Deep Dive
Shownotes Transcript
<context>热粉色飞松鼠 一次夜间散步的意外发现让一位科学家和他的团队开始思考：有多少哺乳动物在紫外线下发光？这个名单不断增长，但科学家们仍不确定这些毛茸茸的生物为何会发光。欲了解更多，请访问 http://vox.com/unexplainable 这是一个很好的地方，可以注册我们的新闻通讯，查看节目文字记录，并阅读更多关于我们节目的主题。通过电子邮件与我们联系，邮箱是 [email protected]。我们会阅读每一封邮件！此外，我们正在进行观众调查，以更好地为您服务。调查大约需要五分钟，这对节目非常有帮助。请在这里参加我们的调查：vox.com/survey 通过向Vox提供财务支持来支持《无法解释》。bit.ly/givepodcasts 了解更多关于您的广告选择的信息。访问 podcastchoices.com/adchoices</context> <raw_text>0 在9月28日，全球公民音乐节将聚集成千上万采取行动结束极端贫困的人们。加入Post Malone、Doja Cat、Lisa、Jelly Roll和Raul Alejandro，与世界领导人和活动家一起登上舞台，击败贫困，捍卫地球，要求公平。今天就下载全球公民应用程序，赢得参加音乐节的机会。了解更多信息，请访问 globalcitizen.org.com。
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好吧，我想从这里开始是个不错的地方
乔纳森·马丁，威斯康星州北方学院的教授。几年前，2017年。我们对一种特定类型的树蛙进行了非常有趣的研究。在他的研究中，乔纳森听说有一种蛙是荧光的，意味着它在紫外线或黑光下会发光。
所以他开始思考他正在研究的树蛙。你上网，买一个小型便宜的手持黑光灯。我想在几天内，我就在我的后院，因为我们后院到处都是树蛙。他在想，我要通过发现这种树蛙是荧光的来创造历史。
他在后院游荡，很快我就发现，哦，有一只。把光照在上面，什么也没有。没有荧光。我想，好吧，那真令人失望，但我有这个灯。住在偏远北方地方，拥有黑光灯时你还能做什么？你开始四处游荡。乔纳森开始进行这些常规的夜间散步。
在黑光下，通常是绿色的叶子... — 你知道，它们呈现出一种血红色。 — ...蘑菇看起来是蓝色的，地衣发出橙色的光... — 这里有一种非常常见的灌木，树液像荧光棒一样发光。 — 他不断发现荧光植物，心想自己是否在首次发现某种东西。
我发现了许多植物种类。我想，这太疯狂了。然后你查一下，1950年，某某人记录了金银花的树液是荧光的。他对动物做了同样的事情，但已经有很多荧光动物被记录下来。昆虫、鱼类、你知道，蝎子。有海龟和鲨鱼之类的东西。但有一天晚上，约翰听到鸟食器发出奇怪的声音。这...
我想，“哦，飞松鼠来了。”所以我本能地把光打开，哇，这道粉红色的光闪回树上。我想，“这太疯狂了。我简直不敢相信。” - 荧光鱼、昆虫、两栖动物，
这些都不是新鲜事，但乔纳森从未听说过哺乳动物可以荧光。就像这不可能发生，对吧？所以我静静地坐着，它们又回来了，我非常缓慢地把手电筒抬起，是的，那东西在发光，绝对是在紫外线光束下的热粉色。我震惊了。
我是诺亚·哈森费尔德，本周在《无法解释》中，乔纳森意外发现一只飞行荧光松鼠如何让科学家们开始思考，有多少哺乳动物会发光？
在我们进一步讨论之前，我们需要谈谈荧光的实际含义以及它是如何工作的。好的，是的，这似乎是个好主意。这是卡拉·吉莫。她一直在为《纽约时报》报道粉色飞松鼠。你好。所以有很多不同种类的发光。有像夜光贴纸这样的东西，它们吸收光线，然后将微弱的光释放回黑暗中。还有生物发光，动物产生并发出自己的光。
然后是荧光，实际上是将一种波长的光转变为另一种。所以当你环顾四周时，你看到的是我们称之为可见光谱的光。这是我们通常能看到的所有颜色，从较长、低能量的波长如红色到较短、高能量的波长如紫色。如果你再往前走，你会到达紫外线，超短波长、高能量的光，我们看不见。
除非某些东西可以荧光。有些分子可以吸收紫外线光，降低光的能量，并重新发射出来。这将其推入可见光谱，以便我们可以看到。因此，当乔纳森的飞松鼠在紫外线光下发出粉红色光时，并不是说它以某种方式生成了粉红光。是紫外线光被吸收、拉伸并以我们可以看到的波长发射出来。紫外线到飞松鼠到粉红色。是的，正是如此。
所以，回到乔纳森。他刚刚看到这只热粉色的飞松鼠，这是一种科学家们完全不知道会荧光的哺乳动物。我迅速，知道，拨通电话，我想，埃里克和我们的另一位同事保拉，你永远不会相信这个。他的一些同事已经在研究飞松鼠，所以他们有捕捉器，可以让松鼠被限制足够长的时间，以便照射光线并观察它们发生了什么。手中握着这个生物，然后打开光线，看到它的毛发中发出荧光粉色，这才是真正的震撼。
是的，在紫外线光下，有三种飞松鼠发出不同色调的非常明亮的粉红色。所以当他们看到这一点时，他们当然会说，好吧，你不是疯了，这就是事情的开始，所以我们到了一个点，我们想，好的，我们真的需要更好的照片，我们需要真正理解这有多远。
他们去了几个自然历史博物馆，进行了更严格的测试，使用不同种类的光和滤镜。我们开始关掉灯，打开一个抽屉，把手电筒放进去，像是，“是的，那只粉红色的，看看那只，所有这些都是粉红色的，也许那只不是那么明显，但那只真的很亮。”然后我们开始记录这些东西。他们决定，“嘿，如果松鼠能做到这一点而我们不知道，也许其他动物也是。”所以，比如说，这里有一个鸭嘴兽，看看。
我想，“你们必须看看这个。这太疯狂了。”鸭嘴兽在紫外线光下也会发光，它们通常发出一种绿色的光。还有另一种物种，春兔，埃里克是负责观察那个的，他说，“你不会相信这个。”所以，是的，我们跑过去，看看这些东西，“好的，我们必须拍下这些照片。”这真是太疯狂了。
好的，卡拉，这到底有多疯狂？像乔纳森和他的团队，他们最终发表了这项研究，春兔、鸭嘴兽和飞松鼠，它们都能荧光。
但科学家们在此之前真的不知道哺乳动物会荧光吗？是的。人们对鸟类、昆虫、鱼类，甚至两栖动物和爬行动物进行了很多研究，试图弄清楚这是否会发生在它们身上。但我认为哺乳动物并没有被认真研究。早在80年代，另一个研究小组决定对此进行研究。他们发现几乎所有的负鼠也会荧光。但他们花了几年时间进行调查，然后就像，
论文掉入了空白，没有人跟进。所以到2019年，我想人们只是认为他们不会在哺乳动物中发现这个？是的。大多数人要么认为他们不会在哺乳动物中发现这个，要么根本没有考虑过。所以这是一种类似于
我不想称之为“灵光乍现”的时刻。更像是随机的粉色松鼠时刻，然后展开成这一整套问题和调查，这个团队自那时以来一直在追求。我是说，这只是一个随机的粉色松鼠时刻吗？我们知道所有这些哺乳动物能做到这一点意味着什么吗？我们不知道这意味着什么。
好的。一个好的起点。是的。我认为我们甚至不知道它是如何进化的，或者它是否独立进化，或者它是否是某些特定谱系中保留的特征，或者其他任何事情。有些人认为这可能有某种原因，比如它的实用性。然后其他人认为这完全是偶然的，没有任何用途。
好的，那么荧光在紫外线下确实有实际用途的论据是什么？人们似乎认为最合理的理论是，荧光实际上可以使这些动物在视觉上不那么显眼，特别是对捕食者而言。好的。有很多捕食者，比如猫头鹰，已知对紫外线光有一定的敏感性。它们可以检测到。
所以如果这些动物的毛发吸收紫外线光，然后以不同频率发出光，这可能会起到一种伪装的作用，帮助它们躲避捕食者。这很有趣，因为
几乎所有我们发现具有这种特征的哺乳动物都是猎物物种。它们不是捕食者。因此，UV荧光是有意义的论点是，捕食者具有紫外线视觉，因此吸收紫外线光并在可见光谱中反射的毛发使其对捕食者不那么显眼。正是如此。
反对论点是什么？这个论点是什么，认为这只是发生的事情，并没有真正帮助动物？是的，所以反对论点有点棘手且违反直觉，因为当你在网上查看这些图片时，想到，“哦，好吧，我看到这只发出绿色光的鸭嘴兽。这可能是其他鸭嘴兽看到鸭嘴兽时的样子。”但实际上在自然光下并不是这样，比如在阳光明媚的白天。
可见光会淹没任何对我们可检测的荧光，可能对鸭嘴兽也是如此。没错。如果你想在黑光下看到这些松鼠发光粉红色，你必须在晚上进行。是的。但另一个反对论点就像你的指甲在黑光下发光。那有什么用呢？很难想出任何理由会这样发生。因此类似地，像春兔在紫外线下发光橙色。也许这只是我们发光，但没什么大不了的。我们只是碰巧这样做。所以基本上这可能只是巧合，而不是因为它帮助动物生存而进化出来的东西。是的，正是如此。我们仍然不确定的原因是什么？这些实验难以进行吗？研究太新了吗？人们对整个话题还没有完全接受吗？为什么这仍然是一个谜？
是的，这才刚刚开始引起很多关注。但我认为问题在于，你必须达到一个关键的兴趣人数，才能真正深入研究现象的程度。
因为，你知道，过去人们可能偶然发现了这个，但从未记录下来。或者可能忘记了，就像负鼠一样。是的。直到最近，我们才有像互联网这样的地方，人们可以分享有趣现象的酷图片。它可以在一秒钟内传播到全世界。有几个研究小组正在探索不同动物群体。但这不是COVID，对吧？并不是说许多不同的实验室正在争取资金来研究这个，或者觉得我们需要立即弄清楚。是的，我的意思是，有没有感觉到也许这是一个问题，我们正在研究一些仅仅因为它在互联网上看起来很酷和美丽的东西？是的。这实际上是我作为科学记者经常思考的事情。就像我知道，当我寻找要报道的研究时，获得关注的故事往往是那些具有非常酷的视觉元素的故事。
或者是关于一些非常令人惊讶的事情。这一系列关于荧光哺乳动物的研究确实符合这两个条件。没错，最终，科学家们可以构建一个巨大的实验，发现这一切只是像荧光粉红色的红鲱鱼。动物只是这样做，并没有真正的意义，对吧？是的，完全是。我是说，这就是它的运作方式，对吧？科学的一个酷炫之处就是你可以追踪所有的线索，其中一些会导致死胡同，而另一些则会通向其他地方。
始终值得提出下一个问题，或者将下一个紫外线光指向下一个动物，因为也许我们会发现这种荧光确实有实用性。它引导我们发现这些我们之前不知道的森林狂欢。森林狂欢。或者，你知道，我们会说，我们没有发现任何生物学上的实用性，但我们学到了很多关于荧光的知识，我们可以将其应用于XYZ事物。或者在最坏的情况下，这其实并不算太糟糕。我们只是发现了一些我们无法解释的非常酷的东西。
在你走之前，卡拉，你能带我去森林狂欢吗？哦，天哪，好吧。你知道，也许八月有一些炎热的夜晚。也许八月有一些炎热的夜晚。也许八月有一些炎热的夜晚。也许八月有一些炎热的夜晚。突然变成一个巨大的粘稠光。之前是绿色的叶子变成鲜红色。
蝴蝶和蛾子，流动着，从花到花 红色的沙子和橙色的玫瑰，青绿色的蓝色 松鼠出来，发出粉红色的荧光 春兔也准备好派对 也许一只鸭嘴兽 也许一只鸭嘴兽悠闲地走过
而负鼠们就像在穿行。蓝色、三文鱼色、玫瑰色。鲜红色，蓝色，三文鱼色，玫瑰色。鲜绿色，蓝色，三文鱼色，玫瑰色。鲜蓝色。也许八月有一些炎热的夜晚。
也许八月有一些炎热、炎热、炎热的夜晚。炎热的夜晚，炎热、炎热的夜晚，炎热的夜晚，炎热、炎热的夜晚。也许八月有一些炎热、炎热、炎热的夜晚。负鼠们就像在跳小负鼠舞。也许装死实际上是一种负鼠狂欢舞。可能性真是无限。如此多的可能性。八月的炎热夜晚。八月的炎热夜晚。如此之多。
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《无法解释》，我们回来了。在休息之前，我们听到了关于一群荧光哺乳动物的意外发现，以及科学界尚未真正知道如何看待它们。但我们的记者鸟·平金顿认为，追求这些奇怪的意外发现是完全值得的。
2008年，我们在瑞典科学院。房间里挤满了人，所有这些科学家都穿着领带，坐在一张长桌子前，面前有麦克风。然后一位瑞典科学家拿起麦克风。2008年诺贝尔化学奖。
表彰三位科学家，他们为我们提供了工具，以照亮并观察活细胞内的单个蛋白质。所以他解释说，这个诺贝尔奖将颁发给发现一种叫做绿色荧光蛋白（GFP）的东西的科学家。这种蛋白质，已经成为一系列非常重要的科学工具的基础。过去十年中，这些工具彻底改变了分子生命科学。
GFP在你照射某些光线时会变得明亮绿色。如今，这些微小的分子手电筒被用于研究细胞和生物体内的任何和所有过程。基本上，你可以将GFP的遗传代码添加到细胞、蛋白质或病毒中，然后它们就会附上一个小小的绿色旗帜。
这值得诺贝尔奖，因为这意味着你可以实时追踪这些细胞、蛋白质或病毒的生长或观察它们在体内的移动。谢谢。强大的蛋白质，强大的技术。获得诺贝尔奖的三位男士之一是马丁·查尔菲，也被称为马蒂。已经有成千上万的论文。人们以许多创造性的方式使用GFP。
他们发现了生物学的基本事实，甚至没有人想象过的事实。你可以询问HIV是如何传播的，或者癌症是如何转移的，甚至阿尔茨海默病是如何运作的，所有这些都是通过将这个小小的绿色旗帜GFP附加到细胞或病毒上，然后追踪它们的移动。然后还有这些绝对美妙的发现和方向。
至少我从未想象过。所以今天，GFP几乎是一个奇迹般有用的工具。但60年前，它看起来更像是一只随机的飞粉色松鼠。更像是一个酷炫的小脚注，而不是一个关键的医学发现。是的。所以GFP的故事始于一系列错误或意外，对吧？
导致GFP的系列意外始于1960年代，与马蒂一起获得诺贝尔奖的另一位科学家。下村修。下村是一位日本科学家，他正在研究一种发出明亮、美丽绿色光的水母。他想了解是什么成分
使这种生物能够产生这种美丽的光。下村把很多水母磨碎，试图弄清楚这一点。无论他做什么，都失败了。他没有得到任何闪光，换句话说，直到第一次意外。有一天，他工作到深夜。再次，没有成功。他把所有样本扔进水槽。
他关掉灯，正准备离开，看到水槽发出明亮的光。这是他第一次看到这种光芒。所以他试图弄清楚有什么不同。水槽里可能有一些水母的部分和一些海水。海水是关键，特别是海水中的钙。下村再次尝试实验，这次添加了一些钙，他得到了光。
由于水槽的意外，下村终于能够分离出使这些水母发光的蛋白质。稍微有点问题。
在野外，这些水母是绿色的。但下村看到的闪光并不是绿色的，而是蓝色的。他解决了问题。是什么产生光？但他现在有了一个新问题。新问题是，是什么产生绿色？这是第二次意外。他思考了一段时间。他意识到，也许还有另一种蛋白质。但这种蛋白质并不产生绿色光。
它转换光。换句话说，它是荧光的。它将一种类型的光转变为另一种，就像飞粉色松鼠毛发中的色素一样。你输入蓝光，它将其转换为绿光。下村发表了他的研究，水母、钙，并将他的意外发现，这种改变光颜色的蛋白质，放在脚注中。
但它实际上没有机会在几十年内彻底改变分子科学。直到1989年。那时马蒂进入了这个画面。他是一名研究蠕虫的研究人员。他试图回答的问题是，哪些基因控制蠕虫体内的什么？马蒂有一种技术来弄清楚这一点，但这涉及到杀死蠕虫。因此他无法实时观察事情的发展。直到...
第三次意外。有一天，我决定去听一个讲座。那是关于我没有任何信息的东西，但看起来是个不错的研讨会。完全是偶然，研讨会的介绍是关于下村和他的工作的。我在1989年听到研讨会发言者描述下村的工作，那里有一种蛋白质，你只需照射蓝光，就会得到绿色光。我听完这个研讨会的介绍后非常兴奋，我整个时间都在幻想我想做的事情。因此，我实际上不知道研讨会发言者讲了什么，但介绍是精彩的。
马蒂非常兴奋，因为他想，好的，如果我能拿一个蠕虫基因，然后交换掉这个基因的一小部分，这样每当这个基因被激活时，它就会产生一些这种绿色荧光蛋白，这个GFP。我们所要做的就是照射蓝光。无论它在哪里被制造，我们都会看到绿色。这意味着我们可以跟踪这些动物，并说，“好的，这在发育的哪个阶段被制造？哦，我在幼虫阶段没有看到它。我在这个后期阶段看到了它。”我们现在知道它开始被制造的时间。换句话说，他认为他可以像一个小绿色追踪器一样使用GFP，观察他的基因随时间产生细胞。在接下来的几年里，马蒂将他的研讨会白日梦变成现实，变成了一种新工具。然后其他科学家将该工具带入全新的方向。
有一本我女儿小时候喜欢的书，叫做《如果你给老鼠一块饼干》。你给老鼠一块饼干，它就会要求一杯牛奶来搭配它。一旦你给老鼠一杯牛奶，它就会要求一根吸管。然后它想要一张餐巾纸。就这样，一直下去。我认为那只老鼠是科学家的一个很好的隐喻，因为你给他们一个完美的绿色荧光蛋白，几乎立刻他们就会问，
还有其他颜色吗？我们能得到其他东西吗？你会给我们什么其他改进？每个人都想要更多。GFP被用来追踪体内的疾病，就像我在开头提到的那样。
但科学家们正在从中榨取各种奇怪而美妙的饼干和牛奶。比如，有日本研究人员正在使用GFP制作发光的丝绸蛾。还有其他研究人员将GFP放入检测TNT的细菌中，以便他们可能能够检测到地雷。这种发现和应用的蓬勃发展是
这就是为什么马蒂、下村和另一位名叫罗杰·陈的人在2008年获得诺贝尔奖。但同样，这需要很长时间，至少三次奇怪的意外才能使这些应用变得明显。这就是为什么深入探讨看似微不足道的未知事物，比如为什么飞松鼠会发光粉红色，是明智的。也许这是一个死胡同。但有趣的发现可能来自真正意想不到的地方。
我觉得在许多情况下，它来自完全意想不到的地方，有人会发现某些东西并说，你知道，这很有趣。这实际上与另一个问题有关。我之前没有想到过，但我可以建立这个联系。因此，我从这次采访中得到的启示是，把东西扔进水槽。
去参加研讨会，研究美丽的事物。这并不坏。我不太确定扔进水槽的做法，但我认为教训是保持眼睛睁开，始终提出问题，并始终保持好奇，开放接受来自许多不同方向的建议。
马丁·查尔菲仍在追求新的发现，在哥伦比亚大学研究蠕虫及其许多秘密。本集由鸟·平金顿和诺亚·哈森费尔德制作和报道。梅雷迪斯·霍德诺特、吉莉安·温伯格和布赖恩·雷斯尼克也进行了编辑。诺亚作曲，克里斯蒂安·阿亚拉负责音效设计。曼宁·阮，我就是我。检查事实。劳伦·卡茨撰写我们的新闻通讯，莉兹·凯利·尼尔森是Vox音频的副总裁。我们还特别感谢奥黛丽·马尔塔维奇。
如果你想阅读更多关于发光哺乳动物的内容，卡拉·吉马在《纽约时报》上有几篇很好的文章。因此，想要获取这些链接以及《八月的炎热夜晚》，我们的森林狂欢歌曲的链接，你可以在Vox.com/Unexplainable上订阅我们的新闻通讯。如果你对这一特定集有想法，请通过电子邮件与我们联系，邮箱是[email protected]。《无法解释》是Vox媒体播客网络的一部分，我们将在下周三再次出现在你的信息流中。不要消失。
松鼠们出来，发出粉红色荧光。春兔也准备好派对。也许一只鸭嘴兽悠闲地走过。而负鼠们就像在穿行。蓝色、三文鱼色、玫瑰色。鲜红色，蓝色，三文鱼色，玫瑰色。鲜绿色，蓝色，三文鱼色，玫瑰色。鲜蓝色，哦，是的。
可能性。