特朗普之後 美國研究人員敦促拜登阻止政治干預科學

白宮科學辦公室預計將在下個月對美國的科學誠信政策進行審查。 美國研究人員和科學團體上週呼籲喬·拜登總統的政府保護政府科學免受政治干預,並授權聯邦科學家向媒體和公眾發表講話。他們在白宮科技政策辦公室 (OSTP) 主持的公開聽證會上提出了這一要求——這是自科學辦公室啟動一項旨在加強聯邦政府科學誠信的大型項目以來舉行的首次此類會議。 特朗普干預流行病科學的四種方式—以及為什麼它很重要 在前總統唐納德特朗普政府在政府決策中擱置科學和科學家四年之後,研究人員希望拜登能夠保護獨立的科學工作和交流。今年 1 月,當他指示 OSTP 審查所有美國機構的規則時,他朝著這個方向邁出了一步,目的是確保“禁止對科學研究進行不當的政治干預”的政策到位。今年 5 月,OSTP 召集了一個由來自幾個美國機構的近 50 名代表組成的工作組來解決這個問題。迄今為止,該小組已在閉門會議上與科學誠信專家會面。 OSTP 負責科學與社會的副主任、該工作組的聯合主席 Alondra Nelson 說:“聯邦政府以前從未真正圍繞科學誠信問題進行過這種程度的參與。” 當前的努力擴展了前總統巴拉克奧巴馬十年前開始的保護科學完整性的努力。尼爾森告訴《自然》雜誌,美國科學機構的政策是由 OSTP 主導的驅動的重點,但拜登的項目進一步旨在指導所有政府機構使用證據。 説起來 在上週的三場公開聽證會上,與會者敦促政府機構對科學在政策和監管中的使用方式保持透明,並建議讓科學家能夠在不受政治干預的情況下開展工作—並且可以自由談論它。 憂思科學家聯盟科學與民主中心主任安德魯羅森伯格說,必須鼓勵政府科學家直接與公眾和媒體對話,包括通過社交媒體。批評人士抱怨說,多年來,獲得政府科學家的信息和洞察力變得越來越難,特朗普上任後變得更加困難。在最初的幾天裡,特朗普政府對機構員工談論他們的工作發布了限制。在 COVID-19 大流行期間,包括傳染病負責人安東尼·福奇 (Anthony Fauci) 在內的高級公共衛生官員被限制向公眾發表講話。 “機構不應該害怕科學家發聲,”羅森伯格說。 自特朗普 2016 年當選以來,紐約市的非營利性氣候科學法律辯護基金 (CSLDF) 和哥倫比亞法學院的薩賓氣候變化法中心一直在追踪美國政府的反科學行動,包括國會個別議員的州級決定和行動。這個數字現在已經增長到近 500 個條目。 CSLDF 的專職律師奧古斯塔·威爾遜 (Augusta Wilson) 在其中一次會議上表示,其中近一半的案件涉及對科學信息的審查。在她的講話中,她要求 OSTP“呼籲各機構採取強有力的、明確的保護措施,以防止審查制度和其他干擾科學家交流其工作的能力”。 CSLDF 和薩賓中心等團體制定了指導方針,以確保科學不受政治干預並確保科學證據具有分量。這些建議包括對機構僱員進行廉潔政策培訓,指定政府部門和領導來解決糾紛;一些人建議國會應該通過立法,要求各機構加強其規則。 在美國疾病控制與預防中心和美國環境保護署 (EPA) 工作了數十年的湯姆辛克斯告訴《自然》雜誌,需要在科學證據和機構的政治領導人之間建立一道“防火牆”。 “創建一個防火牆,使科學成為科學,政治成為政治——這就是科學誠信發揮重要作用的地方,”他說。 在一次會議上,他建議要構建這樣一個屏障,每個機構都應該設立一名資深科學家,而不是政治任命的人,作為科學的最終批准人。 出版物等實體產品。辛克斯本人對科學完整性衝突並不陌生。在他於 2020 年辭去 […]

【環境科學】美國科學家利用鼠蛇檢測禁區輻射水準

【環境科學】美國科學家利用鼠蛇檢測禁區輻射水準

在自然生態系中,蛇類屬於較高階的掠食者,不過如今有美國科學家借助蛇類們的協助,充當蛇蛇呼吸監測器(breathing monitors),幫助檢測日本福島核災禁區內的輻射水準。 鼠蛇(rat snake)是日本常見的地棲蛇類,移動範圍不廣,但因為生活頻繁接觸土壤,往往會累計較高水準的放射性同位素,成為殘留污染物的「生物指標」(bioindicator)。美國喬治亞大學透過在鼠蛇身上裝置 GPS 和特高頻(VHF)標籤,作為福島核災的禁區輻射水準的輔助研究。 喬治亞大學野生環境與管理副教授 James C. Beasley 認為,蛇類通常被當作環境污染的優良指標,因為牠們長時間待在地面上,且棲息地範圍通常局限在某個地區,更是壽命較長的物種。 團隊在 9 條鼠蛇身纏上膠帶後、在膠帶上方用強力膠黏上 GPS 和 VHF 發射器,希望減少對鼠蛇的傷害下進行實驗。團隊指出,鼠蛇的活動範圍不大,每天平均僅移動 65 公尺。隔幾天團隊即可用 VHF 發射器幫蛇定位,確定牠待在地上還是樹上。 經過科學家們在福島第一核電廠 24 公里範圍內一多月的追蹤,確定了1718 個不同地點。研究結果發現,牠們通常待在落葉林、森林邊緣或廢棄建築內部,而超過一半的蛇常待在廢棄穀倉和小屋中,讓牠們遠離受污染的土壤。 透過研究發現,團隊更加認定鼠蛇是非常優秀的污染指標,而蛇體內的放射性銫含量,與土壤的輻射水準有很大關聯。研究作者 Hanna Gerke 表示,動物行為對輻射曝露和污染物積累有很大的影響,因此研究特定動物在受污染環境的行為,有助人們更加了解福島核災、車諾比核災對環境的衝擊。 Source:newatlas,newsuga

【生物科學】加州大學工程師研發昆蟲般的微型機械人

  【生物科學】加州大學工程師研發昆蟲般的微型機械人

許多昆蟲擁有爬牆和在天花板上倒立行走的超能力,它們借助粘性腳墊到人類無法去到的地方。加州大學伯克利分校的工程師利用腳墊背後的原理 – 靜電粘附,創造了一個昆蟲級機械人,不但可以像獵豹般靈活地走動和旋轉,而且可穿越複雜的地形,迅速避開障礙物。 機械人由一種薄薄的分層材料構成,當施加電壓時,這種材料會彎曲和收縮。研究中,團隊在機械人身上添加了兩個靜電腳墊,而在任何一個腳墊上施加電壓時,將會增加腳墊和表面之間的靜電力,使腳墊更牢固地粘在表面上。 加州大學機械工程教授Liwei Lin表示:「最初研發的機械人雖然移動速度非常快,但我們無法完全控制機器人向左或向右,而且更多時候會隨機移動。在研發過程中,主要是去添加這些腳墊,同時能夠做出非常快的轉彎。」 為了展示機械人的敏捷性,研究團隊拍攝了機械人在迷宮中行走的過程,同時攜帶了一個小型氣體傳感器。由於機械人設計簡單,即使被120磅重的人踩到,機器人亦能夠正常運作。 Liwei Lin認為,如此小巧、健壯的機器人將會是搜救行動或調查其他危險情況的理想選擇,例如檢查潛在的氣體洩漏。製造小型機械人的最大挑戰在於,如何保持機械人的動力和控制。因為當嘗試把東西不斷縮小時,其他元素的重量對機械人而言會變得很難攜帶,導致移動速度減慢。不過,我們的機械人僅需要很少的能量,可同時攜帶電池、傳感器和電子設備於一身。 Source:techxplore

【科學儀器】德國大學生以Lego積木製作顯微鏡

【科學儀器】德國大學生以Lego積木製作顯微鏡

還記得小時候在課堂上用顯微鏡的經歷嗎?近日有德國大學研究生使用廉價消費級硬體以及樂高(Lego)積木製作成一個低成本的科學儀器。 科學課堂的時候,學生接觸最多的儀器便是顯微鏡,而哥廷根大學Timo Betz則認為,顯微鏡是不可缺少的科學儀器,但由於成本和耐用性的問題,教室內使用的顯微鏡受到極大限制,特別疫情期間學生無法如常回校進行實驗,因此決定用樂高積木搭建一個低成本的顯微鏡。 Timo Betz的靈感來自加州大學研究生Harrison Liu等人2013年所做的樂高顯微鏡LegoScope,不過其並不能稱爲「低成本」顯微鏡,仍需要3D技術打印零件。Timo Betz今次的樂高顯微鏡將會截然不同,製作過程中只會有兩個零件不是樂高積木:高倍物鏡與低倍物鏡。 貝茲等人的樂高顯微鏡不同,只有兩個零件不是樂高積木:高倍物鏡與低倍物鏡。他們將iPhone 5相機模組的塑膠鏡片當高倍物鏡,低倍物鏡用玻璃透鏡。 Timo Betz的論文提到,從相機模組小心分離出鏡片後,我們用透明膠帶將它貼到樂高積木上。至於顯微鏡照明的部分,透過整合LED的特殊樂高積木,並將一張薄紙放在LED與樣本之間。 以樂高積木製作顯微鏡最難完成的部分,那便是齒條與蜗杆組合,其部分主要讓使用者調整焦距。物鏡支架作爲顯微鏡所有單零件中最細小的,而且對於結構强度和穩定性要求亦是最高,因此建議該部分的搭建交由更年長的孩子完成,或至少有成年人陪同下完成搭建。 Timo Betz表示:「對科學的理解不僅有助決策,更可為日常生活帶來許多好處,例如培養解決問題的思維和能力。」 Source:physicsworld

【人工智能】科學家培訓AI成為辯論員

【人工智能】科學家培訓AI成為辯論員

科幻電影的AI機器人經常呈現古靈精怪的一面,但現時的AI技術遠遠不及電影所描述的。近日美國南加州大學發表的一份研究,展示了團隊訓練AI與人類進行辯論的成果。 南加大「創意科技中心」研究團隊,在本月「北美計算語言學協會」年度會議展示了AI系統「CaSiNo」(Camp Site Negotiations)的辯論訓練成果。實驗以情境式對話為AI的訓練教材,以露營活動為對話主題,透過實際露營活動,將所有出現的對話情境,包括討論、資源分配、意見反駁、修正、妥協和合作等內容,集合成大量數據資料讓AI學習。 彙整對話內容後,團隊歸納出九種辯論策略,而AI經深度學習後自行配搭不同策略組合。不過團隊亦指出,露營場景設定下,合作策略的成效遠高於個人策略,因此AI經過學習後,與人類討論露營資源分配時會傾向共同合作。 團隊主任Kushal Chawla博士表示:「我們的研究與其他團隊獨特之處在於,其他AI對話的研究更多是固定內容、選單式方式進行。」CaSiNo的優勢在於,透過大量對話學習,而日後AI將可真正應用於人類對話、甚至辯論。 Kushal Chawla博士指出,團隊日後將展開非合作場景的對話訓練,例如說服對方接受自己意見的劇本。團隊亦需要研究如何讓AI學習在資源分配上無法達成協議下,說服對方接受較少資源的各種對話策略。 隨著AI透過訓練和學習,籍此獲分析和辯論能力,不久後人們或許開始煩惱,該如何跟AI機械人進行辯論比賽。 Source:azorobotics

【金星謎底】金星雲層居然有生物存在?

【金星謎底】金星雲層居然有生物存在?

金星雖然是太陽系中最熱的行星,不過科學家仍相信金星雲層中或許存在外星微生物。為了揭開金星的謎底,NASA與ESA宣布將於2030年代發射新的金星探測器。 金星長期下硫酸雨、是一個充滿二氧化碳、表面大氣壓力比地球高100倍、地表溫度超過400℃的地獄行星。然而有科學團隊首度在金星大氣層探測到大量與活生物息息相關的化學物質「磷化氫」,再度掀起熱烈討論。不過有研究推翻以上說法,並證明了磷化氫只是普通的二氧化硫,與生物無關。 現時有一篇來自金星探測器數據的研究證明,金星雲層對於生命太過乾燥,就算地球最耐旱生物亦敵不過極度乾燥的環境。 團隊分析金星濃硫酸雲中的溫度、濕度、壓力,根據以上數值計算水活性(Water Activity),即雲中單個分子內部的水蒸氣壓力。目前已知的地球最頑強微生物可生存於零下40℃的極端環境,而水活性最低可存活值為0.585,然而金星雲層中分子的水活性僅0.004,代表生物在金星雲層生存的可能性極低。 NASA天體物理學家Chris McKay表示,這項結論基於直接測量的結果,因此重新進行溫度與壓力測量亦只會得到相似的結果,恐怕金星不存在任何生物。 Source:inverse,gizmodo

【水上科學城】搭配頂尖科學設備 巨型核動力郵輪Earth300

【水上科學城】搭配頂尖科學設備 巨型核動力郵輪Earth300

雖然近年許多國家承諾降低碳排力度與幅度,但全球暖化問題仍加劇惡化,由Iddes Yachts打造的巨型核動力遊艇Earth 300,可用作調查地球面臨的氣候變遷及其他挑戰,拯救正滅亡的地球。 聯合國氣候變遷執行秘書長Patricia Espinosa年初表示:「事實上我們遠遠無法達到《巴黎協定》的目標。」她強調,世界各地應加大力度控制氣候問題。 在全球氣候變遷險惡的條件下,Iddes Yachts 打造的巨型核動力遊艇 Earth 300 正式亮相。全長300米,最寬處達到150米,整體可容納160名科學家、165名船員和40名賓客,而Earth300將會成為全球頂尖科學家研究氣候變化和地球環境破壞的移動式研究中心,船內搭載了人工智能、機器人技術、量子計算等一切科學家進行深海探索與氣候變化分析所需的配套,而最顯眼的巨大球體「Science City」就是專為科學家們服務。 Iddes Yachts 的創始人 Iván Salas Jefferson接受訪問時表示:「我們想打造出能激發靈感的設計,當人們看到船上的球體時能夠受到啟發。」 Earth 300的動力以零排放的能源提供,由Bill Gates創辦的TerraPower所研發的技術供應電力。船上更附有觀景台、直升機停機坪、水下探險車,而上述提及的賓客如果想上船參觀體驗,需先支付$300萬美元。 Iván Salas Jefferson表示:「Earth 300 的使命,是保護我們的海洋,並確保我們的後代可以健康地成長。太空可能是未來,但今天,地球仍是我們唯一的家。」 Source:iddesyacht

【太空任務】金星地表板塊如浮冰一般左右移動?

【太空任務】金星地表板塊如浮冰一般左右移動?

金星身為地球的姊妹星,金星的地質活動至今依然十分活躍,其地表板塊如破碎浮冰一般移動著,而科學家認為金星黏稠地函的緩慢攪動是造成該現象的原因。 雖然金星沒有磁場和可識別的板塊構造系統,然而大部分地表相對平坦,主要由低地、高地和平原三種地形構成。不過金星亦存在奇形怪狀的構造地貌,例如由褶皺和斷層組成的線性「變形帶」、與火山作用有關的鑲嵌地塊以及蛛網膜地形。 美國北卡羅來納州立大學行星科學家Paul Byrne團隊,分析了NASA麥哲倫號金星探測器所拍攝拉維尼亞平原的雷達圖像,證實了金星的變形帶中的地殼碎片會左右移動。藉由電腦模擬的畫面,研究人員確認這些構造和地球一樣由內部緩慢的熱對流驅動。 科學家認為金星的固體外殼是不可移動,類似月球和火星,但有新研究推翻了以往的說法,發現金星岩石圈更像地球。行星岩石圈的厚度主要取決於內部及表面溫度,而25 – 40億年前的地球岩石圈與目前在在金星上看到的有部分相似。如果能夠理解金星地表的形成,或許能夠幫助我們對地球過去的樣貌多一些了解。 NASA與歐洲太空總署(ESA)最近宣布了未來10年將重返金星的任務,NASA派遣環繞金星運行的軌道飛行器VERITAS,繪製金星表面並對其進行3D重建,亦會有穿過金星大氣層的探測器 DAVINCI+,並負責測量金星大氣的氣體元素;ESA的任務則負責發射軌道飛行器 EnVision,將負責金星從內核到高層大氣的整體行星視圖。 這些新探測器解析度都比過往更高清,因此將徹底改變人類對金星地質的理解,亦能夠籍此探究金星的歷史。 Source:space

【太空探索】事隔30年NASA計劃再度探索金星

美國太空太空總署NASA日前(2日)宣布,2028 – 2030年計劃向金星發射兩次任務,籍此研究大氣層和地質特徵,成為NASA近30年來第一次訪金星的任務。 這兩項任務稱為DAVINCI+和VERITAS,每項任務將各自獲得5億美元的撥款。DAVINCI+將測量金星濃密的溫室氣體成分,並進一步了解演變過程;VERITA將從軌道繪製金星表面,確定地質歷史。 DAVINCI+ 會由飛越太空船和大氣層探測器的團隊組成,任務預計可取得金星地形、地質最為特殊的 Tessera 首批高解析圖像。NASA科學家認為金星地質特徵以及板塊構造與地球大陸十分類似。 金星是離太陽最近的第二顆行星,更被稱為地球姊妹星,結構雖然類似但體積更小,溫度亦更高,而且金星擁有最濃厚的有毒大氣層,超過96%是二氧化碳和硫酸水滴。因為金星充斥二氧化碳,因此表面溫度高達471度,足以融化鉛塊。 科學家認為,金星過去可能曾孕育適合生命的海洋,但因為某股未知的力量引發極端溫室效應,使海洋蒸發。NASA科學家James Garvin則認為,金星是「羅塞塔石碑」,記錄了氣候變遷、居住性演變及長期失去表面海洋後的情況,它的歷史可讓後人學習。 Source:reuters

【隔空打字】癱瘓病人透過「念力」打字 準確度高達95%

科學期刊 Nature 發表了一項新研究,透過在全身癱瘓的病人腦中植入晶片,可讓病人憑藉「念力」打字,每分鐘可寫出約90個英文字母,準確度高達 95%。 研究人員在癱瘓病人的前運動皮質(premotor cortex)安裝植入物,當他們在大腦想像在紙上寫字的時候,植入物便會記錄當刻的神經活動狀態,並捕捉寫字動作的意識,讓大腦的文字實現出來。 目前為止,系統一次可處理約 242 個字母,而透過「念力」寫字到實現在螢幕上僅需 0.5 秒。根據研究學者統計,病人每分鐘可以寫 90 個字母,而且經過系統自動修正後,更可將轉換出錯率從 5% 降至 1%。 然而,以上實驗數據是基於使用研究人員設計好的句子下進行的,如果病人自由回答問題的測試下,速度會下降至每分鐘 75 個字母,但錯誤率只有 2%,因此系統的準確度仍十分高。 現階段的實驗仍無法確定系統是否適用於全部人,因此仍要進行系統更新和不斷的測試。 Source:nature

【汗水發電】日本新式電池 用1滴汗便能充電

汗水的成分之中,有99%是水,剩下的1%為乳酸、尿素與鹽分。日本有科學家利用汗水的化學乳酸,研發一個以汗水發電的生物燃料電池。 科技日新月異,新式感測器可測量特定生理訊號、生物活動,再傳送至手機或電腦,以幫助用戶監測個人健康。縱使過去科學家已研發出各種可撓、微小的電極,但仍需要解決感測器的電池。無線設備意味著電力來源需依靠電池,但傳統的微型鈕扣電池往往厚重,太薄的電池亦可能存有容量不足或安全疑慮,到底如何解決電池的問題呢? 科學家嘗試從自發電系統出發,例如太陽能穿戴式設備、或搭配生物燃料電池的裝置。日本東京理工大學新型的生物燃料電池除了外觀像紙膠帶,輕薄疏水而可貼在手臂上,更重要的是它可用網板印刷(Screen printing)製造,日後可量產製造該電池。 新型電池的底材為疏水性較強的紙質,紙質底板可收集汗水,並將汗水流至多顆生物燃料電池,電池再負責將汗水中的乳酸轉換成電力,最後電流流至碳膠製成的集電器。至於發電能力,則取決於電池的數量。 東京理工大學助理教授Isao Shitanda指出,紙質生物燃料電池可以產生3.66V的電壓和4.3mW的輸出功率。 據團隊的研究發現,一滴人造汗水可讓生物燃料電池驅動1.5小時,或許可以幫智慧手錶等其他設備供電。 團隊為測試生物燃料電池的適用範圍而打造了一顆生物感測器,不僅能利用汗水中的乳酸為感測器供電,而且利用低耗電藍芽設備,可將測量值傳到手機中。團隊認為,汗液含有一定含量的化學乳酸,進行運動後乳酸含量會更高,反映用戶的鍛煉強度,該發現對於研究運動員與復健中的病人有莫大幫助。 Source:Tokyo University of Science

【科學發現】人類原來具備毒液系統 口腔可分泌毒液

在自然界中有不少有毒的生物,例如蜘蛛或蛇。原來哺乳類動物中都有一部分帶有毒液,蝙蝠有防止唾液凝結的有毒唾液,而鴨嘴獸則帶有毒刺可以作為戰鬥輔助用。近日科學家有驚人的研究發現,人類居然有產生毒液的潛力! 一項最新研究發現,當學者正尋找與響尾蛇毒液發生相互作用的基因時,發現到原來哺乳動物身體上都擁有口腔毒液進化所需的基因基礎。人類雖然沒有毒性,但基因組中卻存在產生毒液的潛力,因此未來人類可進化到唾液有毒,如毒蛇的毒液一般。 事實上毒液使一種蛋白質混合物,而過去科學家一直專注於編碼構成有毒混合物的蛋白質的基因。今次研究人員從台灣蝮蛇上收集了毒腺,從中鑑定了大約 3000個基因,而從其他生物包括黑猩猩、狗和人類等哺乳類動物的基因組中均發現含有相同的基因。 科學家從觀察哺乳動物體內的唾液分泌組織的過程中,發現與蛇毒腺的活性模式吻合,因此科學家相信哺乳動物的唾液腺和蛇的毒腺共享同一個古老的功能核心。 Source:livescience

【防蚊驅蟲】貓薄荷原來是昆蟲界的催淚彈

科學家3月4日在《Current Biology》雜誌上發表研究,貓薄荷(Nepeta cataria)的活性成分通過觸發刺激如疼痛或瘙癢等感覺的化學受體來驅除昆蟲。 這種被稱為TRPA1的傳感器在動物中很常見,在小蟲乃至人類體內都存在,其對冷,熱,芥末和催淚瓦斯等環境刺激起反應。當刺激物與TRPA1接觸時,該反應會使人咳嗽或昆蟲遠離。 貓薄荷的驅蟲作用已有數千年的文獻記載,同時亦有紀錄可令貓科動物的感愉快。研究表明,貓薄荷與廣泛使用的合成驅蟲劑二乙基間甲苯胺或DEET(SN:9/5/01)同樣有效,但人們一直以來都不清楚該植物驅蟲的原理。 為此,研究人員將蚊子和果蠅放在貓薄荷中,並監測它們的行為。果蠅不太可能在用貓薄荷或其活性成分(荊芥內酯 Nepetalactone)處理過的培養皿上產卵;蚊子也不太可能從塗有貓薄荷的人的手上吸血。而經過基因改造、缺乏TRPA1的昆蟲對貓薄荷並不厭惡。種種行為及在實驗室培養的細胞中都顯示TRPA1對貓薄荷有刺激反應。 這研究有助研究人員設計出有效的驅蚊劑,特別可用於受蚊子傳播疾病困擾的發展中國家。研究共同作者,Northwestern University in Evanston 的神經科學家Marco Gallio表示從植物中提取的油或植物本身可能是一個好的起點。 加州大學聖塔芭芭拉分校的神經科學家Craig Montell說,這一發現亦有助了解貓的目標。問題不僅在於貓薄荷是否對貓中的TRPA1起作用,還在於植物是否可能通過貓神經系統中的不同細胞(例如,用於娛樂的細胞)發送信號。 而人類TRPA1對實驗室中的貓薄荷不起反應,代表使用貓薄荷是驅蚊劑不會對人類有損害。但另一位研究共同作者,瑞典隆德大學的神經科學家Marcus Stensmyr提醒不要在花園裡種植貓薄荷:「盆栽可能是更好選擇,因為貓薄荷可以像雜草一樣蔓延開來,佔據整個花園。」 Source : Current Biology