智能传感器可以打开一扇观察环境的窗户。在本周的裸体科学家播客中，我们将了解希思罗机场周围的传感器网络如何研究飞机如何改变大气，以及类似的网络如何监测牛津郡的洪泛区。此外，我们还将了解外科医生的工具是如何帮助喷气式发动机保持飞行状态的。在新闻中，我们听到了肠道细菌是如何促进血管生长的，为什么新鲜水果和蔬菜能给你带来健康的肤色，以及科学家是如何用微波分析反物质的……
在这一集里
感知机场环境- SNAQ希思罗机场
剑桥大学的Iq Mead博士
传感器对我们了解周围的环境至关重要。例如，气象站至少从20世纪40年代就开始收集世界各地的风速、降雨量、压力和湿度数据。现在，在自然环境研究委员会的资助下，剑桥大学与许多大学和工业界合作伙伴领导了一个新项目，旨在希思罗机场周围部署传感器网络，以便以前所未有的分辨率研究大气。我遇到了剑桥大学的Iq Mead博士，想知道他们希望学习什么。
Iq -这个项目首先关注的是城市空气质量然后我们试图将其与具体的科学问题联系起来;具体的机场问题，如浮力飞机羽流的分散或机场周围源的分布，如果你增加机场一侧的使用而不是另一侧，这类事情会有什么影响。这种网络的优点之一是，你可以将它分散在一个相当密集的区域，以获得比你实际需要回答的特定问题更多的信息，所以你可以将数据与周围的其他问题联系起来。
本:为什么是机场?为什么机场比城市更有趣?
Iq -这个项目是建立在以前的项目，着眼于城市和农村集中在城镇和城市在英国和国外。我们在剑桥、伦敦、吉隆坡和拉各斯都有部署。这个想法是我们想要了解在那个环境中发生了什么对于那些特定的问题。对于希思罗机场，我们有一个非常独特的情况，因为我们有一个非常大的机场，被一个非常大的城市包围着，我们需要了解在机场之前发生了什么，当东西进入机场时，以及从机场流出的东西是什么，现在它影响了更广泛的地区。
本:那你真正感觉到的是什么?你在捡什么?
Iq -一般来说，我们正在研究一些气相污染物，如CO, NO, SO2比如臭氧，但我们也在研究二氧化碳、特定颗粒以及特定测量地点的风速和风向。我们能做的是真正了解污染物是如何在我们的环境中移动的，直接与我们测量的地方联系在一起，而不是一个整体，“风速是这个方向的节数”，然后粗略地把它联系起来。
Ben:所以你的每个传感器显然都能够测量大量不同的因素。你为什么需要他们加入这个网络?网络结构的重要之处是什么?
Iq -实际上，整个系统是一个非常模块化的系统，因为它是一个“传感器节点”的传感器集合。然后这些节点被放到一个密集的网络中。网络的关键在于，我们可以开始在适当的时间和空间粒度上理解我们试图测量的东西。我们可以用密集的网络做很多有趣的事情，我们不能用更分散的网络做。例如，我们收集的数据的有效性本质上与校准有关。如果我们有一个密集的网络，你可以对非常特定的节点进行校准，然后它们会告诉你很多，或者你可以推断附近节点的行为。所以你可以把你的研究在整个网络上进行验证，而不需要去所有的网站，用传统的方式进行校准，尽管我们会对其中一些网站这样做。
所以你可以举个例子，如果你在两个节点之间有一个节点，它不太一致，你知道那个需要不同的校准，因为可能，这三个之间会有一个梯度。
智商-当然，取决于你当地的资源。它很可能和周围的不同。然而，如果你知道站点A到站点C是大致相同的来源模式，然后站点B在两者之间，你应该能够理解使用站点A和站点C在站点B中发生了什么。
本:我们说的密度是多少?这些传感器的间隔有多规律?
Iq -这是一个不规则的网络。我的意思是，在某种程度上，我们必须实际一些。我们不能只是出现在机场，说我想在这里的灯柱上放一个传感器——它可能在跑道中间。我们要做的是在机场周边放置一些传感器，然后分散在机场内的战略地点，包括在空中交通管制中心的主塔上，这样我们也能得到一个垂直的横截面。在整个英国，大约有120到125个静态监测点用于监测空气质量，这是DEFRA AURN主要监测网络的一部分，我们将在希思罗机场安装50多个传感器。
Ben:所以这显然比之前的密度要大得多。据推测，这些设备都能够相互通信，并且有远程收集信息的方法。你不需要派人去每个传感器收集数据。
智商——当然。我记得当我刚开始工作的时候，如果你把一个传感器放在外面，你必须用一根电缆从它那里收集数据。这些传感器，我们正在自动收集数据，然后每隔两小时将其发送到远程服务器，我认为这是目前的计划。我们的想法是所有的数据都是半实时的。我们可以在部署的第二天开始分析，你可以真正开始了解发生了什么，然后你可以看看你的网络，说，“这个传感器是多余的。也许我们应该把它移到那里，或者这是一个特别感兴趣的领域，我们正在研究一个特定的问题，让我们看看我们是否可以在那里放置更多的传感器。”扩充网络并将其绑定到现有网络中，因为它们可以一起工作。我们的传感器本质上不像传统的静态站点那样敏感，但它们的移动性和它们作为密集网络的能力弥补了这一点。这都是关于测量特定物种的适当尺度。
Ben:所以你是否需要设计非常特殊的传感器来发挥这种多方面的作用，收集许多不同的东西并与之交流，并作为网络的一部分?
Iq——我想我们所做的是采用各种先进的技术，并将它们整合到一个传感器节点中。因此，在即将到来的部署中，我们有一系列的电化学传感器，它们最初是为工业领域的高浓度设计的。我们开始研究这些。它们现在正在下降，它们正好处于对这种应用足够敏感和选择性的位置。我们也有一个光电电离探测器，有一个小的折叠路径光谱装置，用来观察二氧化碳，还有一个音速风速计，用来测量风速和风向。把所有这些东西放在一起，机载所需的智能来控制所有这些组成部分是网络设计的很大一部分，然后如何处理所有这些数据成为一个更大的部分。
Ben:你把它放在机场似乎很合适，因为你可能会面临一些同样的挑战，那些制造和设计飞机的人也必须小型化和压缩他们所有的传感设备。
智商——我们确实面临着力量和体重等方面的限制。然而，它们并没有那么敏锐，因为它不会花费我们更多的燃料，例如，携带一个更大的动力包。但就网络的实用性而言，你必须考虑到网络的运行和使用寿命。你必须明白这需要一定的能量，你是否能够从当地资源中获取能量，你是否必须为它提供能量——比如大电池。比如，你在发送数据的频率上受到了一系列的限制，因为打开天线需要消耗大量的能量，而这些东西的每一个本质上都有一个内置芯片的手机。所以你必须控制你用了多少电，然后你必须考虑你发送了多少数据，相关的成本……这些事情像滚雪球一样越滚越大。
到地下探测土壤湿度
雷丁大学的Anne Verhoef博士
传感器网络可以部署在许多地点，以揭示系统如何随时间变化。雷丁大学的Anne Verhoef博士正在使用一个与SNAQ希思罗机场非常相似的系统，以便更好地了解植物、土壤和大气之间的关系。安妮现在加入我们。安妮，我们刚刚听说了我们希望如何了解机场的环境。那么，你希望通过观察土壤、湿度和大气来了解什么?
安妮:实际上我们还在测试无线传感器网络，但它将被安装在牛津以北的泰晤士河洪泛区，这个地区被称为亚顿米兹。这实际上是一个具有特殊科学价值的地方，这是一个古老的干草草地。这个领域的研究几十年前就开始了，因为洪泛平原是一种非常宝贵的资源。在这里，我们有非常罕见的植物物种，每平方米生长40种，而且，这些洪泛平原发挥了关键的生态系统服务，如洪水储存和河流沉积物的保留。所以，提高我们对这些稀有地区的了解是非常重要的，因为在英国，这个独特的栖息地实际上只剩下1500公顷了。
我们真正的目标是测量土壤湿度我们测量土壤温度因为在这些洪泛平原上发生的事情是土壤水分含量会在一个非常大的尺度上发生空间变化。所以如果我们站在田野的一部分，如果我们走10步，我们可以找到一个更潮湿的地方。在这里，我们不仅有河岸上的河水，我们实际上还有地下水在上升，在某些微地形略有不同的地区，我们会种植一些植物，例如，它们的根在稍微湿润的地区。所以我们并不是在这片土地上种植着相同的物种。有些地方有喜湿的物种，有些地方有喜欢根略干的物种。
本，你说这是一个研究领域已经有一段时间了。在我们开始开发传感器网络之前，我们是如何研究它的?我们用了什么技巧?
安妮:是的，人们一直在研究这个地区，因为在这片草地的北部有一些砾石坑，人们担心开采砾石会改变地下水，所以他们担心地下水会下降，因此一些物种会消失。所以，各个研究所和开放大学的植物学家开始关注这个地方，他们和我们现在一样，会关注物种，这样我们就能量化我们有多少物种。但在过去，他们会在这片土地上放一两个数据记录仪来测量土壤湿度。比如，他们可能每周回来一次，也可能每月回来一次测量地下水位。但是现在，我们想要在更广阔的空间和时间尺度上测量它，这样我们就可以每半小时测量一次，这样当我们有洪水或者当地下水在暴雨后出现时，我们就可以测量它，我们可以看到发生了什么。
Ben:想必这是一个有特殊科学兴趣的领域，你不能只是四处转转，挖一个洞放你的传感器，然后再挖10个洞放另外10个传感器。你必须适应它们，使它们成为一种非侵入性的东西。
安妮:是的，所以这就是我们的项目真正的特殊挑战所在，我们称之为FUSe项目，即洪泛平原地下传感器。关键就在于“地下”这个词。我们试图把传感器放在地下，显然是因为我们要测量土壤变量，而且，我们的节点是小信号发射器。我们试图保留这些，或者我们想保留这些，我们需要把它们保存在地下，因为我们不想让游客被绊倒。在一年中的某些时候，我们也有牛在这里吃草，因为这是一片干草草地，在仲夏的时候会有收获，我们不能让收获的车辆驶过我们的节点。所以我们面临的挑战是我们需要从传感器或这些节点获得信号到土壤中。这实际上是非常困难的，因为无线电信号根本不能很好地穿过土壤，特别是当土壤潮湿时，当土壤中有很多粘土时。所以我们选择了你能想到的最难的地点。这是一个巨大的挑战，但我们有一些来自帝国理工学院的优秀科学家，他们将在我们的帮助下解决这个问题。
本-我想你们不能仅仅是提高增益，只是让它们更强大，以便更远一点?
安妮:这是我们可以做到的，我们正在尝试不同的频率;他们有各种各样的计划。我们明显面临的一个问题是电池的能量，因为有些传感器在工作之前需要一些能量。所以，如果我们想让这些传感器在地下保持，比如说，一两年，这也是一个很大的挑战，让这些电池继续工作。
本:一旦你开始收集数据，一旦你有了这种定期更新，这种接近实时的高分辨率洪泛区输入，你可以开始用这些数据做什么?
安妮:除了查看这些数据，研究土壤水分含量在不同地点的变化，我们希望在田野上放置大约50个节点，我们还将这些数据纳入环境模型，通过数学方程描述植物和土壤的过程。但与此同时，我们将把高分辨率的地球观测数据引入到这个模型中这样我们不仅可以计算出我们有传感器的50个子站点发生了什么，而且实际上，我们可以从这些地球观测数据开始上升到半米的分辨率，我们实际上可以尝试绘制出植被发生了什么，它有多健康，不管是水压力还是空气压力，它都太湿了。所以我们可以通过结合遥感数据、模型数据和现场无线传感器网络数据来解决这个问题。
本:那你预计什么时候能完成所有的测试?你打算什么时候推出它?
安妮:嗯，我们已经做了一些测试，我们打算在四月份做更多的测试。希望在仲夏，夏末的时候，我们会有一些节点，我们会对它进行测试。我们中的一些人去年4月开始这个项目，现在已经快1年了，但帝国理工学院的团队实际上开始得稍晚一些，他们的一些科学家在研究这个问题。所以，我想说，我们还需要3到4个月的时间才能有所进展。
本:我们期待你回来告诉我们你的发现!
安妮:当然，我很期待。
肠道细菌促进血管生长
生活在肠道中的细菌会改变肠道内血管形成的方式。发表在杂志上的一项新研究自然他确定了这是如何发生的，并为治疗肠道疾病和肥胖提供了潜在的新靶点。
你体内的细菌细胞比人体细胞要多，但它们不仅仅是乘客或寄生虫。健康的肠道菌群有助于培养免疫系统，并在维生素的产生和营养物质的吸收中发挥重要作用。众所周知，肠道菌群紊乱或不平衡与炎症性肠道疾病、肥胖和过敏等疾病有关。
肠道内部布满了绒毛，这些绒毛可以增加肠壁的表面积，从而增加营养物质的吸收。当老鼠在无菌环境中繁殖时，它们的肠道内没有细菌，它们的肠绒毛长而窄，但引入细菌会使肠绒毛显着变宽，并增加附近血管的密度。这表明细菌的存在可以改变肠道的吸收能力。
现在，哥德堡大学的Fredrik Bäckhed及其瑞典和德国的同事已经确定了造成这种效果的三个因素——组织因子(TF)、蛋白酶激活受体1 (PAR1)和血管生成素-1 (Ang-1)，所有这些因素都与血管的形成和增殖有关。
细菌的存在导致糖分子附着在组织因子蛋白的表面，然后导致它迁移到细胞表面，在那里它向其他因子发出信号，开始形成血管。这增加了局部血管的密度，改变了可以通过肠壁吸收的营养物质的数量。因此，改变这些途径可以人为地调节肠道吸收营养的方式;一种治疗肥胖和肠道疾病的潜在方法。
Bäckhed教授承认这只是迈向治疗的第一步，他说:“研究结果应用于临床并转化为新的治疗方法还需要时间。”但我们的发现令人兴奋，这是基础研究的结果，它教会了我们很多关于我们如何与正常肠道微生物群合作的知识。”
你吃什么就是什么颜色
一项新研究表明，你每天摄入的水果和蔬菜会明显影响你的肤色。
苏格兰圣安德鲁斯大学的科学家们首先让35名学生完成调查问卷，记录他们每天平均摄入的水果和蔬菜。数据显示，这些人每天摄入的水果和蔬菜分量为3.41份，比较健康。
接下来，在第3周和第6周的时间点，对学生的面部和其他皮肤区域进行成像，分析颜色，并将结果与饮食记录进行比较。
圣安德鲁斯大学的研究小组发现，研究期间水果和蔬菜摄入量的变化反映在参与者肤色的变化上。具体来说，蔬菜和水果富含类胡萝卜素抗氧化剂，而颜色的变化与之相应。
但是这些变化是人能察觉到的，还是仅仅是敏感的照相机能察觉到的呢?为了找到答案，本周发表在《公共科学图书馆·综合》杂志上的这项研究的主要作者罗斯·怀特黑德向第二组志愿者展示了四张人脸的成对图像。
在一系列22张完全相同的面部照片上，这些照片经过了处理，在皮肤上添加了越来越多的黄色。这种颜色差异对应于每天摄入5.55份水果和蔬菜的差异。
研究参与者被要求对同一张脸的成对照片进行健康或不健康的评价。起初，研究人员向他们展示了22张面孔谱的两端;如果他们选择正确，就会呈现出颜色光谱上越来越接近的面孔。
受试者能够区分的颜色差异相当于每天多吃或少吃1.89份水果和蔬菜。
这与在其他人类研究中已经观察到的结果相一致:人们认为黄色的脸更健康，并且可以自由地对面部照片进行数字处理，大多数人会添加额外的黄色，模仿额外的胡萝卜素(胡萝卜中的橙色化学物质)的效果。
研究结果也与自然界发生的事情产生了共鸣。饮食中的抗氧化剂可以改变动物的颜色，这可以被潜在的伴侣用来衡量一个人的健康状况和可能的交配能力。有良好的饮食、健康的生活方式和抗氧化剂的人可以花一些钱让他们的皮肤看起来很好!人类似乎也不例外。
所以，与其把皮肤晒成古铜色，做鼻子整形，倒不如吃香蕉和健康的坚果……
用微波分析反物质
与欧洲核子研究中心的杰弗里·汉格斯特教授合作
科学家们已经迈出了审问反物质的第一步，并找到了更多关于这种神秘物质的信息。这听起来像是科幻小说里的东西，但反物质确实存在。它可以在实验室里制作，甚至可以用于医学成像，比如PET扫描。这是一个谜，物理学的规则说，宇宙中应该有至少一样多的反物质有正常的物质-我们的物质组成-但科学家找不到它，这表明，要么我们在我们的基本物理是错误的，或者是其他非常令人兴奋和重要的东西一定是正在发生。然而，研究这个问题并不是微不足道的，因为当反物质和正常物质接触时，它们会相互湮灭自然在美国，科学家们在开发一种测量反物质的方法方面迈出了一大步，这一次，他们使用了微波。克里斯·史密斯采访了欧洲核子研究中心的科学家杰弗里·汉格斯特。
杰弗里-我们在研究一种叫做反氢的反物质原子。最简单的物质，或者你能想到的由一个反质子和一个正电子组成的反物质原子。我们在日内瓦的欧洲核子研究中心，因为我们需要粒子加速器来产生反质子，也就是反氢原子的原子核，我们从放射源中得到的正电子。我们花了很长时间来研究如何把这两种物质结合在一起来制造反氢，这就是我们想要研究的。
克里斯-当你制造反氢时，你是如何把它保持在一个地方的因为首先包含氢是很重要的?如何保持反氢它会在接触到可以研究的物体时湮灭?
杰弗里-是的，这是个好问题。实际上包含带电荷的反质子和带电荷的正电子是很容易的，但是当你把它们放在一起时，你会得到一个中性原子，没有电荷。为了控制它，我们使用了很强的磁场。原子，反原子，有一点磁性。所以如果你放入一个非常非常强且不均匀的磁场，你就可以捕获它。这是一种磁性的瓶子。问题是，为了抓住一个反氢原子的反原子，它必须非常非常冷。在我们的例子中，我们可以保持一个原子，如果它比绝对零度高0.5度或更低。所以这是我们最近才克服的挑战——一旦这些原子产生，如何保持它们。
克里斯-那是因为如果你要提高温度，原子就会有太多的动能吗?他们会移动得太快，这样就很难抓住他们了?所以通过冷却它们，你减慢了它们的速度，这样就更容易把它们保存在烧瓶里。
杰弗瑞-我们实际上必须冷生产。它们是在磁瓶中产生的，如果它们移动得不是太快，它们就会呆在那里。我们的想法是从冷的开始。我们无法在它们形成后让它们降温。如果你把它想象成一个在碗里滚动的弹珠，如果弹珠滚动得太快，它就会滑过碗的边缘。在我们的例子中，弹珠，反氢原子在碗里以一定的速度产生。如果速度太高，它就会滚出去湮灭。所以诀窍就是首先要让它变冷因为我们没有办法在它做出来之后冷却它。
Chris -现在你知道你可以制造它们并且可以让它们保持一千秒的稳定状态，问题是，我们如何研究它们?
杰弗里-当我们做这个实验时，我们平均一次有一个反氢原子。这并不多。你不可能一次只用一个原子做实验。我们现在要做的是，我提到过，这是一种磁相互作用，将原子保持在磁瓶中。让我们回到碗的比喻。把原子想象成微观尺度上的指南针。如果罗盘指针相对于磁场指向正确的方向，它就会留在碗里。如果你把小指南针朝相反的方向翻转，就好像你把弹珠放在一个向上翻的碗上，弹珠就想滚开。所以我们在这个实验中做的是，我们把一些辐射，一些微波照射到被困的原子上，如果你把这些微波的频率调得恰到好处，它就会改变原子的磁性方向。所以它从想要被困在这个磁碗里变成想要展开。 When it does roll out, it hits some matter in the walls of our device and annihilates. So, we tune our microwaves, make the atom fall out, and then detect that it annihilates. We're very good at detecting that annihilation on a microscopic scale. It releases a lot of energy and we can see one atom.
克里斯-这能告诉你反氢的结构是什么?你能不能用氢做一个类似的实验，然后说，“嗯，看。它以完全相同的方式与微波相互作用?
Jeffrey -是的，你会学到的是例如，组成反氢粒子的磁性有多强?这些都是基本常数。我们称它们为粒子的自旋和磁矩。我们非常非常清楚质子，电子，正电子的自旋，或者说磁矩，都是独立测量的。我们得到的是，反质子的磁性大小。这在今天还不是很清楚，只有千分之一的概率，而在原子物理学中，一个好的测量是10的15次方之一，也就是1后面有15个0。所以，我们才刚刚开始测量这种原子。这就是人们对氢的其他测量的精度。所以，我们希望比较表征反物质的基本常数，看看它们是否与氢中测量得非常非常好的常数相同。
克里斯:另一个悬而未决的大问题当然是，整个宇宙中所有的反物质都去了哪里。如果你能找到测量反物质的方法，并以特征或指纹的方式发现它，就意味着你可以把镜子对准整个宇宙，然后问这个问题，所有的反物质在哪里?
Jeffrey -目前还不清楚我们能否直接回答这个问题。假设我们确实发现了氢和反氢之间的区别，它可能会也可能不会指向某个方向，帮助我们理解宇宙的演化。目前还没有理论表明，这种差异可能是什么样子的，或者它如何在特定的测量中表现出来。所以，我们的理念是，我们有一个巨大的谜题。任何时候，只要你能得到一些反物质，你就有道德义务去仔细观察。这就是我们正在做的。如果有区别，那就由一些理论家来解决了，我很期待。
本-我们期待听到你的消息。这是欧洲核子研究中心的科学家杰弗里·汉格斯特对克里斯·史密斯的采访。
幸福在你的右手
你打字的方式可能会改变你对它的情绪反应，而用右手打字似乎会让人更快乐。事实上，键盘上字母的布局甚至可能会影响我们使用语言的方式。
qwerty键盘，以第一行的前6个字母命名，发明于1868年，旨在将常用字母分开，以避免机械式打字机可能出现的碰撞和卡纸。虽然我们不再依赖相同的机械过程来打字，但键盘布局仍然保持不变，现在无处不在。
写日记心理病学通报与评论，凯尔·贾斯敏和丹尼尔·卡萨桑托设计了一组实验来测试人们对某些词语的情绪反应。之前的研究表明，流畅地进行运动动作，比如打字，会让人产生积极的感觉，所以如果一只手打字比另一只手更流畅，可能会让人对用这只手打字产生情感上的偏见。
为了验证这一点，志愿者们被要求对大约150个单词的样本进行正面或负面评价。实验用英语、西班牙语和荷兰语三种语言进行，每一种语言的母语都是英语，第二项测试包括较新的单词和互联网首字母缩略词，比如LOL。
结果显示，无论语言和志愿者的惯用手如何，qwerty键盘右手边字母较多的单词会产生更积极的情绪反应。此外，这种影响在现代缩略语和自qwerty键盘发明以来创造的单词中更为明显。
为了进一步验证这一观点，Jasmin和Casasanto想知道键盘偏见是否能让他们预测人们对虚构单词的积极程度，这些单词被称为伪单词，没有内在意义，可能会改变情绪反应。同样，偏右的单词被认为更令人愉快。
作者得出结论，人们确实倾向于用右手打字时感觉良好，并认为这可能是因为qwerty键盘的布局为右手提供了更容易的工作。他们还表示，这可能会对市场营销产生影响，他们说:“负责为新产品、品牌和公司命名的人可能会好好考虑一下查看键盘并选择‘正确’名字的潜在优势。”
南极入侵和黑猩猩警察!
与斯泰伦博斯大学的Steven Chown合作;Alejandro Frangi, INSIGNIO;马克斯·普朗克化学生态学研究所马库斯·肯纳登;卡莱尔·范·谢克
南极的入侵
外来植物种类
入侵南极洲的边缘通过科学家和游客带来的种子。
来自斯泰伦博斯大学的Steven Chown搜索了南极游客的袋子、靴子和衣服上的种子，计算出在一年的时间里总共携带了7万颗种子。
入侵物种已经在南极半岛西部定居下来，人们担心，如果气候像预测的那样变暖，这些植物以及到达现场的新种子可能会蓬勃发展。
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在医院里暴露了一切
一种新的虚拟人可以在未来帮助个性化医疗。
通过将身高、体重和病史数据与扫描和x射线相结合，工程师们开发了一个可以模拟心血管系统的计算机程序。
最终的目标是建立整个身体的模型，帮助临床医生在使用药物、治疗和医疗程序之前进行非侵入性的测试和预测。
亚历杭德罗·弗兰吉(Alejandro Frangi)是英国insineo生物医学成像与建模研究所的主任，该研究所于本周成立。
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回家的蚂蚁感觉到缕缕二氧化碳2
蚂蚁巢穴释放出的大量二氧化碳有助于工蚁在外出觅食后找到回家的路。
马克斯·普朗克化学生态学研究所的科学家马库斯·克纳登通过重现这些羽状物，展示了突尼斯沙漠蚂蚁的所作所为
成功率提高75%与羽流不存在时相比，它们定位巢穴的能力更强。这表明它们使用这种方法是为了避免在酷热的沙漠中花太长时间寻找家园。
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黑猩猩的警察
最后，黑猩猩有警察介入并制止社会群体内的争斗。
来自苏黎世大学的卡瑞尔·范·谢克(Shike)在一系列群体和地点监测黑猩猩的行为后发现，尽管冲突很少发生，但当群体内发生打斗时，一只公正的黑猩猩会介入，缓解紧张局势。他们这样做纯粹是为了恢复组织内部的和平与稳定，而不是为了任何个人利益。
至关重要的是，性别和社会地位与警察角色无关，研究小组认为这指出了人类道德准则和良心的起源……
这项研究本周发表在《科学》杂志上
《公共科学图书馆•综合》。
膨胀的北冰洋-行星地球在线
与伦敦大学学院极地观测与模拟中心的凯瑟琳·贾尔斯博士合作
英国科学家最近利用卫星在北冰洋发现了一个鼓鼓囊囊的淡水圆顶....而且越来越大。
这项研究的主要作者是伦敦大学学院极地观测和建模中心的凯瑟琳·贾尔斯。《地球脉动》播客主持人苏·纳尔逊采访了凯瑟琳，了解了更多关于淡水穹顶的信息，以及它的重要性……
凯瑟琳:嗯，如果你想象一下，你俯视地球，在北极上空，你可以看到北冰洋，如果你把目光投向加拿大，然后向北走到加拿大海岸线，你就到了波弗特海。在波弗特海有一个叫做波弗特环流的循环系统，那是一个旋转的水穹，它以顺时针方向旋转我们从卫星上看到的是这个穹的高度在增加。这片区域横跨1000多公里，大概相当于伦敦和威尼斯之间的距离，所以这是北冰洋的一大片区域。
苏:你说的穹顶，是指从海面上升起的巨大的“千年穹顶”吗?
凯瑟琳:我觉得它更像是隐形眼镜，而不是千年穹顶，但它仍然是相当大的水量，大约有8000立方公里的淡水，大约是北冰洋储存的所有淡水的10%。
苏:现在，你有线索表明在咸海中有淡水吗?
凯瑟琳:嗯，是的。从船只和停泊处进行的测量表明，在过去15年左右的时间里，淡水有所增加。但在北极进行测量真的很困难，因为冬天寒冷、黑暗，而且海洋本身被一层冻结的海水覆盖，所以船只很难突破。这就是卫星数据非常有用的原因。它有助于将这些从船只和停泊处拍摄的数据快照联系起来，让我们对北冰洋的变化有一个整体的了解。
苏:现在你用的是欧洲航天局的两颗卫星，ERS2和Envisat。他们是否都在观察海洋的含盐量或海面高度，以便得出结论，等等，我们在北极有这么多淡水?
凯瑟琳:这些卫星的作用是，我们在卫星上使用一种叫做雷达高度计的仪器，它的作用是测量地面的高度。因此，我们使用的数据实际上是观察海面高度的变化，并从中结合另一颗名为“格雷斯”的卫星测量质量变化的数据，我们可以估计淡水的变化。
苏:这些淡水有可能流入地球周围的其他循环系统吗?
凯瑟琳:我们在数据中看到的是，在过去15年里储存的淡水中，风似乎控制着淡水的储存。所以有可能，如果风改变方向，那么淡水可能会被释放到北极西部，到北冰洋的其他地方或更远的地方。我们对此很感兴趣，因为离开北冰洋的淡水的变化会影响北大西洋的深层对流。
北欧冬季气候相对温和的部分原因是来自墨西哥湾流的暖流输送的热量。所以这个环流系统，我们称之为全球翻转环流系统，它通过洋流把低纬度地区的热量带到北方。当这些水到达北方时，它会冷却，将热量释放到大气中，然后较冷的水下沉，更多的水向上移动来取代它的位置。这是一个密度驱动的循环。海水正在下沉，因为它的密度更大，所以如果你从北极加入密度更低的淡水，可能会影响循环系统。在过去，我们已经看到类似这8000立方千米大小的水可能影响了拉布拉多海的对流，拉布拉多海是北大西洋中出现这种翻转环流的地区之一。我们不知道这是否对我们的气候有影响。
喷气发动机内部传感
与格雷姆·里格和詹姆斯·凯尔，在机翼能力团队，劳斯莱斯。
本-我们现在回到传感器和传感器技术的话题。但我们要探索的不是土壤或大气这样的自然系统，而是一种技术，它可以让我们看到一个人造环境的内部，一个喷气发动机。劳斯莱斯发动机定期检查，以保持其最佳状态和高效运行。进入内部检查它们的工作落在了机翼上的能力小组身上。我遇到了开发工具的James Kell和经理Graeme Rigg。
Graeme -我们在航空发动机内部面临的主要挑战是，通常情况下，进入发动机内部的通道非常小，小于9.4毫米。如果你想看一些不寻常的东西，穿过叶片和叶片的路线有时会很痛苦。此外，引擎在非常高的温度下运行，所以我们的环境也相当恶劣。所以如果我们想在那里留下一些永久的东西来监测，那总是很困难的。所以我们试着检查引擎，当它在地面上，当它冷却的时候。
本:为什么我们要避免把引擎拆下来，拆开，拆开，检查一下，然后再装回去?
格雷姆-我们在这里的关键之一就是尽可能长时间地保持发动机在机翼上。从机翼上拆下一个引擎是非常昂贵的。这对客户来说是非常破坏性的。其中一个关键问题是，一架飞机有一个时间表，可能有300人在某处等待起飞，如果它被困在地面上，那显然是非常严重的，而且非常具有破坏性。所以我们希望引擎处于完美状态，这样它们就能在正确的时间按计划起飞，让客户满意。
本:那么，机翼上的测试是如何使用这些微小的接入端口的，它是如何与发动机的一般寿命相适应的?
格雷姆:我们总是对发动机进行定期维护，所以它们会被定期移除，并通过大修设施，在那里它们被剥离成详细的部件并完全翻新。我们感兴趣的是当它们在机翼上的时候，在这两个阶段之间，我们可以确保引擎处于最佳运行状态，我们不会造成任何延误我们可以看到引擎内部并监控它的状况。
本:我们需要监控发动机内部的哪些东西?
格雷姆:一般来说，我们看的是旋转部件，也就是压气机叶片和涡轮叶片。我们可以用我们的内窥镜设备检查。
听起来你和外科手术有很多共同之处，尤其是锁孔手术，你需要通过微小的进入孔进行非常精细的手术。你能分享一些技术吗?
格雷姆:我们使用的很多技术都是从医疗行业的外科手术中发展而来的。我们主要使用的许多公司都是以医学为基础的。我们使用内窥镜设备或肠镜，因此我们可以通过发动机内部的摄像头看到旋转的部件，以确保它们正常工作。在其他时候，我们必须进入，我们必须清理东西，我们有时检查石油系统，以确保没有碳。有常规的区域，就是气流，也就是涡轮和压气机叶片，还有非常规的地方，这就变得更像外科手术，也更困难，因为进入的路线总是很困难，有时必须通过管道和其他部件进入。
本:当然，通过手术，我们可以在需要的地方做一个切口，这样我们就可以进去取东西了。对于一个引擎，我想，一旦它被制造出来，一旦这些接入端口被安装进去，我们就别无选择，只能使用它们。在最初的设计中是否考虑到了这一点?你是否在努力确保你能获得所需的访问权限?
Graeme -是的，我们坐在设计会议上，我们指定我们想要进入每个涡轮机和压气机叶片的两侧。有时由于设计的复杂性，这并不总是可能的，这就是我们必须开发专业技术来进入更困难的领域的地方。我们确实融入了设计，我们的影响力越来越大，因为我们有了更多的技术，人们可以看到我们所做的事情的重要性。
除了从外科和牙科借鉴的技术之外，为了应对挑战，你还必须开发什么?
格雷姆:我认为有时是到达目的地的方法，我们有视觉系统，但有时它实际上是把一些东西带到我们需要到达的地方。所以它通常使用特制的导管和定制的设备来帮助驱动设备到达它需要去的地方。
Ben:所以当没有现成的工具时，你就不得不开发一个新的工具，并实际构建一些适合情况的工具。
格雷姆:是的，我认为这就是这项工作的美妙之处，我们遇到问题，我们去找一个训练引擎，我们查看访问权限，我们找出我们要怎么做，我们制作原型工具，显然看看它是否能在引擎中工作。如果是这样，我们就训练团队出去提供服务。
本-詹姆斯，你的工作更多的是在研发方面，开发新工具。你面临什么样的挑战?
詹姆斯:实际上，这和格雷姆很相似，我们仍然有同样的环境，但我的工作是监测技术，这是开始的地方。如果我们已经有了一些几乎已经开发出来的东西，但它并不完全符合我们的需要，我们也许可以对它进行修改，以便我们可以在相同的环境中使用它。所以这意味着，我在看医学会议和杂志之类的东西，还有机器人，以及关于这方面的会议和杂志。
Ben:看来为了找到合适的工具，你可以从科学和工程领域的所有领域中进行选择。
詹姆斯:从某种程度上说，我们的想法是尝试，也许在50年内，我们将能够小型化整个维护和检修设施，并且能够在发动机完好无损的情况下完成所有这些事情。显然，这是一段很长的路要走，总是会有一些事情是我们不能做的，而引擎仍然是一个整体。但我认为，真正的想法是观察现有的事物，并开发这些事物，以便它们可以被使用。因此，我们正在尝试使用各种各样的东西，激光技术是我们正在大力研究的领域之一，还有机器人设备。所以我们的想法是，当你站在楼上的卫生间时，如果你站在外面的信箱前，试着刷牙。
本:那么这个过程是如何进行的呢?格雷姆会对你说，“我需要找到一种方法来获得这个特定的组件。”然后你该如何采取行动呢?
詹姆斯-我可能有两种不同的参与方式。我想到了一个蓝色天空的古怪主意，让格雷姆过目，看他是否觉得有价值(他正朝我摇头)。另一种选择是针对一些我们知道即将出现的问题例如，在一个正在制造但不一定投入使用的引擎中，我们可能有一到两年的时间来真正开发一种技术。思考这个问题的一个好方法是我们得到了技术的推动，我想到了一个蓝天的想法，或者我们得到了技术的拉动，像格雷姆这样的人知道世界上有一个问题，我们必须努力想出一个解决它的方法。
本:那么，在未来，你希望看到什么能让你的生活更轻松，让这些发展技巧更容易?
詹姆斯-对我们来说，最终的目标是一个引擎，你可以把它拆开，而不用担心会穿过一个大约9毫米的小洞。你也许可以打开一个面板，暴露出一系列不同的组件。这是一个重大的设计挑战，我们可能无法在短期内解决这个问题。
Ben和Graeme，你认为未来的工具是什么，是你真正希望看到的?
格雷姆:我认为詹姆斯在激光技术和微型机器人方面已经避开了这个问题。我认为这是我们希望投资和发展的两个关键领域。
本-格雷姆·里格和在他之前的詹姆斯·凯尔，都来自劳斯莱斯的机翼能力团队。
我怎么知道是否有陨石朝我飞来?
我们把这个问题交给了马克·莱尼博士，他在卡迪夫大学获得了声学博士学位……马克——对于地球上的大多数人来说，声速大约是340米/秒，也就是每小时750英里。这是每5秒1英里，实际上并不是那么快。它的速度大约是射箭中最快的箭的两倍。声音在较冷的空气中传播更慢，空气高度更冷，也更少。
所以当流星体，也就是岩石本身进入100千米高的大气层变成流星时，它总是离得太远，听不到。它的电磁波传播速度可能比声波快100万倍，会在电话或收音机中引起嘶嘶声，但即使是这种所谓的电子效应也值得商榷。
但丹尼尔问的不是在大气层中燃烧的流星而是穿过大气层到达地球表面的陨石。这有什么警示吗?很遗憾,没有。它将以每秒至少11000米的速度行进，是音速的33倍，快得听不到它的接近。事实上，我们可能也看不见它。目前，只有一小部分太阳系小行星被世界各地的少数志愿者追踪。因此，除非它在天空的一小块区域以正确的方式反射光线，而有人恰好非常仔细地观察，否则几乎可以肯定，它太小太快，直到它在撞击前几秒钟进入大气层时才会被看到。恐怕丹尼尔最后的时刻会让人很失望。
汉娜-可怜的丹尼尔。马克补充说，陨石可能会燃烧到足以被大气减速到亚音速的程度。但这将使陨石如此之小，以至于被它杀死会有点尴尬。
- 以前的你想成为一名海洋科学家?
- 下一个为什么鲸鱼有水平的尾巴?
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