当科学家……成为主题?我们正在研究自我实验的奇怪世界，从烈士医务人员和古怪的浪漫主义者的历史，到现代生物学家在大流行开始后的几个月里自己注射DIY COVID疫苗。另外，混合疫苗是对抗冠状病毒的最好方法吗?科学家捕捉到一种难以捉摸的元素，99号……以及袋熊便便成立方体背后的物理学原理!
在这一集里
COVID疫苗:延迟加强疫苗可能有所帮助
彼得·奥彭肖，伦敦帝国学院
这是Covid对比的一周。一方面，我们哀悼汤姆·摩尔爵士(Sir Tom Moore)队长的去世，他在养老院转了100圈，为英国国民健康保险制度(NHS)筹集了数百万美元;与此同时，我们标志着疫苗的一个里程碑。全英国有超过1000万人接种了至少一种冠状病毒疫苗。根据一份初步报告，其中一种疫苗阿斯利康(AstraZeneca)的疫苗似乎不仅能预防严重疾病，还能阻止人们传播Covid。报告称，第一次接种疫苗的人感染的人数减少了近70%;这是一个好消息，因为它表明，接种疫苗的人在保护自己的同时，也通过降低传播感染的可能性来帮助保护他人。
同样在本周，政府的疫苗部长Nadhim Zahawi宣布了一项耗资700万英镑的新研究，以观察同时使用两种不同疫苗的效果。混合剂量很可能成为未来的优先事项，尤其是因为——由于它们与身体相互作用的方式——我们使用的一些疫苗可能只起一次作用。另一个尚未解决的大问题是，我们是否掌握了正确的剂量间隔;英国推出了一项政策，等待12周，以最大限度地在第一时间得到保护的人数。这是Chris Smith向免疫学家Peter Openshaw提出的第一个问题，他们在本周早些时候谈到了疫苗计划。他认为挨得太近不是个好主意。
彼得:有时候，给太多的东西，实际上会降低免疫反应。新的证据表明，你在第一次接种疫苗后确实得到了很好的保护，这种保护一直持续到三个月后的第二次接种。事实上，你可能会因为推迟第二次接种而获得更好的免疫反应。
Chris:我们得到的数据，也就是你所说的，是基于阿斯利康的疫苗。辉瑞公司的疫苗也同样适用吗?因为人们对当前策略的一种批评是辉瑞疫苗和阿斯利康疫苗是两种完全不同的东西，因此假设适用于其中一种的方法也适用于另一种是错误的。
彼得:一些研究人员说，他们认为用一种方法制造冠状病毒的刺突蛋白和用另一种方法制造冠状病毒的刺突蛋白不会有任何区别。我认为这是一个合理的假设，但它绝对需要验证。另一点需要说明的是，疫苗的开发速度非常快。第一剂和第二剂之间的时间间隔很短很大程度上是为了确保疫苗研究能够快速完成。这并不是说第一剂和第二剂之间的最佳间隔。我当然……在我自己做的疫苗研究中，我发现有时候太快地注射第二剂，你的免疫反应会弱得多。
Chris -一个经常出现的问题是……人们一直在关注欧洲发生的事情，他们一直在关注这样一个事实，即目前疫苗接种的瓶颈似乎源于供应问题。我们只是不能足够快地把疫苗送到门口。因此，人们有理由说，“嗯，如果我不能获得第一次接种的东西的第二剂，我必须使用不同的疫苗产品，这一定是件坏事吗?”
彼得:这可能是个很好的策略。有很多疫苗接种制度的例子，第一剂和第二剂使用了不同的疫苗。事实上，有些疫苗实际上不能一次又一次地重复，因为它们都在腺病毒载体中。因此，对于其中一些疫苗，能够以一种疫苗为起始剂，再以另一种疫苗为增强剂，实际上是一个很大的优势。
克里斯:那么你的意思是，因为阿斯利康的疫苗是由一种失活的病毒传递的，为了首先将冠状病毒刺突的信息传递到人体内，你会对这种失活的病毒产生免疫反应，也就是特洛伊木马。政府是否有潜在的麻烦，如果他们需要重新给人们接种疫苗，他们就不能再使用了，那些已经接种了阿斯利康疫苗的人，他们就不能再使用了?
彼得:是的，这是一个潜在的问题。我认为这说明了为什么拥有丰富的不同类型的疫苗管道是如此的好。
Chris -从疫苗是如何防止目前在世界各地出现的大量变异的角度来看，情况如何?
彼德:嗯，目前，就我们自己的国产变种而言，情况看起来相当不错。它似乎仍然容易受到免疫反应的影响，但我认为我们都期望随着时间的推移，病毒进化的主要驱动力将成为宿主的免疫反应，要么是由于接种疫苗，要么是由于以前接触过病毒。当这成为推动力时，我们将不得不重新配制疫苗，以匹配目前流行的菌株。
爱因斯坦:解开第99个元素的秘密
装备查普曼
在元素周期表上，爱因斯坦是听起来更聪明的元素之一，但它在元素周期表上的位置比碳、金或汞要低得多。碳是第6号，金是第79号，汞是第80号，而爱因斯坦是第99号元素!它还具有放射性，这意味着它在分解成其他物质之前不会停留太久。这使得它很难研究，尽管它是在50年代被发现的，但我们对它知之甚少。但本周，劳伦斯伯克利国家实验室的科学家们成功地在分子笼中捕获了一些。基特·查普曼没有参与这项研究，但他确实写了一本关于元素周期表的书，名为《超重元素》，他带亚当·墨菲研究了这个发现……
Kit -地球上不存在爱因斯坦。铀是92号元素，别忘了，铀是99号元素，除此之外的元素在地球上根本不存在。通常这些都是通过核反应或粒子加速器产生的，但实际上，爱因斯坦和镄最初是在热核炸弹爆炸的残骸中发现的。20世纪50年代，太平洋发生了一次炸弹爆炸——当时他们正在测试世界上第一颗氢弹——他们实际上下令战斗机飞进云层，收集碎片。从这些过滤器中，我们找到了爱因斯坦和镄
亚当:看着这个，你能给我们简要介绍一下他们在洛斯阿拉莫斯实验室所做的工作吗?
基特:嗯，这真是令人印象深刻，因为世界上没有多少爱因斯坦。正如我提到的，它在地球上是不存在的，你必须创造它。所以他们设法得到了200毫微克，这是一个非常非常小的量。他们开始研究它的性质。因为它是放射性的，我们还没有做过很多关于它的实验。他们所做的就是把一个爱因斯坦原子包裹在一个类似分子笼的东西里，然后从那个角度观察它。他们开始对它进行x射线测试，从那里他们可以研究这些键，以及它是如何与这个结合的……我们所说的配体，就是它所在的这个笼子。结果发现，它并没有遵循他们预期的模式:它的行为不像其他锕系元素，它旁边的一些较轻的锕系元素，它的行为开始有点不同。这真的很有趣。
亚当:我知道我们手头上的东西不多，但你是怎么确定这个东西存在的，然后又在这么长时间里对它知之甚少?
基特-问题是怎么做。所以世界上没有任何用途的爱因斯坦。没有实际应用。锎，稍微轻一点，是98号元素，下一个元素，它对石油工业和许多其他不同的应用都很有用。所以制作它是有原因的。在田纳西州的橡树岭有一个反应堆，在俄罗斯也有一个;他们实际上可以创造这些元素，他们有能力这样做。当他们制造加利福尼亚的时候，他们可能也会制造一点爱因斯坦，因为他们制造的方式;本质上，它们会把元素推到元素周期表上。所以只有… almost as a byproduct that you're actually producing einsteinium, and that's why we just don't have much of it. It's also only got a half-life of, I think, 275 days, which is incredibly short. It's not the shortest - some of the ones even bigger have half-lifes of minutes or seconds - but it's not very long at all, which means that it rapidly degrades. So you've got to be very quick in terms of the experiments you do,
亚当:就像你刚才说的，爱因斯坦没有任何实际应用。那么，我们现在用这个做这个有什么关系呢?
Kit -它是宇宙的基石之一!我们对宇宙及其运作方式了解得越多，我们对事物的理解就越多。仅仅因为地球上不存在爱因斯坦，并不意味着它不存在于自然界。你会在超新星中找到它;你会在中子星碰撞中发现它。因此，我们对这些组成部分如何工作、它们如何与其他物质相互作用、我们所说的相对论效应如何影响化学物质的工作方式了解得越多……让我们更清楚地了解宇宙是如何构成的。这意味着未来我们可能会有各种各样的应用，只是我们还没有想到。
亚当:这类研究的下一个前沿是什么?下一件大事是什么?
Kit -下一个大事件真的很难预测。我们希望它能成为一个新元素。所以如果这些东西被送到了日本，他们可能把钙注入其中——钙的一种非常有趣的同位素叫做钙-48，它被用来制造其他一些元素——那么我们就有可能得到119号元素。如果是这样的话，元素周期表上就会有一整行新的元素，这就有了各种可能性。
脓毒症:去除RNA基因保护小鼠
苏珊·卡朋特，加州大学圣克鲁斯分校
当你被一种微生物感染时，人体免疫系统的机制就会启动，一系列专门的化学物质和细胞一起工作，把入侵者踢出去。但有时免疫系统反应过度，开始自行造成损害。这叫做败血症;这种病很难治疗，往往会导致死亡。本周，美国研究人员确定了基因密码的一个区域，该区域可以控制对败血症的免疫反应:具体来说，是一小段RNA——通常携带DNA信息的东西。Martin Khechara采访了Susan Carpenter。
苏珊:我们已经确定了这种遗传物质——实际上是一种RNA基因——当你把它从动物身上移走时，动物就会产生抗药性;它不会得败血症。
马丁:你是怎么知道它的作用的?
苏珊:首先，我们开始在人类细胞中研究这种特殊的基因，然后我们非常兴奋地看到它在不同物种中都是保守的。所以我们可以取一只老鼠，移除这个基因。我们真正感兴趣的发现是，这只老鼠免受败血症的侵害。
马丁:这种分子在正常细胞中有什么作用?有必要吗?
苏珊:我们认为免疫系统的一切都与平衡有关。这种基因通常在细胞中处于高水平，在炎症反应中，它会迅速下降。所以我们知道它在帮助切换特定细胞的反应中扮演着这个角色。
马丁:仅仅去掉这一个东西怎么会有这么大的效果呢?
苏珊:这确实告诉了我们这个基因的重要性。在这些反应中有很多基因参与其中，仅仅移除这个基因就能产生如此强烈的影响。这并不罕见，我们看到这种特殊的蛋白质:如果你把它们从系统中移除，它们可以产生积极的影响。例如，许多药物被设计成针对炎症反应中的特定蛋白质，这给病人带来了缓解。
马丁:如果你把我从细胞中取出这个分子，我还能抵抗疾病吗?
苏珊:这个故事还在非常早期的阶段，但我们现在可以说的是，免疫系统的一切都与时间有关。因此，我们认为能够在特定时间控制这种基因的水平可能会影响你对感染的反应。
马丁:这个发现什么时候能帮助患有败血症的人?
苏珊:嗯，这就是我们这些项目的最终目标:更好地理解，最终能够找到一些治疗目标。现在，这还处于非常早期的阶段。这是非常基础的研究，我们在老鼠模型上做了很多工作。我们的下一个阶段是在人类和人类细胞中更好地理解这一点，从脓毒症患者身上。
阿联酋希望号探测器到达火星
Sarah Al-Amiri，阿联酋火星计划
本月，来自阿拉伯联合酋长国、中国和美国的宇宙飞船编队将抵达火星。这三次任务之所以重合，是因为它们都利用了去年两个月的发射窗口，当时地球和火星在各自的轨道上排成一条直线;这种情况每两年才发生一次。这些任务在很多层面上都是第一次:这是中国第一次独立登陆火星，美国宇航局的毅力号任务是将直升机带到火星，这是阿联酋的第一次太空探索;他们的轨道飞行器被称为希望号。阿联酋航天局主席萨拉·阿米里(Sarah Al-Amiri)与菲尔·桑索姆(Phil Sansom)一起解释了这项任务……
莎拉:我们发射这个探测器是为了调查火星一整年的天气系统，并比以往任何时候都更彻底地了解天气动态。这次任务和其他任务的区别在于，其他任务研究了火星的天气系统，但只在一天中的两个时间，即火星当地时间凌晨2点和下午2点左右。我们正在做的是更好地理解整个动态;例如，火星上的沙尘暴现象，从局部地区开始，覆盖整个星球。
我们想要解决的另一个难题是:火星的天气系统在大气损失中扮演什么角色?因此，我们能够将，例如，沙尘暴，特别是全球沙尘暴，与氢和氧的逃逸速率联系起来。这与全球对火星发生的事情的理解非常吻合，尤其是从气候变化的角度来看。
菲尔-萨拉，听说火星上有天气，我很震惊。考虑到没有大气层，我想他们的预测是，你知道，“寒冷，非常寒冷的太空黑暗”。
萨拉:那里的气氛确实很清淡。火星上有一个云系统，有水蒸气在火星周围循环。火星的低层大气中也有尘埃，那里是天气系统所在的地方。这其实很有趣，火星上的天气系统，以及为什么我们能在一整年里更好地了解它，因为这还没有被广泛报道;从科学上讲，它实际上与今天研究火星有很好的联系，只是为了从更广阔的空间了解历史上这个星球发生了什么。
菲尔:所以你有大气层的痕迹，你有一些天气正在发生。如果一切顺利，你们的希望号探测器将绕火星轨道运行。我猜它没有风向标，因为它的科技含量很低。那么你的高科技产品是什么呢?
莎拉:我们在一个非常独特的轨道上绕火星运行。就像我说的，之前的轨道飞行器是从北极到南极的轨道，它们离火星很近。我们最近的距离是2万公里，最远的距离是4.3万公里。我们看看火星的低层大气;那就是天气发生的地方。我们使用红外线分光仪，它可以让我们测量尘埃，它可以让我们测量云系统和水蒸气。还有一个紫外分光计，它实际上是用来观察氢和氧云覆盖火星的距离;这就是大气逃逸发生的地方，这就是它所测量的。
菲尔-这些东西肯定不便宜。那么，为什么阿联酋要参与火星科学呢?为什么现在派喜旺来?
萨拉:这次任务的首要目标是建立能力。我们是一个正在慢慢过渡到以科学和技术为基础的国家的国家。太空，尤其是行星探索，可以让你在一次任务中的一个项目中发展出很多能力。今天，我们有工程师能够设计和开发一个非常复杂的自主系统，这已经是一个非常困难的任务。只有一半的任务在第一次进入火星轨道时成功。这让我们的思维方式发生了转变，作为一个以商品和自然资源为基础的国家，这对我们来说是一个伟大的转折点。
袋熊是怎么便便的
大卫·胡，佐治亚理工学院
正如英国作家悉尼·史密斯在1805年所说的那样，你不能把方钉塞进圆孔。但现在是2021年，科学家们已经展示了袋熊是如何做到的——用它们的立方体便便!伊娃·希金波坦采访了科学家大卫·胡。
袋熊是一种有袋动物:有一个肥胖的小孩那么大，有一张泰迪熊的脸，还有一个考拉的鼻子。他们不喜欢对方;他们喜欢生活在不同的地区。人们最了解它们的是它们保卫领土的方式，它们用粪便做的小旗。他们把厕所建得和袋熊一样高，袋熊用短粗的腿可以爬上厕所，通常是树桩或岩石。它们会爬到岩石上排便。它们每天排便大约100个立方体，它们会留下大约10个左右作为名片。
伊娃-我真不敢相信!一天一百次?他们在房子外面建了一个便便塔?
大卫:是的，它们是独立的厕所，他们会把一百个立方体分散在不同的厕所里。多年来，人们已经知道袋熊的粪便不同于所有其他哺乳动物，它们是立方的，但没有人确切地知道动物是如何制造出这种奇怪形状的东西的。它们的大小和颜色有点像Godiva巧克力或杏仁喜悦迷你吧加一个坚果，但它们闻起来像草屎，可能不太好吃。
伊娃:哈!谢谢你！那你是怎么做的?
大卫:我们的首要任务是找一个好的合作者。所以我们找到了斯科特·卡弗，他是袋熊专家，研究袋熊。他给我们邮寄了肠子——完整的肠子和袋熊的粪便。那是圣诞节前后，所以那是我收到过的最好的圣诞礼物之一，袋熊肠子。我们把它们打开，里面有一些小礼物。我很高兴见到他们。
我们最早的发现之一是，这些立方体发生在袋熊体内。它们开始是像酸奶一样的浆液，最终会凝固，变干。在肠的最后一米左右，它们只是工厂里的一排立方体。所以看到身体内部，从一种无定形的，形状奇怪的固体，变成了有边缘和平面的东西，真是太神奇了。
我们注意到的另一件事是立方体排列得很好。当我们把肠子挂在天花板上时，我们注意到，当它们晃完之后，肠子的所有角落和边缘都对齐了。这意味着立方体…他们的肠子里有一个时钟，告诉他们在哪里做角，在哪里做平面。所以我们知道肠道里有某种东西在沟通把立方体的不同部分放在哪里。我们对这些材料进行了测试，并测量了它的拉伸程度，我们发现肠道上的某些条纹比其他条纹拉伸得小。所以肠道的某些部分的弹性是僵硬部分的四倍。剩下的我们就得用数学模型来模拟肠道的振荡，试着模拟粪便的特性，看看两者是如何相互作用的直到我们得到了角和平面。
伊娃:所以你进入模型的时候知道，“好的，肠道有一个更有弹性的部分和一个更没有弹性的部分。”你把它输入到计算机算法中。然后呢?
大卫-我们写了一个公式来说明肠道像肌肉一样收缩时应该如何运动。在很多很多次收缩中，我们看到坚硬的部分会在中点产生角。
伊娃-袋熊的粪便在袋熊体内有多长时间?
大卫:所以当我们吃东西的时候，它基本上会在一到两天内排出体外，而袋熊则需要三到五天。部分原因是它们非常耐旱;他们想在粪便离开之前尽可能多地从粪便中捕获水分。也正是这段时间让肠道完成了它们的雕刻工作。当粪便变干时，它会变得非常非常像固体。时间越长，边角的形状就越像正方形。
邮箱:编织血管是如何工作的?
信箱的时间到了:节目的一部分，我们会宣读你的信件!这个问题来自听众Paola，她指的是我们一月份报道的用“编织”的人体组织制造替代血管的故事。
科学家克里斯·保拉(Chris Paola)表示，答案是气体和营养物质只能通过毛细血管壁扩散，毛细血管比他为搭桥手术制造的毛细血管要小几百倍，所以这不是问题。关于3d打印，它可以是一个强大的工具，可以创造非常小的图案，比如你可能会想到的微小血管;对于他的大血管，用其他方法制造导管可能更简单。此外，3D打印需要一些可以在打印过程中变成固体的液体;用生物材料很难做到!
自我实验:一部科学史
巴里·马歇尔;凯特琳Solhdju;迈克·吉布森
自我实验有着悠久的传统;甚至帮助澳大利亚医生巴里·马歇尔获得诺贝尔奖。早在80年代，他就试图证明某些细菌会导致胃溃疡和癌症。他无法从感染动物中得到任何结果，所以他决定次佳选择是用自己……
巴里，我确实喝了细菌;满满几汤匙，不多。这并不是真的……实际上它还没有发表，所以我不会告诉你它是什么味道。还不算太糟!所以我就等着看会发生什么。大约五天后，我醒来，跑进浴室，开始呕吐。我呕吐了大约三天。内窥镜检查完成了，果然，我体内有数百万这样的细菌。这就回答了这个问题，没有问题的健康人可能会感染这种细菌，然后在胃里发炎，叫做胃炎。 So that was then the soil upon which an ulcer would form later in life.
这是自我实验最著名的例子之一——巴里和他的合作者罗宾·沃伦获得了2005年诺贝尔医学奖——但在我们的自我实验历史之旅中，我们还会听到很多其他的例子。医学历史学家Katrin Solhdju告诉Phil Sansom，这个想法可以追溯到很久以前，但在18世纪左右开始对欧洲科学变得重要……
在科学史上，尤其是医学史上，我们可以识别出三种自我实验的传统。
菲尔-第一个是什么?
Katrin——在这种情况下，自我实验者确信，在你开始用可能有毒的东西在别人身上做实验之前，你应该负起责任，先在自己身上做实验。在18世纪末，整个欧洲都在争论实验的合法性，比如，在囚犯身上做实验，这种实验已经有一段时间了。所以自我实验，至少在很多情况下，也是反对对这类人群进行实验的一种立场。
Phil -谁特别告诉人们:不要在这些脆弱的人身上做实验，比如囚犯;你应该拿自己做实验?
卡特琳-是一位维也纳医生安东·斯托克，他是第一个提出一个包括四个步骤的实际手术的人。第一步是，就像我们今天所做的那样，对自然元素进行化学描述;这些在当时主要是植物。第二步是在动物身上做实验;然后是一个自我实验阶段在真正对别人进行实验之前，所以在进入今天我们称之为临床实验的阶段之前。
菲尔-好的，这是你的第一个传统。第二个是什么?
我们可以称之为浪漫的自我实验。这些人在18世纪末，与现在所谓的浪漫主义圈子有联系。他们的信念之一是，有一种原则贯穿于整个自然界。因此，在自己身上做实验也可以教会一个人一些关于宇宙或自然的组织。
菲尔:听起来你在谈论一些近乎诗意的东西，然后甚至接近灵性?
卡特琳:是的。他们在自己身上做了实验。这里有一个英雄人物，或者说是奇怪的人物，叫做里特。他直视太阳的时间太长了，以至于伤到了眼睛。但至少有三分之一的重要传统是自我实验，研究对象不能通过任何其他方式获得，只能通过自省，观察自己。例如，有一个法国精神病学家叫雅克-约瑟夫·莫罗德图尔他和一个病人在北非旅行时发现了大麻;并出口这种当时在欧洲并不存在的药物;然后创立了一种自我实验的运动，至少他的信念是，让他的精神病人更清楚地经历了什么。
不管人们用自己做实验的原因是什么，你认为它是更容易成功，更有帮助，还是更容易出错?
卡特琳-我觉得这还没决定。即使在20世纪，也有一些自我实验获得了诺贝尔医学奖;还有其他的自我实验可能有一点危险或者没有带来任何结果。但我不认为这真的与那些是自我实验的事实有关。对于任何一种实验来说都是一样的，总是有出错的风险，或者没有带来任何有趣的结果。
菲尔:我也想问你:你一直在说“他”这个词，根据与人们的交谈，似乎几乎所有这些轶事都是关于男人的。你认为这是因为历史上，很多在这些领域工作的科学家都是男性，还是因为男性的自我意识——我不知道——让你想做这种英雄般的事情，如果这就是你做这件事的原因?
卡特琳:从18世纪到19世纪，当时根本没有女科学家。我们可以后悔，但我们可以真正改变它。当然，这种情况在20世纪发生了变化。通过这种行为成为英雄的兴趣可能在那里发挥了作用。当然，也许还有别的东西也可能起作用，那就是哪种自我实验实际上是公开的。
人们现在还在用自己做实验吗，还是这种实验已经绝迹了?
卡特琳:现在有些事是不公开的。当然，它们可以被公开，但这不是可以直接识别的东西，至少在科学界是这样。除了，当然，它带来了一个不可思议的结果，然后不能再忽视。
这些做法确实以某种形式延续到了20世纪。迈克·吉布森(Mike Gibson)是皇家空军的前医生，他回忆起这种情况发生的频率。
迈克:我们倾向于在自己身上做实验，主要有两个原因:首先，要确保仪器工作正常，这样当我们转移到我们的同事身上时，我们可以确保我们不会浪费一次曝光或一次跑步;其次，当你说服你的一个同事参加你的一个不愉快的实验时，你可以转身说，“好吧，我做到了，还不错，我还在这里!”一个特别令人讨厌的实验是，让一个人用食道温度探头、耳道探头、直肠探头和无线电药丸，跳进42摄氏度的热水浴中，直到他们的深部体温达到38.5摄氏度，然后跳进冷水中，直到他们的深部体温接近35摄氏度。那很不愉快……第一个受试者抱怨有一种强烈的翻跟头的感觉。我不确定现在会允许多少，特别是因为大多数实验都必须经过道德委员会的审查，而我们当时没有。
编辑自己基因的生物黑客
约西亚Zayner
今天，自我实验仍然在发生，而且根据你的定义，它发生得很多——从医学实验室里没有记录的健康检查，到普通人尝试一种新的饮食或药物!生物黑客乔赛亚·泽纳(Josiah Zayner)正在测试可能性的极限，他加入了克里斯·史密斯(Chris Smith)的行列，解释了他的工作……
Josiah -生物黑客就是在传统环境之外从事科学研究的人。一般来说，我喜欢把我们看作是科学界的流氓和叛徒。
Chris -但是你也是一个传统的科学家;我是说你上过大学，接受过高水平的培训。
约西亚:是的，我有博士学位，在我认为传统的科学环境缺乏真正推动科学发展所需要的冒险精神之前，我是NASA的一名科学家。
克里斯:说到这个，你应该是第一个用CRISPR技术对自己进行基因编辑的人吗?
乔赛亚——我是第一个使用CRISPR的人。CRISPR是一种新的现代基因编辑技术，基本上任何人都可以廉价而快速地编辑大多数生物体的基因。对我来说，试着把这项技术应用到人类身上，这样我们就可以向前推进，治愈疾病，这是我最关心的事情。
克里斯-那你对自己做了什么?
乔赛亚-我给自己注射了一些DNA用来改变我肌肉里的基因，据说能让我的肌肉更强壮。现在我无法检测到基因编辑是否有效，但我的想法是，这对人类是安全的，这是可能的，我们应该继续前进。
克里斯——我正在看你维基百科页面上的照片——在你做CRISPR之前，你的头发是那种颜色吗?希望是这样!
Josiah -事实上，我认为基因编辑让我有了不同颜色的头发，但不要告诉任何人;他们会想办法收买我的!
克里斯:但是说到有趣的事情，因为你已经超越了一些可能被一些人认为有点古怪的事情，比如自我施加的基因编辑……你真的酿出了发光的绿色啤酒，对吧?
约西亚-是的。所以我们正在努力让每个人都能接触到基因编辑。我认为基因工程是我们拥有的最强大的技术之一。所以让人们在日常生活中体验它，就像编辑酵母，让它们可以改变颜色，或者在黑暗中发出荧光一样。或者我们也在培养皿中培养鸡细胞，并在实验室中培养鸡块。所以我认为人们在日常生活中可以做很多令人惊奇的科学。
克里斯-啤酒真的会发光吗?
乔赛亚-是啊。你必须把酵母放在那里因为酵母含有发光的蛋白质，但它确实会发光。
Chris -有一些混浊的啤酒是他们故意这样做的，所以我可以看到这是有效的。但这给你带来了麻烦，不是吗?美国食品和药物管理局(FDA)是监管美国食品和药物的机构，对你的做法有意见。
乔赛亚-是的，食品药品管理局，加州公共卫生部，还有加州…每个人都跟着我。我认为，当你使用新技术并突破界限时，人们并不完全理解它。所以你会受到阻力。但到目前为止，我不是在监狱里跟你说话，所以我认为情况仍然很好。
克里斯:你是在厕所里跟我说话吗?因为你还尝试过“跨文化”。你真的在某一时刻改变了你肠子里所有的细菌，对吗?
约西亚-是的。我有肠道不适和肠易激综合症，我一直在忍受肠道问题，我想也许我可以自己解决问题，因为很多时候医生会告诉我“哦，你压力太大了。不要紧张，锻炼身体。”你会想，“我怎么能不感到压力?”我不明白!”所以我从一个健康的捐赠者身上取了粪便，移植到我的身体里。巴里·马歇尔说，这种细菌的味道并没有那么糟糕——吃粪便就是另一回事了!
克里斯-他们说这是一种你必须吞下的便便胶囊，但也许这是另一个节目的故事。但关键是，这是一个关于自我实验的节目。那你为什么要这么做?你为什么要用自己来做这些事?
Josiah -它让我有能力做一些我通常不能做的事情，因为在别人身上做实验，尤其是有风险的事情，我认为对我来说是不道德的。
Chris -你也制造了新冠病毒疫苗。你和其他一些人合作，制作了一种自我接种的COVID疫苗，这是非常著名的。它起作用了吗?
约西亚-是的。所以我们能够检测到我们血液中针对病毒产生的蛋白质的中和抗体。它是否有效是一个非常复杂的问题，可能需要进行大规模的临床试验。但从所有的意图和目的来看，我们看到了非常积极的结果。
克里斯-我想问你，真的，你认为这是负责任的吗?因为很明显，现在我们可以在花园棚里用分子生物学做一些非常强大的事情。你认为你所做的是在鼓励人们超越负责任和明智的行为吗?
乔赛亚-我觉得没有比这更负责任的事了。基因工程是我们拥有的最强大的技术。我们真的可以设计自我复制的物质。把这种权力交给大学和大公司里的少数人，不让公众体验这项技术，我认为这是错误的。所以我认为我最大的责任就是让人们使用这项技术。
DIY COVID疫苗:有效吗?
乔治·丘奇，星云基因公司
我们刚刚听到乔赛亚·泽纳(Josiah Zayner)的消息，他在5月份设计了一种COVID疫苗——他并不孤单。大约在同一时间，另一组科学家发起了一项名为RaDVaC的倡议，根据现有证据快速合成冠状病毒疫苗。与辉瑞和Moderna目前提供的尖端基因疫苗不同，他们使用了被称为“肽”的小块冠状病毒蛋白质;不用注射，只要把它喷到鼻子里就行了!RaDVaC表示，他们的疫苗不需要经过临床试验，而是一种你应该自己制作并服用的疫苗。这是100多位遗传学家目前所做的，其中包括哈佛大学的乔治·丘奇。菲尔·桑索姆问他为什么……
乔治:嗯，有很长的历史……即使是现代疫苗，开发人员也认为道德上正确的做法是不要在不愿意在自己身上测试的人身上进行测试。我们不希望成为第一个排队的人，但我们觉得如果有任何风险，我们应该首先承担风险。这些本质上是低风险的，因为大多数部分都经过了测试，如果没有别的，这是一个更少的医疗程序，因为你不用针头注射。
好的，关键问题是:你知道它是否有效吗?
乔治:到目前为止，我们得到的是——这是非常初步的，没有经过同行评审——它是安全的。嗯，在我们使用的规模上是安全的;有时你需要去成千上万的人身上寻找偶尔的过敏反应，这对于一些信使RNA剂量的冠状病毒来说是存在的。所以它是安全的，它似乎在鼻黏膜中产生了某种免疫反应，但在血液中却没有。如果你盖住鼻腔和肺部，你的身体就会很好。
菲尔:你发现了某种反应;你还不知道自己是否对冠状病毒免疫?
乔治:故意暴露的相对较少，所以我们真的不知道。我们打算让它通过FDA的测试，但原则上，我们想确保它尽可能透明，尽可能让每个人都能接触到。我们在互联网上发布了一份白皮书，详细描述了我们如何制造和测试疫苗。在实践中，大多数人不会关心或采取行动。
菲尔-像我这样的人能制造这种冠状病毒疫苗吗?
乔治:大部分就像厨房的菜谱。唯一奇特的部分是肽的排序;但那是你订购的东西，就像你会订购任何定制物品，比如照相马克杯之类的东西。你只要把我们说的食谱发给他们，他们做出来，然后再寄给你。我们估计每剂大约50美分，如果大规模生产，可能会更少。
菲尔:这是一种让疫苗大众化的做法吗，还是更接近于让人们相信一些东西，而这些东西不受国家疫苗分发的监督，人们可能会因此而伤害自己?
乔治:你会发现，大多数疫苗的负面影响非常罕见，但直到你开始治疗数百万人，你才会发现这一点。同样的事情也会发生在我们的身上。一旦我们发现了负面影响，我们要么建议人们随身携带EpiPen，要么弄清楚他们是否有风险。但这还没有发生。到目前为止，还没有负面反应。我的意思是，到目前为止，我们有一个更好的安全记录，但这可能只是因为我们有一个更小的队列规模，所以它会使太多。但我认为最重要的是，接种疫苗比接触病原体要安全得多。我们还需要一段时间才能给每个人接种疫苗，所以如果你能以一种方便的方式重新给药，那就太好了，这样我们就不用去满是病人的诊所注射了。
为什么人们不相信DIY COVID疫苗
亚瑟·卡普兰，纽约大学
乔治·丘奇的DIY疫苗是一个好主意，还是会落空?来自纽约大学的生物伦理学家亚瑟·卡普兰和克里斯·史密斯一起对乔治·丘奇是否站不住脚发表了看法。
亚瑟-是的，我知道。我认为他的立场很不稳固。听着，当你做疫苗时，你是在开发一种产品，你打算给数十亿人提供这种产品。你必须有一个制造合作伙伴，你需要确保你遵守监管要求，因为在巨大的数字上出现问题的风险太大了。我也认为自我实验的概念，虽然它在医学史上有一定的作用，但我们学到了很多关于实验的知识，我们知道它关系到你的健康，你的年龄，你的性别。仅仅表明某样东西对一个人、两个人、甚至十个人有效，并不能证明什么东西对今天服用药物和疫苗的人群的多样性有效，这与19世纪不同。
克里斯-即使是像乔治·丘奇这样名声不好的人?而且，当你去年在《科学》杂志上发表评论时，当很多这样的事情开始浮出水面时，你说，“自己动手(DIY)疫苗研究在道德上令人不安。这是获得信任的障碍。”如果背后有个名声好的人，人们为什么不相信它呢?
亚瑟:毫无疑问，乔治是一位杰出的科学家，但这并不能使人们特别信任疫苗。有很多杰出的科学家一直在说，“接种疫苗，相信疫苗”，而世界上很多很多人都不这么做。他们担心人们在宣传他们喜欢的想法;他们担心这样做是为了提升自己的声誉;他们担心自己是为了赚钱;他们担心在监管过程中走捷径。所以，如果你要让人们相信疫苗是他们应该接受的东西，可能会有一些人说，“如果一个主要的科学家接受了它，那么也许我也会这样做，或者我可能会在我的地下室里酿造它，”但这并不能覆盖绝大多数怀疑的人……犹豫……我想说，“是的，这是一种自己接种的疫苗!去吧，接受它，相信它”，并不是让很多人接种疫苗的途径。
Chris -当我问Josiah Zayner的时候你怎么看他说的也许鼓励人们不仅仅是接种疫苗，而是这种实验，如果工具落入坏人之手就会造成危险，这不是某种程度上的不负责任吗?他说，他认为这项技术只掌握在一小部分个人、科学家和学术机构手中是不负责任的;企业的手也是如此。你觉得他说的有道理吗?
亚瑟:不，把基因工程交给那些没有经过适当培训的人在没有监督和问责的情况下在自己家里瞎混是不安全的。这些都是强大的技术;世界上许多人已经不相信转基因食品这样的东西。再说一遍，如果你想毁掉基因工程的未来，我不想——无论是医学上的，还是食品上的，动物上的，甚至是人类上的——那么我认为最简单的方法就是让人们认为地下室里有疯子在做他们想做的事。
克里斯:那么你的观点是，目前存在着一种脆弱的信任，而且很容易被打破，因为如果由于缺乏监管或人们只是超越了合理的界限而出现问题，然后事故发生了，让我们面对现实吧，这将破坏我们所剩的信任线索，我们可能无法恢复信任?
亚瑟:完全正确。我认为只要有一个转基因生物泄漏，一个人死于自制疫苗或药物，突然之间，你就从根本上破坏了公众对药物和疫苗，或基因工程技术的信任。它被认为太冒险，太危险了，如果你愿意的话，把它交给业余爱好者。听着，当它在专业人士手中时公众几乎不相信它，即使有一些疏忽。我不认为这会造成更多的不信任。
克里斯:你怎么看待我们之前听到的……这个例子是大麻的发现，然后这个人记录了他们自己对它的反应，等等。很明显，这种自我实验一直都在进行，在世界各地，涉及非法药物使用和类似的事情。人们正在进行试验;偶尔他们可能会发现一些有趣的东西，这些东西实际上具有巨大的治疗潜力，如果我们不做这些事情，我们就不一定会发现。
亚瑟——人们确实会尝试、品尝、咀嚼事物;但作为一种自我实验的形式，这与说“让我们试着传播一种产品，让人们大规模地接受一种药物或疫苗”是不同的。通过咀嚼一种不寻常的物质来发现某些东西可能对你的头痛有有益的影响，这只是一小步，你不会停止，也不应该停止。但是，想要开发出全世界都接受的产品，单靠自我试验是不可能实现的。
克里斯:是不是太过分了?因为，我们之前听到的Barry Marshall，他说过，他怀疑，在目前的监管环境下，由于道德控制等等，他是否会再次做出同样的发现。
亚瑟:但是如果你愿意的话，我们讨论的是生产产品的需要。这就是监管对巩固这种信任至关重要的地方。
QotW:我们的音乐什么时候会用完?
本周，凯蒂·海勒倾听了听众丹尼斯的音乐思考……
凯蒂-丹尼斯，这个问题让我们裸体科学家聊了起来!
Eva -我只是想知道前提是否正确，即音符的数量是否有限?
亚当:没有限制，除非你加上其他限制。你可以一直弹C，然后弹D。
菲尔:你可以给它设定一个时间限制，比如我们3分钟的流行歌曲需要多长时间才能用完?
凯蒂-你也一直在考虑这件事。听众斯基普认为，超过1个谷歌的音乐是可能的。也就是1后面跟着100个0 !伦敦艺术大学的创意计算机专家丽贝卡·菲布林克为我们总结了答案。
丽贝卡-让我们从非常简单的开始-完全忽略和声和节奏，坚持真正无聊的旋律，可以在钢琴上8个白键的一个八度上演奏。让我们也考虑一下14个音符的旋律——“twinkle, twinkle”的第一个乐句的长度。这样的音符有8到14种组合——超过4万亿种可能的旋律。如果我们一分钟演奏100个音符，我们将需要超过100万到17万年的时间来演奏所有这些旋律。
然后，如果我们加上非常简单的节奏——八分音符、四分音符或二分音符作为持续时间的能力，这个数字将超过6万亿年。
让我们把它变得更现实一点——比如说，一次弹奏多达4个音符的能力，在16音和全音之间有8种可能的常见持续时间，以及在钢琴上弹奏88个音符中的任何一个的能力。即使和声和旋律音符仅限于彼此有相同的节奏,我们需要远超过一千万亿年玩所有可能14-chord-long序列。
你可能会认为这是高估了，因为大多数序列听起来都不太悦耳。有些在我们上下调调或者改变节奏之后听起来还是一样的。但我们忽略了许多其他有意义的音乐变化——更长的乐句和音乐结构，更真实的节奏，不同的乐器或增加鼓或合成器或工作室效果……根据我的任何估计，到宇宙可能在2000亿年后结束时，你还有很多变化可以尝试。在这一点上，无论周围有什么生命形式，都可能对音乐有非常不同的看法。
凯蒂——那么道格拉斯·亚当斯在宇宙尽头的餐厅应该有一些很棒的曲调——太棒了!谢谢丽贝卡。这是我们下次要回答的问题，这个问题来自大卫……
大卫:胎儿在零重力条件下会有不同的发育吗?
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