严重的儿童肥胖会使预期寿命减半 • Earth.com
严重的儿童肥胖会大大缩短预期寿命，使其减少近一半。 最近的一项全球研究详细揭示了儿童肥胖的发病年龄、严重程度和持续时间如何影响长期健康和预期寿命。 儿童肥胖的长期影响 在意大利威尼斯举行的欧洲肥胖大会 (ECO) 上发表的新研究首次量化了儿童肥胖不同方面对长期健康的影响。 该研究由 斯特拉多有限公司德国慕尼黑的一家生命科学咨询公司得到了 Rhythm Pharmaceuticals 的支持。 该项目由 Urs Wiedemann 博士和他来自欧洲和美国大学和医院的同事领导。 专家发现，儿童肥胖越早，长期影响就越严重。 例如，一个四岁时患有严重肥胖症的儿童如果不减肥，其预期寿命仅为 39 岁——大约是平均预期寿命的一半。 详细调查结果 “更好地了解长期后果的确切程度以及驱动这些后果的因素可能有助于为预防政策和治疗方法提供信息，并改善健康和延长寿命。” 其中包括四个关键变量：肥胖发病年龄、肥胖持续时间、不可逆风险积累（衡量减肥后不可逆健康影响的指标）和肥胖严重程度。 关键因素 儿童肥胖的严重程度是通过 BMI Z 分数来衡量的，该分数表明一个人的 BMI 与其年龄和性别的正常值的偏差程度。 例如，一名四岁男孩，BMI Z 值为 3.5，表明严重肥胖，如果不减肥，预期寿命只有 39 岁。 儿童严重肥胖的风险 例如，四岁时 BMI Z 得分为 3.5 的儿童到 25 岁时患 2 型糖尿病的可能性为 27%，到 35 岁时患 2 型糖尿病的可能性为 45%。相比之下，BMI Z 得分为4 岁的 […]
更小、更强大的无线设备即将出现 • Earth.com
一种新型合成材料的出现可能很快就会改变无线技术的格局，使设备变得更小、更节能，同时需要更少的信号强度，据来自该公司的专家团队称。 亚利桑那大学 和 桑迪亚国家实验室。 这项创新植根于声学领域，反映了光子学的进步，但利用了被称为声子的机械振动，其发生频率远远超出人类听觉。 为小型设备铺平道路 研究人员成功地集成了非常规半导体和压电材料，以在声子之间产生大量的非线性相互作用。 这一发展与之前在声子放大方面取得的成就相结合，为智能手机等更紧凑、更强大的无线设备铺平了道路。 亚利桑那大学和桑迪亚联合任命的教授、资深作者马特·艾兴菲尔德 (Matt Eichenfield) 表示：“大多数人可能会惊讶地发现，他们的手机内有大约 30 个过滤器，它们的唯一作用就是将无线电波转换为声波，然后再转换回来。” 。 这些由压电滤波器促进的必要转变目前受到所使用的不同材料的限制，这增加了物理尺寸并降低了设备的效率。 巨大的声子非线性 “通常情况下，声子的行为完全是线性的，这意味着它们不会相互作用。 这有点像用一束激光束照射另一束激光束； 他们只是互相穿过，”艾兴菲尔德指出。 然而，这项研究证明了他所描述的“巨大声子非线性”，其中声子的相互作用比标准材料中的相互作用更加强烈，类似于一束光在组合时改变另一束光的频率。 这种新型声子材料能够对声子进行显着控制，类似于用传统晶体管操纵电子。 这最终可以将所有射频信号处理组件整合到单个微芯片中，从而显着减小消费电子产品的尺寸并提高其功能。 “当我们以正确的方式组合这些材料时，我们能够通过实验获得一种新的声子非线性机制，”主要作者、桑迪亚工程师 Lisa Hackett 说。 “这意味着我们有一条前进的道路，可以发明比以往任何时候都更小的发送和接收无线电波的高性能技术。” 向小型设备的巨大飞跃 通过将半导体砷化镓薄层与铌酸锂（压电设备中常用的材料）集成，该团队创造了一种介质，声波可以在其中引起电荷分布的显着变化，从而能够精确控制这些波的相互作用。 “使用这些材料可以产生的有效非线性比以前大数百甚至数千倍，这太疯狂了。 如果你能对非线性光学做同样的事情，你就会彻底改变这个领域。”艾兴菲尔德解释道。 这一突破不仅标志着声子研究的飞跃，也预示着消费电子产品的新时代，其中的设备可能很快就会比以往更小、更高效、更强大。 有关小型电子设备的更多信息 由于技术和工程的进步，电子设备的尺寸多年来一直在缩小。 这种趋势通常被称为小型化，是由微芯片设计的改进以及将更多晶体管封装到更小的空间的能力所驱动的，这种现象是摩尔定律所描述的。 因此，从计算机、智能手机到相机和可穿戴设备的各种组件都变得更加紧凑、高效和强大。 技术创新 材料科学在这一趋势中也发挥着至关重要的作用。 纳米技术等创新和新的、更轻的材料的开发使得设备变得更薄、更耐用。 同时，电池技术的改进不仅使设备变得更小，而且一次充电的续航时间也更长。 全球需求 对小型设备的推动不仅仅是为了便携性或美观性； 它还反映了全球市场的需求，消费者越来越青睐适合移动生活方式的时尚、节省空间的设计。 此外，较小的设备通常意味着更少的材料使用和潜在的更低的能源消耗，这与日益增长的环境问题相一致。 挑战 该研究发表在期刊上 自然材料。 —— 在 EarthSnap 上查看我们，这是一款免费应用程序，由 埃里克·拉尔斯 和 Earth.com。 […]
怀孕期间的压力荷尔蒙可能会影响孩子的智商 • Earth.com
在斯德哥尔摩举行的第 26 届欧洲内分泌学大会上发表的最新研究揭示了怀孕期间的压力荷尔蒙（特别是皮质醇）如何影响不同性别的儿童的智力发育。 研究发现，到 7 岁时，皮质醇及其副产品可的松对男孩和女孩的影响存在显着差异。 妊娠期应激激素及其对胎儿发育的影响 皮质醇是一种关键的应激激素和类固醇，对控制体内压力至关重要，在怀孕期间自然升高，对胎儿发育起着至关重要的作用。 有趣的是，怀有女性胎儿的女性通常比怀有男性胎儿的女性体内这种应激激素的水平更高。 胎盘通过一种名为 2 型 11β-羟基类固醇脱氢酶 (11β-HSD2) 的酶，通过将皮质醇转化为非活性形式可的松来调节到达胎儿的皮质醇量，从而有效缓解应激激素对发育中儿童的影响。 怀孕压力与孩子的智商 在欧登塞儿童队列中，研究人员 欧登塞大学医院 丹麦收集并分析了 943 名孕妇及其孩子的数据。 研究结果显示，接触较高水平的母亲尿液可的松的男孩在智商测试中得分较低，而女孩则因母亲尿液可的松水平较高而得分提高。 皮质醇影响的性别差异 “据我们所知，这是第一项调查怀孕期间尿液可的松水平与儿童智商分数之间关系的研究，”首席研究员 Anja Fenger Dreyer 博士强调说。 她强调了他们研究的独特方法，其中包括对男孩和女孩进行单独分析，并考虑了尿液和血液样本。 “我们的结果表明，女孩可能更容易受到胎盘 11β-HSD2 活性的保护，而男孩可能更容易受到产前接触母亲生理皮质醇的影响，”Dreyer 博士解释道。 这表明这种酶的活性可能更有效地保护女性胎儿免受过量应激激素的潜在负面影响。 对认知和语言发展的影响 怀孕压力及其对孩子的影响 这项研究强调了怀孕期间皮质醇和可的松（两种重要的应激激素）对儿童智力发育的复杂影响。 这些激素不仅会波动，还会发生变化。 它们具有深远、持久的影响，但不同性别之间差异很大。 该研究特别阐明了这些荷尔蒙变化如何分别阻碍或增强男孩和女孩的认知发展。 此外，这些发现引发了关于产前应激激素影响男性和女性胎儿的不同方式的重要讨论。 这表明自然保护机制，如胎盘中的 11β-HSD2 酶，可能会根据胎儿的性别而发挥不同的作用。 这开启了发展科学的迷人新篇章，有望揭示可以增强男女认知结果的策略。 —— 请在 EarthSnap 上查看我们，这是一款由 Eric Ralls 和 Earth.com 为您提供的免费应用程序。 —— […]
革命性模型预测非洲疟疾趋势 • Earth.com
疟疾仍然是非洲的一个毁灭性问题。 它每年造成数十万人死亡。 在对抗这种气候敏感的媒介传播疾病的过程中，专家们开发了一种新模型，可以彻底改变我们预测和应对疟疾传播的方式。 该研究结合了全面的气候和水文模型，标志着传统方法的重大进步，传统方法主要依靠降雨总量来评估潜在的蚊子繁殖地。 疟疾的预测模型 传统上，预测疟疾传播涉及根据降雨数据估计地表水的存在。 该方法没有考虑水的复杂行为，例如蒸发和河流流量。 然而，这项新研究利用了各种模型来更详细地了解疟疾的成熟条件。 “由于对媒介的热限制，气候变化改变了适合疟疾传播的地理位置。 按蚊 蚊子和 疟原虫 种。 研究作者写道：“疟疾寄生虫和缺乏用于媒介繁殖的地表水。” “之前的全非洲评估往往仅使用降水来代表地表水，忽略了许多重要的水文过程。” “在这里，我们应用了经过验证和加权的全球水文和气候模型集合来估计当前和未来水文气候适合疟疾传播的区域。” 助长疟疾的环境 通过考虑现实世界的过程，研究人员更清楚地描绘了整个非洲大陆滋生疟疾的环境。 对水动力学及其对疟疾传播影响的细致了解是该研究的关键组成部分。 对疟疾控制的影响 马克史密斯博士，水研究副教授 利兹大学 该研究的主要作者强调了这些见解的实际应用。 史密斯博士解释说：“这将使我们对非洲哪些地区的疟疾状况将变得更好或更糟进行更实际的估计。” 有了更精确的水流数据，就可以更好地确定干预措施的优先顺序和量身定制——鉴于卫生资源通常有限，这是非常宝贵的优势。 该研究预计，由于气候变化导致气候变得更加炎热和干燥，从2025年开始，适合疟疾传播的地区将出现净减少。 因此，这种转变给公共卫生战略带来了挑战和机遇。 连锁反应 这项研究的影响超出了疟疾预防的范围。 该团队还探讨了水资源供应的波动如何影响其他重大健康风险，例如登革热。 该研究的贡献者克里斯·托马斯（Chris Thomas）教授和西蒙·高斯林（Simon Gosling）教授强调了他们的模型在跟踪初始降雨区域以外的水运动方面的增强能力。 这有助于确定沿重要河流洪泛区携带疟疾的蚊子的广泛繁殖地。 高斯林教授强调了地表水流与疟疾风险之间复杂的相互作用，而一项重大的全球水文建模举措进一步增强了这种相互作用。 高斯林教授说：“虽然未来疟疾风险的总体降低听起来像是个好消息，但这是以水资源供应量减少和另一种重大疾病登革热风险增加为代价的。” 疟疾建模的未来 研究人员对更精细的模型的潜力感到乐观，这些模型可以详细说明特定的水体动态，从而帮助国家疟疾控制战略。 史密斯博士分享了他对未来进步的热情。 “我们很快就会使用全球可用的数据，不仅可以确定可能的栖息地在哪里，还可以确定哪种蚊子可能在哪里繁殖，这将使人们能够真正针对这些昆虫采取干预措施。 ” 这项研究代表了我们对环境因素如何影响非洲疟疾传播的理解的重大飞跃。 通过整合复杂的水文数据，研究人员正在为更有效、更有针对性的疟疾干预措施铺平道路，有望开启非洲大陆疾病控制的新时代。 该研究发表在期刊上 科学。 —— 请在 EarthSnap 上查看我们，这是一款由 Eric Ralls 和 Earth.com 为您提供的免费应用程序。 —— […]
微型机器人作为污染水域清理人员接受测试 • Earth.com
微型机器人处于应对重大环境挑战的最前沿。 微塑料——尺寸为 5 毫米或更小的微小碎片——不仅污染我们的海洋和水道，而且对野生动物和人类健康构成重大威胁。 在一项新的研究中 美国化学会研究人员率先使用创新的微型机器人来解决和有效管理微塑料污染。 细菌与微塑料共存 微塑料源自旧食品包装和儿童玩具等分解的消费品，它们会分解并吸引有害细菌，包括致病病原体。 这使得清理过程变得复杂并加剧了污染问题。 研究人员写道：“细菌和微塑料的共存使彻底清除它们的任务变得更加复杂，加剧了它们的影响，并对环境和人类福祉构成了复合威胁。” “尽管最近取得了进展，但同时解决自由游动细菌和微塑料存在的复杂挑战在很大程度上仍未得到探索，减少或防止它们相互作用的想法还有待讨论。” 利用微型机器人的力量 微型机器人的群体动力学和功能 这些微型机器人的迷人之处在于它们的集群能力。 当暴露在旋转磁场中时，机器人会以类似于鱼群的方式聚集在一起。 可以通过改变机器人的数量来操纵集群行为，这反过来又会影响集群的运动和速度。 研究人员在视频中演示了这种创新方法，强调了机器人清洁水的效率。 现场测试和结果 这些微型机器人的实际应用在受控实验室环境中进行了评估。 研究小组将荧光聚苯乙烯珠和铜绿假单胞菌引入水箱中，这些细菌已知会引起肺炎等感染。 将微型机器人添加到受污染的水中并用旋转磁场激活它们后，结果令人鼓舞。 在每毫升 7.5 毫克的浓度下，机器人成功捕获了约 80% 的细菌。 此外，随着时间的推移，水中的微塑料数量显着减少，因为它们被蜂群机器人吸引。 可重复使用性和可持续性 捕获微塑料和细菌后，使用永磁体收集微型机器人。 然后使用超声波去除附着在机器人上的污染物，并暴露在紫外线辐射下，以确保彻底消毒。 值得注意的是，这些清洁后的微型机器人可以重复使用。 尽管它们在后续使用过程中捕获的量略少，但它们的回收能力凸显了该技术的可持续潜力。 微型机器人在环境清理中的未来 这种微型机器人系统为减轻水体中塑料和细菌污染的影响提供了一条有前途的途径。 研究作者表示，该技术不仅解决了当前的环境挑战，还为机器人环境清洁解决方案的未来发展开辟了新的可能性。 研究人员指出：“总而言之，这项多方面的实验证明了自驱动旋转微型机器人飞机从水中捕获细菌污染物和微塑料的能力。” “定性和定量评估的结合强调了它们作为同时处理各种环境污染物的材料的强大性能和潜力。” “这种方法可以刺激更复杂材料的开发，包括能够同时捕获带正电和带负电污染物的混合系统。 这对于现实世界的水净化应用尤其有吸引力，因为受污染的水样通常含有多种类型的污染物。” 该研究发表在期刊上 ACS纳米。 视频来源：美国化学会 —— 请在 EarthSnap 上查看我们，这是一款由 Eric Ralls 和 Earth.com 为您提供的免费应用程序。 —— 2024-05-10 23:04:36 1715384436 […]
由于气候变化，蚊子栖息地正在扩大 • Earth.com
你知道世界上最危险的动物不是狮子、鲨鱼或熊吗？ 这是一种微小、刺激性且可能携带疾病的蚊子。 这些嗡嗡作响的吸血鬼不仅是夏季的祸害，它们还携带致命的疾病。 现在，根据令人震惊的新研究，由于气候变化，蚊子问题可能会变得更加严重。 科学家们在 洛斯阿拉莫斯国家实验室 研究了气候变化如何影响蚊子的传播。 结果描绘了一幅黯淡的景象，凸显了严重的公共卫生后果的可能性。 研究主要作者摩根·戈里斯指出：“我们发现，我们模型中的所有九个物种都对气候变化做出了弹性反应，这告诉我们，随着气候变暖，蚊媒疾病将成为持续的威胁。” 气候变化助长蚊子传播 简而言之，随着全球气温上升，蚊子可能会找到新的繁殖地。这意味着更多的人面临严重的蚊媒疾病的风险。 气候变化正在重塑世界生态系统，蚊子正在迅速适应。 在洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究中，科学家使用计算机模型来预测九种蚊子对气温升高的反应。 研究结果显示，有六种物种将扩大其地理范围，两种将改变其范围，一种将几乎保持不变。 例如， 埃及人的神庙 和 白纹伊蚊登革热和寨卡等臭名昭著的疾病携带者可能会向北扩展到北美的新地区。 其他蚊子，如 五面蚊子将扩大其在美国南部的存在，增加西尼罗河病毒的风险。 这些变化可能意味着新的人群将面临他们以前从未遇到过的疾病。 公共卫生专家警告说，社区需要采取积极主动的策略来应对这一新出现的威胁。 加强监测、疫苗接种计划和公共教育对于管理风险至关重要。 气候变化导致的全球蚊子预测 研究的九种蚊子中有六种预计将大幅扩大其领地。 例如， 埃及人的神庙以传播登革热、基孔肯雅热和寨卡病毒等疾病而闻名，预计其范围将向北扩展。 相似地， 白纹伊蚊相同疾病的携带者可能会向北扩展到目前不适合蚊子栖息的地区。 此外，只有一种物种可能保持相对不变的地理范围。 然而，即使对于这个物种来说，目前适合其生存的地区预计在未来也会变得更加有利。 蚊媒疾病 蚊子不仅是令人发痒的害虫，而且是害虫。 它们传播一系列疾病： 基孔肯雅热： 这种疾病的特点是关节疼痛、发烧和皮疹。 关节疼痛可能很严重，可能持续数周，严重影响生活质量。 登革热： 登革热的范围从轻微到严重。 症状包括高烧、剧烈头痛、关节和肌肉疼痛以及皮疹。 在严重的情况下，它可能导致登革出血热，如果没有适当的医疗护理，可能会危及生命。 西尼罗病毒： 西尼罗河病毒通常很轻微，伴有发烧和疲劳等症状，可引起严重的神经系统并发症。 在这些情况下，可能会导致脑炎或脑膜炎，这可能是致命的。 黄热病： 这种疾病会导致发烧、恶心和肌肉疼痛。 在严重的情况下，它会导致肝脏和肾脏损伤，导致黄疸（因此称为“黄热病”）和潜在致命的并发症。 寨卡病毒： 寨卡病毒通常会引起轻微症状，如皮疹、发烧、关节疼痛和结膜炎。 然而，它因与出生缺陷有关而臭名昭著，例如怀孕期间感染的小头畸形。 气候变化对蚊子栖息地的影响 气温升高会加速蚊子的生命周期，从而导致更快的繁殖和更大的种群数量。 较高的温度会缩短蚊子从卵发育成成虫所需的时间，从而导致蚊子在一个季节内产生更多代。 温和的冬季也延长了蚊子的活跃季节。 由于限制蚊子活动的寒冷时期较少，蚊子保持活跃的时间更长，增加了它们叮咬人类并可能将人们感染各种疾病的机会。 […]
噬菌体可以彻底改变水力压裂废水处理 • Earth.com
二叠纪盆地的水力压裂工业每年产生高达 1,680 亿加仑的废水。 由于其化学成分的复杂性，这种“采出水”处理起来非常困难且昂贵。 遗憾的是，传统方法往往效果不佳，导致该行业面临财务和环境成本的困扰。 噬菌体 研究人员最近在寻求更有效、更具成本效益的治疗方法方面取得了重大突破。 他们的研究揭示了噬菌体（以其靶向和消灭特定细菌的能力而闻名的病毒）的潜力，正在为水处理的创新解决方案铺平道路。 Ramon Antonio Sanchez，德克萨斯大学埃尔帕索分校博士生（UTEP），领导了这项研究。 他解释说，噬菌体独特地擅长感染和消灭单一种类的细菌而不伤害其他细菌。 这种特异性对于解决采出水中发现的有问题的细菌特别有用。 水力压裂行业和废水挑战 水力压裂产生的水含有细菌，例如 铜绿假单胞菌腐蚀金属基础设施，以及 巨大芽孢杆菌以分解碳氢化合物而闻名。 这些细菌对水力压裂管道的耐久性和水的清洁度提出了严峻的挑战。 通过针对这些细菌，噬菌体提供了一种快速且有针对性的水处理方法，从而提高了石油和天然气生产的可持续性和效率。 扩大准入和有效性 尽管噬菌体具有彻底改变废水处理的巨大潜力，但一些挑战限制了其当前的应用。 首先，这些病毒并未广泛传播，限制了它们在工业环境中的直接使用。 此外，噬菌体的性质使得每种类型通常针对特定的细菌菌株。 这种特异性虽然有利于靶向有害细菌而不破坏有益细菌，但意味着必须开发多种噬菌体来应对不同环境中发现的不同细菌。 为了克服这些限制，研究小组正在积极努力增加可商业生产和使用的噬菌体的多样性。 通过扩大噬菌体的范围，他们的目标是创造一种更灵活、适应性更强的治疗解决方案。 这一扩展将允许处理更广泛的细菌污染物，显着增强噬菌体技术在净化水力压裂废水和其他潜在工业应用中的多功能性和有效性。 学术研究 桑切斯成功的噬菌体实验室实验标志着一项重大突破。 他计划将这些成就扩展到工业环境，旨在复制他的成果并扩大可治疗微生物的范围。 UTEP 日益增长的研究声誉吸引了像桑切斯这样的才华横溢的研究人员。 他的博士生导师、UTEP 副教授 Ricardo Bernal 博士赞扬了这项开创性工作，因为它具有完善工业实践和增强环境可持续性的潜力。 水力压裂废水处理意义 综上所述，噬菌体在处理水力压裂废水中的创新应用凸显了工业水处理技术的关键突破。 这种方法不仅展示了石油和天然气行业更清洁、更可持续的废水管理的直接好处，而且也是科学研究如何应对现实世界挑战的有力范例。 通过利用噬菌体的自然靶向能力来选择性消除有害细菌，该方法为水力压裂作业带来的重大环境问题之一提供了潜在的变革性解决方案。 此外，这项研究的成功可以激发面临废水管理挑战的其他部门采取类似的战略，例如农业、制造业和市政水处理。 这项研究的更广泛影响表明，将生物技术融入工业流程可以为全球更环保的实践铺平道路。 因此，噬菌体在水处理中的应用不仅满足了特定的工业需求，而且还有助于就可持续发展和环境管理进行更广泛的对话。 随着这项技术的发展，它可能为其他行业寻求可持续解决方案应对环境挑战提供蓝图。 完整的研究发表在期刊上 水。 —— 请在 EarthSnap 上查看我们，这是一款由 Eric Ralls 和 Earth.com […]
运动引发主要器官的分子变化 • Earth.com
虽然运动对整体健康的好处已得到广泛认可，但身体活动在细胞水平上引发的复杂生物反应直到最近才被深入探索。 来自美国各个机构的众多科学专家参与的一项具有里程碑意义的研究极大地增进了我们对这一复杂现象的理解。 科学家们采用了一系列复杂的技术来研究剧烈运动期间不同器官发生的分子变化。 研究表明，体力活动影响实验所用大鼠所有 19 个器官的多种细胞和分子机制。 研究结果表明，身体对运动的适应远远超出了肌肉生长和心血管健康的范围，还包括心脏、大脑和肺等器官的显着变化。 深入了解运动的分子益处 这项研究是体能活动分子传感器联盟 (MoTrPAC) 一项雄心勃勃的计划的一部分，该计划于 2016 年启动。 该项目汇集了来自著名机构的研究人员，例如 麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所, 斯坦福大学和 美国国立卫生研究院。 该联盟由领先的科学家组成，他们设想在分子水平上全面分析运动的影响。 该项目最初是由 Broad 蛋白质组学平台高级总监 Steve Carr 构想的。 研究重点 研究作者写道：“定期锻炼可以带来广泛的健康益处，包括降低全因死亡率、心脏代谢和神经系统疾病、癌症和其他疾病的风险。” “锻炼几乎影响所有器官系统，无论是改善健康还是降低疾病风险，许多组织和器官系统内部和之间的细胞和分子适应都会产生有益的影响。” “包括转录组学、表观基因组学、蛋白质组学和代谢组学在内的各种‘组学’平台（‘omes’）已被用来研究这些事件。 然而，迄今为止的工作通常在单个时间点涵盖一两个组，偏向于一种性别，并且通常集中于单一组织，最常见的是骨骼肌、心脏或血液，很少有研究考虑其他组织。” “因此，需要一个全面的、全有机体的、多组学的运动影响图，以了解运动训练引起的适应的分子基础。” 巨大的宝贵资源 卡尔说：“需要一群具有不同科学背景的科学家来生成和整合所产生的大量高质量数据。” “这是第一个整体生物体图，着眼于多个不同器官的训练效果。 所产生的资源将非常有价值，并且已经产生了许多潜在的新颖的生物学见解以供进一步探索。” 运动引起的分子变化 更重要的启示之一是分子变化的发现，这可能解释了为什么肝脏在运动过程中脂肪含量减少。 这些见解可能为非酒精性脂肪肝等疾病的新疗法铺平道路。 此外，研究小组希望他们的发现最终能够用于根据个人的健康状况制定个性化的锻炼计划，或者为那些无法定期锻炼的人制定模仿体育活动益处的治疗策略。 这项广泛研究的数据已在 在线公共存储库允许其他研究人员访问和利用这些信息进行进一步的研究。 运动影响数千个分子 正如首席研究员之一克拉里·克里什 (Clary Clish) 所强调的那样，所涉及团队的集体努力需要大量的协调。 “参与这项研究的所有实验室必须进行的协调量是惊人的。” 这项细致的计划可进行近 10,000 次检测，从而对血液和实体组织进行约 1500 万次测量。 通过这些努力，研究人员观察到运动会影响数千个分子，其中肾上腺发生显着变化，肾上腺在调节免疫、新陈代谢和血压方面发挥着至关重要的作用。 此外，该研究还发现了免疫反应中性别特异性的差异，让人们更细致地了解运动如何随着时间的推移对男性和女性产生不同的影响。 专家指出，大多数女性特有的免疫信号分子在训练一到两周内表现出水平变化，而男性的免疫信号分子在训练四到八周之间表现出差异。 为未来的研究奠定基础 […]
事实上，量子纠缠确实遵循熵规则 • Earth.com
研究人员发现了量子纠缠、熵和热力学定律之间的基本联系。 这一发现为量子系统的行为提供了新的线索，并可能对量子技术的发展产生深远的影响。 当量子纠缠满足熵法则 巴托斯·雷古拉 (Bartosz Regula) 王国 量子计算中心和 Ludovico Lami 阿姆斯特丹大学 在理解量子纠缠的本质方面取得了重大突破。 通过概率计算，他们表明确实存在熵规则来控制这种神秘的现象。 雷古拉说：“我们的发现标志着在理解纠缠的基本性质方面取得了重大进展，揭示了纠缠和热力学之间的基本联系，最重要的是，它大大简化了对纠缠转换过程的理解。” 热力学第二定律和量子系统 热力学第二定律指出系统永远不可能进入熵较低的状态，是最基本的自然定律之一。 它创造了“时间之箭”，并封装了即使是最复杂的物理系统的动态。 然而，随着我们深入研究量子世界，了解这一定律如何应用于量子系统变得越来越重要。 量子纠缠是未来量子计算机大部分功能的关键资源，几十年来一直是量子信息科学研究的焦点。 尽管它很重要，但目前人们对有效利用它的最佳方法知之甚少。 概率变换和可逆纠缠 建立量子纠缠“第二定律”的困难在于，纠缠变换必须是可逆的，就像热力学中功和热可以相互转换一样。 然而，确保纠缠的可逆性比热力学转变更具挑战性。 此前建立可逆纠缠理论的尝试都失败了，甚至有人怀疑纠缠可能是不可逆的。 这使得寻找纠缠的“第二定律”似乎是不可能的。 可逆量子连接的关键 Regula 和 Lami 通过使用概率纠缠变换解决了这个长期存在的猜想。 这些转换只能保证在某些时候成功，但作为回报，它们在转换量子系统方面提供了增强的能力。 在这样的过程下，作者表明确实有可能建立一个用于纠缠操纵的可逆框架。 他们确定了一种设置，其中出现了独特的纠缠熵，并且所有纠缠变换都由单个量控制。 他们使用的方法可以得到更广泛的应用，对于更通用的量子资源也显示出类似的可逆性。 雷古拉解释说：“这不仅在量子理论的基础上有直接的应用，而且还有助于理解我们在实践中有效操纵纠缠的能力的最终限制。” 纠缠熵作为新领域 虽然这一发现标志着理解纠缠基本特性的一个重要里程碑，但仍有很多东西有待探索。 雷古拉指出，人们已经猜想出更强的可逆性形式，并且有希望在比他们的工作中所做的假设更弱的假设下使纠缠变得可逆，而不依赖于概率变换。 “因此，理解可逆性保持的精确要求仍然是一个令人着迷的悬而未决的问题，”雷古拉总结道。 量子跃进未来 总之，Bartosz Regula 和 Ludovico Lami 的重要发现标志着我们理解量子纠缠及其与热力学基本定律的关系的一个重要里程碑。 他们的工作为分析和操纵纠缠提供了一个新的框架，同时为未来的研究开辟了令人兴奋的途径。 当我们继续探索量子世界并利用其革命性技术的潜力时，这一发现无疑将成为一盏指路明灯，照亮我们更深入地理解量子力学核心的复杂而迷人的现象的道路。 完整的研究发表在期刊上 自然通讯。 —— 请在 EarthSnap 上查看我们，这是一款由 Eric […]
抗生素耐药性危机预计将导致 1000 万人死亡 • Earth.com
抗生素彻底改变了医学，拯救了无数生命。 然而，这些重要药物的过度使用和滥用助长了抗菌素耐药性（AMR）的上升，这种无声的流行病可能会破坏数十年的医学进步。 詹姆斯·吉尔 (James Gill) 博士是一位受人尊敬的医生，既行医又在医院任教。 华威大学将与政策制定者一起 上议院 周一（4 月 29 日）举行了一场解决全球抗菌素耐药性危机的重要活动。 什么是抗生素？ 抗生素是强大的工具，但它们有特定的目标。 它们通过攻击细菌的内部运作来发挥作用，但病毒的运作方式完全不同。 病毒会接管你自己的细胞来生存和复制，使抗生素变得毫无用处。 这就是为什么服用抗生素治疗感冒或病毒性喉咙痛不会让您感觉好一些。 事实上，它会增加您未来发生抗生素耐药性感染的风险。 抗生素可有效对抗链球菌性咽喉炎、某些耳部感染、特定类型的肺炎和细菌性尿路感染等细菌感染。 为什么抗生素剂量很重要 医生会仔细计算您需要服药多长时间才能完全消除有害细菌。 如果您尽早停止服用抗生素，即使您感觉好一些，一些细菌也可能存活下来。 这些幸存者可能是最强、最具抵抗力的菌株，能够繁殖并产生更难治疗的感染。 这就是为什么即使您开始感觉好一些，按照处方完成整个抗生素疗程也如此重要。 虽然抗生素可以挽救生命，但有时也会产生意想不到的后果。 我们的身体是大量有益细菌的家园，尤其是在肠道中。 抗生素有时会破坏这些微生物的平衡，导致腹泻、胃部不适或酵母菌感染等问题。 此外，有些人可能会出现过敏反应、对阳光的敏感性增加或与其他药物发生相互作用。 与您的医生讨论特定抗生素的潜在副作用并报告您在服用抗生素期间遇到的任何副作用至关重要。 日益严重的抗菌素耐药性危机 抗生素耐药性是一个自然的进化过程。 细菌、真菌和其他微生物随着时间的推移不断适应和变化，以在其环境中生存。 当接触抗菌药物（如抗生素和抗真菌药物）时，其中一些微生物可能会发生突变，从而抵抗这些药物的作用。 随着时间的推移，这些耐药微生物会繁殖和传播，导致感染，而现有药物很难治疗，有时甚至不可能治疗。 我们通常将这些耐药菌株称为“超级细菌”。 抗生素耐药性和全球危机 抗菌素耐药性对现代医学构成直接威胁。 许多我们认为理所当然的手术和治疗——例如手术、移植、癌症治疗，甚至糖尿病等疾病的常规护理——都依赖于抗菌药物预防和治疗感染的有效性。 随着耐药性的增加，这些进步正面临危险。 预测表明，如果不采取紧急行动，到 2050 年，抗菌药物耐药性可能会导致全球每年多达 1000 万人死亡，超过目前癌症等疾病的死亡人数。 改变对抗菌素耐药性的观念 几十年来，抗生素一直被视为治疗多种疾病的近乎万能的解决方案。 然而，这种过于简单化的观点导致了抗生素的过度使用和滥用。 为了对抗抗菌素耐药性，我们需要采取更细致的方法，认识到这些药物的局限性和潜在后果。 了解限制 虽然抗生素非常强大，但它并不是“包治百病”。 它们是专门为对抗细菌感染而设计的，但对病毒性疾病无效。 不恰当地使用它们不会加速恢复，反而会导致日益严重的耐药问题。 附带损害 每次我们使用抗生素时，我们都会面临影响体内天然有益细菌的微妙平衡的风险。 这种破坏可能会产生意想不到的健康后果，并且反复接触抗生素会增加产生耐药性感染的风险。 […]