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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、肌肉细胞等处,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). molecular putation of solutions to binatorial problems. 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). A survey of advancements in nucleic acid-based logic gates and puting for applications in biotechnology and biomedicine. chemical munications, 51(18), 3723-3734.(dNA计算机综述)

Emanuelson, c., bardhan, A.,& deiters, A.(2021). dNA puting: Not logic gates see the light. AcS Synthetic biology, 10(7), 1682-1689.(非门设计)

Zhou, c., Geng, h., wang, p.,& Guo, c.(2019). programmable dNA nanoindicator‐based platform for large‐scale square root logic bioputing. Small, 15(49), .(dNA计算机成功进行科学计算)

Ulgherait, m., Rana, A., Rera, m., Graniel, J.,& walker, d. w.(2014). AmpK modulates tissue and organismal aging in a non-cell-autonomous manner. cell reports, 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). cAR t-cell therapies in china: rapid evolution and a bright future. the Lancet haematology, 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). A forkhead-domain gene is mutated in a severe speech and language disorder. 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). No evidence for recent selection at Foxp2 among diverse human populations. 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). Neuroscientists Identify Key Role of Language Gene. massachusetts Institute of technology-mIt News office.(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。