无损。
为什么植物需要真菌才能茁壮成长?
这个问题出现在我们的论坛上，Nadia Radzman给出了答案…
娜迪亚:这种特殊的真菌，我们称之为丛枝菌根真菌。事实上，很多植物都与这种真菌有关。超过80%的陆地植物可以与这种真菌共生。所以这是一个双赢的局面。如果土壤中的磷酸盐含量很低，植物就会和真菌共生。因为真菌在土壤中有广泛的菌丝体网络，它实际上可以在土壤中寻找更多的磷酸盐，然后将其转移到植物中。菌丝体是真菌的线状延伸，它找到植物找不到的磷酸盐斑块，然后将其转移到植物中。作为回报，植物实际上会提供碳营养，将脂质反馈给真菌。
Phil -为什么植物不能自己做呢?找到那个特定的磷酸盐?
娜迪亚:啊，所以有时候根部周围会有一个枯竭区。这是因为它会吸收周围的很多磷酸盐。但是还有一种特殊的情况磷酸盐通常只停留在表层土壤中。显然因为根结点是往下的，所以它可以访问到很高的结点。所以真菌确实能帮上忙。
菲尔:它们几乎就像根的延伸，然后试图寻找磷酸盐?
纳迪亚:对，没错!是的。菌根是一种真菌。这种联系实际上可以追溯到4亿年前。这是一种非常古老的共生关系，甚至在陆地植物真正获得根之前。所以它实际上帮助防御系统获得所需的营养。
菲尔-克里斯·史密斯，你有问题吗?
不，我只是想说，我喜欢你的发根延伸，我开始考虑头发延伸，就像这是植物的头发延伸。这极大地增加了植物的收集面积。这一切的神奇之处在于，我是在20年前第一次接触到这个的当时我开始读到这个，整个物物交换经济，因为真菌和植物在交易:我给你一些营养来换取另一些。但实际上，如果真菌试图把树扯下来，那么树就会决定不再和真菌交易它们会很吝啬，不是吗?所以这是一种非常聪明的关系。
娜迪亚:是的，很多共生关系。我喜欢这样。他们很吝啬。
菲尔:那么问题的第二部分呢，真菌之间的关系对农业很重要吗?
纳迪娅:所以这显然会在某种程度上帮助农业系统，使其更具可持续性，因为如果我们认为这种真菌可以帮助植物在磷酸盐含量低的情况下获得更多的磷酸盐，你就可以减少磷肥的使用。同样有趣的是，一些研究也表明，有这种真菌在周围会增加这种植物的耐旱性，也会增加对疾病的抵抗力。
菲尔:这是农民们目前正在考虑的事情吗?
娜迪亚:不完全是。因为如果我们认为周围也有致病真菌…
Phil -那是什么意思-致病性?
Nadia -诱导植物发病。
菲尔:这么说，坏真菌和好真菌是对立的。
娜迪亚:我想那是坏菌，是的，而丛枝菌根是好菌。所以很明显，为了阻止这种有害的真菌，农民们会在很多作物上喷洒杀菌剂。如果它是一种广谱杀菌剂，那么它也会杀死土壤中的好生物。因此，为了防止这种情况发生，农民可以做的是使用非常特殊的杀菌剂来对付一种特定的致病真菌，这种有害的真菌会影响植物，但只在叶子上。所以这些好东西，好的真菌，可以在土壤中茁壮成长。
Chris S - Nadia，考虑到这些真菌的重要性，植物是否有办法确保它的后代得到同样有益的真菌?
纳迪亚:对吧?不完全是。正如我之前提到的，这种特殊的真菌叫做丛枝菌根真菌。还有一种真菌叫做内生菌根真菌。它实际上与一些兰花有关。因此，这是非常有趣的，因为一些兰花实际上需要一种特殊的真菌来发芽。兰花的种子需要与一种特定的真菌相结合，然后它会吃掉真菌，然后生长和发芽。
菲尔-一种专门针对这种植物的真菌。我想这一定是一个充满不同可能关系的世界。
纳迪亚-是的。这就是为什么有些兰花不能在它们的栖息地外生长，因为它们需要真菌来生长。
克里斯-克里斯·罗杰斯?
Chris R -我之前听说过不同的植物可以通过真菌交流，它们可以在不同的植物之间传递化学物质。这是真的吗?
娜迪亚-是的。所以这是一个隐藏在土壤下的巨大威胁网络。正确的。他们知道这一点的方式是，一棵特定的树被喂食了放射性碳同位素。这在自然界中是不会发生的。我们可以追踪这个。他们可以在离那棵树很远的地方找到它。所以这意味着一定有某种交流，土壤下的网络，隐藏的网络，通过真菌。
克里斯·S:所以解释是放射性碳进入了一号树，我们称之为一号树，然后与树根周围的真菌进行交易，然后将这种特定的化学物质运走，然后将其运送或储存或与周围几英里的另一棵树进行交易，这就是放射性传播的方式。
娜迪亚-没错。
我们是否应该限制活动以保护老年人?
听众肯接触到了这个问题——克里斯·史密斯提供了病毒学家的观点……
克里斯·S -对。首先，老年人的风险更大吗?答案是他们患并发症的风险更大。他们感染的风险并不比其他人高。每个人都有感染的风险，因为没有人有免疫力，这取决于你想要多社交，你的风险会上升。
菲尔-但肯的观点是，这些人是最关心的。这些人是最脆弱的。
克里斯-是的。所以人们需要考虑的是:我知道我的风险是什么。因此，如果我年龄越大，我的风险就越大。如果我更年轻，我的风险就更低，我可以判断我是否想要为此做些什么。如果我决定要做些什么，你可以做一些简单实际的事情。如果你一个人住，或者你知道，只是和一个伴侣住，那么调整你的生活方式是可能的。前几天我和一个人聊天，她说她和她丈夫的做法是，因为他的风险更高，他们会在晚上去做每周的购物，因为他们知道店里的人很少，所以他们会遇到更少的公众，他们可能会产生这种想法。这是一方面。第二，你可以告诉你的亲戚和朋友，在他们来之前请告诉你他们感冒了或咳嗽了或其他什么，这样你就可以选择是否要和那些可能感染你的人交往。如果每个人都开始像这样运用他们的常识:当你有一些症状时，不要去看对方，不要把孙子接过来，因为事实是，对于任何一种传染病，你的症状越明显，你的传染性就越强。
菲尔:但是有没有人认为应该限制这些大型事件的发生，这样就不会波及到肯可能居住的切尔滕纳姆镇。
克里斯·S:这样做是有争议的，这就是意大利目前正在尝试做的一个巨大的实验。他们的做法是说，我们要让学校停课10天，让大学停课10天。他们选择了这些群体，因为他们有大量的年轻人属于这一类，他们可能被感染，但实际上不知道他们可能感染了这种病毒，因此能够把它传染给其他人。这些孩子也构成了一个很大的群体，他们可能会把病毒传给他们的父母，而他们的父母可能会把病毒带到工作场所。因此，通过减少这些社会领域的活动，他们正在做实验，看看这会对这种疾病的传播有什么影响?它会让它慢下来吗?与此同时，他们有效地将该国的大片地区再次隔离，以阻止流动，并减缓这种病毒在人口中的传播速度，因为没有回头路。现在，我们没办法阻止这一切了。我们都承认它会传播，最终基本上会传播给每个人，但重要的是它传播的速度，如果你能减缓它在全国和人口中的传播速度，你就能消除高峰，因为这里的危险是，如果你让很多人同时感染，如果没有医疗服务，少数人就会遇到问题，因为有太多的人同时来了。 There's a danger that you then get a knock on effect on the health service and then you also get a secondary knock on effect, because, say, if the ambulance is not available for someone with a heart attack, because they're dealing with all these people with say a coronavirus infection, then people start dying of heart attacks. So that's what people are trying to do by doing these sorts of manoeuvers. But we've never been in this position so we just don't know. So it's very hard to say this is the way to deal with this because at the moment we're learning.
菲尔-如果让你来决定，你会说什么?保留切尔滕纳姆音乐节?也许试着取消，或者现在说还为时过早?
Chris S:现在说还为时过早，因为我们不知道具体的数字是多少。我们不知道现在或今后的人口流通量是多少。因此，因为我们不知道轨道，我们不知道我们要采取多少措施，来让这个东西慢下来
菲尔-克里斯·罗杰斯?
克里斯·R -是否存在这样一种风险，即隔离大量人群的负面影响实际上也会造成重大伤害?
克里斯·S:是的，因为如果你有一个老人，他依赖于一群人来照顾他，而这些人回避了这种照顾，因为他们担心要么感染老人，要么自己被感染，因为他们出去购物等等，其他人就会有照顾问题，这可能会产生连锁反应。可能会错过一些事情，那个人可能会摔倒受伤，无法站起来，他们可能会在有人来帮助他们之前走得更久。因此，在这方面几乎肯定会有后果。然后是心理方面的问题。如果你和在横滨的钻石公主号船上的人交谈，他们会变得疯狂。我的意思是，这给“幽闭症”这个词增添了新的含义，我知道，因为这些感染冠状病毒的人被关在军营里两周，但他们发现，被困在类似他们衣橱的东西里确实非常困难。有些橱柜甚至有两周没有窗户，听起来像在度假。但相信我，和那些人交谈后，他们说绝对不是。我认为这是一个非常现实的前景，我们也将得到社会孤立。例如，你会遇到精神疾病患者，他们依靠与他人的接触来帮助他们保持健康，并避免上瘾之类的问题。 It could have all kinds of far reaching consequences. So we do have to be proportionate and sensible and not unleash the floodgates too quickly on these measures because there is a danger. But then people get complacent. People don't want to comply anymore because they're bored and then it comes roaring back. So that's what we want to try and avoid.
为什么尼安德特人灭绝了?
艾玛·波默罗伊回答了梅根的问题……
艾玛:嗯，这是个棘手的问题。诚实。这是我们争论了几十年的问题，我仍然认为我们没有一个明确的答案。如果我们回到几十年前，人们认为尼安德特人不如现代人聪明。因此，尼安德特人灭绝的时间恰好是现代人在欧洲传播并取得成功的时间，这可能是相当巧合的。所以有些人认为，也许它们只是不擅长捕捉动物，它们在可食用的植物种类上不那么灵活。然而，我们现在得到的证据是认知能力上的差距，所以心理能力并没有我们以前认为的那么大。我们有证据表明尼安德特人的身体装饰，这些象征性的东西表明他们的智力水平更高。人们还提出了一些其他的观点，这些观点在某种程度上是由遗传学和古代DNA的研究引起的。我们可以看到，在尼安德特人中，尤其是那些在大约4万年前灭绝之前的人，基因多样性非常低。 So we can look at Neanderthals from across their range and there's not much variation between them. And that's really important because we know that once species start to lose their genetic diversity, they become very susceptible both to inherited diseases but also infectious diseases. So it's possible that that loss of diversity could actually have led to their extinction.
菲尔-那是怎么来的呢?
艾玛:这又是一个棘手的问题。
菲尔:这是近亲繁殖的结果，这是主要原因，对吧?
艾玛:对，没错。近亲繁殖。我们认为，与现代人类相比，他们的人口水平非常低，或者说相对较低。为什么会这样，这又是一个很难回答的问题。这可能是因为繁殖率和人口增长率较低。也许有人认为，在过去的几个世纪和几千年里，随着气候的波动，它们喜欢的栖息地变得越来越普遍，这样它们的种群就可以分散开来。但在此期间，它们被限制在很小的区域，许多都灭绝了。所以随着时间的推移，这种可变性变得越来越小。
菲尔:有没有可能这不是我们的被动攻击，而是真正的攻击?
艾玛:嗯，这是一种可能性。所以我们不是最好的。我们可以很有同情心，很友善，但我们也可以对彼此做不好的事。有观点认为，我们参与了尼安德特人的灭绝，可能是有意的，也可能是无意的。有参与意图的证据很少。我们在伊拉克库尔德斯坦的Chandar洞穴中发现了一个尼安德特人，大约在尼安德特人灭绝的时候，他的一根肋骨被弹射物打伤。所以传统上，这些与我们自己的物种，现代人类，有能力制造这种更先进的技术联系在一起。所以有些人说这可能是现代人杀死尼安德特人的一个例子。
菲尔-这可能是CSI到目前为止最早的一集!
艾玛:有可能!另一种我们可能无意中帮助消灭尼安德特人的方式实际上是通过疾病的传播。所以有人认为，现代人类，我们在非洲进化，然后我们扩散到尼安德特人所在的欧洲。也许我们带来的是一大堆尼安德特人以前从未遇到过的新疾病。所以他们没有进化出的免疫力来对抗这些疾病。现在，在某些情况下，你知道，新的疾病出现或引入并传播，它们可能很严重，就像目前的冠状病毒一样。但死亡率并不一定很高，但我们知道其他的例子。例如，当欧洲人第一次来到美洲并带着天花，这对当地居民造成了毁灭性的影响，因为他们从未接触过天花。他们没有进化出的免疫反应，也没有对抗这种疾病所需的基因。所以也许我们在尼安德特人和现代人身上看到了类似的情况，特别是如果尼安德特人已经是近亲繁殖的，也许缺乏遗传多样性，这将使他们具有强大的免疫力。
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