夏令時 額外一小時的陽光代價高昂
夏令時的科學起源微乎其微：它的發明者，紐西蘭博物學家喬治·弗農·哈德遜，在19世紀後期發表了兩篇論文，主張季節性地將時鐘撥快兩小時，以“更充分地利用夏季的漫長白天”。然而，其主要吸引力始終是節省能源成本，因為傍晚額外的日光減少了照明需求。德國在戰時實行了 Sommerzeit（“夏季時間”），作為節省煤炭的一種手段，到1918年，歐洲、俄羅斯和美國都紛紛效仿。和平時期時鐘恢復正常，直到二戰期間再次臨時強制實行夏令時。1966年，美國國會通過了《統一時間法案》，這是首次在非戰時實施該做法（儘管從技術上講，每個州都可以決定是否遵守）；此後，夏令時被延長，以應對能源衝擊，例如1970年代的石油禁運。
不幸的是，該策略可能不會為氣候受控的世界帶來任何節能效果。《經濟學與統計學雜誌》即將發表的一項研究，考察了印第安納州的電力消耗模式，該州進行了一項“自然實驗”，該州的一些地區遵守夏令時，而另一些地區則不遵守，直到該州在2006年強制實行普遍採用。遵守夏令時的地區比不遵守的地區消耗更多的電力。作者將這一發現歸因於夏季白天延長期間風扇和空調的使用增加。
其他研究表明，改用夏令時可能會導致更多的交通事故（它會擾亂晝夜節律，導致睡眠不足）、抑鬱症（2008年的一項研究表明，男性在夏令時開始的幾周內更容易自殺），甚至可能導致心臟病發作風險增加（根據一項瑞典研究，時鐘撥快後的第一週，發病率飆升5%至10%）。代價相當高昂——而喬治·弗農·哈德遜真正想要的只是額外幾個小時的陽光來收集昆蟲。—John Pavlus
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
太空梭
這種往返近地軌道的皮卡車既不便宜也不安全
對許多美國人來說，航天運輸系統——或俗稱太空梭——不僅體現了美國宇航局在近地軌道上的努力，也體現了整個人類太空飛行的事業。這正是問題所在——也是為什麼太空梭在2011年退役是件好事的原因。
康奈爾大學天文學教授、非營利組織行星學會主席吉姆·貝爾說：“許多人認為太空梭能夠到達月球或更遠的地方，他們認為取消太空梭是對我們太空飛行能力的一種毀滅性打擊，但實際上這從未提上議事日程。”。“它迄今為止飛得最遠的地方仍然只是地球表面上方的一點點。”
公眾一直錯誤地認為太空梭是一項成熟的技術，但實際上它一直是一種根本性的實驗性飛行器。“太空梭旨在回答的問題是，‘太空飛行有可能成為常態嗎？’答案是否定的，在那個技術水平上是不可能的，”喬治華盛頓大學太空政策研究所所長斯科特·佩斯說。“這是一項傑出的工程壯舉，但現在我們有不同的人類太空飛行問題需要解決。”
當然，讓太空梭退役最令人信服的理由是駕駛它的絕對危險，正如挑戰者號和哥倫比亞號災難所證明的那樣。“太空飛行總是危險的——這是無法避免的，”佩斯說。“但是有些人說，如果我們要冒著生命危險，那應該為了比例行服務任務更高的目標。”
貝爾認為，太空梭時代的結束應該為美國宇航局重新專注於更雄心勃勃的目標提供機會，例如人類前往火星和更遠的太陽系。太空梭是“一臺漂亮、性感的太空機器，我們不應該貶低它，”他說。“但今天的太空梭與阿波羅計劃的開始之間的距離，就像阿波羅計劃與聖路易斯精神號之間的距離一樣遙遠。如果你考慮這些轉折點，我們可能正面臨著一個轉折點。”—John Pavlus
特氟龍
廚房裡很方便，湖泊和河流中卻致命
食物可能不會粘在特氟龍上，但特氟龍會粘在我們身上。生產不粘鍋的工廠用全氟辛酸（一種化學副產品）汙染湖泊、河流、野生動物和植物。這種化學物質不會在環境中分解，已進入超過95%的美國人體內，並“可能對人類致癌”，美國環境保護署稱。其他研究已將其與不孕不育、免疫問題和產前生長受損聯絡起來。雖然特氟龍在廚房中正確使用時是安全的，但如果將一個空鍋放在燃燒器上幾分鐘，達到華氏500度，塗層就會分解，釋放有毒煙霧。
特氟龍給生產這種塗料的公司杜邦帶來了自身的麻煩。2005年，該公司被處以1650萬美元的罰款——這是環保署歷史上最大的民事行政處罰——原因是該公司隱瞞了測試結果，這些結果表明，全氟辛酸汙染了西弗吉尼亞州一家杜邦工廠附近的飲用水，並且該化學物質透過胎盤從母親傳播給孩子。杜邦公司表示，該化學物質是安全的；儘管如此，該公司已發誓在2015年之前從特氟龍生產工藝中消除該化學物質，並用分解速度更快的替代品取而代之。非營利性監督機構環境工作組的蕾妮·夏普表示，可用的資料太少：“我們沒有太多保證，現在上市的產品會明顯更安全。” —Melinda Wenner Moyer
垃圾填埋場
垃圾不會在我們扔掉後就消失
美國人每年產生2.5億噸垃圾，其中只有8300萬噸——約三分之一——被回收或堆肥。其餘的垃圾進入垃圾填埋場，垃圾填埋場本質上是將垃圾轉化為有毒物質和溫室氣體的巨型工廠。滲入碎屑中的水會吸收工業化學品和重金屬，往往會將這些毒物沉積在附近的地下水供應中。與此同時，厭氧細菌將有機物轉化為甲烷，甲烷是一種比二氧化碳更強的溫室氣體。
面對這一現實，許多私營和市政組織都試圖奉行零浪費理念，透過重複利用可利用的物質和回收剩餘物質，努力將他們送往垃圾填埋場的垃圾量減少到幾乎為零。理想情況下，垃圾填埋場最終將成為過去。
例如，聯合利華位於弗吉尼亞州薩福克市的立頓茶葉工廠，現在運往垃圾填埋場的垃圾比2007年減少了92%。該工廠現在回收70%的垃圾，堆肥22%以上。包括蘋果、愛普生、惠普、施樂和沃爾瑪在內的許多其他公司也計劃大幅削減或完全消除其廢物流。
這些公司的行為符合自身利益：首先透過減少資源使用來實現零浪費是一種降低成本的方式。立頓工廠取消了運輸托盤上的塑膠帶，用可重複使用的抹布代替了一次性溼巾，併為每位員工提供了一個帶金屬餐具的午餐盒。該計劃每年節省超過800萬加侖的水、5千兆瓦時的電力，以及最重要的是，數萬美元。
數十個城市也簽署了零浪費目標，使用激勵措施而不是技術來實現這一目標。舊金山實施了一項“按扔付費”計劃，根據居民扔出的家庭垃圾量收費。它也是美國首批實施路邊堆肥計劃以及回收計劃的城市之一。這些措施已使舊金山能夠轉移72%的垃圾，將運往垃圾填埋場的垃圾量減少到1980年以來的水平。—Christopher Mims
圍牆花園
蘋果的安全、精心培育的世界還能在歷史的長河中堅持多久？
計算機是混亂的。這就是所謂圍牆花園背後的吸引力，圍牆花園是一種精心策劃的電子生態系統，它允許您僅與經過審查的軟體或網站進行互動。這種理念支撐著蘋果廣受歡迎的iOS——為iPad和iPhone提供動力的作業系統——這可能是所有圍牆花園中範圍最廣的一個。這些裝置的成功正在挑戰長期以來的信念，即在計算機和網際網路方面，開放性將永遠勝出。
自美國線上衰落以來，開放系統的優越性已成為不證自明的。在1990年代，當全球資訊網還很新的時候，客戶湧向美國線上舒適的預包裝內容選單。然而，幾年後，使用者開始意識到這堵牆外的世界無限有趣，企業家希望建立新的業務，擺脫監管“園丁”的干預。“這不僅僅是說，‘哦，我們多麼美好和開放！’”紐約城市大學互動新聞學主任、《谷歌會怎麼做？》一書的作者傑夫·賈維斯說。“開放性為你的運營方式帶來了真正的、積極的業務變革——無論是媒體、軟體還是任何東西。”
然而，當涉及到創新時，美國線上的圍牆花園方法的致命弱點，蘋果似乎正在戰勝這一困難。許多開發人員——最終決定一個平臺是否會擁有最有趣的應用程式的企業家——更喜歡蘋果的封閉技術，而不是谷歌的Android等競爭對手，後者使用開源軟體。單一平臺意味著他們不必為各種不同的裝置和無線運營商建立10個不同版本的程式。Bottle Rocket的創始人，著名的iPhone應用程式開發商卡爾文·卡特說，iOS“使我們能夠專注於我們的工藝，而不是困擾大多數平臺的昂貴且耗時的管理、技術和相容性相關問題”。
在某種程度上，新一代精通技術的消費者可能比以前的消費者更能容忍封閉系統。社交網路巨頭Facebook最初是常春藤盟校學生的圍牆花園，當它開始放鬆其隱私政策，向外部公開個人資料時，遭到了使用者的強烈反對。
對於今天的使用者來說，最重要的問題可能不是開放性，而是信任。賈維斯說，開放性仍然很重要，但這只是眾多變數之一；另一方面，信任至關重要。例如，谷歌無處不在的產品和深不可測的資料庫很容易顯得險惡（對許多人來說確實如此），但該公司竭盡全力讓客戶有理由信任它，包括它對資料解放陣線的支援，該陣線幫助使用者保持對其個人資訊的控制權，以及其他舉措。
蘋果能在多大程度上保持客戶的信任？它對iPhone應用程式的處理方式預示著不祥之兆。一些著名的應用程式開發人員公開譴責了iOS平臺，因為蘋果的應用商店審批規則——該公司從未公開或詳細解釋過這些規則——在他們看來似乎是反覆無常的。
批評人士指責蘋果審查政治言論。而且，該公司限制性的開發者協議禁止程式設計師使用某些流行的工具（例如Flash）來構建他們的應用程式。
蘋果執行長史蒂夫·喬布斯堅稱，如果蘋果要保持使iPhone如此成功的卓越品質，這些措施是必不可少的。但如果美國線上的歷史可以作為參考，那麼蘋果的質量優勢不會永遠持續下去。遲早，它可能不得不向谷歌等公司學習一兩件關於信任的事情。—John Pavlus
掉線
資料飢渴的智慧手機仍然必須像電話一樣工作
隨著頻寬飢渴的智慧手機激增，蜂窩網路已被人口稠密的城市地區的下載和影片流壓垮，導致掉線和資料傳輸速率緩慢。不幸趨勢的典範是AT&T，該公司在紐約市和舊金山的網路受到了使用iPhone的技術精英的強烈嘲笑。
不幸的是，根本問題不是技術，而是幾何學。來自蜂窩塔的訊號強度隨著距離的增加而迅速下降，任何給定塔覆蓋區域的四分之三都在其範圍的較遠一半。更糟糕的是，任何一個塔的覆蓋面積越大，它必須處理的手機使用者就越多。
顯而易見的解決方案是建造更多的塔。無線公司已開始將覆蓋區域劃分為由低成本“微蜂窩”提供服務的小型單元。將覆蓋區域一分為二，可用頻寬增加85%。最小的微蜂窩，稱為毫微微蜂窩，可以放置在使用者的家中或公寓中，但價格不菲。今年3月，AT&T開始銷售150美元的毫微微蜂窩基站，這些基站透過客戶的家庭網際網路連線路由呼叫；據傳Sprint正在開發自己的基站。—Christopher Mims
船用燃料油
船舶排放的廢氣每年導致9萬人死亡
貨船燃燒地球上最骯髒的東西之一：船用燃料油。它廉價且免稅，是一種低品位石油，像熱焦油一樣粘稠。最髒的品種——船舶在公海航行時燃燒的那種——按重量計算含硫量為4.5%；當然，硫是形成二氧化硫的惡臭元素，導致酸雨和呼吸道疾病。（相比之下，美國銷售的柴油含硫量僅為0.0015%。）船用燃料油每年導致估計9萬人過早死亡。
今年7月，國際海事組織開始收緊對以前是世界上監管最寬鬆的液體燃料的控制。在第一階段，對近岸（在所謂的硫排放控制區，如加利福尼亞州海岸）燃燒的船用燃料油的硫含量1.5%的上限將降至1%。到2020年，該組織將要求所有船用燃料油的硫含量低於0.5%——這一變化將使死亡人數減半。
這些硫法規是一個重要的開始，但它們沒有解決船用燃料油一個更大且可能更重要的問題：其二氧化碳排放導致全球變暖。如果國際航運船隊是一個國家，它將是世界第六大溫室氣體排放國，僅次於日本，略高於德國。—Christopher Mims
基因專利
天然存在的基因不是人類的發明
三十多年前，通用電氣公司位於紐約州斯克內克塔迪的實驗室的微生物學家阿南達·查克拉巴蒂基因工程改造了一種能夠溶解原油的細菌。當他申請專利時，審查員最初拒絕了他的請求，理由是活生物體不可授予專利。上訴法院後來推翻了該判決，1980年，美國最高法院裁定查克拉巴蒂勝訴。
多年來，這一判決似乎是無害的。在大多數合理的衡量標準中，查克拉巴蒂的細菌是一項新穎的發明，與法院先前裁定不可授予專利的天然DNA截然不同。然而，隨著時間的推移，美國專利商標局開始向研究人員授予專利，不僅是為了發明新穎的生物體，而且是為了分離或純化現有遺傳物質的行為。
在1990年代中期，位於猶他州的公司Myriad Genetics獲得了BRCA1和BRCA2基因（發音為“brick-ah”）的專利；這些基因的突變使攜帶這些基因的女性患乳腺癌的風險增加五倍。Myriad的專利意味著一家公司實際上擁有數千甚至數百萬女性體內發現的天然基因。它們還使該公司能夠向兩類人群收取鉅額資金：希望進行基因檢測以檢視自己是否患乳腺癌高風險的女性，以及希望在實驗室中使用這些基因的研究人員。像來自馬薩諸塞州的單身母親利斯貝思·切里亞尼這樣的患者，她已經接受過一次乳腺癌治療，但無法進行基因檢測，因為她負擔不起Myriad公司3000美元的價格。
2009年，切里亞尼（以及其他幾位患者、美國公民自由聯盟和美國醫學遺傳學學院）對Myriad提起訴訟，質疑其BRCA專利的有效性。即使其他法院此前曾尊重查克拉巴蒂的先例，但今年3月，美國地區法院法官羅伯特·W·斯威特駁回了七項BRCA專利。斯威特在他的判決中稱，將基因分離出來使其可獲得專利的常見做法是“一種‘律師的詭計’，規避了直接為我們體內DNA申請專利的禁令，但在實踐中，結果卻相同。”
許多科學家對該判決表示歡迎，他們認為基因專利會抑制獨立研究和創新。佛羅里達大學的微生物學家肯尼斯·伯恩斯認為，取消基因的專利保護將更容易開發治療遺傳疾病的方法，併為患者提供負擔得起的基因檢測。美國公民自由聯盟發言人兼工作人員律師桑德拉·帕克同意，結束基因專利將有助於澄清研究機會。“許多研究人員知道基因已獲得專利，並且不想費心在特定領域開展工作，”她說。“有人擔心，如果科學家確實發現了對臨床有用的東西，專利持有人會介入。”
Myriad計劃對該判決提出質疑。該公司執行副總裁兼總法律顧問理查德·馬什說：“斯威特法官的裁決為生物技術行業開創了一個不好的先例。”。“如果沒有專利的承諾，公司將不會進行資本投入以推進這些分子診斷產品背後的醫學科學。”基因專利的論點歸結為吸引投資的必要性。亞特蘭大Sutherland律師事務所的生命科學專家比爾·沃倫說，如果沒有專利保護創造的有限壟斷，投資者將不會提供開發新的基因創新和療法所需的資金。“一般來說，基因專利是一件非常好的事情，我不希望看到它們被廣泛排除，”他說。
最終誰將獲勝——大自然還是生物技術產業？答案仍懸而未決。帕克說，如果Myriad計劃的上訴失敗，專利局已表示將不再授予基因專利，這一影響深遠的舉措很可能會將基因專利掃進美國曆史的垃圾堆：“從細胞中移除DNA並不能將其變成一項發明。”
—Elizabeth Svoboda
人類駕駛員
方向盤後面的人是駕駛中最危險的部分
在豐田因意外加速而廣受關注的召回事件之後，將我們汽車的控制權讓給軟體的想法，似乎和讓Roomba吸塵器做腦外科手術一樣瘋狂。然而，資料是明確的：根據過去25年中進行的多項研究，所謂的人為因素——例如分心、醉酒或僅僅是誤判——是交通事故和死亡事故的主要原因。理性表明，我們越早將容易犯錯、前後矛盾、愚蠢的人類從駕駛座上趕下來，我們的道路就會越安全。
但是，科幻風格的完全自動化高速公路是一個現實的目標嗎？以色列內蓋夫本古裡安大學人類因素安全實驗室負責人大衛·希納爾說，雖然人類駕駛員可能永遠不會被完全取代，但我們的角色可能會發生變化。“我們正在從駕駛員是系統控制者的狀態，轉向駕駛員將監控系統的狀態——有點像飛機上的自動駕駛儀，”希納爾說。“即使該系統已啟用，飛行員也不會回到頭等艙去打個盹。我們可以期待的是，汽車需要駕駛員的直接控制更少；相反，駕駛員會在發生意外情況時進行干預。”
諸如電子穩定控制系統（可檢測和防止側滑）等已建立的系統可以與諸如將車輛保持在其車道內的更新技術相結合，以在汽車周圍建立一個虛擬的“安全氣泡”，從而抵消人為錯誤，使汽車能夠在道路上保持穩定、類似槽式賽車的路線，而駕駛員只需進行最少的輸入。2007年，一輛名為“Boss”的無人駕駛雪佛蘭Tahoe成功地完成了一個挑戰課程，其中包括真實的交通流量——甚至是交通擁堵——這提高了自動駕駛汽車可能比以前認為的更早到來的可能性。—John Pavlus
雙酚A
這種廣泛使用但非必要的化學物質可能正在使兒童生病
據估計，95%的美國人體內都含有雙酚A（BPA）的痕跡，這是一種廣泛用於製造塑膠容器、食品罐頭內襯和牙科密封劑的化學物質。動物研究表明，BPA類似於性激素雌激素，會損害直接或在子宮內接觸它的兒童的大腦、卵巢和精子發育，並可能增加他們患癌症和肥胖症的風險。雖然動物研究的結果並不總是適用於人類，但紐約市西奈山兒童環境健康中心主任菲利普·蘭德里根警告說，“忽視這些訊號是愚蠢的”。
但它們一直被忽視。當美國國立衛生研究院要求國家毒理學計劃在2003年評估BPA的安全性時，該計劃聘請了一家行業承包商Sciences International，該公司認為該化學物質是安全的。正如非營利組織環境工作組後來透露的那樣，該承包商的其他客戶包括BPA製造商，這一發現引發了對公正性的質疑。然後，在2008年，食品和藥物管理局致美國眾議院能源和商務委員會的一封信中再次宣告，BPA是安全的；該機構後來承認，它在很大程度上是基於美國塑膠委員會贊助的兩項研究得出這一結論的。其中一項研究尚未在同行評審期刊上發表，另一項研究已被學術專家批評為具有“有缺陷的實驗設計”。2009年3月，一個國際專家組得出結論，FDA對BPA的安全性評估“不完整且不可靠”。
今年1月，FDA終於承認，它對BPA對胎兒和兒童健康的潛在影響“有些擔憂”；美國國立衛生研究院也承諾在未來幾年花費3000萬美元用於相關研究。政治家們採取了更大的推動措施，在許多城市和州提出了限制其使用的法案，包括加利福尼亞州參議員黛安·范斯坦承諾，當FDA食品安全現代化法案於今年晚些時候提交參議院全體會議時——眾議院去年通過了該法案——她將提出一項修正案，禁止在食品容器中使用該化學物質。
雜貨製造商協會和美國商會等行業團體反對禁止BPA，聲稱該化學物質是安全的，並且改用替代品可能會證明成本高昂。然而，公眾對BPA的強烈反對情緒正在增長，主要公司（如Gerber和Nalgene）已開始逐步淘汰其使用。—Melinda Wenner Moyer