你会和一个机器人船长一起启航吗?本周，世界机器人帆船锦标赛将在卡迪夫湾举行，我们将与参赛队伍见面，看看这将如何给机器人科学带来翻天覆地的变化。此外，我们还将了解机器人如何走出工厂进入家庭，照顾老人和帮助孩子学习。在新闻中，干细胞恢复了耳聋沙鼠的听力，facebook改变了投票行为，以及为什么蓝莓是自然界中最亮的东西……
在这一集里
01:28 -第五届世界机器人帆船锦标赛
第五届世界机器人帆船锦标赛
与阿伯里斯特威斯大学的Colin Sauze合作
2012年9月17日至21日，第五届世界机器人帆船锦标赛在威尔士卡迪夫湾举行。来自世界各地的5支队伍参加了这次比赛，他们的机器人海员在各种苛刻的挑战中相互较量，从避碰到长途航行。Colin Sauze是阿伯里斯特威斯大学的机器人研究员。他也是锦标赛的组织者和竞争者之一，他和我们一起来自卡迪夫。
克里斯:那么，这个比赛是怎么进行的呢?
Colin:几年前，我在本科课程结束后开始攻读博士学位，研究机器人帆船，当时我的博士生导师被一个来自法国的Yves Briere联系，他是图卢兹一所大学的教授。他们有个疯狂的计划要让机器人帆船横渡大西洋。由此诞生了一个叫做“跨大西洋挑战赛”的项目，它的目标是在2008年，我们将和尽可能多的有兴趣的团队一起横渡大西洋。2007年，我们计划在阿伯里斯特威斯海岸外举办一场热身赛，2006年我们在图卢兹举办了一场。几乎与此同时，加拿大的一个团队也开始了同样的想法，但规模要小一些，他们只是让两米长的船比赛，这些船是半遥控的，半自主的，他们称之为SailBot比赛。到了2008年，我们在组织跨大西洋比赛时遇到了一些后勤问题。所以，其中一支来自奥地利的参赛队伍和奥地利创新计算机科学研究所的Roland Stelzer一起创立了他们所谓的世界机器人帆船锦标赛，这只是为了延续这个想法，在湖泊或近海上举行简短的，可控的比赛，人们可以在那里竞争，发展想法，聚集在一起，同时，将其与一个为期一天的关于整个机器人帆船领域的科学会议联系起来。
所以，所有的事情都在一起，现在，你有一个国际社会在背后支持这个努力。
科林:是的。我想全世界大约有20到25个小组在积极地研究这个问题其中有5到6个小组在这里。
克里斯-你到底在做什么?让一艘船自己航行有哪些挑战?
Colin:所以，这是一个巨大的，多学科的挑战。首先，你必须制造出能漂浮的东西，它能在海上生存，能适当地航行，能抵抗洋流。你得造一个能感知风向的计算机系统，感知船的方向，感知它的方向，并实际计算出一个合理的路线，然后你得造一些电子和机械的东西，让你能适当地设置方向舵和帆，并实际帮助你航行。所有这些都需要一起工作如果你要穿越大西洋或者在海上进行海洋监测的话，这些都需要一起工作几个月。
克里斯:你要造的船有多大?
科林:那么，对于微型列车，我们实际上设置了4米的限制，主要是出于安全考虑，如果它们与任何东西相撞，它们不会造成太大的伤害。所以，在本周的比赛中，我们实际上有53厘米长的最小的船，它们是现成的无线电控制船，叫做Micromagics。实际上我们有两个小组带他们来，我想总共有7个。本周最大的船是我们自己的小猎犬b号，有3.5米长，是根据一艘为残疾水手设计的帆船设计的。
克里斯-所以，这是相当大的，不是吗?
科林:是的。
克里斯-所以，这不仅仅是一个问题，使一些漂浮，然后服从预设的命令。它必须做真正优秀的游艇男女所做的事情，预测天气，预测前方的大海，并对变化做出反应。
科林:是的，确实如此。
克里斯:你是怎么编程的?
科林:我们的，我们船上有一台电脑，可以读取GPS、风传感器和指南针的数据。它有一系列的着力点，通过评估这些着力点，适当地设置帆和舵，它试图击中它们。从更长远的角度来看，我们的研究目标是尝试并开始处理一些故障和退化的东西，以及你如何随着时间的推移调整机器人的行为来应对执行器的堵塞，也许你不能像以前那样有效地移动你的帆，或者你甚至不能航行某些航线。你必须调整你的路线，考虑不同的路线。
克里斯:那潮水之类的东西呢?在潮汐的不同阶段，它不仅会朝着不同的方向奔跑，而且会跑得更猛烈或更弱。你能给它一些图表吗它会考虑到这一点因为很明显，一个做这件事的人会知道，“对，我将在某一点上面对X个潮汐结”所以，你会补偿它吗?
Colin -是的，你可以建立一个潮汐计划来弥补这一点。小船的困难之处在于，有时潮流会比你能让船航行的还要强。
克里斯-没错，一个人会为此做点什么。他们会说，“好吧，我必须想出一个替代策略”，然后他们就走了另一条路。机器人会一直做什么?它会坚持不懈地朝着正确的方向前进，直到最终触礁吗?
科林:目前大多数的机器人都是那样naïve，只是试着去做。这是一个正在进行的研究领域，当然也有一些人在试图绕过这个问题。但这不是一个简单的问题，尤其是当你遇到比潮汐更复杂的事情时。潮汐与洋流结合，与当地的风向结合。
克里斯:那其他的船呢?因为我们有《国际海上避碰规则》所有取得海上避碰证书的人都必须了解这方面的知识，所以我们不会撞到对方，我们可以通过港口等等。当机器人看到另一艘船驶来时，它们会作何反应?他们怎么知道远处有船，不是浮标，不是岩石，不是灯塔，也不是大浪。
科林:这又是一个持续存在的问题。有很多方法可以做到这一点。一是所有的商业船只都携带一个叫做AIS的系统，即自动识别系统，它实际上可以发送无线电广播，表明它们的位置。所以，一种策略是接收这些广播，但显然这对没有携带AIS系统的小型船只不起作用。另一件事是开始用相机或雷达扫描地平线，找出障碍物在哪里，然后尽量避开它们，同时，携带基本的东西，比如导航灯和雷达反射器，这样别人就能看到你，希望不会从你身上碾过去。
Chris -你的想法是让国际上的很多人聚在一起，并引入竞争的一个方面，这是为了推动这个领域向前发展还是只是为了好玩?
科林-都有。这是为了好玩，但也是…它在推动这一领域的发展方面发挥了巨大的作用。2006年我们开始时只有3个团队。我们现在在全球有20多个小组在积极地研究这个问题。
Chris:这在未来真的会成为一个产业吗?我们能预见到有一天人们会抛弃艾伦·麦克阿瑟而把机器人放在船上吗?
Colin -我认为对于真正驾驶大型客船来说，从安全的角度来看，你总是会有一个人在循环中。但我们可能看到的是自动化程度的提高。但在规模的另一端，我们设想的是，小型船只可能被部署为海洋监测系统，或者用雷达监测海岸线，寻找走私者，或者沿着你不想让人进入的水域的横带航行，比如冬天的北极或南大洋。所以，这真的可以帮助海洋学研究和气候变化研究，而不会让人们处于危险之中，也许这比我们目前使用的漂流浮标更通用。
克里斯-我们距离机器人船能够进行环球航行还有多远?
科林-世界的?
克里斯-是的。
科林:我想离那个至少还有几年的时间。到目前为止还没有人横渡大西洋。我们有三个团队尝试过——我们在2010年，来自法国布雷斯特的一个团队去年和今年都尝试过。布雷斯特队是目前为止成绩最好的，我想他们走了大约200英里就失去了船的踪迹。事实上，他们几周前在爱尔兰被冲上岸了。
克里斯-完好无损?
科林-幸运的是大部分都完好无损。
克里斯-那么，哪里出了问题?
科林-他们还不完全确定。我不知道他们是否真的拿回来了。看起来像是有什么东西碾过它，或者海浪可能把索具折断了，但从我看到的照片来看，实际的船体看起来相当完整。
克里斯-非常感谢。
机器人的未来是什么?
与西英格兰大学的艾伦·温菲尔德合作
多米尼克:机器人离科幻小说中的描述还有多远
艾伦-我很遗憾地告诉你，多米尼克，在很远的地方。这很容易被欺骗，因为目前，我们可以制造一些非常高保真度的机器人，特别是如果你看看日本的一些机器人。但问题是它们的行为和外表并不匹配。这就是我所说的“脑身不匹配问题”。所以，这些机器人可能看起来很棒，但它们比洗衣机聪明不了多少。
多米尼克:我想所有这些机器人都是基于计算机的，在过去的25年里，我们看到了这些计算机的巨大发展。这对机器人的能力有什么影响?
艾伦:嗯，少得惊人，这可能会让你震惊。你说的完全正确，当然，我们拥有非凡的处理能力，我们可以给机器人赋予难以置信的计算能力。当然，问题在于计算能力只是一种原材料。重要的是你如何使用它，解决人工智能的基本问题——特别是一般的人工智能——解决一般问题的能力，例如，我们仍然无法做到。所以，这是设计人工智能的一个问题，在我们解决这个问题之前，再多的计算能力也无济于事。
多米尼克:我想工厂是一个控制得很好的环境，你知道机器人会遇到什么样的物体，而家是一个复杂得多的地方。
艾伦:嗯，完全正确。我的意思是，正如你在介绍中所说的，多米尼克，现在正在发生的转变是从工厂和仓库的机器人，以及海底勘探等等，到个人机器人。机器人将成为工作场所的助手或伴侣——家庭中的治疗机器人。但公平地说，我们仍处于转型的开端。
多米尼克:我想这里也有安全问题，因为在工厂里，你可以用栅栏把机器人隔开，但在家里，你真的不想让它把人的胳膊扯下来。
艾伦:嗯，完全正确。我的意思是，目前人机交互领域正在解决的主要问题之一就是机器人的安全。这仍然是一个非常具有挑战性和未解决的问题。就像你说的，不仅仅是身体上的问题，机器人的力量也是一个问题，而且，环境是完全不可预测的。制造一个既能应对这些不确定因素又能完全安全的机器人，比如在孩子身边绝对安全，这是机器人技术的一大挑战。
多米尼克-你提到了儿童周围的安全问题。您设想的是哪种类型的应用程序?这些安全问题是否会影响您对应用程序的选择?
艾伦:嗯，我的意思是，我提到孩子只是因为孩子可能会出现在家里。我的意思是，有些人说机器人可能会帮助照看孩子，照顾孩子，但我个人认为这太过分了。我是那些机器人专家中的一员，他们认为人类活动的某些领域不应该被机器人取代，我认为儿童保育就是其中之一。
多米尼克:我想照顾老年人也可能是一个类似的问题。
艾伦:的确，照顾老人在远东地区是一件特别紧迫的事情，日本和韩国在老年人医疗助理机器人方面已经非常先进了。但我不得不说，这也是我们在欧洲面临的问题。再一次，这是非常困难的技术挑战，同时，伦理问题也是我们需要关注的。换句话说，用机器人代替人类护工是否合乎道德?
多米尼克:你怎么看待在教育中使用机器人?我想这里有两个问题，一个是它们是否可以用来教学，另一个问题是孩子们是否可以通过和机器人玩耍来学习科学技术。
艾伦:当然了。我认为你刚刚提出的第二个观点非常棒。毫无疑问，如果你愿意的话，机器人是一种非凡的教育工具。我的意思是，以UWE为例，我们用机器人来教本科生编程已经有15年了。但至于机器人真正成为教师，我认为机器人可以扮演助手或离线教师的角色，但肯定不会取代人类教师。对于年幼的孩子来说，如果他们的“机器人泰迪熊”能够给他们讲故事，那就太好了，这里面有一种教育功能。
多米尼克:那么，在未来的10年、20年里，你对机器人的未来有什么期待?
艾伦:嗯，这个问题很难回答。当然，现在有一系列关于人机交互的研究正在进行。举个例子，在实验室里，布里斯托机器人实验室，在布里斯托，我们在研究手势交流，这样机器人就能理解人类的肢体语言。我们在物体识别和处理方面进行了研究，例如，如果你让一个机器人把一杯咖啡递给你，它实际上可以识别杯子，然后安全地把它递给你。我认为其他领域稍微有点超前，但我认为同样重要的是新材料。所以机器人需要更轻，它们需要柔顺和柔软。然后，如果所有这些都失败了，机器人落在你身上，它不会对你造成任何伤害，因为它太轻了，例如。然后是机器人的自我意识领域。我认为，这些未来的伴侣机器人必须具备一定程度的自我意识，才能正常工作。多米尼克，我认为值得一提的是，目前将大量的，独立的机器人研究整合在一起是机器人领域的一个巨大挑战。
多米尼克-非常感谢。这是布里斯托尔西英格兰大学的艾伦·温菲尔德教授的话。
克里斯-艾伦，你要去看科林的船吗?
艾伦:嗯，我非常想去。我很了解阿伯里斯特威斯的人。太棒了，祝你们比赛好运。
克里斯，我有一个来自凯瑟琳·希斯考克斯的问题，她说，来自赫默尔·亨普斯特德，“机器人能独立思考吗?”你觉得呢?
艾伦-是的，这是个好问题。当然，问题是，我们实际上并不知道思考是什么。但我想说，原则上，是的，他们应该能够独立思考，但恐怕这是很遥远的未来。
克里斯-非常感谢，艾伦。
机器人能独立思考吗?
艾伦:这是个好问题。当然，问题是，我们实际上并不知道思考是什么。但我想说，原则上，是的，他们应该能够独立思考，但恐怕这是很遥远的未来。
你想要什么样的机器人?
我们问你想要什么样的机器人，它能为你做什么……
Ooyaya(@ooyaya) -铲砂盆
凯文·诺曼(@kevinICdesigner) -远程呈现机器人为我上下班，上班和参加会议!
莉莎·布鲁克斯(@Liza_Brooks) -一个可以在我刚打扫完房子后给我做全身按摩的人…或者等等，也许女仆机器人会更好。科学家和工程师制造混乱，而不是清理它:)
马丁(@LHCollision) -给我端葡萄的人。
尤金·普林斯罗(@ southncomfort6)司机!
RhyssRonan(@RhyssRonan) -性爱机器人，没错。
马格达雷娜Pupecka(@FeelFreeDance) -当我不在的时候，机器人可以娱乐我的狗狗，这很酷，最好是有机的，这样它们就能闻到他的味道，并建立联系
加雷思任-就目前而言，大多数人形机器人对我们这些凡人来说没什么用处。他们需要一组科学家在背后为简单的任务编程，比如走路。直到出现一种相当通用的类人机器人，它可以由普通人来编程，而不是传统的“输入代码”，而是通过物理和光学运动来编程。向机器人展示如何切胡萝卜，而不是在所有的伺服运动和中断中编程。
机器人帆船:海军和爱好者
与美国海军学院Paul Miller教授合作;来自Seascope的Mariano Alvira…
第五届世界机器人帆船锦标赛于2012年9月在卡迪夫举行。为了了解更多关于参赛团队的信息，我们采访了来自美国海军学院的保罗·米勒教授和来自Seascope的马里亚诺·阿尔维拉。
克里斯-保罗，首先是你。为什么美国海军要涉足这个领域?你想学什么?
保罗:嗯，我们这样做的主要原因是我们的学生有机会练习他们的技能，并发展他们的本科课程。造船学就是设计船只和建造船只，在本科阶段建造一艘完整的船是非常困难的。但在较小的规模上，只有2米长，我们的学生可以在他们的大四设计，建造和操作船。
Chris -我也认为，如果你能让机器人为你驾驶船只，这意味着你不需要昂贵的水手上船，这可能是美国军方感兴趣的一个原因。
保罗:嗯，我们一直在研究的一个项目是海洋学研究平台。我们已经测试过把船派出去，这些船的成本大约是4000到5000美元，它可以在风暴过后进行深度探测，看看发生了多少淤积。这将取代一艘每天可能花费1万到1.5万美元的船只。所以，我们返还了很多储蓄。
克里斯:为了得到像科林刚才说的那样能穿越大西洋的船，你们正在努力解决的大问题是什么?所以，你们在东海岸和美丽的城市波士顿，我知道马里亚诺来自那里，他很快就会给我们做演讲，所以你们可以来英国看我们。
到目前为止我们最大的问题实际上是电源管理。这些船是由帆提供动力的。他们的计算机和伺服控制器，例如控制方向舵和控制船帆的风，确实需要电力。但这些船的重量只有40磅左右，而且可能只能装下几磅重的电池。那么，我们如何在各种天气条件下产生电力来维持计算机的运行呢?
但是电池已经走了很长一段路，每天都在太阳下，你必须能够从太阳能甚至风能中获得相当多的能量。
保罗:我们可以得到一些太阳能，我们希望那就足够了，但实际上，代价是如果你把船造得足够大，可以携带很多太阳能电池板，它就会变得太重，太慢。所以，我们专注于一艘快速的小船，它将有非常小的太阳能电池板，也许还有一个小型风力发电机来产生电力。但就像任何其他风力驱动的设备一样，你需要风来使它工作。
克里斯-让我们切换到马里亚诺·阿尔维拉，他来自美国Seascope公司，你也是来参加机器人船锦标赛的。你要进马里亚诺吗?
马里亚诺-我们进入了两艘船。第一艘是一艘半米长的小船，属于套件级，第二艘是一艘1米长的船，完全是定制的。
Chris -不像Paul和Colin，他们都隶属于专业组织或大学等等，你做这个是作为一种爱好…
马里亚诺-是的，是我和我女朋友泰勒。我们这样做是为了好玩。
克里斯:那么，你在船上都做些什么呢?你是想继续留在竞争中，还是想赢?
马里亚诺-我们最大的问题主要是船的问题。我们不是船舶设计师，我们在这方面经验不多，但我们对电气和机械方面的东西，以及一般的软件都很在行。例如，去年，我们的一艘船在比赛前沉没了，从那以后，我们学会了如何让船不沉没，这是一件大事。
克里斯-这很重要，不是吗?
马里亚诺-是的，事实证明这很重要。
克里斯-保罗，你会密切关注马里亚诺在做什么吗?如果看起来很有希望，海军就会把它拿走吗?
保罗:可能吧。(笑)
马里亚诺-太好了!(笑)
克里斯:你一定有很多想法，比如像马里亚诺这样的人想出了你的工作，但你也看到了潜力，你可以把它转化为工业，也转化为海军需要做的事情。
保罗:当然。这些比赛的美妙之处在于，通过与来自世界各地的工程师和科学家的互动，我们不仅学习了制造这些船只的不同技术，而且还与其他人建立了良好的关系。但是，我把人们提出的一些非常聪明的想法带回课堂，然后我的学生从更广泛的思考中受益。其中一些应用可能最终会使海军受益。
克里斯-跟我们说说你们投入比赛的船只，以及你们获胜的几率是多少?
保罗:嗯，我们所有的船都是完全由我们的本科生设计、建造和操作的，每年，他们都会设计一种全新的船。所以，我们现在有了我们的第五代船尽管我们带来的比赛是我们的旧的第三代船。我们发现，当它真正起作用时，速度相当快。缺点是，它并不总是有效。里面有一些讨厌的电子设备，一旦被弄湿，它们就不喜欢工作了。
克里斯:哦，天哪!这很基本，船靠近水。
保罗-是的。
克里斯-那么，你能做什么?
保罗:嗯，我们非常努力地使船不漏水。实际上，我们的一项测试是，我们把船放在水下两天，理论上，船会干涸。这艘船已经通过了很多次测试，但每次我们进去修理它，都有可能有一个密封条失效了，我们可能会再次泄漏。
克里斯-所以，真的是用小马达之类的东西来驱动所有的帆吗?这就是它们的工作原理吗?如果是这样，如何保持干燥?
保罗-这是第三代船的情况。我们后来的船使用了伺服液压型系统，它的水密性和可靠性要高得多，但确实需要更多的动力。在这些早期的船上，他们实际上使用模型比例的机器人航行装置，伺服器，它们确实穿过甲板。所以，甲板上有一个水密密封，比如绞车卷筒穿过。在一个案例中，我们实际上用气球作为密封。
水下温度400度的金属
科学家发现，在金属球上加一层防水层意味着它可以浸泡在水中而不会发生爆炸。
写在自然西北大学的研究人员Neelesh Patankar和他的同事Ivan Vakarelski，在直径20毫米的不锈钢球上涂上了一种叫做“冰镜大衣”。
这种超疏水层可以排斥水，并且在400°C以上的温度下保持稳定。与对照组相比，未经处理的球被加热到这个温度，然后放入冷水中，在那里它们会产生剧烈的爆炸性沸腾，用Petankar自己的话说，超水球“什么也没做”。事实上，实验的快帧视频片段显示，这些球被一层水蒸气包围。
除了作为一个相对较差的热导体，这防止液体接触球的表面，所以它不会沸腾。
研究人员认为这个过程是有效的，因为所应用的涂层由纳米级的脊和凹槽组成。他们推测，液体位于脊上，但由于表面的疏水性，无法流入凹槽。因此，水蒸汽会填满凹槽，使液体无法进入。
这一点之所以重要，是因为在某些行业中，当液体接触热表面时发生的爆炸性沸腾可能会产生问题。能够防止这种情况可能是一个主要的处理优势。
干细胞恢复听力
英国科学家发现了一种制造替代听觉神经细胞的方法，这种细胞可以恢复失聪动物的听力。
研究人类胚胎干细胞(hESCs)，谢菲尔德大学的Marcelo Rivolta和他的同事们将这些细胞暴露于两种生长因子FGF3和FGF10中，这两种生长因子之前被认为与胚胎耳朵发育有关。
研究小组表明，添加这些因素会触发一部分未特化的胚胎细胞开启一组独立的“标记”基因，这些基因被称为PAX2、巢蛋白、SIX1和GATA3。
他们发现，表达这些标记的细胞会继续产生两种不同的细胞群，一种类似于将声波转化为内耳电信号的毛细胞，另一种细胞注定会成为神经细胞，将信号从毛细胞传递到大脑。
将一种药物致耳聋的神经细胞注射到沙鼠的内耳中，这种方式产生的神经细胞能够恢复动物的听力，在某些情况下完全恢复。
研究人员发现了新的神经细胞与动物脑干中与听力相关的部分形成连接的证据，这就是恢复的原因。
在他们本周发表于自然谢菲尔德大学的研究小组得出结论:“恢复听神经元功能的能力为未来以细胞为基础的听神经病变治疗铺平了道路。”听神经病变是成人和儿童耳聋的一个重要原因。
“它也可能与人工耳蜗相结合，”研究小组建议，“为目前没有可行治疗方法的更大范围的患者提供治疗方案。”
大多数超新星隐藏在尘埃中
90%的超新星爆炸没有被设计用来寻找它们的调查所发现
新的研究发现。
超新星爆炸发生在大质量恒星生命的末期。当这样的恒星耗尽燃料时，它的核心会坍塌形成中子星或黑洞，并释放出大量的能量。恒星的外层被吹散到太空中。
这些爆炸产生的光通常比普通恒星亮10亿倍以上，但许多似乎不被注意到。例如，在我们的银河系中，有充分的证据表明超新星每20-30年发生一次，但实际上没有发生过见过自1604年以来。
解释这种差异的一个建议是灰尘恒星产生的微小固体烟尘碎片弥漫在它们周围的空间中，当密度足够大时，可以形成一个真正的烟幕，无法透过，掩盖了大多数超新星。
写作天体物理学杂志》上本周，芬兰图尔卡大学的Seppo Mattila领导的一个团队提出了这个想法。
他们研究了附近的一个星系Arp 299使用红外(IR)望远镜。红外线比可见光更容易穿过布满灰尘的烟幕，这使它成为探测以前隐藏的星系细节的好工具Arp 299。
他们发现，在星系中人口最稠密的地方，大质量恒星往往比类太阳恒星聚集得更紧密，那里的星际尘埃也是最厚的。因为正是这些恒星产生了超新星，它们也在这些区域强烈聚集。
因此，Mattila的研究小组得出结论，在这些区域产生的超新星有80%到90%是传统调查所遗漏的。这有助于解释为什么超新星如此罕见的一个谜团，但也意味着我们可以开始更好地了解这些超新星对周围环境的影响。
大自然中最亮的东西
贝弗利·格洛弗
剑桥大学科学家贝弗利·格洛弗发现了她所说的自然界中最亮的东西;你猜怎么着?这不是史蒂芬·霍金!她向克里斯·史密斯解释了这项工作。
贝弗利-我们发现一种叫Pollia condensata生活在非洲的是自然界中最明亮的生物。它反射的光比其他任何东西都要高，包括你在那里看到的著名的明亮的蝴蝶。它是一种蓝色的水果，里面有粉红色、黄色和绿色的斑点。这是彩虹色的。当你从不同的角度看它时，它的颜色会发生变化，颜色非常明亮，非常引人注目。
克里斯-你怎么找到的?
贝弗利——我在邱园皇家植物园的一个同事在翻阅他们的藏品时，她知道我对那些利用结构产生有趣色彩效果的植物很感兴趣。它们不只是你平常的色素沉着，而是更不寻常或引人注目的颜色，她看到了这种非常亮蓝色的水果，这是50多年前收集的。尽管它们已经被压榨和干燥，但它们仍然和收集时一样明亮，所以她把它们递给我们做分析。
克里斯:你怎么知道它们是自然界中最亮的东西?
贝弗利-也许不是。它们是迄今为止在自然界中测量到的最亮的东西，这是一种更公平的说法。所以它们反射回来的光的百分比比任何人测量过的任何东西都要高。
克里斯-我们知道他们是怎么做到的吗?
贝弗利:是的，我们有。这是一个非常聪明的机制，有趣的是，这是趋同进化的一个例子，因为很多动物都使用类似的机制。如果你想到亮蓝色的蝴蝶或甲虫它们的反射率很高，因为它们的翅膀上有分泌的几丁质层，这些层以适当的频率间隔，以反射特定波长的光。这个系统的聪明之处在于，层数越多，反射回来的光就越多，所以反射率就越高。我们的水果所做的是，水果外层的每个细胞在其细胞壁内都有层。这些是植物细胞，它们有纤维素细胞壁这些细胞壁是由一层又一层的纤维素组成的，有很多很多层的纤维素，所以，当然，它们能够反射大量的光。
克里斯-他们为什么这么做?
贝弗利:我们还没有在野外做任何实验来验证这一点，但它们的分布表明它们是由鸟类传播的。它们不会自己打开，所以它们可能需要被吞下或通过鸟的消化道才能排出种子。然而，它们不提供任何食物奖励，所以，我们认为这实际上是大自然想出的一个诡计，一个狡猾的计划，通过非常明亮和闪闪发光来吸引鸟类，即使它们真的没有任何好处。
克里斯:是那种喜欢亮闪闪的东西的鸟吗?比如喜鹊和园丁鸟，它们喜欢用亮亮的东西装饰自己的巢来吸引雌鸟?
贝弗利:很有可能。也有可能它们只是看起来像非常明亮的蓝色多汁水果，但你会认为鸟类会很快学会这一点。所以，我们认为更有可能是鸟类装饰自己的巢穴，试图吸引雌鸟。
克里斯:既然你已经研究出了水果是如何发光的，我们能做类似的事情吗?或者我们能利用这些知识生产出超亮的东西供我们使用吗?
贝弗利:当然。所以，这是一个非常好的设置，因为它是用纤维素做的，纤维素当然是高度可生物降解的，但种植起来也非常便宜，因为植物基本上是由它组成的。所以，如果我们能弄清楚纤维素是如何以这种方式组织起来的，我们就有可能培育出完全无毒、可生物降解的食用色素，也可以用于织物着色。所以，这里有很多潜在的应用。
克里斯-但他们会像亨利·福特那样吗?只要是蓝色的，你喜欢什么颜色都行吗?
贝弗利:不，一点也不。多层的堆叠频率决定了你得到的颜色。所以，水果实际上是多色的，因为尽管大多数细胞的细胞壁被设定为产生蓝色的频率，但有些细胞的堆叠间距略宽，它们会产生黄色、粉红色或红色。
克里斯-太棒了!抱歉用了双关语。这是剑桥科学家贝弗利·格洛弗在讨论这种亮蓝色的水果时所说的话Pollia condensata工厂。这是她本周在《美国科学院院刊》上发表的研究成果。
34:50 - Facebook如何改变投票行为
Facebook如何改变投票行为
詹姆斯·福勒
Facebook。近10亿人在使用它，但它会影响我们做出重要决定的方式吗?加州大学圣地亚哥分校的詹姆斯·福勒一直在研究社交网站Facebook以及它是如何影响投票行为的。
Chris:你的著名观点是，如果人们在Facebook上有超重的朋友，那么他们自己也更有可能变胖，现在你又转向了政治。
James -是的，本周，我们报道了我们在2010年美国选举日进行的一项实验的结果，我们在Facebook上随机分配了6100万人“出去投票”的信息。有两种不同的信息。一组有朋友的脸，一组没有，还有一组没有收到任何信息。实验结果表明，这条信息直接动员了6万看到这条信息的人，但它也动员了另外28万看到这条信息的人的朋友。我们之所以能够做到这一点是因为在美国，投票记录是公开的，我们能够将大约600万Facebook用户与公开的记录相匹配，看看他们是否真的去投票了。
克里斯-所以你也可以检查一下他们。回顾一下，你有三组人。一个控制组，你只是观察他们的行为，你让一组人有一个小按钮，上面写着“去投票吧”另一组人说，“去投票吧顺便说一下，这里有一些你的朋友投了票。”
James:没错，有趣的是，我们给人们看了两种不同的信息，其中一种有他们朋友在白天点击按钮的照片，另一种没有同样的照片。我们发现，有照片的那个人，实际上是做所有工作的那个人。没有图片的那组，收到信息的人和没有看到任何信息的人的投票率是一样的。所以，就实验对现实世界行为的总体影响而言，你朋友的这些照片似乎是最重要的。
Chris -但是你知道James吗，不管是看到你朋友的照片，让你在屏幕上停留的时间更长，所以你会更多地注意到“去投票吧”的信息，还是因为朋友们已经投票了，这让你觉得，“哇!我最好跟上我的朋友们在做什么”?
詹姆斯:这是个好问题，我想我们会在未来的实验中解决这个问题。现在，我们只知道这个信息是有效的，但也有可能它只是吸引你的眼球的东西，因为，你知道，就像当你看到一个随机的单词列表，如果你的名字碰巧在这个随机的单词列表中，你很可能很快就能把它挑出来。看到朋友的脸，可能会让你去关注这条信息，但我们能证明的一件事是，不仅看到朋友的脸的人投了更多的票，而且收到信息的人的朋友也投了更多的票。因此，结果是，从你收到信息到你的朋友投票的过程中发生了一些事情，可能不仅仅是关注信息，还与社会影响的过程有关。
克里斯-那么，这意味着什么呢?你把这条信息放在网上，人们看到他们的朋友对它做出了反应，你最终通过社交网络的影响获得了比主要广告更大的结果。Facebook一定很高兴。
詹姆斯-没错。是的，真的很有趣。更清楚地说，每有一个人的行为被直接改变，就有4个朋友的行为被改变。有趣的是，我认为在过去的几年里，在美国和欧洲等国家，竞选活动变得非常聪明，他们做实验。他们进行了大规模的信息测试，但我认为他们没有必要利用我们拥有的所有这些新的社交网络信息，这真正表明的是，如果你只关注接收信息的人，你会错过整个故事。网络在这里真的很关键。
克里斯:投票是人们普遍应该做的事情，这一事实是否也很重要，因为如果你反过来做一个广告说，“买了法拉利的太太”，现在只会对一小部分人和一小部分朋友有影响，因此，它不太可能产生同样的影响，如果它说，“去投票吧”，因为这不会吸引物理成本，而且，是每个人都应该做的事情?
James -我认为这完全正确，特别是，我认为这些社会效应会对我们认为的社会行为或社会适当行为产生更大的影响。我们在研究中发现的另一件事，就像我们在其他研究中发现的一样，在这种情况下，有一些人点击了“投票”按钮，但当我们去检查他们时，他们实际上并没有投票。我认为其中一个原因是因为参与政治在社会上是非常可取的。说到买法拉利，你可能会从拥有一辆法拉利中获得一些社会福利，但这并不是人们说，“拥有一辆法拉利是你的义务。”所以，我确实认为，我们可能不会看到其他类型的在线事物的影响强度。
Chris -让我担心的是你从这个研究中得出的那些投票行为受到影响的人的数字。如果你看看佛罗里达州，在布什和戈尔的选举中，那是一个只有近600张选票的州——一个很小的数字——你通过这项研究影响了更多的人。那么，这是否意味着，一个精明的政治家使用Facebook实际上可以完全扭曲选举结果呢?
詹姆斯:我确实认为这些将是有效的工具，但每个人都会知道它们。所以，我认为你们将看到的是，双方都在试图使用这些工具，双方都在试图动员他们的选民。,重要的是要记住,尽管这是一个非常大的人数——340000人——这是6100万,这是一个小的效果,但因为它是在一个非常,非常大的人的数量在一个非常,非常大的网络,我认为这是可能的,当我们了解更多关于这些流程是如何工作的,你可以做目标,你可以得到这537选民在佛罗里达,你会需要改变选举的结果。
克里斯-詹姆斯，我们就讲到这里，非常感谢你们。这是来自加州大学圣地亚哥分校的詹姆斯·福勒，他本周在杂志上发表了这篇报告自然。
高脂肪孕期饮食致癌风险
与乔治城大学的索尼娅·德·阿西丝合作;克里斯托弗·泰勒，生态和水文中心;鹿特丹伊拉斯谟大学医学中心Manfred Kayser;埃里克·杨，SOFIA报道
高脂孕期饮食影响三代人患癌风险
怀孕期间吃高脂肪食物会增加母亲、女儿甚至孙女患乳腺癌的风险。乔治城大学的Sonia de Assiss和她的团队比较了两组怀孕的老鼠，一组喂食高脂肪食物，另一组喂食正常食物。怀孕的母亲体内有三代DNA:她自己的DNA，她子宫里女儿的DNA，以及已经存在于发育中的胎儿中的女儿卵子中的DNA。高脂肪组的母亲显示出更高的雌激素水平，这与三代人的DNA发生致癌化学变化有关。这项研究发表在自然通讯这项研究将帮助科学家了解乳腺癌是如何遗传的。
“这里的重要信息是，祖先的暴露，你的父母或祖父母所暴露的，会影响你患病的风险，在这种情况下，就是乳腺癌。”
新的研究意味着天气和气候模型需要重新思考
发表在《科学》杂志上的一项研究表明，干旱的土地比潮湿的土地更容易下雨自然所示。
生态学和水文学中心的Christopher Taylor和他的团队查看了来自世界各地气象卫星的图像，以追踪风暴发生的地点，并将这些数据与当地土壤湿度的测量结果进行了比较。
以前人们认为潮湿地面上的高湿度更有可能孕育风暴。但泰勒发现情况正好相反，干燥地面上的高温是形成风暴的关键因素。
科学家们说，这给当前的天气预报和气候预测模型泼了一盆冷水。
“令人惊讶的是，我们发现模型做错了，因为它们在潮湿的土壤上产生降雨，而不是在干燥的土壤上。对于模拟干旱和天气预报来说，这是一个相当重要的问题，我认为气象中心真的需要开始考虑如何代表这一过程。”
五个决定面部特征的基因
科学家们发现了五种与面部外貌有关的基因。鹿特丹伊拉斯谟大学医学中心的曼弗雷德·凯瑟和他的同事们使用了数千名欧洲人后裔的核磁共振成像图像，绘制了48个关键的面部特征。随后，研究人员梳理了4000多人的基因组序列，寻找与这些面部标志可重复相关的遗传热点，确定了染色体1、3、5和10上的区域。虽然在之前的研究中已经确定了三个区域，但有两个是全新的。Kayser希望在这项研究的基础上进一步的工作发表在公共科学图书馆遗传学将导致法医学的进步。
“你可以想象，在某种程度上，人们将能够从DNA样本中预测面部外观和面部形状。换句话说，你取一个DNA样本，做基因分析，然后得出一个面部图像。”
飞机背面的天文台
最后，一架与众不同的波音747将于今年11月起飞。SOFIA，即平流层红外天文观测站，将携带一架直径2.5米的望远镜，飞到4万英尺的平流层，以红外线观察宇宙。在这个高度，SOFIA将没有阻挡地面红外光的云层。埃里克·杨是SOFIA的科学任务执行主任。
“我们将研究宇宙中较冷的东西，比如行星、尘埃云、恒星形成区和外部星系。它们发出的大部分辐射都是红外线，而且温度太低，无法发出可见光。通过这样做，我们能够对宇宙有更丰富的看法。”
酸雨的遗产-行星地球在线
史蒂夫·奥默罗德和马修·德雷，卡迪夫大学
全球变暖可能占据了今天的环境头条，但不久之前还是酸雨。主要是由发电站和工厂排放的二氧化硫和氮氧化物引起的，这些氧化物形成酸，使土壤酸化，损害植物，最终进入我们的河流系统。
酸雨是在工业发展之后出现的，尽管这个问题在20世纪70年代末和80年代初达到顶峰，并且基本上已经消失了——至少在西欧是这样——但酸雨的影响仍然存在。
《地球脉动》播客主持人理查德·霍林厄姆就这个问题与卡迪夫大学生态学教授史蒂夫·奥默罗德进行了交谈，并首先向他询问了酸雨的长期影响……
史蒂夫:威尔士高地大约一半的河流，也就是12000公里的河流都受到了酸雨的影响。从本质上讲，我们一直试图了解的是河流系统中发生的恢复过程，特别是对生活在河里的生物、昆虫、鱼类的影响，以及对河鸟等生物的影响。
他们是怎么恢复的，还是没有恢复?
史蒂夫-如你所愿酸化物质的排放量下降所以河小灵通慢慢出现,大约每十年0.2到0.3个单位,但有趣的是,我们看到的是,有一个不匹配的化学方面的恢复速度和实际显示的生物生活在河流和我们认为是生态和生物复苏滞后是你期望的化学变化。
理查德:所以河水很好，它应该支持比现在更多的生命。
史蒂夫:实际上，河水的平均水平还不错，但我们认为生物体恢复得不那么快的原因是在潮湿的环境中，暴风雨的环境中，就像今年夏天那样，会发生再酸化，所以短时间的酸化会消灭对酸敏感的生物体我们认为这就是阻止长期恢复的原因。
理查德:这种酸是从哪里来的，为什么会有这种短暂的酸爆发?
史蒂夫:即使只是通过降雨的方式向我们的集水区增加大量的水也足以稀释所有的钙和镁，这些钙和镁通常可以缓冲酸化，而且由于150年的酸沉积和酸雨的储存效应，我们已经极大地耗尽了土壤中可能需要的缓冲。
理查德:这与海洋酸化相比如何?
史蒂夫:这是两种截然不同但非常有趣的过程，在河流酸化的例子中，硫氧化物和氮氧化物是导致酸化的物质。在海洋系统中，pH值的降低主要是由于大量的二氧化碳溶解在海水中，导致pH值下降。令人惊讶的是，pH值的降低是如此不同。所以在海洋酸化的情况下，我们谈论的是0.2或0.3个pH单位。我们在河流中看到的酸雨造成的酸化大约是1.5个pH单位，差别太大了。
理查德:海洋变得越来越酸的原因是因为大气中二氧化碳的增加，我也和马修·德雷一起，你正在研究大气中二氧化碳的增加对淡水的影响……
马修:没错，我的工作包括观察大气中二氧化碳含量升高如何影响落叶层的化学成分，以及这些落叶层在淡水生态系统中如何分解。所以我们在这里看到的是，二氧化碳的增加通过改变其碳氮比的组成来影响凋落叶，当碳氮比降低时，我们看到对河流系统的影响。
理查德:所以树叶的化学成分正在发生变化?
马修-没错，没错。所以基本上我们最终的结果是碳含量保持不变，但相对于碳的氮含量下降。与此同时发生的是我们可以得到其他变化，包括防御性化学物质的增加，这些化学物质通常对可能以这些物质为食的生物来说是非常难以接受的。我们还可以看到木质素和纤维素等物质的增加，这些物质基本上是这些叶子的结构成分。因此，二氧化碳使这些叶子更坚硬，更难以分解。
理查德-那这对河流有什么关系呢?
河流和林地非常依赖于落叶的输入——这是有机养分的主要来源。当碳的含量发生变化时，你会发现河流的化学成分会在这一点上发生变化，并在下游更远的地方发生变化。
机器人会接管世界吗?
艾伦-不，我不这么认为。我想简单地说，为什么我们要设计机器人来统治世界?
Chris -这是一个非常好的问题。我想我们不会，但如果他们足够聪明，开始书写自己的未来，我想他们可以。
什么是机器人测绘?
艾伦:我想你指的是同步定位和映射，有时也叫SLAM。这是一项了不起的技术，机器人可以估计自己的位置并定位，如果你愿意，还可以同时绘制出它们所处环境的地图。
机器人帆船的发展能应用到潜艇上吗?
科林:无线电和水的衰减当然是一个问题，但很多水面艇的控制理论也适用于潜艇，当然，潜艇的防水问题更加困难，因为你有额外的水压。实际上，这里的一些小组也对潜艇感兴趣。
克里斯-你们怎么看?保罗?
保罗:当然。我认为这个领域在很多方面都比机器人帆船更先进因为你有一个更简单的情况，你有动力，所以你不必担心风会对你造成什么影响。
远程医疗的最新进展是什么?
艾伦-达芬奇机器人已经很有名了。举个例子，如果你要做前列腺手术，很可能要用远程操作的机器人来做内部手术，这是一个发展非常快的领域。
地球上的生命只开始过一次吗?
我们把这个问题交给了伦敦大学学院遗传进化与环境讲师尼克·莱恩博士。我首先让他定义一下我们所知道的地球上的生命是什么……尼克-我们所知道的地球上的所有生命都是由有一层膜的细胞组成的，DNA是遗传物质，编码蛋白质等等。所有细胞都有很多基本的生物化学特征，包括相同的遗传密码，相同的制造蛋白质的方式，甚至相同的产生能量的方式。
汉娜:那么，鉴于此，我们所知道的生命或其他形式的生命是否在地球上出现过不止一次?
尼克:我们不能确定地球上的生命只开始过一次。我们所知道的是，我们所看到的所有生物都是明显相关的，因此，几乎可以肯定，它们来自一个共同的祖先。如果生命是反复出现的那么所有不同的起源都消失得无影无踪。也许很早就被更成功的细胞淘汰了。细菌细胞的化石记录可以追溯到35亿年前，也就是35亿年前。据我们所知，这些细胞与现代细胞非常相似。
汉娜:所以，不同形式的生命可能已经开始了，但似乎只有我们的生命形式在过去的35亿年里存活了下来。我们的生命从哪里开始呢?
尼克-深海热液喷口是最有可能产生生命的系统。这些远离平衡的系统至少有利于有机分子的产生，即构成细胞的生物量，但从细胞物质到活细胞所需的自我组织和动力水平是如此之高，以至于我们无法确定即使在最有利的环境中生命产生的可能性。
汉娜:那么，如果我们被告知地球上的条件非常适合形成生命，那么为什么现在的地球上没有一直出现新的生命类型呢?
尼克:今天有两大不同，这意味着即使在这些有利的环境中，生命也几乎肯定不会继续出现。其一是海洋的化学性质。40亿年前，地球上没有氧气，而二氧化碳含量却高得多，这两者加在一起对生命更有利。其次，今天的排气系统已经充满了活细胞，它们在将氢和二氧化碳等原材料转化为生物质方面比任何原始的益生元系统都要有效得多。所以，无论生命最初有多可能，今天地球上再次出现生命的可能性都微乎其微。
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