讀者回應“大腦中的隱藏開關”及其他文章

《大眾科學》2011年12月刊的讀者來信

表觀遺傳學與抗生素
埃裡克·J·內斯特勒的“大腦中的隱藏開關”討論了表觀遺傳變化——對基因行為方式的改變,這些改變不影響它們包含的資訊。鑑於這些變化會傳遞給子細胞,那麼細菌對多種藥物產生耐藥性是否至少部分是由於這些變化造成的?如果是這樣,這些變化將為克服多種藥物的耐藥性提供另一種方法。與其尋找一種全新的抗生素,不如尋找一種方法來撤銷表觀遺傳變化,並恢復細菌對我們已有藥物的敏感性,這可能更簡單。
泰德·格林塔爾 新澤西州伯克利高地

編者注:作者並非微生物學家,已將此問題轉交給理查德·洛西克,他在哈佛大學的實驗室專注於細菌研究。洛西克的回覆如下

表觀遺傳學確實透過產生稱為持久菌的細菌而對抗生素耐藥性產生影響。事實上,表觀遺傳機制最初是在細菌中發現的,儘管這些機制與文章中描述的基於組蛋白的機制截然不同(細菌沒有組蛋白)。持久菌是指在沒有獲得耐藥突變的情況下,能夠存活於抗生素治療的細菌。相反,它們可逆地進入了一種狀態,在這種狀態下,它們比群體中其他基因相同的細胞更不易被抗生素殺死。的確,如果我們能夠設計出阻止進入持久菌狀態的藥物,那麼這些藥物將有助於提高抗生素療法的有效性。


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非我們所能見?
儘管大衛·溫伯格在“預測未來的機器”中對大資料 crunching 模型預測能力的推測引人入勝,但規劃者和社會科學家們還不打算就此退居二線。以“大資料”為例,IBM 的沃森在問題明確時具有令人印象深刻的計算能力,但重要的社會問題卻很少是明確的。在不久的將來,我們看不到強大的計算能力能夠成功地回應現代社會面臨的、答案複雜的簡單問題:例如,如何激勵亞洲國家政府採取應對氣候變化的行動?如何減少貧困?如何讓人們走出汽車,乘坐公共交通工具?

今天預測面臨的挑戰是成功地將哲學以及社會和行為科學與物理科學和工程學相結合。只需看看氣候科學家在推進氣候變化議程方面的失敗,部分原因在於社會、行為和政治科學家被排除在對話之外。以多學科合作為開端,“大資料”可能更能夠預測未來。
大衛·R·哈迪 多倫多

我想指出的是,溫伯格描述的物理學家德克·赫爾賓試圖製造“能夠有效充當世界水晶球的計算系統”的工作存在一個不可逾越的障礙:自然世界的離散架構。赫爾賓的背景顯然是高速公路交通建模,它具有基本的線性架構。道路交通就像一個液壓問題,小顆粒可以連續地相互流動。我的背景是鐵路,它們的行為方式截然不同。幾乎在每個層面上,它們的選擇和成本實際上都是離散的。鐵路成本是高度相關、不規則、階梯式的函式。它們在相互作用時是動態不穩定的。也就是說,這些成本是複雜的唯一查詢表,而不是連續方程,這意味著高速公路和其他線性模型無法嚴格使用(儘管人們確實嘗試使用它們)。

那麼,世界的數學架構更像道路網路還是鐵路網路?如果是後者,那麼在數學上預測未來是不可能的。那將是一個由離散事件支配的世界,包括黑天鵝事件。正如數學家本華·曼德博的一句名言所說,“儘管經濟學是一門非常古老的學科,但它尚未真正把握住主要困難,即少數極端事件的過分實際重要性。”事實上,上帝確實在自然界中擲骰子。
湯姆·埃裡克森 賓夕法尼亞州沃靈福德

咖啡與小步舞曲
查爾斯·Q·崔對魯斯蘭·克列切特尼科夫關於防止咖啡溢位的物理學研究的報道,如“杯子裡的流體動力學”[進展] 中所述,很有趣。但崔應該在晚餐高峰時段去一家以優質服務著稱的餐廳。觀察服務員快速穿過地板。當他們端著液體時,規則是長步、短步、長步、短步。

如果你注意在移動時打破節奏,就可以輕快地行走而不會灑出東西。這是我在 20 世紀 60 年代作為服務員工作的第一天學到的。
羅德·羅杜因 透過電子郵件

我相信,早在 35 年前,加州大學伯克利分校的校園裡就已經發現瞭解決咖啡溢位的方法。當時,學生會沒有咖啡蓋,在我到達早上 8 點的課之前,不可避免地會灑出一些珍貴的咖啡。意識到問題是振動累積,直到大的“拍頻”導致液體溢位,我嘗試透過在行走時隨機地左右和前後移動杯子來打破振動。尤里卡!沒有恆定的運動,沒有拍頻,也沒有咖啡灑出來。  
喬治·庫珀 加利福尼亞州阿拉米達

不可能的軌道?
戴蒙·蘭道和內森·J·斯特蘭奇的“通往火星之路”中說,“對於試飛,宇航員將飛行器駛入幾乎總是停留在月球南極上空的軌道。”

作為一名退休的軌道力學師,我認為這種說法是不可能的,除非月球南極上空存在拉格朗日點。衛星只能在天體的赤道上方保持靜止。
理查德·鮑勃羅 加利福尼亞州威斯敏斯特

蘭道回覆:感謝鮑勃羅指出地球-月球系統中的靜止點僅位於地月平面內。

然而,在寫作時,我們確信在我們不想惹麻煩的地方使用了“模稜兩可的詞語”。這裡的“幾乎總是”意味著“並非所有時間”。我們指的是一個非常橢圓的軌道,其近月點“在”北極“上方”,遠月點“在”南極“上方”。在我們在地月旋轉座標系中的軌道上,我們 96% 的時間都在南極地區的視野範圍內。

大眾科學雜誌第 306 卷第 4 期本文最初以“讀者回應“大腦中的隱藏開關”及其他文章”為標題發表於《大眾科學雜誌》第 306 卷第 4 期(
doi:10.1038/scientificamerican042012-6Sl9ezYi2kir96c8m03HJz
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