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Tickling in review, spores in the stratosphere, and longevity research

2025/5/29
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AI Deep Dive AI Chapters Transcript
People
K
Konstantina Kilteni
M
Megan Cantwell
M
Michael Greshko
Topics
Michael Greshko: 我将与大家分享三个与太空相关的故事,首先是关于在平流层发现真菌孢子的研究。研究人员利用气象气球搭载小型设备,以低成本的方式采集平流层中的真菌孢子,并成功培养出多种真菌。这项研究不仅证实了孢子可以在平流层的恶劣条件下生存,也为系统性探索平流层生物群开创了新途径。接下来,我们将讨论系外行星K2-18b上潜在的生命迹象。通过观测行星凌星时星光穿过其大气层的变化,研究人员推测K2-18b可能是一个存在活跃生命迹象的海洋世界。然而,这一推测也面临着诸多质疑,例如二甲基硫醚并非只能由生命产生,且数据可能不够强。最后,我们将探讨一项新的分析,该分析表明来自中国的星表可能已有2400年的历史。然而,确定星表的确切年代非常困难,因为这些记录在历史上传承、汇编和与其他作品结合。通过计算星表中坐标与现代坐标的差异,研究人员发现其中一半数据可能来自公元前一世纪,另一半来自石申生活的公元前四世纪。但这种通过星图推断年代的方法也存在争议,因为古代使用的仪器可能存在偏差。 Megan Cantwell: 本期播客将探讨空间相关的故事、理解挠痒的科学以及死亡科学书籍系列的第一本。

Deep Dive

Chapters
This chapter discusses the surprising discovery of fungal spores in the stratosphere and the innovative, low-cost method used to collect samples using weather balloons and petroleum jelly-coated matchsticks. The viability of some collected spores highlights the potential for atmospheric transport of fungal pathogens.
  • Fungal spores found in the stratosphere
  • Cost-effective sampling method using weather balloons
  • Viability of some spores confirmed in lab cultures
  • Potential for atmospheric transport of fungal pathogens

Shownotes Transcript

首先,在线新闻编辑迈克尔·格雷什科加入主持人萨拉·克雷斯皮,讨论了一些发生在我们头顶高空的故事。他们讨论了在平流层高空捕获真菌孢子、关于系外行星K2-18b上生命迹象的争论,以及中国对世界最古老星表的有力竞争者。

了解更多关于您的广告选择的信息。访问megaphone.fm/adchoices</context> <raw_text>0 本播客由西奈山伊坎医学院赞助,该医学院是美国领先的研究型医学院之一。

该医学院是纽约市西奈山医疗系统下属的学术机构。它始终是美国国立卫生研究院(NIH)资金的主要接受者之一。西奈山伊坎医学院的研究人员在许多对提高患者健康至关重要的领域取得了突破性发现,包括心脏病学、癌症、免疫学、神经科学和人工智能。西奈山伊坎医学院。我们总能找到方法。

这是2025年5月29日的科学播客。我是梅根·坎特韦尔,代班主持人萨拉·克雷斯皮。首先,在线新闻编辑迈克尔·格雷什科将与萨拉一起回顾一些故事,从系外行星上生命的化学迹象到在平流层高空发现真菌孢子。接下来,我将与康斯坦蒂娜·基尔特尼讨论为什么理解挠痒痒的科学如此棘手。

最后,作为我们关于死亡科学的书籍系列的一部分,主持人安吉拉·塞尼采访了作者文基·拉马克里希南,讨论了他的著作《我们为什么死亡:衰老的新科学与永生探索》。

现在我们请来了迈克尔·格雷什科。他是我们新闻网站的在线编辑,本周他将与我们讨论三个与太空相关的报道。你好,迈克尔。欢迎你第一次来到科学播客。非常感谢你邀请我。能来到这里真是太荣幸了。我们将讨论太空,但我们将从靠近地球的地方开始,然后逐渐向外扩展。

所以平流层,我想你可以说它是太空的边缘。它非常高。飞机就在这里飞行。臭氧层也在此。还有真菌孢子,对吧,迈克尔?是的。平流层大约在10公里高。这还不算国际上公认的太空边界。但如果你只是暴露在那里,那将不会是一段愉快的时光。那里非常寒冷。气压极低。平流层的大部分地区都在

臭氧层之上。因此,你还必须应对紫外线辐射,这就是为什么研究人员对真菌孢子能够……生存?到达那里?完全正确。研究人员感兴趣的一个大问题……

是真菌孢子在某种程度上利用平流层作为一种洲际超级高速公路的程度。例如,这可能是影响影响植物甚至人类的真菌病原体从一个地方移动到另一个地方的众多因素之一。但当然,对平流层进行采样,这不像从飞机窗户伸出蝴蝶网那么简单。

真正令人兴奋的是采样过程的低廉成本。研究人员与过去相比做了哪些不同的事情来收集这些孢子?瑞士的一个非常有趣的研究团队提出了一种非常经济实惠的“麦克盖弗”解决方案。基本上是搭乘气象气球的便车,设计了一个不到两公斤的非常小的有效载荷,其中包含

一个高度计、一些基本的电子设备、一个摄像头和一个可以打开和关闭两个端口的小装置。所以发生的事情是,当气象气球上升到一定高度时,这些端口就会打开,里面有四根经过消毒的火柴棒,上面涂有凡士林。其想法是,当来自平流层的气流通过该装置时,如果有任何真菌孢子搭乘该气流,

这些涂有凡士林的火柴棒将至少捕获其中一些。这听起来确实很像麦克盖弗。那么你如何取回它们呢?最终,这些包裹所附着的探空气球会在大约35公里高度破裂。然后这些包裹会用降落伞降落。当然,他们无法精确控制降落地点。因此,研究团队非常小心地避免在

风况可能导致他们的包裹最终落在阿尔卑斯山的高处或日内瓦湖中时发射它们。这些是这条漫长航线上存在的危险。是的,这些是主要的危险。但他们已经从屋顶上捡起了这些东西,并将它们从树上捞了出来。现在是时候分析那些火柴棒了,对吧?他们在上面凡士林上发现了什么?在他们目前采集的样本中,他们已经对

实际上235个不同属的真菌的DNA进行了测序……很多。是的。不仅如此,他们还能够在实验室中培养来自15个不同物种的孢子。所以它们是可行的。它们在返回地面后仍然是可行的。至少其中一些是。现在,并非所有孢子都能被培养并非完全令人惊讶,因为许多真菌具有……

专性植物寄主,你不能像需要植物一样在实验室里培养它。但至少其中一些孢子确实存活下来并且是可行的这一事实,不仅证实了孢子能够在平流层中非常恶劣的条件下生存,而且也很好地验证了这种“麦克盖弗”方法能够对搭乘便车在平流层高空中的真菌多样性进行采样。这为以一种专门的、系统的途径进行此类气球发射铺平了道路。一旦你做了这样的事情,你就可以对所有漂浮在我们头顶上方的孢子都在做什么进行更系统的探索。平流层生物群落。没错,平流层生物群落。我喜欢这个词。我们将稍微向外移动一点,大约120光年。是的,只是跳跃、跳跃和跳跃。

到一颗名为K2-18b的系外行星。4月份,我们听说那里可能有生命迹象,但反驳几乎是立即出现的。让我们来了解一些背景知识。为什么很难看到或了解系外行星的任何信息?首先,你正在寻找一颗

距离地球数十到数百光年的行星。所以从一开始就很难。拥有合适的恒星系统来开始对行星的大气层进行实际测量就更加困难了。在这种情况下,

你要做的就是等待行星在其母恒星前方凌日。当这种情况发生时,星光会穿过行星的大气层。现在,根据在大气中四处反弹的分子,某些波长的光将被吸收。因此,我们可以据此推断不同化合物的存在或不存在。

各种分子并了解它们的浓度。是的,仅仅120光年之外,我们正在做的是什么?分光光度法。没错。我们正在观察光线如何受到分子存在的影响。它距离如此遥远,这是一件非常微妙的事情。这些类型的测量已经在名为K2-18b的行星上进行过。它的直径是地球的两倍多,质量是地球的八点五到九倍。我们称这种行星为次海王星。它比地球大。它比海王星小。我喜欢这些名字。现在,几年前,对这颗行星的大气层进行了一些测量,剑桥大学的一些研究人员认为这些测量表明大气层中含有

大量的甲烷、大量的二氧化碳,但氨气不多,这相对于我们的基线来说有点奇怪,我们的基线类似于天王星或海王星。基本上,他们的模型是,好吧,如果这实际上是一个水世界,我们可以解释这种大气层。现在,一旦你模拟一颗

拥有完整液态水海洋的行星,你就会立即开始提出问题,好吧,那么这个世界的宜居性如何呢?同一组研究人员去年或前年宣布,他们使用美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了这颗行星大气层中另一种气体的潜在迹象,这种气体叫做二甲基硫醚。现在,你可能不知道二甲基硫醚这个名字,但你知道它的气味。当你走到海边闻到清爽的海风时,那就是二甲基硫醚。在地球上,它是由海洋藻类大量产生的。因此,有人认为在K2-18b的大气层中检测到二甲基硫醚可能代表着生命的迹象。

上个月,同一个研究团队再次加倍努力。他们使用了JWST上的另一种仪器,并声称他们再次检测到了二甲基硫醚。这是一个漫长的过程。所以我们在这里读取来自大气层的这些信号,来自穿过它的掠过光线,并说,好吧,我们有一个水世界。最重要的是,我们有一个生物特征。我们有

我们期望与一颗行星上的活跃生命相关的化学结构,一个海洋世界。我可以理解为什么有些人会有一些疑问。这有很多步骤,但这确实是一个非常酷的想法。所以几周后,反驳以三种不同的形式出现。让我们首先从大气中可能表明生命存在的化学物质开始。因此,首先,二甲基硫醚并不

一定是生命产生的。你可以通过非生物化学过程产生二甲基硫醚。另一个方面是……

当你进行对穿过外星大气层的星光进行全面分析时,你实际上是在尝试拟合曲线。你试图在光谱中拟合曲线,并试图使用不同分子的光谱的不同组合。鉴于测量的误差范围,任何数量的其他气体都可能包含在内,这会给你同样好的拟合,这让我们想到了另一点,

那就是这是一项非常难以进行的测量。JWST是一件令人难以置信的装备,但我们已经用这样的东西把它推到了极限。因此,这里的另一个论点是,这些数据根本不够强大。它们的分辨率不够高

第三个反驳,我认为这是最糟糕的一个,也许这不是一个水世界。也许这是一个熔岩世界。这让我们回到了根本问题,那就是我们必须通过地球化学模型来解释光谱。但有一些团体从根本上不同意这种关于K218b的地球化学模型。

有些人模拟它,也许它是一个熔岩世界,我们可以想象这对海洋藻类来说绝对不友好。还有一些人说,好吧,也许它实际上只是一个冰巨星,就像天王星或海王星一样。所以第一步,就像弄清楚这颗行星是什么样的,还没有真正确定下来。这距离我们所知道的东西还有很长的路要走。听起来这是我们需要持续关注的事情。

我们的最后一个故事是关于非常古老的星表。一项新的分析表明,中国的一份星表可能已有2400年的历史。

这是一场持续不断的争夺霸权的战斗,争夺最古老的星表,一场星图的战斗。没错。迈克尔,为什么如此难以判断星表的年代?这份名为《石申星经》的特定星表已经存在了2000多年。然而,棘手的地方在于这些记录已经被

历代相传,并被编纂和重新编纂,并与同一天文传统中的其他著作结合在一起。许多历史学家认为《石申星经》是大约2100年前创作的作品。现在,由两位中国天文学家进行的一项新的研究使用了对比的

通常在图像处理环境中使用的计算技术,试图根据这些测量值相对于现在的误差来确定这些测量值是在何时进行的。

不准确是指他们不知道,还是因为现在天空中的星星与当时看起来不同?因为现在天空中的星星与当时看起来不同。如果你观察地球,如果你只是想象我们从地球上飞速远离,只是看着它绕着轴自转,就像陀螺一样摇摆,地球的自转轴会在26000年的周期内进动。因此

如果我们乘坐时光机回到2000年前,并试图仔细测量夜空中恒星的坐标,然后我们回到现在,做同样的事情,我们的坐标会略有偏差,因为地球的自转轴已经进动了一定程度。因此,通过对《石申星经》及其中的坐标进行计算分析,他们发现最佳拟合度是

如果其中大约一半来自公元前一世纪左右,所以可能是大约2100年前编纂所有这些记录的整个努力的一部分。但其中一半似乎是在公元前四世纪左右写下的,大约是石申被认为生活的时间。

所以早了300年。没错。哦,如果他活着的时候在做这件事,那是有道理的。但这也是挑战的一部分,那就是他也是一位传奇天文学家,在他去世几百年后,那些遵循他传统的人……对,使用了这些方法。使用了这些方法,并在他的名下编纂了这些东西。这是一种非常有趣的方法。

观察天空,观察星图,并说,已经过去了这么长时间。但这并不是每个人都认同的。同样,社区中存在争议。非常多。为什么人们认为这种方法可能不是理解星表年代的最佳方法?进行这项分析的研究人员基本上采用了坐标的原样,并据此进行了分析。这激怒了一些历史学家,他们说你绝对不能这样做。

部分原因是,在进行这些测量时所使用的仪器可能存在一定程度的偏差。这提出了一个更大的问题。你会使用什么仪器来做这件事?据研究过这个问题的历史学家所知,用于进行这项测量的仪器包括一种叫做浑仪的东西。在中国,这种仪器存在的最佳证据可以追溯到大约2100年前。

所以可能当时还没有。那么我们为什么期望他们使用它来制作坐标呢?假设,虽然

正式的仪器浑仪在石申时代还不存在,但其中一些一般的概念和理解确实存在。这仍然存在很大的争议。为什么会有如此激烈的争论?如果我们改变哪个星表是最古老的,这有什么意义?其他竞争者有哪些?这个类别之前的记录保持者是由希腊天文学家喜帕恰斯大约2000年前制作的记录。所以一部分

这里的背景是,对某个特定时间点、某事物的起源或某事物的最早实例,存在着政治和文化因素。人们喜欢这么说。人们喜欢说这具有分量,而且就其本身而言也是如此。这是更全面地讲述

科学史的全球故事的更广泛努力的一部分。因此,弄清楚什么先于什么,以及什么与其他事情同时发生,让我们更全面地了解我们的前辈们如何努力理解自然世界。回顾过去,看看这件事已经持续了多久,这非常酷。哦,绝对的。我最感兴趣的事情之一是

科学史以及一般的历史故事,它确实让我们与遥远过去的同类建立了联系,并使我们的完整故事更加人性化。好了,迈克尔,今天我们就到这里。非常感谢你与我交谈。非常感谢你邀请我。很高兴。迈克尔·格雷什科是《科学》杂志的在线新闻编辑。你可以在science.org/podcast找到我们讨论的故事链接。

敬请关注我与康斯坦蒂娜·基尔特尼的采访,内容是关于在实验室中研究挠痒痒的更好方法。

我个人讨厌被挠痒痒。这让我感到失控。当我笑的时候,这绝对不是我玩得很开心的迹象。令我惊讶的是,我们甚至不知道我们为什么笑,即使我们不喜欢被挠痒痒。康斯坦蒂娜·基尔特尼在《科学进展》杂志上发表了一篇综述文章,讨论了研究人员为了解开挠痒痒的科学而必须克服的挑战。非常感谢你加入我,康斯坦蒂娜。非常感谢你邀请我。首先,我认为我们必须问,

当你被挠痒痒时,你会笑吗?当我被挠痒痒时我会笑很多,我个人真的很讨厌。一点也不好玩。我一点也不喜欢。这不仅仅是人类的现象,对吧?不,类人猿也会对挠痒痒的刺激做出反应。

啮齿动物的研究,挠痒痒的研究,他们记录声音,这些研究人员认为这些反应相当于人类的笑声。它们是大约50千赫兹的超声波。当我们进行关于挠痒痒啮齿动物的研究时,

我们怎么做?有没有一种商定的触摸类型?我见过他们挠痒痒老鼠的视频,看起来相当具有侵略性,但我知道当你对人类这样做时,看起来可能会有所不同。你会发现关于人类挠痒痒的研究有很多差异。大多数20世纪90年代和21世纪初的研究

人们成对出现,或者参与者被实验者或来实验室的朋友挠痒痒。所以这真的是手动挠痒痒。一旦参与者之间以及一项研究与另一项研究之间的方法存在如此大的差异,就很难得出结论并复制这些发现。

所以有可能以更可控的方式做到这一点。这就是我们在我的实验室“挠痒痒实验室”中所做的,我们使用机器人设备来挠痒你的脚。从实验的角度来看,我们可以控制刺激将如何传递到你的脚底。所以它会多强。

它会很快还是会很慢。它会在右脚还是左脚,或者朝向脚趾还是朝向脚跟。因此,你可以控制在手动挠痒痒中很难控制的参数。

挠痒痒也是一种社会关系。你是否发现当使用某种机器人机制来挠痒痒时,反应存在很大差异?我的意思是,人们仍然在笑,对吧?所以很明显挠痒痒仍然有效。在开始这条研究路线之前,我曾有过这种担忧,因为它让我想到。也许这真的需要一定的社会背景。

但我们发现人们对被挠痒痒的反应非常强烈。人们会把脚从机器人上移开,因为他们被挠痒痒了,他们不喜欢。这似乎不是一个必要的条件。过去曾有人尝试比较挠痒痒

比如说,机器驱动的挠痒痒和手动挠痒痒。但这就像让人们相信,在某些试验中,他们是被机器人挠痒痒的,而在某些试验中,他们是被人类挠痒痒的。但实际上,实际上总是人类在挠痒痒他们。令人满意的是,参与者感知到的痒感没有差异。所以,是的。

两种情况都是可比的。在这篇综述中,你研究了所有这些关于挠痒痒的不同论文的相当长的历史。有趣的是,还有一种技术上不算挠痒痒的不同类型的触摸,一种更轻的触摸。你能谈谈这两种触摸类型之间的区别吗?所以挠痒痒研究的另一个问题是,科学家对“挠痒痒”这个词的含义不同。你可以找到很多关于挠痒痒的研究

一种由非常轻柔、缓慢的触摸施加在你身上而引起的挠痒痒。这是你也可以自己诱导的东西。所以,如果你用你的手指,你知道,非常轻地触摸你的上唇,过一段时间后,它会给你一种你会抓挠自己的感觉。这是一种我们称之为机械诱导的挠痒痒的感觉。

另一方面,大多数人所说的“挠痒痒”是指对你身体某些部位(如你的腋窝或脚底)的有力刺激。它发生得很快。你真的无法预测它。它会引发这些突然的身体动作和笑声等等。有些人试图说这两种挠痒痒太不同了。让我们称之为,好吧,轻微的痒。让我们称另一个为强烈的痒。

我的综述更多的是关于第二个,意思是那种施加在你身体某些部位的挠痒痒,很难自己诱导。但这也在之前的研究中增加了一些复杂性,每个作者对“挠痒痒”这个词的含义是什么。所以如果你正在研究只关注你所说的挠痒痒,强烈的痒,

当涉及到为什么它们可能更容易发痒时,这些身体部位之间是否有共同点?似乎人们一致认为,脚底、腋窝、颈部和躯干两侧是儿童和成人报告中最容易发痒的部位。

我们目前正在进行一项样本量更大的研究。我们也发现,这些是大多数人报告中最容易发痒的区域。现在,如果这些区域之间存在某些共同点可以解释痒感,这是一个非常好的问题,但我们还不知道。因为你可以认为,也许这些区域在生理水平上是相关的,但这似乎并非如此。所以这些区域不是

因为与其他区域相比,它们具有高密度的机械感受器而对触摸最敏感,有人建议它可能与生理因素以外的其他因素有关。例如,达尔文认为这些区域可能是我们通常不会被其他人触摸的区域。所以其他人通常不会触摸我们那里。亚里士多德认为这可能与细胞有关。

皮肤厚度,但实际上脚底和腋窝并不是皮肤非常薄的区域,因此历史上没有提出过其他建议,我发现另一个非常有趣的建议是,你体验到最容易发痒的区域是那些

你想保护的区域,因为它们在战斗中是最脆弱的?我在想,在战斗中,我可能更想保护我的心脏而不是我的脚底。是的。你谈到了一个有趣的区别,轻微的痒,这种更轻的触摸,你实际上可以自己诱导,而强烈的痒则不行。是否有你可以自己诱导这种感觉的情况,或者大部分情况下,它必须由外部施加?

通常情况下,很难自己诱导强烈的痒感。现在,有一些研究,特别是关于轻微的痒的方法,我们之前说过,所以是更痒的触摸,这表明患有精神分裂症的患者经历某种类型的症状,对应于幻觉和妄想,类似地体验

外部诱导的触摸和自我诱导的触摸,导致人们认为他们也许可以自己挠痒痒。因为你不能自己挠痒痒背后的想法是,当你试图自己挠痒痒时,你的大脑无法预测你会有什么感觉。这不是一个令人惊讶的刺激。所以大脑抑制了我们对这种感觉的反应,因为如果你有有限的资源,将它们用于可能与你的生存更相关的外部刺激更为重要。

理论上,自我诱导的刺激不会伤害你。我们的实验室还发现了很多关于没有挠痒痒的触摸的发现。当你触摸自己时,当你产生触摸时,触摸的感觉比

与其他人将同样的触摸施加在你身上时相比要弱。哦,不仅仅是挠痒痒,一般来说都是这样。是的。关于挠痒痒的有趣之处在于,对于触摸,你确实会感觉到你身体上的触摸,对吧?你并没有完全消除它。但是对于挠痒痒,很难诱导这些,你知道,非自愿的运动,笑声。所以似乎挠痒痒是全有或全无的。要么它很痒,要么它不痒。

有没有研究在整个反应过程中观察人们的大脑?因为似乎很多挠痒痒也是一种预期。那么人们在这方面发现了什么?以前有一些研究是关于当你预期挠痒痒的感觉或当你体验挠痒痒的感觉时,大脑中会发生什么。同样,我们必须记住,这些都是手动刺激。

在这些研究中发现的是与感觉、体感感觉、触摸、运动相关的区域。此外,你知道,发声,因为你会开始笑,运动,因为你可能会缩回你的脚或缩回被挠痒痒的区域。所以预计与挠痒痒感觉相关的区域是

当你预期挠痒痒刺激时也是如此。他们是否研究过那些不容易发痒的人?不,这方面的工作很少。我必须告诉你,我现在也提到的这项关于挠痒痒的研究

当人们被挠痒痒时,哪些大脑区域会被激活,他们更关注的是笑这一部分。因此,这些研究人员感兴趣的是,由挠痒痒引起的 laughter 和其他类型的 laughter 之间有什么区别。这是一个非常有趣的话题,但似乎有很多很酷的神经科学应用可以从中学到东西。它有很多含义,一开始,

你不会想到它。很少有研究研究婴儿或幼儿对挠痒痒刺激的反应,这取决于他们的神经发育状况或年龄,以及随着年龄的增长,对挠痒痒的反应是如何变化的。你可以从进化的角度来思考这个问题。

那么,为什么啮齿动物会对挠痒痒刺激有反应,而类人猿和人类当然也会有反应,还有其他物种吗?这种反应有什么作用?你也可以从社会神经科学的角度来思考。正如我们之前所说,

如果我们不喜欢挠痒痒,为什么我们会笑?或者你怎么区分别人是否喜欢挠痒痒?对于喜欢被挠痒痒的人和不喜欢被挠痒痒的人来说,大脑活动会有何不同?当你进行文献综述时,与现在相比,过去几十年对这个话题的兴趣是否更大?或者那是什么样子?我认为过去几十年来研究非常……

稀少。我认为,如果你研究的是难以量化且难以系统诱导的东西,作为研究人员,你最终可能会放弃。我们还在实验室里观察到,我们正在参与者身上诱导这种感觉,并且我们正在记录大量的测量数据,以便试图描述人类对挠痒痒刺激的反应。因此,我们正在记录肌肉活动,

看看参与者在接受触摸时是否移动了他们的脚或身体。但我们也记录了唤醒的生理指标。例如,如果你的心率会增加,如果你会出更多汗,你的皮肤电导率,如果你会开始呼吸不同。当然,如果你笑了,我们也会在视频中看到面部表情。我真的很认为,如果你有好的方法来引发一种感觉,并且有好的方法来量化你正在研究的东西,研究就会向前发展,更多的人会加入这个谜团。你稍微提到了你的实验室目前正在关注什么,但是当谈到挠痒痒时,你的实验室试图解决哪些更广泛的问题?我们从一个非常基本的层面开始。首先,我们想了解是什么让触摸变得痒痒的?它需要具备哪些特性?我们如何描述痒痒的感觉?好吧,一个人说这是痒痒的,刺激。

什么生理的、神经的,我们也记录大脑活动,或者行为反应更符合参与者报告的内容。同时,我们对你的第一个观点感兴趣,当我们笑的时候,我们喜欢它吗?或者我们只是作为一种反射反应而笑。我们还对大脑如何处理一种感觉感兴趣,这种感觉应该在别人挠你痒痒和你挠自己痒痒之间相匹配。

如果当然是用设备挠自己痒痒的话,我指的是一个受控良好的刺激,大脑是如何取消这种自我诱导的痒痒感觉的

哪些区域参与其中?这种取消的时间曲线是什么?也许,我认为,如果我们也能将其转移到临床人群中,并试图看看对于精神分裂症患者提出的说法是否正确,如果他们在他们的大脑处理刺激的方式上有什么不同。非常感谢你抽出时间接受这次采访。非常感谢你,梅根。谢谢。

Konstantina Kilteny 是 Donders 脑、认知和行为研究所以及卡罗林斯卡学院的助理教授和首席研究员。你可以在 science.org/podcasts 上找到她综述的链接。继续收听,我们将听到我们关于死亡科学书籍的六部分系列的第一部分。本月,主持人 Angela Saini 将与生物学家 Venky Ramakrishnan 讨论长寿研究的进展。

大家好,我是科学记者 Angela Saini,这是今年书籍系列的第一版。每个月我都会采访一位不同的作者,他们都会谈到同一个主题的某些方面。今年,我们将关注当前略带末日情绪的时刻,探索死亡的科学。我的

我的第一位嘉宾是 Venky Ramakrishnan,一位因其对核糖体结构的研究而获得 2009 年诺贝尔化学奖的著名生物学家。我希望他不介意我说这句话,但他现在已经 70 多岁了,也许恰如其分的是,他最新的书探讨了长寿,《我们为什么死亡:衰老的新科学与追求不朽》,

这本书探讨了为什么我们人类如此专注于活得更长,以及新的研究是否真的能帮助我们做到这一点。Venky,在过去几年里,衰老,更具体地说是不朽,似乎已经成为科学和商业领域的一个巨大话题。你如何解释这种兴趣,是什么促使你想要写这方面的文章?嗯,它有两个方面。一方面是我们在理解衰老的生物学方面取得了巨大的进展

进步。这主要归功于分子和细胞生物学的进步。与此同时,我们正面临着人口老龄化日益严重的问题,我的意思是,由于医学进步等原因,人们的寿命越来越长。但世界各地,实际上是大多数发达国家,的生育率都暴跌了。

低于更替率。因此,60 岁以上人口的比例急剧增加。因此,真正需要了解衰老是如何运作的,我们能否确保这一人群健康地衰老,这样他们不仅健康,而且独立,也许还有生产力。现在,

现在,与之相伴的是,这场运动的极端一方想要彻底消除衰老和死亡。他们不仅仅是在谈论健康衰老。我想说,大多数社区都是关于健康衰老的,但确实存在这样一种观点,他们只是想延长寿命。他们不喜欢我们可能在 100 岁或 110 岁左右死亡的想法。

也有这方面的原因。正如你所说,在过去一百年左右的时间里,平均预期寿命大幅上升。在 19 世纪的美国,它只有大约 40 岁。现在在英国和加拿大已经接近 80 岁,甚至超过 80 岁。这是否表明预期寿命是弹性的?如果是的话,你认为我们还能延长多久?

是的,预期寿命和最大寿命之间是有区别的。因此,我应该指出,即使在文艺复兴时期,例如米开朗基罗,也活到了 89 岁。人们确实活到了 90 多岁,甚至百岁老人也并非闻所未闻。

在过去 150 年左右的时间里,预期寿命的增加所做的实际上是解决了婴儿死亡率、公共卫生疾病等问题。这使我们从 40 岁增加到 60 多岁。然后是治疗心血管疾病、糖尿病和癌症方面的进步。这使我们进一步发展。所以我们现在活到了 80 多岁,正如你所说,我们大多数人都是这样。但是最大寿命

大约是 110 岁。只有极少数例外的人活过了 110 岁,除了一个人之外,没有人活过了 120 岁。所以我认为这并没有因为这些进步而真正改变。我认为这是我们生物学的一些自然极限,因为每个物种的寿命都是一些进化环境的结果。

对,好的。所以最大预期寿命与平均预期寿命是大不相同的。对。

你在书中谈到的长寿研究的一个方面是其中涉及的资金数量。我的意思是,这现在是一项大生意。一些科技亿万富翁愿意投资巨额资金。而且似乎有研究人员和公司准备接受这笔钱,并偶尔对最大预期寿命的可能性做出非常大胆的声明。你在书中非常勇敢地直接称这些人为骗子。

你是否觉得这个领域在其边缘已经被腐蚀了?嗯,金钱总是会腐蚀激励机制。我认为许多衰老研究是由政府资助的

政府和霍华德·休斯医学研究所或英国惠康信托基金会等慈善机构。大多数研究实际上都是为了试图了解衰老的生物学以及如何改善健康状况。你是否可以在不延长寿命的情况下改善健康状况,这对我来说并不完全清楚。

这是该领域许多人的假设。他们相信发病率压缩的理念。因此,你在生命中很大一部分时间都保持健康,然后你突然衰退并死亡。这就是目标。但如果让你保持健康,你可能会简单地推迟不可避免的衰退,你实际上可能会缓慢衰退,这对我来说并不完全清楚。这

反对这一论点的论据是百岁老人,超级百岁老人活到 110 岁,通常拥有非常健康的生活,然后突然衰退。但目前尚不清楚发生在他们身上的事情是否可以转移到其他人身上。现在,你谈到了激励机制。嗯,你知道,激励机制确实会腐蚀,而且有些动机是不同的。例如,我怀疑其中一些非常

非常富有的人不仅仅是为了健康衰老。他们实际上不想死。事实上,他们中的一位,布莱恩·约翰逊,公开宣称他不想死。这是他的座右铭。因此,有一群人只是想推迟不可避免的事情。而且

你认为这有多合理?因为你听起来非常怀疑。我短期内持怀疑态度。我认为没有物理或化学定律规定我们物种必须在任何规定的最大寿命时死亡。但是要改变这一点,需要真正从根本上改变

我们的衰老过程,以及这是否可以安全有效地完成,并且不会真正影响我们作为人类。从理论上讲这是可能的,但从理论上讲,殖民火星甚至其他星系也是可能的,但这并不意味着它很快就会发生。所以我认为衰老是一个复杂的多因素过程。而且我

我更乐观地认为,我们将找到有助于我们随着年龄增长保持健康的疗法。但我并不那么自信,至少在短期内,我们将突破这些障碍,突然每个人都将活到 150 岁甚至更长。

所以你谈到我们作为一个物种,当然,很多生物学都在研究其他物种并进行比较。你在书中有一张漂亮的图表,显示其他物种的长寿至少与平均体重有一定的联系。它并不一致,但确实存在这种关系。因此,体型较大的物种往往寿命较长。这是为什么呢?嗯,你可以想象一些进化原因。因此,人们在观察物种寿命变化时,

假设衰老可能是程序化的,每个物种都有一个导致其死亡的遗传程序。但事实上,大多数进化生物学家并不相信这一点。他们更相信基因是出于其他原因被选择的,是为了适应性,我的意思是传递基因的能力。碰巧的是,一些增加适应性的基因也具有

衰老的副作用,发生在生命后期。但进化并不关心你在繁殖后生命后期的发生的事情。因此,没有选择反对衰老。这才是问题的关键。所以回到你关于体型的问题,嗯,你可以想象每个物种都有有限的资源。人类最近已经通过充足的食物供应和工业化农业等克服了这个问题。但在我们存在的大部分时间里,

资源是一个问题,即使对人类也是如此。因此,你必须将资源分配给不同的过程。现在,如果你有,例如,在生长、成熟和繁殖与维护和修复之间的平衡,它们都会消耗能量,都会消耗资源。

例如,如果你是老鼠,你不会想把你的很多资源花在确保你活很长时间上,因为在那之前很久你就会被捕食者吃掉,或者你会死于饥饿

或洪水或干旱或许多其他事情。因此,对于老鼠来说,选择快速生长和成熟更有优势。如果你是一个体型较大的动物,那么方程式就不同了。活得更久是有好处的。你有更多的时间寻找配偶和抚养后代。当然,体型较大的动物新陈代谢也较慢。它们的妊娠期较长。所以一切都是

在体型较大的动物身上放慢了速度。因此,对它们来说,活得更久是有好处的。现在,这方面有一些有趣的例外。一个特别有趣的例子是蝙蝠。蝙蝠的寿命与老鼠大致相同,但可以长 20 倍,

有些蝙蝠可以活到 40 岁。因此,如果你问,这是为什么呢?嗯,你可以想象蝙蝠可以飞来飞去。它可以栖息在洞穴的天花板上。因此,与老鼠相比,它对捕食的抵抗力相对较强,而且可以在更广阔的区域觅食。因此,从进化的角度来看,蝙蝠

将一些资源投入长寿是有好处的,因为它可以更长时间地繁殖。这就是对此的进化论证。当然,每个物种是如何做到这一点的都大不相同。它们可能具有不同的代谢率,它们可能具有不同的修复途径,但这些都是选择的結果。对,既然这是一个进化问题,那么这意味着从研究特别长寿物种的生物学中获得的医学用途不多吗?或者你认为那里可能有一些有用的东西吗?我认为从研究不同物种和异常值中总能学到一些东西。我不确定你学到的东西是否可以直接转移。例如,在一些物种中,如大象,它们具有更多拷贝的 DNA 修复基因,一种参与 DNA 损伤反应的基因。这就是为什么

例如,大象患癌症的几率不像你预期的那样高,因为它们比老鼠拥有更多的细胞。所以你会学到有趣的东西,但这并不意味着你能够立即将这些学习或知识转移到改善人类健康方面。但另一方面,我认为许多衰老过程是普遍存在的。它们只是在不同物种中以不同的速度发生,并且不同物种之间损伤和修复之间的平衡是不同的。所以我认为你总能学到一些东西,但这并不像

人们可能希望的那样直接。因此,在我们自己的物种中,人们的寿命存在巨大差异。那么,长寿在某种程度上是由我们的家族史、我们的基因决定的吗?你知道,我经常为我的两个祖母都活得很长而感到欣慰,但这是否一定意味着我也会这样?这并不一定意味着这样,但这当然……

好兆头。我想说这增加了你的几率。汤姆·珀尔斯和他在波士顿的同事们进行了一项关于百岁老人的有趣研究。基于此,他们有一个名为 livingto100.com 的网站。当然,你知道,它会问你关于你的生活方式和你的

父母等等的问题。其中一个标准是,如果你有长寿的父母或祖父母,它确实会增加你的几率。一项在丹麦进行的双胞胎研究表明,长寿的遗传力只有大约 25%。我说“只有”,是因为实际上 25% 是一个相当大的数字。这意味着其中有非常重要的遗传成分。

长寿,但也意味着长寿很大程度上取决于生活史、生活方式以及纯粹的运气和意外。所以你可能只是幸运地没有感染某些疾病,或者你没有患癌症,而你恰好活了下来。因此,有很多不同的因素决定了长寿。

而你在书中提到的一个因素是,压力和艰苦的生活确实会使我们更快地衰老。这在其他一些动物身上也是如此。例如,你提到了蜂巢中的蜂王衰老速度比工蜂慢,因为她基本上被限制在蜂巢深处,在那里她是安全的,吃着蜂王浆。你说这种效应在表观遗传学上是可见的。是的,那是对的。事实上……

如果你观察蜂王的 DNA 甲基化模式,它们实际上与工蜂不同。事实证明,我们的表观遗传模式,其中一种更常见的模式是 DNA 甲基化。它们实际上与我们的死亡率的相关性比与我们的年龄相关性更大。因此,它们比你的年龄更能更好地指示你真正的生物学年龄。当然,

我们都参加过高中同学聚会,我们都被同学们的不同样子惊呆了。他们中的一些人看起来几乎和我们在学校时一模一样,而另一些人看起来几乎老得认不出来了。这就是生活的事实。

最后,我必须问你这个问题,因为我相信许多考虑这个问题的人都会想知道他们是否可以做些什么来延长寿命。长寿领域引起关注的一个科学发现是热量限制。你对吃得少和活得更长之间的关系了解多少?许多不同物种的研究表明,热量限制确实会延长寿命并改善健康状况。

热量受限的老年动物类似于更年轻的动物。因此,有一个警告,那就是对照组总是那些可以随意进食的动物,这些食物通常非常丰富。因此,一些持怀疑态度的科学家认为,所有这些都表明,随意进食富含营养的食物对你的健康有害。当然,我们本能地知道这是真的。

但尽管如此,事实证明,如果你限制你的卡路里,通常对你的健康更好。这导致了这样一个想法,即如果你吃适量的食物,不要暴饮暴食,并吃健康的食物,那么这很可能会影响那些让你在衰老过程中保持健康的相同途径。已经确定了许多途径,也许还有更多途径有待确定。

某些抑制这些途径的药物也可以模拟热量限制的一些作用,这些药物正在积极研究中。这当然是一个。我喜欢指出的这种三足凳的另外两条腿是运动和睡眠。

事实证明,睡眠会做各种事情,例如在我们睡觉时进行修复和循环,从而帮助我们的新陈代谢,并在我们衰老时改善我们的健康。当然,运动有很多好处,包括肌肉甚至线粒体的再生。因此,现在我们了解了这三种活动的一些生物学原理,我们

我们知道它们确实有效,而且它们以协同的方式发挥作用。例如,运动也会帮助你睡眠,两者都有助于你坚持更好的饮食。

而且,它们在一起也会减轻压力,你之前也指出了这一点。所以我认为,今天这三件事可能比市场上的任何疗法都好。但我应该指出,这三件事也有助于降低血压和胆固醇。尽管我尽了最大努力,但我仍然不得不服用他汀类药物和降压药。因此,你可以认为衰老研究界的目标是试图超越

我们仅仅通过

这些措施。那么,在进行了所有这些研究之后,它是否改变了你生活的方式?没有特别改变。我看不出我还能做什么。我承认我爱吃甜食,我需要控制一下。但除此之外,我过着相当活跃的生活。我喜欢睡觉,尽管我认为我妻子抱怨我经常玩手机,我需要改进一下。所以也许我可以

也许有一些事情可以改进。Venki Ramakrishnan 博士,非常感谢你。谢谢。感谢您的收听。下个月,我将采访 Susanna Monso,讨论她的新书《装死:动物如何理解死亡》。到时候见。

这就是本期《科学播客》的全部内容。如果您有任何意见或建议,请写信至 [email protected]。要在播客应用程序中找到我们,请搜索“Science Magazine”,或访问我们的网站 science.org/podcast 收听。本节目由我、Meagan Cantwell、Sarah Crespi 和 Kevin MacLean 编辑。我们得到了 Podigy 的制作帮助,

我们的音乐由 Jeffrey Cook 和 Wen Kui Wen 创作。代表《科学》及其出版商 AAAS,感谢您的收听。