问答:狐狸，物理和毛茸茸的昆虫

来自俄克拉荷马大学的凯尔·哈珀(Kyle Harper)是一位历史学家，这在我们的节目中并不常见，但我们不会反对他，因为他实际上研究的是传染病的历史。“地球上的瘟疫”的作者，凯尔准备拉他的历史专业知识来描述什么条件带来了疾病传播的完美环境……

凯尔-对。不幸的是，冲突和人道主义危机非常有利于传染病的传播。所以病原体是病毒或细菌，必须在宿主之间传播的寄生虫，它们确实受益于人类拥挤的环境。这是危机时期传播的主要驱动因素之一。但也有其他的事情。如果你想一下危机中发生的事情，我们知道它会导致卫生和环境卫生系统的崩溃以及我们日常生活中很多不言而喻的惯例和我们赖以获得清洁水的基础设施，这些在发达国家我们经常被视为理所当然的东西，但这些帮助人类获得了对传染病的部分和脆弱的控制。这些系统往往会崩溃，特别是在清洁水已经非常有限或脆弱的情况下，在难民挤进难民营或人们在绝望的情况下迁移的情况下，获得清洁水变得更加困难。部分原因还在于，这些环境往往会破坏人类的生物健康。所以如果人们饿了，他们的身体就很难抵抗感染，所以他们更容易受到感染和严重的疾病。

Eva:历史上是否有任何例子表明人们在这种情况下成功地减轻了这些风险并防止了重大疾病的爆发?

凯尔，我的意思是，我认为在很多方面，理解过去几个世纪的一种方法是传染病之间的相互作用它们在某种程度上变得更大，更致命，更危险而人类集体应对，将科学开明的政策结合起来解决真正的集体挑战。当然，我们在COVID-19中经历的一个棘手的事情是意识到公共卫生是多么的公共。我们的健康是紧密联系在一起的。因此，需要政治解决方案来应对这些挑战。但是，是的，我的意思是，我认为人类真正的胜利之一是弄清楚如何将科学结合起来，共同努力，去做一些事情，比如建立一个巨大的污水处理系统来处理人类排泄物的问题，并提供清洁的水。因此，从可以追溯到中世纪晚期的隔离和封锁，到现代公共卫生基础设施的兴起，以及强制性通知和疫苗接种，人类在很多时候都做得很好，共同努力应对这些挑战。但显然我们还没有走到那一步。我们的集体福祉仍然面临非常严重的威胁。

来自伦敦帝国理工学院的杰斯·韦德毫不犹豫地解释了道格拉斯问题的答案……

杰西:实际上你的手表非常精密，它可以测量很多不同的东西。心率监测器很有趣。它利用光来测量动脉压力的变化。它被称为光体积脉搏描记传感器，它会在你的动脉上发光你的手腕是放置它的好地方因为附近有很多血液你可以很容易地检测到它。它把光照在上面，然后观察被反射的光。这里有灯，手表上也有一个探测器。当你的心脏跳动时，你的心脏的主腔，我想是在你的左边，根据我的普通中等教育证书生物学，推动你全身的血液脉冲。这会导致这些动脉暂时膨胀。当它们膨胀时，它们会改变光反射到你的手表、手机或任何你用来测量心率的设备上的方式。

杰西:它还可以测量血压的变化，这对高血压患者很有用，因为你可以看到信号的振幅，然后由制造你手表的人设计的一堆聪明的算法会把这些信号转换成实际的心率。我认为你的手表已经可以做的其他事情可能是测量血氧水平。所以要测量血液中的氧气量，这就是所谓的脉搏血氧仪，这是一项非常有用和重要的技术，它可以观察你的血液吸收了多少光。我们可以用它来观察你的血氧水平有多高。特别是在冠状病毒感染者中，它们的含量非常低，所以这是一个很好的警告信号，表明他们患上了这种疾病。但在未来，我看到可穿戴技术有很多不同的应用，几乎每个和我交谈的人每天都有一个新想法。你知道，使血糖测试的侵入性更小，能够早期检测和监测疾病，就像Jo所说的那样，可能会改变你可以追踪的气味或生物标志物。

杰西-人们都在做非凡的事情。你们知道，在美国西北大学有一个很棒的研究小组由一个叫约翰·罗杰斯的人领导。他开发了一种技术来监测中风患者的康复，开发了一种技术来观察所有不同的深层组织血液水平和类似的东西，这些很难监测，因为它们在你的身体深处，但可以告诉我们一大堆关于你可能患有的不同疾病。所以我认为这是生物学和内科医生与材料科学家和物理学家合作的一个美丽的领域，看看技术可以应用在哪里，然后用它来让医生和病人的生活更轻松。我真的很喜欢。

Eva:想想我们创造了多少数据真是太神奇了，每个人都戴着手表，心率以某种方式存储在云端的某个地方，服务器的某个地方。随着我们越来越深入，我们最终会得到如此巨大的数据量，我们需要计算机科学家开发新的方法来更有效地存储数据。

杰茜-他们已经这么做了。我认为，特别是在快速分析核磁共振成像图像诊断乳腺癌方面，人们现在正在制定非常非常聪明的算法，以便能够更早地识别出问题，然后能够制定适当的治疗计划。但我认为这是令人难以置信的令人兴奋的，我们产生了这么多，不仅从医学成像的角度来看，而且从“让你的医生的生活更轻松”的角度来看。你知道，如果你有一个监控中风康复的设备，你就不需要经常去医院了，因为这些数据可以无线高效地发送给你的医生。医生可以打电话告诉你下一步需要做什么，然后把信息发给你。所以我认为它不仅使我们的健康更容易，而且也使我们的生活和社会更容易。

我们的梦之队包括;动物行为专家乔·温彭妮、疾病历史学家凯尔·哈珀、纳米材料物理学家杰斯·韦德和词源学家戴夫·古尔森……

伊娃:节目里现在有一个小测试，你也可以在家里一起玩。我要把你们分成小组。你们现在分成两组，每组两个人，杰西和戴夫，你们是一队;凯尔和乔，你们是第二组，你们当然可以讨论一下你们认为的答案是什么。八月是一年中的第八个月。所以，本周的测试都是关于数字8的。在第一轮中，两个答案是正确的，一个是错误的，我们需要你选出错误的那个。杰西和戴夫，第一个问题是问你们的:氧是元素周期表中的第八元素，下面哪个关于氧的问题是不真实的。A)氧是宇宙中第十丰富的元素。B)氧不可燃或C)液态氧是蓝色的。你怎么看?

戴夫:哦，是的。我的第一反应是它不易燃，因为它是物质燃烧的必要条件，但是，但是你是物理学家。所以我猜这可能是你的地盘。不是我的。

戴夫:我不知道，因为到目前为止我最喜欢的元素是碳。我觉得我可以在碳上找到任何答案，但在氧上，我想，我会冒犯所有每天和我一起工作的化学家。我很乐意接受你的建议，戴夫，就这么办吧。

所以B氧是不可燃的。这就是你的答案。

杰西:是的。

戴夫-祈祷吧。

伊娃:我很担心。你错了。实际上是A)氧实际上是第三种最丰富的元素。不是10号。液氧确实是浅蓝色的。虽然氧气使其他物质燃烧得更猛烈，但纯氧本身不会燃烧。相反，它被称为氧化剂。凯尔和乔这是你们的第一个问题。所有的蛛形纲动物都有八条腿，下面哪一种动物不是蛛形纲动物，A)蜱虫，B)蝎子，C)蜘蛛蟹。

凯尔-蜱虫绝对是蛛形纲动物。试着想想……

乔:我会选蜘蛛蟹，但我也很担心，作为一名动物学家，我绝对不应该这么做。

凯尔-我觉得是蜘蛛蟹。我认为你是对的，我们去做吧。

伊娃-你说得对。蜘蛛蟹是甲壳类动物，它们有10条腿。蜱、蝎子、螨虫和蜘蛛都是蛛形纲动物。最近我们意识到马蹄蟹既不是马蹄也不是螃蟹，而是一种蛛形纲动物。第二回合的时间到了，这是关于不同寻常的测量单位，杰西和戴夫准备好了。你的第一个问题是:在英制测量中，一英里由8个单位组成，a)杆长，B)链长，C)弗长。

戴夫:哦，我们在第一次之后压力很大。我犹豫着说不出来，因为说实话，我一点头绪也没有。我猜杰茜会很胖，但我真的是在抓稻草，链子，棍子之类的东西。

杰西-我们有棒状，链状或furlong。是的。我要去一趟。我应该得到它，因为我是一名物理学家，我在帝国理工学院工作。

戴夫-是的。嗯，我们同意。即使我们真的不知道答案，我们还是跟着它走吧。

伊娃-你说得对。是C，一条链有四根杆，一弗朗有十根链，一英里有八弗朗。弗隆，现在大家都知道，弗隆的意思是犁沟的长度，这是一队牛在需要休息之前可以犁的长度。好了，就是这样。凯尔和乔，你们现在的问题是，关于波弗特风级，8级风速是如何描述的?B)是大风还是C)是飓风?

乔:哦，天哪。我想我对此了解不多。我假设你走得越高，它们就越严重。

凯尔-是的。所以是大风。你认为是大风。

乔——那我就和盖尔一起去。

凯尔-中路安全了。我们开始吧。

伊娃:对。B)波弗特风级是从0到12的等级，0表示完全平静。12是飓风，8是大风，在陆地上，它描述的是树枝折断/通常阻碍进展。在海上，泡沫沿着风的方向被吹成明显的条纹。所以，如果你注意到任何泡沫朝某个方向吹，你可以说，啊，我知道这是8级风速，是大风，太好了。做得很好。那么我们现在得到了什么?第二组得两分，第一组得一分。那么，第三轮比赛就到此为止了;最后一轮我们要扫荡超市。 We're really testing your credibility as experts and seeing if you know your apples from your oranges, Jess and Dave, according to a YouGov survey in 2021, which is the eighth, most popular fruit in the UK? Is it A) green grapes? B) lemons or C) clementines?

杰西:哦，天哪。这太难了。你认为人们真的被告知柠檬是一种选择吗?或者你认为他们只是被要求说出他们最喜欢的?因为我想如果他们被问到，他们自然不会想到柠檬。

戴夫:我猜不是柠檬，但我真的很纠结另外两个。两个都很好。两种我都喜欢吃。

杰茜-我觉得是小柑橘。我认为葡萄的分数更高。

戴夫:好的。我很乐意接受你的猜测。

伊娃:对。这是小柑橘。你是对的。绿葡萄确实得分更高。它们是第三，柠檬是第九。好了。它们离小柑橘很近。凯尔和乔，这次你们有一个关于蔬菜的类似问题。在同一项民意调查中，英国第八受欢迎的蔬菜是什么?是A)红洋葱，B)西兰花还是C)甜玉米?

杰茜-最好别是甜玉米，不然我会很尴尬的。这是最糟糕的。

Jo -我同意，实际上，我想说，我会走得更高。

凯尔-我喜欢，我喜欢。

Jo -我不知道我们是否有答案。我要做什么?

杰西:不，我们的答案是A)，我们的第一个答案是A)。而且，红洋葱是很多菜的主食，我不认为它们会得分那么低。

乔——打字是我最喜欢的。不，这是必须的，不是吗。我想太多了。

凯尔-他们是我的首选。

乔:我们吃西兰花好吗?

凯尔-我们开始吧。

伊娃:其实是红洋葱。西兰花排名第六。甜玉米排在第20位。这样杰西会很高兴的。这个国家没有让你们失望。

我为花椰菜高兴。我真的很高兴。

伊娃:如果我没算错的话，那就意味着我们双方各得两分，也就是说到了决胜局的时候了。这一轮，这道题，最接近正确答案的队伍获胜。8是斐波那契数列中最大的立方数，也就是将前两个数相加。所以1 1 2 3 5 8 13，等等。斐波那契数列中最大的平方数是多少?你怎么看?

戴夫-赌一把。我听你的，我觉得物理学家比生物学家更有机会。

杰西:你能不能随便选一个大于100的平方数，我们就选它。

戴夫- 144。

伊娃-好了，乔和凯尔，

凯尔-我想256。

伊娃-好吧，这样的话。戴夫，杰西，你们说得对。它是12的平方。是144。你现在被加冕为《裸体科学家》杂志的“本周金宝搏app最新下载最聪明的科学家”。祝贺你。你们可以去告诉你们的家人你们赢了!

乔·温彭妮研究了我们从寓言和历史故事中把动物拟人化的倾向。

Jo:这是狐狸一贯的特征。这个故事可以追溯到几千年前。

我甚至不确定我们是否知道狐狸狡猾、狡猾和狡猾的想法是什么时候出现的，但可以肯定的是，伊索寓言中有几个狐狸角色。它们一直被描绘成思维敏捷的动物。那总是哄骗别人摆脱困境。

二世纪的罗马作家埃连，他把狐狸称为狡猾的生物和诡计大师。他甚至谈到狐狸密谋对付刺猬，我很喜欢。所以，是的，我们有一种奇妙的集体意识，我想，狐狸是这样的，这些词很容易联系在一起。

如果我们深入研究狐狸的生物学，我们就会知道它们是适应性很强的机会主义动物。所以看起来有点狡猾或狡猾的东西实际上归结为某些生物特征。事实上，它们几乎什么都吃，它们一点也不挑剔。它们进化出了非常非常特殊的捕食感官来捕捉非常特殊的啮齿动物。他们学得很快。例如，我们知道他们可以学会避免在白天穿过城市的道路。而且他们只会在午夜之后这样做，这正好是路上交通较少的时候。他们可以记住他们把食物藏在哪里，并适当地找回食物，他们可以大胆和探索。尤其是在人类的环境中，它们对人类的存在适应得非常好。你知道，他们已经学会了我们的运作方式，我们的行为方式，他们已经利用了这一点，这样他们就可以利用我们的环境。

所以，所有这些加在一起可能给人的印象是，他们在用自己的智慧取得成功。但实际上，并没有很多科学研究关注狐狸的认知能力，而且毫无疑问，据我所知，没有证据表明狐狸可以使用战术欺骗来取得成功。

凯尔·哈珀描述了我们可以从以前的流行病和他们的记录中破译的东西……

这是个有趣的问题。在这一点上，仍然是一种推测性的假设:但是，我们知道大约在西班牙流感之前的一代人，有一场全球大流行，当时人们认为是流感。这在很多方面都很有趣，因为这是第一次全球大流行，你有一个非常强大的全球即时通信网络。因此，新闻可以传播，人们实际上可以在疫情发生时实时感知疫情。实际上，流行病这个词在那之前就存在了，但实际上是在这个词成为家喻户晓的术语的时候。

它不像西班牙流感那么严重，但它仍然是一种相当严重的疾病，发病率和死亡率都很高。作为一种呼吸道疾病，它的传播速度非常快。所以人们的想法一直是，它被称为俄罗斯流感，它被认为起源于俄罗斯或中亚的某个地方。

人们一直认为，这是一种全球性的流感浪潮，这是一个合理的假设。我认为可能是最有可能的，但显然我们现在对冠状病毒很感兴趣。冠状病毒实际上有很多种。有四种冠状病毒在人群中流行。它们不断传播，我们大多数人甚至在COVID-19大流行之前就可能感染过一两个冠状病毒，它们会引起相当轻微的呼吸道和普通感冒。

对其中一种冠状病毒的研究，它被称为OC43，这有点缺乏想象力，表明它与牛冠状病毒最密切相关。所以，在不久的过去，可能有一个共同的祖先感染了奶牛，当它跨越物种屏障时，它就适应了人类。它在人群中成为地方病。

科学家可以使用一种被称为分子钟测年的技术。这是对某些进化变化积累所需时间的分析。因此，通过测量人类冠状病毒OC43与其近亲牛冠状病毒之间的遗传差异，据估计，这种进化分歧发生在1890年左右，这意味着在这场戏剧性的全球大流行期间，人类中应该有一些新的呼吸道疾病。

所以，有人说那可能不是流感;也许是这种新型冠状病毒作为人类疾病的出现。我认为从进化论的角度来看，这是完全合乎逻辑的。但据我所知，还没有人能证明这一点。我只想说，这是一种现在有可能被证明的事情，基因组测序技术是如此强大，它越来越有可能从过去的样本中恢复病原体DNA片段，甚至RNA，无论是从考古样本，从骨骼遗骸还是从乙醛保存的组织中。

麻疹病毒从20世纪初就已经恢复。我想肯定有人能找到，潜在的，在19世纪90年代早期死亡的人的肺组织，也许有可能进行基因测试，并真正得到确凿的证据，无论是流感还是冠状病毒。

这是一个值得思考的有趣问题。我们真的不知道。我们有可能，如果有人足够幸运地找到博物馆标本，能够恢复病原体的基因组，但在那之前，这只是一个有趣的猜测。而且，有趣的是，思考一种新的冠状病毒出现的可能相似之处，以及当其中一种冠状病毒进入人类群体，然后不幸地留下来时会发生什么。