间歇性禁食可能引发健康危机?暗物质探索再遇挑战|科技联播04
间歇性禁食可能引发健康危机?暗物质探索再遇挑战|科技联播04
【科技联播】是澎湃新闻推出的全新科技新闻栏目,为您精选一周内最具影响力的科技新闻。以下是第4期的主要内容:
PART.1:引力子探测新方法
物理学界一直致力于解决一个终极问题:广义相对论和量子力学能否统一?关键在于引力的量子化,即引力子是否存在。自然界四种基本力中,除了引力之外的电磁力、弱力和强力都已成功量子化,并在标准模型中统一描述。
最近,斯德哥尔摩大学的皮科夫斯基团队提出了一种可能检测引力子的方法,灵感来自光电效应。光电效应表明,电子吸收光子时存在能量下限,低于该下限的能量不会被吸收。类比来看,如果引力波能被量子化,物质在吸收引力波时也应表现出类似光电效应的现象。
皮科夫斯基研究小组的最新研究结果表明,下一代量子传感器可以捕捉到一个引力子
这个装置可以将吸收到的引力波变成震动,也就是声波。然后只需要通过测量声波就可以知道引力波是否也具有类似光电效应的现象。至于这个装置的参数,则是这个团队基于激光干涉引力波天文台 LIGO 在 2017 年观测到的 2 个中子星碰撞后的引力波计算而来的。
LIGO 汉福德天文台(LIGO 有两台设备,分别位于美国的华盛顿州汉福德镇和路易斯安那州利文斯顿镇,两台设备相距 3002km)
这并非人类第一次试图捕获引力子的踪迹。在今年 3 月 27 日,由中国科学家率领的国际科研团队便首次观察到了引力子在凝聚态物质中的“投影”,并同样将结果发表在了《自然》期刊上。
PART.2:暗物质探测实验LUX-ZEPLIN
关于宇宙的未解之谜,有“两暗一黑三起源”的说法,其中两暗就是暗物质和暗能量。而“两暗”里的暗物质问题又是最有希望被解决的,因为关于暗物质我们现在至少还可以提出一些模型,暗能量则是毫无头绪。
暗物质很多候选理论,其中弱相互作用大质量粒子(WIMP)被认为是暗物质的主要候选粒子之一。LUX-ZEPLIN(LZ)是一个位于美国的地下研究设施,它也是世界上最大的暗物质探测器之一。它距离地面有 1.6 公里,可以有效减少宇宙射线的干扰。设施中充满了 7 吨的液态氙。
LUX-ZEPLIN(LZ)的地下示意图,图中的 1 mile(1 英里)约等于1.60934公里
根据模型预测,WIMP 应该是质子质量的 10 到 1000 倍,并且不受电磁力影响。我们之所以能站在地面,不会掉下去,就是因为地面的电磁力提供了支持。所以,如果 WIMP 真的在宇宙中存在,那它们将会几乎没有难度地穿透 1.6 公里的阻碍,然后有很小的概率撞击到液态氙的原子核上。因为弱力作用的过程会产生可被观测到的光电信号。
结果是,LUX-ZEPLIN 在为期 280 天的观测里没有发现暗物质存在的任何迹象。
LUX-ZEPLIN(LZ)中央探测器组装完毕,还未深入地下时的画面
这个结果并不让人意外,因为在里我们就介绍过,8 月 7 日我国的高海拔宇宙线观测站 LHAASO,对重暗物质粒子所产生的高能伽马射线信号进行搜寻并给出暗物质粒子性质最严格的限制——也就是没有发现任何暗物质存在的证据。波普尔认为,科学理论的关键在于是否可被证伪。也就是说,一个科学模型的宿命就是要么被证实,要么被证伪。WIMP 属于不幸的那一类,不知道引力子的运气如何。
PART.3:间歇性禁食与健康
近年来,间歇性禁食作为一种减肥方式越来越受欢迎,其中包括168法和52法等不同流派。168法是指一天24小时内16小时完全禁食,剩下的8小时不控制饮食;52法则是在一周7天中选择2天只摄入平时25%的热量,其他时间正常饮食。
轻断食
虽然间歇性禁食在减肥方面确实有效,但8月21日《自然》期刊发表的一项研究显示,这种饮食方式可能带来意想不到的健康风险。麻省理工和埃森大学的研究团队发现,间歇性禁食虽然能带来种种好处,但也可能增加患癌风险。
研究将小鼠分为三组:断食24小时的小鼠、断食24小时后再进食24小时的小鼠,以及自由进食的小鼠。结果显示,在断食后再进食,小鼠肠道干细胞(ISC)增殖速度最快。而正是这些干细胞促使了肠道内壁的修复和再生。活跃的干细胞更容易发生癌变。研究表明,断食后再进食的小鼠与完全禁食状态下的小鼠相比,也的确更容易产生癌前息肉。
研究者猜测,禁食后再进食期间的干细胞活跃,会让它们处于一种脆弱状态,这个阶段更容易受到损伤DNA物质的影响,发生癌变。
其实一直以来对于断食是否真的有除了减肥之外的其他收益,并没有一个科学定论,正方和反方都有许多论文发表。早在 2017 年的时候,就有媒体报道过在硅谷流行的轻断食热潮。
当时曾经担任独角兽企业 Evernote CEO 的 Phil Libin 就声称自己正在进行轻断食,在这期间他除了减重 40 斤之外,还“变得心情更好,更有专注力,而且感觉到源源不断的能量”。除了更健康,轻断食也让他成为了更好的 CEO。
对于这些硅谷精英来说,减肥只是轻断食的副产品,而能让自己更成功才是更根本的驱动力。为了达到这个目的,即便是一些不成熟的研究成果他们也愿意相信并且愿意亲自尝试。
而这些硅谷精英们也为自己的行为赋予了一个前卫的概念——“黑客”,标榜自己是“生物黑客”(Biohacking)或“生活黑客”(Lifehacking)。其中核心的特点就是,他们总是愿意冒险使用未经长期验证的所谓“最新研究”去提高自己生活、工作和学习的效率。
这种“黑客”作风现在也成为了硅谷精英们的文化潮流。
2013 年开始流行起来的防弹咖啡,利用了当时非常流行的“生酮饮食”的理念,号称不只可以快速燃烧脂肪,还可以快速补充精力。而发明它的是一名硅谷技术主管。
“防弹咖啡”是黑咖啡、草饲黄油和椰子油的混合物
2021年,斯坦福大学神经生物学教授安德鲁·休伯曼创办了Huberman lab播客,让多肽治疗成为硅谷新潮流。安德鲁·休伯曼认为肽是介于“补充剂和处方药之间”的药品,根据效果定期注射多种肽药物可以改善身体状态和延长寿命。安德鲁·休伯曼本身也在身体力行多肽疗法,但是他曾经服用并且认为可以抗衰老的 NMN,也就是 β-烟酰胺单核苷酸,现在已经被学术打假爆出丑闻。
2023 年 4 月,美国科技富豪布莱恩·约翰逊,希望通过和自己 17 岁儿子换血的方式延长自己的寿命。他这么做仅仅是因为有科学研究表明,将年轻小鼠的血液输送给老年小鼠,可以延长老年小鼠寿命。
布莱恩·约翰逊(中)与父亲和儿子进行三代人换血
精英们愿意拿自己冒险我们可以表示尊重,不过作为普通大众,我们一定要明白“潮流的归潮流,科学的归科学”。“生物黑客”更多还是硅谷的这些新派精英将自己和别人区分开的“新奢侈品”,真正严肃的科学研究不是在自己身上扎几针“亲测有效”就可以得出结论的,而是要像马斯克一样投入真金白银做出一个 Neuralink。
PART.4:DeepMind员工反对军事合作
8月23日,《时代》周刊报道,谷歌旗下人工智能部门DeepMind近200名员工联合签署内部信,呼吁公司终止与军方机构的合同。他们声称,AI实验室的技术正在被出售给参与战争的军事组织,这违反了谷歌当初制定的人工智能规则,并背离了DeepMind创立时的初衷——“以解决复杂问题和推动全球积极影响为导向来推进AI领域发展,造福全人类”。
DeepMind成立于2010年,2014年被谷歌收购。2016年,其开发的AlphaGo击败14次围棋世界冠军李世石,彻底改写了围棋传统生态。2023年5月,DeepMind发布了最新的AlphaFold3,可以预测蛋白质、DNA、RNA、小分子等几乎所有生物分子结构和相互作用,相关成果发表在《自然》期刊上。
位于英国伦敦的谷歌 DeepMind 总部
在被谷歌收购时,DeepMind创始人坚持两个条件:禁止谷歌将任何DeepMind技术用于军事目的;要求谷歌设立独立道德委员会,监督DeepMind通用人工智能技术的使用。2017年,DeepMind成立了伦理和社会部门,专门研究人工智能带来的社会伦理问题。但第一个条件似乎已被谷歌违背。此次披露的内部信显示,谷歌与包括以色列、美国在内的多个政府和军方机构签订销售协议,涉及DeepMind内部开发的AI模型,这些模型被用于以色列在加沙地带的大规模监视和轰炸目标选择。
谷歌前CEO埃里克·施密特与军方关系密切,2016年至2020年担任美国国防创新委员会主席,2018年至2021年担任国家安全人工智能委员会主席,专注于利用AI增强美国国防能力。2023年,他还创办了专注于开发AI无人机的White Stork公司。
谷歌前 CEO 埃里克·施密特
谷歌一直以“不作恶”为公司信条,但与军方的紧密关系令人质疑这一信条的坚持程度。幸运的是,至少DeepMind员工还能表达不参与军事项目的意见,而不被视为叛国行为。
PART.5:联合国在加沙开展脊灰疫苗接种
8月下旬,加沙一名10个月大的婴儿被确诊感染脊灰,这是25年来加沙首次发现此类终身致残疾病。早在今年7月,在加沙的废水样本中就发现了脊灰病毒。
脊灰病毒示意图
脊髓灰质炎,也即俗称的“小儿麻痹症”,除了靠粪便-口腔传播之外,还可以靠水传播,防护起来非常困难。在上世纪90年代、2000年左右,因为疫苗的普遍接种,这个病才逐渐淡出人们的视野。甚至一度认为这个病已经像天花一样在自然环境中消失,许多地区都不再要求接种脊灰疫苗。
但是很不幸,2014年前后还是发现了自然感染的病例。这种情况的出现就代表着,脊灰病毒这种作为疫苗可以预防的最严重的疾病之一,并没有被完全消灭。在许多地区并没有继续接种疫苗的情况下,如果脊灰病毒再度传播开,后果将不堪设想,这也是为什么世卫组织一直如此关注和重视。
9月1日,联合国正式发文宣布,将开始为加沙64万名10岁以下的儿童进行脊髓灰质炎疫苗的接种。考虑到加沙已经经历了近11个月的战争、大量人员伤亡、民众流离失所,开展这场运动堪称一项“与时间赛跑”的巨大挑战。
联合国在加沙开展大规模脊灰疫苗接种活动
好,这就是本期想跟你聊的几条有亮点的科技新闻,你对哪条新闻印象最深刻?欢迎留言告诉我们,咱们下期再见。