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本卷科学漫话,及部分参考文献

    上一卷卷末说过,这卷要开始“幻”了。不过好像食言了呢,这一卷写着写着,就又以“科”为主了。

    这里要为自己小小开脱一下,科学发展越来越迅速,许多曾经的“幻”正在慢慢转变为如今的“科”。

    工作摸鱼的时候,也会去瞅一眼别的领域的论文。正所谓内行看门道,外行看热闹。当去看那些NS上新发的文章,尤其是封面文的时候,总是会不由地感叹:我正在看科幻小说!

    所以有时候,“科”与“幻”的界限,只在一念之间。

    本卷涉及到的真实科学技术:

    1.人工影响天气

    有句话说得好:人定胜天。我们一直很有野心,试图在认识自然的基础上反过来利用自然。而人工影响天气技术,就是一个典范。

    人工影响天气目前技术成熟的作业主要为增雨、消雨和消雹。其它正在研发但尚未成熟的技术还包括消云、消雾和引雷。

    降水的形成主要取决于云中是否有足够数量的冰晶,能否通过水汽凝华和其他相变过程使冰晶长大,最终形成大水滴是能够降雨的关键。

    但冰晶太多也不好,因为云中的水汽就那么多,冰晶多了,就会互相争抢水汽,最终导致谁也长不大。这就是大名顶顶的贝吉龙过程。

    根据这种现象,智慧的科学家就提出,可以通过播撒干冰或碘化银的方法,适当增加云中的冰晶数量,促使降水的形成。又或者向云中播撒过量的凝结核,跟已经存在的冰晶争抢水汽,进而实现消雨和消雹。

    当然,这只是最基本的原理,实际工作中的人工影响天气作业,是十分复杂的。

    值得一提的是,文中提到的新舟60这个型号,是真实存在的。它是第一架集成各种探测仪器、导航系统、卫星通讯系统、播撒系统的大型人工作业飞机。

    它的安全性非常好,与日常通航的小型客机无异,作业时会配备专门的机组人员。在自动化播撒系统的加持下,作业人员只需要引导飞机飞到指定位置,然后按下一个按钮,播撒系统就会抛下漫天的碘化银或其它催化剂。

    不过我们并没有满足于此呢。在未来,这种动动手指的事情自然不会再麻烦人专门飞到天上来完成。

    人工增雨无人机已面世,作业人员再也不用冒着风险上天了。

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    2.DNA计算机

    文中描述的时间管理大师访问五个女朋友的问题,是一个典型的哈密顿问题。而这个问题,早在1994年就被丑国计算机科学家阿德勒曼用DNA算法给解决了。文中的相关描述就是这个算法的简化形象版。

    而组成DNA计算机的各种逻辑门,也在过去的20年间相继问世。目前,与、或、非、与或等,都有完善的设计方式。已有科学家将它们组合在一起,成功算出了900的平方根。

    DNA计算机是一个非常伟大的构想,因为受制于硅工业领域材料尺寸的限制,电子科学技术迟早会达到物理极限。

    三纳米制程之后的未来是什么,我们无法得知。但显然,未来的高性能计算领域,除了硅基计算机以外,碳基计算机也将会拥有一席之地。

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    3.AMPK基因

    AMPK是腺苷酸活化蛋白激酶的简称,是一种蛋白激酶。它存在于每一个细胞中,从酵母菌到人类,都拥有这种酶。

    在人体内,AMPK无处不在,肝脏、脑部、肌rou细胞等处,都有它们的身影。

    它是人体新陈代谢的总开关,负责调控细胞的供能过程。它是重要的调节寿命通路,可有效调控细胞自噬和抑制。

    目前靶向AMPK调控技术已经存在,未来有望治愈多种代谢疾病(糖尿病、肥胖症)和癌症,甚至可以用来延缓衰老。

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    4.CAR-T疗法

    全称嵌合抗原受体T细胞免疫疗法,是一种科治疗多种肿瘤的新型精准靶向疗法。文中对其工作原理的介绍,与现实情况完全吻合。

    目前已经过临床评估,可通过此方法治愈的疾病有:急性B系淋巴细胞白血病、大B细胞非霍奇金淋巴瘤、恶性淋巴瘤。

    其它已批准临床试验的疾病有:肝癌、胰腺癌、脑癌、系统性红斑狼疮、硬皮病、肾炎、干燥综合征、视神经脊髓炎谱系障碍、艾滋病、慢性活动性EB病毒感染,以及某目前火热的咩咩咩疾病。

    未来可期。

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    5.Foxp2语言基因

    上个世纪末,某遗传学家对各罕见病家族的三代人进行了研究。这个家族的24名成员中,有一半都不具备正常的语言能力。基因组分析显示,他们七号染色体上的Foxp2基因发生了移位突变。

    Foxp2基因并非人类所特有,其它哺乳动物包括黑猩猩,小鼠和蝙蝠的基因组里,也有这种东西。

    科学家们进一步研究了它在不同物种中的表现,发现除了人类以外的物种,Foxp2都缺少了一个关键突变。而这个突变,很可能是人类具有高水平语言能力和相关学习能力的原因。

    不过呢,这个结论是有争议的。在世人认可Foxp2基因突变论的16年后,当年参与研究的某科学家忽然反水,声称当时的研究样本过少,不具有代表性。

    除此之外,丑国某科学家称,这个基因也与动物的无意识学习有关。他们让人类Foxp2基因在小鼠身上表达,小鼠表现出了出色的机械记忆和学习能力。

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    参考文献(按引用顺序排列):

    郭学良,付丹红,&胡朝霞.(2013).云降水物理与人工影响天气研究进展(2008~2012年).大气科学,27(2),351-363.

    Adleman,L.M.(1994).Molecularcomputationofsolutionstocombinatorialproblems.science,266(5187),1021-1024.(DNA计算机鼻祖文章,梦开始的地方)

    Wu,C.,Wan,S.,Hou,W.,Zhang,L.,Xu,J.,Cui,C.,...&Tan,W.(2015).Asurveyofadvancementsinnucleicacid-basedlogicgatesandcomputingforapplicationsinbiotechnologyandbiomedicine.ChemicalCommunications,51(18),3723-3734.(DNA计算机综述)

    Emanuelson,C.,Bardhan,A.,&Deiters,A.(2021).DNAcomputing:NOTlogicgatesseethelight.ACSSyntheticBiology,10(7),1682-1689.(非门设计)

    Zhou,C.,Geng,H.,Wang,P.,&Guo,C.(2019).ProgrammableDNAnanoindicator‐basedplatformforlarge‐scalesquarerootlogicbiocomputing.Small,15(49),1903489.(DNA计算机成功进行科学计算)

    Ulgherait,M.,Rana,A.,Rera,M.,Graniel,J.,&Walker,D.W.(2014).AMPKmodulatestissueandorganismalaginginanon-cell-autonomousmanner.Cellreports,8(6),1767-1780.(AMPK调控机体衰老进程)

    Hu,Y.,Feng,J.,Gu,T.,Wang,L.,Wang,Y.,Zhou,L.,...&Huang,H.(2022).CART-celltherapiesinChina:rapidevolutionandabrightfuture.TheLancetHaematology,9(12),e930-e941.(CAR-T疗法研究进展)

    Lai,C.S.,Fisher,S.E.,Hurst,J.A.,Vargha-Khadem,F.,&Monaco,A.P.(2001).Aforkhead-domaingeneismutatedinaseverespeechandlanguagedisorder.Nature,413(6855),519-523.(Foxp2基因研究鼻祖)

    Atkinson,E.G.,Audesse,A.J.,Palacios,J.A.,Bobo,D.M.,Webb,A.E.,Ramachandran,S.,&Henn,B.M.(2018).NoevidenceforrecentselectionatFOXP2amongdiversehumanpopulations.Cell,174(6),1424-1435.(反驳Foxp2基因突变在人类形成语言能力中的作用)

    Trafton,A.(2014).NeuroscientistsIdentifyKeyRoleofLanguageGene.MassachusettsInstituteofTechnology-MITNewsOffice.(Foxp2基因增强小鼠学习能力)

    应该不会有人看到这里吧,那就在这里说说心里话。

    之前没有长篇写作经验,作为一本练笔书,不论有没有人看,都会尽力完成。但是无论如何,自己都是很希望这篇拙作被能被更多人看到的。

    我知道自己更得慢,更得少,还经常一章跨夜分两次更,在这里给大家说抱歉啦。我有自知之明,所以也很少向各位朋友们求过投票和追更。

    但在了解网站运行机制后发现,所谓推荐位,完全依照“追读”来分配。“追读”指的是24小时内阅读到最新章节的读者数量。

    所以,虽然我完全支持正义的养书(我自己也养别人的书,攒大几万字再看的那种),但也在这里提出一个非分的请求。

    如果可以的话,还想麻烦各位,在每周二更新后,如果恰好看到,就花几秒把最新章节翻到最后,直到显示出自己是第几个追更的人。

    感激不尽!

    另外,一直以来投票打赏和评论的朋友们,谢谢啦!

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    最后的最后,下一卷是真的要开始“幻”了。同样的,如未在卷末做声明,则所涉及的科学细节全部源自个人基于现代科学框架的想象。