在英国挣扎于加油站燃油短缺和超市新鲜食品短缺的困境之际，我们不禁要问:我们还面临着什么东西会耗尽的风险?此外，在新闻中，为什么我们可能注定要屈服于今年冬天“有史以来最严重的感冒”;有迹象表明，空气污染每年导致数百万人早产，科学家们窥探过去，阅读玛丽·安托瓦内特(Marie Antoinette)情书中以前不为人知的部分……
在这一集里
今年冬天“史上最严重的感冒”会来吗?
卡迪夫大学普通感冒中心的罗恩·埃克尔斯说
随着COVID的消退，它会被咳嗽、感冒和流感病毒的流行所取代吗?在卡迪夫大学管理普通感冒中心30多年的罗恩·埃克尔斯说，这种情况已经发生了。克里斯·史密斯(Chris Smith)采访了他，了解了更多关于普通感冒的情况，以及在他看来，我们是否注定要在今年冬天患上一些人所谓的“有史以来最严重的感冒”，如果是的话，为什么……
罗恩:普通感冒是最复杂的疾病之一，因为它是由一百多种不同类型的病毒引起的。呼吸道病毒，因为它们通过鼻子进入呼吸道而被称为呼吸道病毒，一直在变化。我们还没有针对任何一种普通感冒病毒的单一疫苗。
克里斯-那就是说你没有长期免疫力?
罗恩:你可能会有几个月的免疫力，但这种免疫力并不能保护你免受病毒的变异。鼻病毒的外壳变化如此之快，以至于我们无法对它产生真正的免疫力。目前有一百多种不同类型的鼻病毒在流通。
克里斯-有可能同时抓住不止一个吗?
Ron:你可以，当然现在我们有这么好的技术来识别病毒，我们现在知道同时感染两种病毒，有时甚至是三种病毒并不罕见。
克里斯-人们都说今年冬天我们注定要遭受最严重的感冒。这是夸大其词吗，还是你认为这种情况有发生的风险?
罗恩-我想这已经发生了，克里斯。在大流行期间，我们抑制了COVID，但我们也抑制了所有以与COVID相同方式传播的普通感冒病毒。现在我们已经解除了封锁，普通感冒病毒正在流行，无论你环顾四周，都有亲戚朋友和媒体说感冒正在流行。目前有一种特别讨厌的普通感冒病毒正在流行，它往往会导致许多咳嗽和胸部感染，对婴儿和老年人有严重影响。
克里斯:由于我们对COVID大流行的反应，我们在过去的18个月里一直在控制这些细菌，为什么这意味着它们现在会更肆无忌惮地回来?
罗恩:正常情况下，这些普通的感冒病毒会一直传播。它们在冬天更常见，因为我们的鼻子在冬天更冷，它们喜欢寒冷的环境，但我们抑制了它们。这意味着在社区中，没有人对这些病毒有任何抵抗力。没有人接触过它们，它们正在整个社区迅速传播。
克里斯:从你所说的，在平均的一年里，我们会感冒或其他什么，但我们对感冒的免疫力或抵抗力已经达到了一个基本水平。因为我们在过去的18个月里没有抓到任何病毒，我们已经失去了一些免疫力。这使得这些导致感冒的病毒再次变得更加普遍。
罗恩-没错，克里斯。没有人对这些普通感冒病毒有免疫力。所以他们有100%的人口可以攻击。在正常情况下，大概20-25%的人最近会感冒。这就是它们传播如此迅速的原因。
克里斯-有没有证据表明这些感冒实际上是相互竞争的，它们是否会对冠状病毒感染产生竞争?因为去年有一些建议认为，也许普通感冒可能会降低患COVID的风险，因为你的身体正忙于对抗普通感冒，并使自己处于一种更难以让COVID站稳脚跟的状态。
罗恩——没错。我们知道，当封锁解除后，鼻病毒的数量激增，鼻病毒挤掉了一些新冠病毒。正如你所说，我们的免疫系统是警觉的，它被激活了，这使得COVID病毒更难以进入。
克里斯，我想有趣的是，尽管我们努力抑制冠状病毒，但这些感冒——尽管它们的数量下降了——并没有消失，人们在封锁期间反复来找我说:“我已经采取了巨大的措施，非常非常注重卫生，一切都是为了防止自己感染新冠病毒，但我仍然感冒了。”
Ron -好吧，感冒在这个游戏中的时间比COVID要长得多。我们可能已经与普通感冒病毒相互作用了数百万年，因此它们有很多技巧来绕过我们的免疫系统。COVID最终会演变成我所期望的普通感冒病毒。这些新的变种比以前的变种更具传染性，普通感冒一直在世界范围内传播。因此，消除普通感冒病毒几乎是不可能的。
空气污染影响数百万新生儿
Rakesh Ghosh，加州大学旧金山分校
大约在去年的这个时候，伦敦的研究人员报告说，他们在首都分娩的妇女的胎盘中发现了来自空气污染的颗粒物。他们得出的结论是，孕妇吸入的气体有时会影响到她们正在发育的婴儿。在这项研究中，他们没有考虑对儿童的影响。但现在，加州大学旧金山分校的流行病学家拉凯什·高什更进一步，将暴露在空气中被称为PM2.5的小颗粒污染中的数据与婴儿过早出生或体重不足的风险联系起来。他告诉了卡梅隆·沃伊西他的发现……
拉凯什—因此，这项研究的主要发现是，每年有近600万早产儿和280万体重不足的婴儿是由于怀孕期间接触PM2.5而出生的。这些是非常小的颗粒，小于2.5微米，可以深入肺部并进入血液。
卡梅隆:那么这些微粒是如何影响婴儿的呢?
拉凯什:所以我们可以想到三种可能的方式。一:通过影响胎盘和脐带的发育。第二种可能是这些颗粒引起了膜的某种炎症，导致婴儿早产。第三种可能的途径是对DNA造成氧化损伤。
卡梅隆:早产有哪些问题?
Rakesh -早产是新生儿死亡的最重要原因，新生儿死亡发生在出生后的头四周。而那些活下来的人，我们经常观察到这些早产儿会发展成长期残疾，因为他们的身体，包括大脑，在他们出生时还没有完全成熟。
卡梅伦:那么这些颗粒物的主要来源是什么呢?是什么导致了空气中的污染?
Rakesh -在许多国家，特别是高收入国家，主要来源是交通和工业来源，例如燃煤电厂。在其他国家，如撒哈拉以南非洲和印度次大陆，PM2.5的主要来源是家庭空气污染。所以在这些地方，木头，粪便，甚至煤都被用作做饭的燃料。我的研究结果显示，我所说的这600万中有很大一部分发生在世界上污染水平非常高的地区。
卡梅隆:那么你是如何进行这项研究的呢?你使用了什么数据?
Rakesh:首先，我从目前进行的研究中收集证据。我这样做主要是为了批判性地研究PM2.5暴露与早产和低出生体重等不良后果之间的关系是否存在因果关系。一旦我确信这种联系是因果关系，我就和团队一起估计，不同暴露水平下的风险大小。
卡梅隆:那么展望未来，你认为我们将从这里走向何方?
众所周知，室外空气污染无处不在。它必须由不同的当局采取行动。对于存在室内空气污染问题的国家来说，我认为产前护理应该包含一些信息。尽你所能减少接触室内空气污染或家庭空气污染。是时候意识到空气污染不仅仅会导致过早死亡，它甚至在婴儿和我们的后代出生之前就已经对他们造成了伤害。
流感疫苗和COVID疫苗协同工作
Rajeka Lazarus，布里斯托尔大学
英国已经实施了COVID-19疫苗加强计划。但是，医生预测今年的流感季节比往年更严重，所以我们也被敦促接种流感疫苗。目前的指导方针是，这可以安全地与COVID助推器一起使用。克里斯·史密斯听取了布里斯托尔大学的拉杰卡·拉撒路的意见，拉杰卡·拉撒路是ComFluCOV研究的一部分，该研究一直在测试这一点，并刚刚宣布了他们的结果……
Rajeka -通过同时接种疫苗，你可以避免任何延误，同时获得一种感染或另一种感染的保护，而且，希望，让人们更容易通过一次预约接种两种疫苗。此外，通过减少他们需要提供的预约次数，希望这对医疗保健服务来说更容易。
Chris -确实，因为JCVI，我们的疫苗接种和免疫联合委员会，已经说过应该在临床上方便的情况下这样做，但显然人们不应该等待两种疫苗。如果他们能早点得到一个，他们就应该早点去得到那个，不是吗?那你到底是怎么做研究的呢?因为关键的是，我们想知道，如果我们同时接种两种疫苗，这两种疫苗的效果是一样的。
Rajeka:是的，我认为同时接种两种疫苗是很常见的，这一点很重要。人们将在接种流感疫苗的同时接种肺炎疫苗或带状疱疹疫苗。但当有新的组合时，它确实需要测试。因此，我们邀请了即将接种第二剂COVID-19疫苗的志愿者，然后随机将他们与流感疫苗或安慰剂(只是盐溶液)一起接种第二剂疫苗。然后比较这些志愿者的反应和他们对疫苗的反应，以及他们在血液测试中的免疫反应。
克里斯:让我们从你提出的关于反应的第一点开始。这是副作用，我猜:手臂酸痛，感觉有点疼和累。那里发生了什么?如果人们同时服用这两种药物，他们是否会受到副作用的双重打击?
Rajeka—我们知道，使用COVID-19疫苗，取决于你接种的是哪种疫苗，以及是第一剂还是第二剂，你可能会出现更一般的流感样症状。这些都是我们最感兴趣的症状，同时我们也想看看流感是否会增加出现这些症状的人数。它有一点不同，但总的来说，我们发现，与单独接种COVID-19疫苗相比，将它们一起接种并没有显着增加。在剂量增加的地方，大多数副作用仍然是轻微或中度的。
克里斯-也许最关键的是，当你跟进并测试人们的血液以寻找对流感和冠状病毒免疫的证据时，单独接种疫苗和一起接种疫苗有什么不同吗?
拉杰卡:这是个很重要的问题。总的来说，与单独接种COVID-19疫苗相比，一起接种疫苗没有什么区别，这意味着你从这两种疫苗中获得的保护保持不变。
克里斯:你是在接种疫苗多久之后进行调查的，因为这里的另一个关键问题是人们能被保护多久?
拉杰卡-对，没错。所以我们在人们接种疫苗三周后进行了检查，因为我们只是在观察人们在血液中的抗体水平方面的反应。我想真正重要的是它能持续多久人们能停止生病多久;疫苗的效果如何。这不是我们在研究中测试的东西。目前，我们不知道您需要什么水平的抗体或免疫反应来提供对COVID的保护。所以这就是我们需要通过持续的研究来回答的问题，看看现实世界中发生了什么。
女性的身体在太空中会发生什么?
安吉丽克·范·奥姆伯根，欧洲航天局
进入太空会改变人，而且不仅仅是以“视角转换，地球是如此微小”的方式:太空中缺乏重力会影响骨密度;确实能让人长高，还能影响很多器官，从心脏到眼睛。然而，大多数关于微重力下身体变化的数据来自于对男性的研究，因为大多数宇航员都是男性。现在，欧洲航天局(ESA)发起了一项新的实验，研究女性身体是如何受到影响的。伊娃·希金波坦采访了欧空局科学家安吉丽克·范·奥姆伯根。
Angelique:我们已经开始了对20名女性的干式浸泡研究，干式浸泡是一种模型，我们可以在其中模拟失重或微重力，这使我们能够做一些研究，帮助我们为人类太空飞行做准备。从本质上讲，这个想法是你把人放在，比如说浴缸里，如果你想想象一下，然后你把他们放在那里五天。事实上，这是一项干浸没式研究，这意味着，从本质上讲，他们的皮肤与水没有接触。所以他们保持干燥，但他们在水里浸泡了五天。这引起的变化与我们在宇航员身上看到的非常相似，这可以帮助我们更好地为人类太空飞行做准备，并更好地了解这些变化。
伊娃:在浴缸里泡五天听起来不太舒服，那么你们是如何招募志愿者的呢?
Angelique:找一个人来做这件事并不容易，尤其是现在我们只针对女性受试者。所以，他们可以看书，他们可以在笔记本电脑上，当然，他们在任何情况下都需要在浴缸里。他们也只能在吃东西的时候用枕头支撑自己的头，但除此之外，他们只是在撒谎。当然，他们可以举起一些东西，但是，这不会是最舒服的事情。
伊娃:失重的感觉是因为他们在水里吗?所以它们被水挡住了。这就是它们的相似之处吗?
安吉丽:对，没错。所以，你沉浸在水里，这就产生了我们所说的无支撑感。因为，通常情况下，当你坐在椅子上时，你总是以一种或另一种方式支撑着——要么是你的脚放在地板上，要么是你的屁股放在椅子上，或者当你躺在床上时，是你的背部。所以总有支持的东西。当然，在失重状态下，除非你真的碰到什么东西，否则你不会有那种感觉。让人在水里的想法基本上是以某种方式模仿的。我们知道它也会引起类似的变化，就像我们在宇航员身上看到的那样。
伊娃:是什么让你想在这个实验中关注女性的身体?
安吉丽:干式浸入式模型已经被使用过，主要是在俄罗斯，也在法国，但他们的研究对象总是男性。因此，关于干浸泡如何引起身体变化和生理变化，已经有了相当多的知识，但没有关于女性受试者的数据。这就是为什么我们想要包括20名女性受试者，比如说，解决我们仍然存在的一些知识空白，并更好地了解男性和女性在我们看到的这些变化中有何不同。
伊娃:你看到了什么变化?你觉得尸体会怎么样?为什么女性的身体和男性的身体会有所不同?
安吉丽:我们知道男性和女性之间有很多不同。有时这些差异很小，有时差异很大。这要看情况。我们还知道，一般来说，个体之间有很多差异，所以如果你有a和B，他们之间会有差异，即使他们可能被认为都在正常范围内。我们知道，例如，我们失去了骨密度，我们失去了肌肉质量，免疫系统受到挑战，我们可以有视力变化。从我们已经从宇航员那里获得的数据来看，我们知道，例如，女性宇航员似乎不太容易受到视力变化的影响，这只是一个例子。现在我们需要确定这确实是事实。如果是这样，那么我们想更好地理解为什么它们可能受到更多的保护。例如，可能是荷尔蒙，可能是心血管的变化——可能有什么不同的地方，我们需要调查一下。
也可能是因为我们没有足够的女性宇航员进行测试，所以我们还没有在女性身上看到这种情况。这是一个重要的区别，当然，只有当我们有足够的女性受试者来做测试时，我们才能解决这个问题。通过这种干式浸入式研究，以及我们所做的其他一些基于地面的研究，我们真的希望能够解决这一知识鸿沟。这确实是一个广泛的范围。当然，我们想要做的是找到最好的应对措施，以减轻太空飞行的一些不良影响。我们可能会遇到这样一种情况，这可能是针对某个人的，然后是针对特定的宇航员。
玛丽·安托瓦内特的情书被曝光
安妮·米其林，索邦大学
让我们回到过去，回到18世纪末的巴黎。那是法国女王玛丽·安托瓦内特在大革命期间被软禁的时候。在此期间，她与瑞典伯爵阿克塞尔·冯·费森(Axel von Fersen)进行了大量通信，据称她与后者关系密切。他保留了她的许多信件，这些信件现在保存在法国国家档案馆中，但是，曾经有人潦草地擦掉了文本的关键部分——可能是那些可能给他或她带来麻烦的部分。不过现在，研究人员已经使用x射线技术，通过从玛丽·安托瓦内特的笔迹中减去用于涂写的墨水的不同信号，来看穿这些涂写。来自索邦大学的安妮·米其林带哈利·刘易斯讲述了这个故事……
安妮-这封信是玛丽·安托瓦内特和阿克塞尔·冯·费森分别在1791年和1792年写的。这是女王生命的终结。她在监狱里。我们正处于革命之中，这对法国王室来说并不是什么好事。她意识到这种情况，她意识到这对她来说不是一个好时机所以她写信给阿克塞尔·冯·费森，他是她的好朋友她写了政治形势，也写了她的感受。这封信很特别，因为它的某些部分是经过编辑的。它很黑。你什么也看不见。这些文字是不可能读懂的，所以国家档案馆的馆长问我们能不能读懂这些文字。
哈利-安妮，你能用这些词吗?你能读一小段删节的内容吗?
安妮-就像，我亲爱的朋友，我疯狂地爱着你，我一刻也不能不崇拜你。差不多就是这样。不完全是，但差不多吧。
最大的问题是，你如何看待削减的背后?你怎么知道这些字母是什么?
安妮-都是铁胆墨水。铁胆墨水是一种含有硫酸铁和其他金属元素，如铜和锌的墨水。墨水之间有一些细微的区别，我们使用技术，x射线荧光光谱，来分析墨水的成分。只要纸上的传感器，我们记录下每个像素的光谱。在字母的每个像素中，我们记录了一个光谱。
哈利:然后，当你把x射线传送到屏幕上，把它转换成数字格式，通过观察每个像素，你可以看到光谱的变化和不同元素的存在。你能像那样建立一个视觉画面吗?
安妮-是的，是的。像这样。我们有一些部分，我们只是书写墨水，原始墨水，和一些部分，我们确定只有还原墨水。就像这样。我们可以看看它们的组成是相同的还是完全不同的。
沙子短缺?
Ian Selby，普利茅斯大学和Louise Gallagher, UNEP/GRID日内瓦
纵观人类历史，小小的沙粒在我们的生活中扮演着至关重要的角色。但是，并不是所有的沙子都适合我们的目的，这给世界上一些地区的环境带来了相当大的压力。我们需要更好的沙子后勤，否则我们过去的动力可能会成为我们未来的毁灭，正如伊娃·希金波坦所听到的那样……
伊娃——无论是用脚趾头挖沙子，还是在沙滩上呆了一天后在车里把沙子铲起来，我们都和沙子有一种关系。事实上，我们对这些微小颗粒的依赖程度比你想象的要高得多
伊恩-我们实际上从文明之初就开始使用沙子了。从本质上讲，它满足了我们的基本需求，因为我们用它来建造房屋。这绝对是文明的基础。
伊娃-这是来自普利茅斯大学的伊恩·塞尔比，他花了很多时间思考沙子，从我们用沙子做什么……
伊恩-一旦我们把它和泥浆或水泥混合。
伊娃-它是用什么做的…
伊恩-沙子通常主要由石英组成，因为它是一种非常坚硬的介质。
伊娃:那么，它是如何被创造出来的……
伊恩:沙子本质上是一种天然产物。它是由地质作用形成的。岩石由矿物形成。随着时间的推移，岩石会受到各种各样的过程的影响，无论是风，雨，雪，冰，基本上是气候驱动的过程，可能是热的，也可能是冷的，这些过程在岩石形成后基本上会把它们分解成它们的组成部分，这可能需要很长时间。我们可以谈论数百万年，数百亿年，甚至数亿年将岩石分解成这些小颗粒，我们称之为沙子。
Eva - Sand是现代生活中不可或缺的一部分。想想水泥路、混凝土建筑、石膏、玻璃，甚至油漆。问题是，尽管撒哈拉沙漠的照片可能会让你认为我们有源源不断的供应……
露易丝:我想人们最开始关心的问题是我们有足够的沙子吗?
Eva -这是来自UNEP/GRID日内瓦的Louise Gallagher，她一直在追踪沙子是如何被使用的，并对潜在的未来提出了警告，即在合适的地方缺乏合适的沙子，因为实际上并不是所有的沙子都是创造出来的。
露易丝:人们非常喜欢河沙，因为它有一种特定的形状，很粗糙，有棱角，可以很好地粘合在一起，当你想用它来做混凝土之类的东西时，它不含盐，这很重要，你不需要清洗它。大自然已经为你完成了所有的分级、分类和清理沙子的工作。
伊娃-随着人口的不断增长。随着我们建设更多的基础设施，需要更多的沙子，尤其是在南半球。为了确保我们在全球范围内有足够的资源来满足这一需求，意味着我们需要跟踪我们现在和未来实际需要多少沙子。我问露易丝，我们是否知道我们每年用了多少沙子……
露易丝:目前最好的估计是每年有500亿吨的沙子，这是一个巨大的数字。
伊娃-好多沙子啊。问题是，这个世界实际上有很多沙子，但我们需要小心如何使用它。例如，尽管撒哈拉沙漠的圆形沙粒非常丰富，但在建筑中几乎没有什么用处，我们目前有时用高质量的沙子来代替低质量的沙子。部分原因是，历史上，沙子一直被视为一种取之不尽的资源，而不是生命的重要组成部分，在某些情况下，它需要数亿年的时间才能形成。
露易丝:我想如果你住在一个没有受到采砂影响的地区，那么就会有很多沙子，这不是问题。如果你住的地方，你看到沙子从当地的河流或当地的海滩上被带走，你就不会觉得有很多沙子被带走了，你的水的可用性可能会成为一些河流的问题，你会影响你的土地，你的河流开始加速侵蚀，你可以让河岸崩溃，包括把建在河岸上的建筑物带进来。这是对网站的直接影响。最后，如果进入海洋环境的垃圾比进入海岸的垃圾少得多，如果进入海滩的垃圾比进入海岸的垃圾少得多，那么海岸侵蚀就会加剧，当大风暴来袭时，对陆地的影响会更严重，会造成财产和生命的损失。如果我们不能在这种大系统层面上妥善管理沙子，你不仅没有合适的沙子来建造你需要的东西，除此之外，你还可能会制造出大量的问题。
伊娃:很明显，我们需要更密切地关注那些微小的颗粒。首先，要对全球范围内的沙子使用情况进行更敏感的资源测绘和跟踪。从技术的角度来看，有一些替代品可以用于某些用途，路易丝和其他人希望我们能够通过粉碎采矿产生的废石来制造我们自己的沙子。重要的是……
露易丝:我们对建筑的看法，对材料的看法，对工程师的培训，对建筑项目的设计都会有很大的改变。这将是一个巨大的文化转变。技术挑战将是一个挑战。社会，文化和政治方面也需要深入思考。
伊娃-下次当你在海滩或沿着河边散步或仰望新建筑的时候。值得思考的是，在创造我们所熟悉和喜爱的场景的过程中，涉及到谷物的历史，以及我们如何最好地保护它们。
香蕉陷入困境:真菌大流行
Fernando Garcia-Bastidas, KeyGene
接下来，是世界上最受欢迎的水果，香蕉!但部分由于它们的受欢迎程度，香蕉面临着植物大流行的风险，这可能会导致供应枯竭。克里斯·史密斯采访了来自KeyGene的香蕉科学家费尔南多·加西亚·巴斯蒂达斯。
费尔南多-这确实是一场持续的香蕉大流行，有可能摧毁香蕉种植园。它正在迅速蔓延，这种情况确实威胁到全球香蕉生产。主要是因为市场上所有的香蕉都是一样的，这意味着它们都容易感染这种疾病。这种情况在过去已经发生过，而且是在这种疾病的另一个种族和不同的品种上发生的。所以我们知道情况很严重。
克里斯:香蕉植株死亡的原因是什么?
费尔南多:是的，病原体是一种真菌，叫做镰刀菌，它会导致巴拿马病。是由解毒剂真菌引起的。这意味着它生活在土壤里。这种真菌与植物相互作用，基本上杀死了香蕉植株。这种真菌还会产生大量容易传播的孢子。举个例子，如果你去菲律宾的一个农场，你在哥伦比亚的一个农场穿同样的鞋，你就带着病原体。
克里斯-天哪。现在疫情蔓延的范围有多广，哪里受到影响?
费尔南多- 30多年来，这种大流行仅限于东南亚。所以它只出现在菲律宾，马来西亚，台湾，印度尼西亚，但在2012年，我们第一次在这个地区以外的约旦发现了它，最近，其他科学家也在阿曼，莫桑比克发现了它，我们在巴基斯坦，黎巴嫩，然后在以色列，土耳其，缅甸发现了它，像这样，它传播得非常快。目前有20多个国家存在这种病原体。最引人注目的是，它几乎存在于每个大陆。例如，在2019年，我第一次在哥伦比亚发现了这一点，这是一个非常坏的消息，因为如果你去超市看香蕉的贴纸，你会发现大多数香蕉来自拉丁美洲。而这个，这个，有可能摧毁所有的香蕉种植园。最近，它也在秘鲁被发现。
Chris -你提到香蕉易受这种影响的原因是因为它们的基因都是相同的，因为它们实际上都是克隆的，有点像爱尔兰的土豆饥荒，因为土豆的基因都是相同的。它可以攻击一种植物，所以它可以攻击每一种植物，因为它们是相同的。你打算如何解决这些问题?
费尔南多:控制这种疾病只有几种选择，因为到目前为止，即使是化学控制也不能杀死这种病原体，因为它存在于土壤中，在土壤中很难处理。因此，解决这个问题最合理的方法是生产一种新的香蕉。所以基本上有两种方法来产生新的香蕉要么是传统育种，用一种植物的花粉给其他香蕉授粉，要么是转基因，用另一种植物的DNA，最好是另一种香蕉，把它引入到一种可食用的香蕉中
克里斯:香蕉很少有植物花，不是吗?所以它们很难通过花粉途径生长。所以转基因移动基因似乎更有希望。这就是你要做的吗?
费尔南多-不，实际上我在做传统育种。我用的是花粉，因为你知道，就消费者的接受程度而言，转基因要复杂得多。所以我用的是传统育种方法当然，我们超市里的可食用香蕉是很难改良的。但是我们所做的是找到香蕉的祖先，那些香蕉很容易杂交，混合并产生新的香蕉。
克里斯-它们是什么味道?它们好吗?
费尔南多-是的，味道好极了。甚至还有不同的口味。例如，我们有尝起来像苹果的香蕉，或者是甜的，或者是更甜的，呃，不那么甜的。所以香蕉的多样性是巨大的。如果你去东南亚香蕉的原产地，那里有一千多种不同的品种，但它们都没有我们超市里的卡文迪什香蕉好看。我现在要做的是把不同种类的香蕉结合起来。到目前为止，我们已经确定了能够抵抗这种特定疾病的基因，但不幸的是，它们还没有准备好，因为它们并不漂亮。它们不够大，皮太薄，没有在适当的时候成熟。所以我们需要继续繁殖。这要花很多时间。
对氦短缺的担忧日益加剧
索菲亚·海耶斯，圣路易斯华盛顿大学
但首先是一种通常看不见的重要资源，除非它填满了气球，那就是——没错，它就是氦气。但撇开吱吱的声音和派对气球不谈，氦气实际上是现代生活中至关重要的一部分——从运行核磁共振成像仪到制造智能手机中的半导体芯片，氦气都是至关重要的，这就是为什么科学家们对氦气供应波动的事实感到紧张，总有一天，我们真的会用完……伊娃·希金波坦采访了一位来自圣路易斯华盛顿大学的科学家索菲亚·海耶斯。
索菲亚:哦，你知道，氦有很多特性，使它成为一种非常特殊的元素。当然，我们很多人都知道它比空气轻。它能举起物体。这就是为什么我们有氦气球和气象气球之类的东西，但它也是不反应的。这对我们这些化学家来说意味着，当它接触到另一个原子或分子时，它不会改变物质的组成。如果你想想我们周围的氧气，它能把铁变成铁锈，或者把钢变成铁锈，而氦的情况是它不与任何其他物质反应。但真正重要的特性是它是地球上能买到的最冷的物质。我们科学家就用这个。就像你说的，它被用在核磁共振成像仪上。
Eva -所以它不喜欢和其他分子交朋友。而且那里也很冷。我们从哪里得到它呢?
索菲亚:当我们开采天然气并将其从地下开采出来时，氦就出现了。所以有一些氦被困在那里，对我们来说很幸运。所以当我们把天然气拿出来的时候，我们可以把氦和甲烷分开。
伊娃:下面有多少氦气?和我们带上来的甲烷有多少百分比?
索菲亚:你知道，在一个好的资源中，这个比例只有百分之一，有时可能高达百分之五，但很多很多天然气资源的比例要低得多。
伊娃:所以供给才会上下波动吗?
索菲亚:啊，是的，这是一个非常复杂的问题，我很高兴你在项目开始时提到了以防万一模式和及时生产模式。氦很难被储存起来。于是就有了这种天然气开采，但偶尔会出现与卡塔尔或阿尔及利亚的地缘政治局势，这将关闭整个资源。美国源有一个很大的库存，因为我们有一个岩层，我们储存它，所以我们在这里有一个独特的能力，但即使偶尔我们关闭维护。所以当其中一个供给来源下降时，整个市场就会失灵。
伊娃:那么当我们所有的核磁共振成像仪供应不足时会发生什么呢?
索菲亚:核磁共振成像仪的风险较小，因为它们中的许多都是封闭循环的，有点像你汽车上的散热器，但其他类型的应用，半导体工业，甚至我们这些没有封闭循环系统的人，它们都有风险。所以半导体生产线必须关闭。对于那些类似核磁共振成像的磁铁来说，这会使它们处于危险之中，因为它们需要在整个生命周期中保持在这种寒冷状态。所以这让他们处于危险之中，因为他们可能会变暖。
伊娃:当氦气供应不足时，我们有替代品吗?
索菲娅:很遗憾，没有什么能比得上它，它是一种特殊的物质，我们也找不到其他替代品。虽然我们可能会为一个或另一个应用想出一个替代方案，但没有什么能比得上它，它很特别。
伊娃:如果我们从地下获取，我们知道地下还剩下多少吗?还会继续创造更多吗?它从何而来?
索菲亚-它来自元素的衰变，比如铀和钍。所以我们对地球上有多少铀有一些估计，但这意味着我们一次制造一个氦原子，这是一个非常缓慢的过程。你知道，据估计地球大约有40亿年的历史。幸运的是，很多地壳的形成都把氦困在了地下，这意味着我们可以把它抽出来。但这40亿年给了我们足够的时间来制造氦，一次一个。所以估计大约是200年的供应量。
伊娃:考虑到这件事这么重要，这看起来也不太长!既然它比空气轻，这是否意味着我们得到的氦会直接进入太空呢?
索菲亚:是的，完全正确。这是一个问题，因为它不会留在地球上。一旦我们放手，它就真的永远消失了。
伊娃:这是否意味着我们可以从太空中获得一些，如果它最终都在那里?
索菲亚-我希望!那不是很好吗?这将是一个很棒的解决方案，但当然在外太空，它太稀了。即使那里有氦，我们也很难一次收集到一个原子。
伊娃:那我们该怎么办?这是否意味着保存氦气球的时代应该结束了呢?
索菲亚-这也很复杂。我们这些使用大量氦气的人，我们真的应该在封闭循环系统中回收它。例如，据我所知，半导体工业并不回收他们使用的大量氦气。它们也被用于火箭推进，并没有一个很好的方法来回收它们。但我们这些有核磁共振成像和相关强磁设备的人，它们被称为超导磁体。如果我们都开始回收利用，这当然是一个更好的方式来保护资源。
稀土:哪里能找到?
Joseph Cotruvo，宾夕法尼亚州立大学
另一种技术上重要的元素——或者更确切地说，是一组元素——稀土。这是一组17种具有特殊性质的化学元素，使它们非常适合各种技术应用，从制造手机屏幕上的鲜艳颜色到燃料电池和电动汽车发动机，这意味着我们需要大量的化学元素。但目前，稀土供应由某些国家主导，尤其是中国，这些国家还利用其在稀土市场的垄断地位向其他国家施加政治和外交压力。那么有什么办法可以解决这个问题吗?克里斯·史密斯采访了宾夕法尼亚州立大学的约瑟夫·科特鲁沃。他正在研究使我们更容易获得所需稀土的技术。
约瑟夫:稀土真的不是特别稀有。最丰富的稀土，一种叫做铈的元素，在地壳中还有铜，但问题是它们的分布不是很均匀。稀土之所以稀有是因为它们通常在岩石中含量很低，它们与其他稀土混合在一起，它们与许多更丰富的金属混合在一起，比如铁，钙等。因此，开采这些金属的经济矿床非常少
克里斯:因此我们就有了地缘政治问题和供应问题，仅仅因为获得了真正值得开发的地方吗?
约瑟夫:没错。正确的。
克里斯:那么可能的解决方案是什么?
约瑟夫:嗯，所以我们一直在研究的解决方案是利用生物学，或者我应该说是生物化学。大约十年前，人们发现细菌需要一些稀土元素，就像我们需要铁、钙、锌等金属一样，本质上是维生素。所以我想，如果我们能理解这些细菌是如何基本上解决了开采稀土的问题，这也是我们想要解决的问题，我们也许能更有效地做到这一点。因此，我的实验室发现了这些细菌制造的第一个分子，它可以非常紧密地、非常具体地结合稀土。它是一种蛋白质分子，你可以把它想象成一个有胳膊的人。当这些手臂上的手抓住稀土时，身体卷曲成一个球，它们可以紧紧地抓住元素。但如果手臂抓住的金属不是稀土，它会试图卷曲起来，但它做不到。因此它必须释放这些金属。所以本质上我们想做的是，如果我们能把卷曲成这个球的蛋白质，当我们想从蛋白质中回收稀土时，我们可以挠它，可以说是让它释放金属，然后我们可以继续把这些金属用于技术。
克里斯-大概挠痒痒是一种化学反应——你用化学反应把胳膊上的手指从金属上撬开，让它交出它抓住的东西。然而，我很想知道的是，细菌是什么。它们是什么，为什么它们有这种非凡的功能?
约瑟夫:是的，大多数使用稀土的细菌是一类被称为甲基营养体的细菌。这些细菌实际上在环境中无处不在——在土壤中，在水中，它们生长在植物上，它们也存在于更极端的环境中。它们是非常特殊的微生物，因为它们可以利用非常简单的分子，比如甲烷和甲醇，这些分子是我们不能用作食物的。所以稀土在这些细菌中的作用是它们帮助催化一个非常重要的化学反应，基本上是这些细菌如何吃，它们作为食物的甲醇。
克里斯:那么你的计划是，在发现细菌是如何从非常稀的环境中获取和隔离这些稀土元素之后，你可以借鉴这种生物并复制它，这样你就有了一个专门针对稀土元素的非常细的筛子?
约瑟夫:没错。对，就是这样。你知道，我们可以单独利用细菌，但生物学比化学慢得多。蛋白质本身，如果我们可以制造它我们可以自己制造它，它会非常非常快地起作用。所以我们单独使用分子。
克里斯:从实际角度来说，我们该如何运用这个?比如说，你会去一个矿场，那里有人已经搬走了——我会说天地之间，但很多地方——你可以拿走尾矿，基本上，你知道，那里会有少量的稀土，它们不值得用传统的方式处理。但是你可以把它通过你的细筛，这样你就可以从我们已经制造的混乱中富集稀土而不必制造新的混乱?
约瑟夫:没错。是的。实际上有很多废物来源，比如你提到的那些，我们有大量的材料，但很少有稀土。所以你提到的尾矿，煤灰，从矿井中流出的酸性水，还有电子废物。所有这些都是我们可以处理的大量材料的来源，但目前的技术还不行。这就是我们可以利用几千年的进化的地方，细菌已经设计出了提取这些少量稀土的方法。
Chris:这听起来非常优雅，恭喜你取得了这一成就，但是如果把我们刚才讨论的其他种类的稀土资源加起来，有足够的潜在可回收资源让iphone和Android手机的制造商以及电动汽车马达的磁铁制造商高兴吗?
约瑟夫:目前我认为这还不能完全解决问题。在未来几年里，使用稀土浓度非常高的资源将是最好的选择。但对稀土的需求不断增加，我们有越来越多的这些废物。我认为鼓励可持续发展是很重要的。稀土的开采过程是地球上最破坏环境的工业过程之一。因此，如果我们认识到与这些方法相关的一些隐藏的环境成本，那么我认为，一旦扩大规模，像我们这样的生物技术方法可以真正解决存在的稀土问题。
为什么有些疾病会感染两次?
莎莉·勒·佩奇请伦敦帝国理工学院的作者兼传染病研究员约翰·特雷戈宁唤起她的记忆……
约翰:最简单的答案是，有些病原体会改变，有些则不会。我们的免疫系统会记住我们之前看到的东西，并阻止那些病原体再次感染我们。免疫记忆识别病原体产生的分子，主要是病原体用来进入我们细胞的外表面分子。如果这些分子发生变化，那么我们的免疫系统就不再识别它们，从而使病原体感染我们。
莎莉-似乎免疫记忆和我一样不善于识别人!如果我以前见过你，但现在你换了一个新发型或戴了一副不同的眼镜，你就像一个完全陌生的人。
不同类型的病原体使用不同的方法来改变它们对我们免疫系统的表现。一些病毒，如流感和导致covid - 19的冠状病毒，使用一种叫做RNA的分子来存储它们的遗传信息。当病毒复制时，它会复制RNA，然后发生错误，导致病毒外部分子结构的变化。有些细菌还会改变它们的外观。这种细菌把自己包裹在糖里以躲避免疫系统。每一种细菌都可以制造几种不同的糖，它们可以用一种新的糖取代表面的糖，从而提高它们不被发现的机会。
莎莉:那些鬼鬼祟祟的东西!就好像这些细菌不想被我们的免疫系统发现一样……
约翰:我们获得终身免疫的病原体更稳定——它们不会改变表面蛋白质，所以我们的免疫系统每次看到它们都能识别它们。
所以下次你感冒的时候，为你的免疫系统感到难过，因为它正在经历一种非常尴尬的经历，即认不出他们已经见过的人。如果这种社交焦虑的想法让你想要离开所有人，生活在太空中，那么丹尼尔的下一个问题可能会让你重新思考……
丹尼尔-如果一个执行火星任务的宇航员船上有一个死人，尸体被释放到太空中，那具尸体会腐烂吗?
- 以前的猴岛唱片:凯丽·艾伦
- 下一个为什么我们总是得同样的病?
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