遥感和观察中子星故障的力量

本周,寻找来自中子星的毛刺信号,并在研究中使用遥感。

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在本集中:

01:03旋转故障

在自旋突然增加的下方观察到脉冲星的“毛刺”提示。研究论文:Palfreyman等。

06:30研究重点

方便的海龟,以及海绵的数学运算。研究重点:灵巧的海龟使用蛙鞋作为抓手;关于海绵的数学的引人入胜的研究。

08:16从远处感知

遥感为生物学研究开辟了新的可能性。工具箱:生态遥感革命

15:09新闻聊天

英国科学界的性别薪酬差距,以及寻找最前沿的抗癌药物的合适患者。新闻:英国工资数据揭示了科学领域巨大的性别差距;诊断测试混乱困扰着尖端癌症药物

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这是每周的自然播客2018年4月12日版的抄本。可以从Nature Podcast索引页面访问当前节目和存档剧集的音频文件,该页面还包含有关如何免费订阅Nature Podcast的详细信息,并具有故障排除提示。将您的反馈发送给我们。

[叮当声]

面试官:本杰明·汤普森

欢迎回到自然播客。在本周的演出中,我们将发现脉冲星信号中的毛刺。

面试官:埃莉·麦凯(Ellie Mackay)

另外,我们将研究生态和保护方面遥感的上升趋势。这是2018年4月12日的自然播客。我是艾莉·麦凯(Ellie Mackay)。

面试官:本杰明·汤普森

我是本杰明·汤普森。

[叮当声]

面试官:本杰明·汤普森

哇!好吧,欢迎Ellie,这是您第一次在主持人席上!

面试官:埃莉·麦凯(Ellie Mackay)

谢谢,我很高兴来到这里。

面试官:本杰明·汤普森

我也很高兴你也来这里。听众,我们在今天的节目中掌握了很多科学知识。首先,脉冲星。现在,脉冲星是不可思议的对象。它们是由残留的恒星形成的,这些恒星的大小足以在超新星中死亡,但又太小而无法坍塌成黑洞。结果就是一个中子星-一个如此密集的物体,以至于一个方糖大小的块重达珠穆朗玛峰。但是中子星也旋转,有时每秒旋转数百次。结合中子星磁场,可以形成强大的恒星灯塔。这些脉冲星发出的重复性无线电波可以在地球上拾取,从而为它们的行为提供了一个窗口。天文学家吉姆·帕弗里曼(Jim Palfreyman)在过去的几年中一直在研究一种特殊的脉冲星。实际上,他在上面写了论文。

受访者:吉姆·帕弗里曼

我提交了博士学位,从字面上看,今晚我从评论者那里得到了我的评论,基本上他们说要做出一些更改,但我却获得了博士学位。因此,我并不是严格意义上的医生,但我会很快。

面试官:本杰明·汤普森

即将成为Palfreyman博士的博士的亮点是他对一种非常不寻常的行为的观察。记者亚当·利维(Adam Levy)打电话给他以了解更多信息。

面试官:亚当·利维

现在有点像旋转的顶部脉冲星在失去能量时逐渐减速,但它们并不总是减速,对吧?

受访者:吉姆·帕弗里曼

不,只有一小部分的脉冲星有这种现象,称为毛刺。脉冲星像陀螺一样旋转着,但是它们突然加速了。

面试官:亚当·利维

捕获脉冲状中毛刺实际上有多难?

受访者:吉姆·帕弗里曼

从技术上讲,这并不难。如果您对我说它将在明天下午1点发生,那么这是一个非常简单的过程。我们让地球上的每一个望远镜都指向它,对于那些可以看到它并且我们观察到的人来说,已经完成了。困难的部分是您不知道它何时会发生,因此您实际上只需要观察,收集,分析和处理大量数据,以期发现故障。

面试官:亚当·利维

您能告诉我您实际上选择观察的脉冲星吗?

受访者:吉姆·帕弗里曼

因此,维拉脉冲星是距地球第二近的脉冲星-我们知道-它是天空中最亮的脉冲星。在我居住和工作的塔斯马尼亚州,这里也非常适合突然出现的天空,因此从这个角度来看,这是一个显而易见的选择。作为年轻的脉冲星,它具有大约每三年发生一次故障的额外功能。

面试官:亚当·利维

您实际上要如何处理这种脉冲星故障?

受访者:吉姆·帕弗里曼

我每天观察24个小时中的19个小时,因此假设风和其他任何因素或机械故障不会阻止观察发生,这几乎给了我75%的机会抓住故障。真的只花了时间。

面试官:亚当·利维

尽管如此,仍然有四分之一的机会错过它!

受访者:吉姆·帕弗里曼

哈哈,是的,它太高了。但是它发生在2016年12月12日晚上9:30左右,我记得刚要去睡觉,我以为没有,我只是检查一下,事情已经发生了,我意识到我抓住了它。当它发生的时候,它是如此令人兴奋,那是我所能拥有的最好的礼物。

面试官:亚当·利维

哈哈,太高兴了,但是您实际上观察到脉冲星脉冲发生了什么?

受访者:吉姆·帕弗里曼

您知道,在我的内心深处,我有些想法,哦,也许当故障发生时,脉冲可能会变亮或类似的信号,但事实却恰恰相反。小故障发生时,我看到的第一件事是空的,因为没有任何脉动。有点像整个脉冲星略过一跳,然后进一步分析显示,不仅脉冲为零,而且之前的脉冲确实很怪异,广泛而奇怪。

面试官:亚当·利维

那么,这个脉冲星内部到底发生了什么?

受访者:吉姆·帕弗里曼

我们认为它的外部具有硬皮,内部具有超流体核心。随着脉冲星的减速,您可以想到外部地壳的减速,但是内部超流体核却没有-它们是分开的,它们以不同的速度旋转。最终,旋转的差异变得太大了,基本上-正如我喜欢描述的那样-就像芯子抓住地壳并加速了它,就像汽车中的离合器一样。但是,我们展示的是该过程发生时会影响磁场,从而影响脉冲星的磁层。磁层几乎就像脉冲星的大气层一样,位于硬壳的外部,电磁辐射的所有辐射都来自此。理论家将不得不全力以赴,并试图弄清楚正在发生的事情。我认为这实际上非常非常有趣。

面试官:亚当·利维

现在是这样吗?现在我们是否拥有脉冲星故障所需的全部观测资料?还是有更多关于此的数据有用吗?

受访者:吉姆·帕弗里曼

当然,捕获足够大的射电望远镜来观察各个脉冲实在是没有其他毛刺的了,当然,验证我得到的结果也非常好。因此,让其他望远镜或望远镜阵列尝试捕捉下一个故障将是非常好的。

面试官:本杰明·汤普森

那是吉姆·帕弗里曼(Jim Palfreyman),他在澳大利亚塔斯马尼亚大学工作。在nature.com/nature上查看他的脉冲星纸。

面试官:埃莉·麦凯(Ellie Mackay)

在节目的晚些时候,我们将听到英国科学界的性别薪酬差距。新闻聊天中即将出现。接下来,我们将与Shamini Bundell一起参加本周的研究重点。

[叮当声]

面试官:沙米尼·邦德尔(Shamini Bundell)

海龟因其宁静的游泳而闻名,他们使用特别改装的鳍状肢在世界海洋中滑行。现在,来自美国的一组研究人员表明,一些海龟不仅使用游泳,还使用蛙鞋做更多的事情。通过审查数据,图像和视频,研究小组发现了证据,证明多种物种的海龟正在使用其鳍状肢寻找,处理和食用食物。这包括在撕下可食部分的同时抓住水母,并推向礁石以撬开海葵。这些行为可以帮助我们了解肢体是如何进化的,而不仅仅是让我们四处走动。在PeerJ阅读这个极好的故事。

[叮当声]

面试官:沙米尼·邦德尔(Shamini Bundell)

韩国的研究人员一直在研究不起眼的厨房海绵的数学原理,使用电子显微镜检查纤维素海绵如何吸收水。虽然看起来水似乎只是滞留在海绵的可见孔中,但实际上,液体还填充了壁上的微小孔。这些微小的孔暂时膨胀并聚结,使海绵吸收水分。基于这些观察结果,研究小组得出了一个公式,该公式可以预测海绵溶胀后水吸收的速度。他们希望这项工作能够阐明其他多孔吸收性材料的物理原理。在Science Advances上集中研究。

[叮当声]

面试官:本杰明·汤普森

本周早些时候,我们派记者Noah Baker前往伦敦公园网络,以了解有关遥感及其对生物学研究的影响的更多信息。

面试官:诺亚·贝克(Noah Baker)

多年来,进行生态研究或保护工作涉及数十年的实地调查。许多年来坐在帐篷里,收集有关该地区人口或个人变化的长期数据。现在,这类工作非常重要,并且一直持续到今天,但是还有另一种方法来监视大型变化(该方法近年来已越来越流行)和遥感技术。我们在谈论诸如卫星数据或从飞机上收集的图像之类的东西。这样做是为了让科学家能够研究人口甚至是个体的巨大变化,而不会影响或实际上与您正在研究的事物非常接近。现在,我在前往伦敦动物园的伦敦动物园协会总部途中,穿过英国首都伦敦市中心多雨的摄政公园。我会见娜塔莉·佩托雷利(Natalie Petorelli),她不仅在这里工作,而且还是一本相对较新的杂志的主编,专门研究遥感。

受访者:娜塔莉·佩托雷利(Natalie Petorelli)

因此,我和娜塔莉·佩托雷利(Natalie Petorelli)在伦敦的动物学学会的动物学研究所工作。

面试官:诺亚·贝克(Noah Baker)

您是一本相对较新的期刊的主编。告诉我

受访者:娜塔莉·佩托雷利(Natalie Petorelli)

因此,基本上,该期刊试图强调那些使用遥感技术的发展,我的意思是卫星数据,照相机陷阱或生物声学,它们正在使用传感器捕获声音以获取有关自然界的信息,以及如何将其告知生态与保护。

面试官:诺亚·贝克(Noah Baker)

我对您在工作中使用哪种遥感技术非常感兴趣。你知道,你专注于什么样的事情?

受访者:娜塔莉·佩托雷利(Natalie Petorelli)

因此,我使用了大量的卫星数据。因此,某些卫星的接收方式有点像飞船上的摄像头,它们获取信息的方式-摄像头获取信息的方式。也有一些传感器采用主动技术,因此,传感器将发送一束能量,并基本上使用返回的信息来导出有关环境特征的信息。我玩过一些摄影机陷阱,但是我的工作主要是关于卫星数据的使用。

面试官:诺亚·贝克(Noah Baker)

人们可能会认为卫星是相当专有的东西,它们是国家所有的,依此类推,但是实际上收集到的许多卫星数据都是开放访问的,人们可以自由访问。

受访者:娜塔莉·佩托雷利(Natalie Petorelli)

如果您对卫星数据的想法类似于Google Maps或Google Earth,那不是免费的。但是,如果您想到的是Landsat之类的东西,或者是欧洲航天局推出的新的哥白尼计划,那么所有这些都是免费的,而且覆盖了整个世界,任何人都可以基本上下载这些信息并进行分析。

面试官:诺亚·贝克(Noah Baker)

我认为这是一个真正的关键点,任何人都可以下载信息,但这是我们正在谈论的很多数据。您如何分析这些数据量以学习有意义的信息?

受访者:娜塔莉·佩托雷利(Natalie Petorelli)

它不仅需要大量的数据,而且实际上需要一些专业知识和技能来获取信息。多年来,与所有这些免费数据的开放同时发生的变化还在于,该软件,分析这些数据的功能已发生了巨大变化,并且许多软件现已开放源代码,这意味着您可以免费下载它们。这些软件的功能也大大增加了。

面试官:诺亚·贝克(Noah Baker)

当涉及到遥感数据时,研究将获得怎样的细化。我想,您的单位是什么?

受访者:娜塔莉·佩托雷利(Natalie Petorelli)

!直到五年前,您一直在谈论-免费数据-大约50到100元。但是随后它开始下降,现在我们要看的是10到15个元数据。还有更多有趣的故事。因此,我相信在美国有一个团队使用了一些高光谱信息-高光谱,您必须想象它是一个观察反射率的元,以便从地球返回的能量以很小的电磁波带返回光谱。它从字面上捕获了物种的签名,有时甚至捕获了基因型。因此,有一个家伙看着不同的树木,一个团队看着不同的树木,并表明使用这些卫星信息实际上可以检测到这些白杨树的不同基因型。

面试官:诺亚·贝克(Noah Baker)

除了来自卫星的遥感外,例如还有来自飞机的遥感。

受访者:娜塔莉·佩托雷利(Natalie Petorelli)

好的,是的。实际上,无人机也是如此。不仅飞机,无人机还吸引了许多保护生物学家和生态学家。一个著名的例子是有人用无人机在热带森林中捡起猩猩巢。

面试官:诺亚·贝克(Noah Baker)

告诉我一些有关遥感数据还能对谁有用的信息?

受访者:娜塔莉·佩托雷利(Natalie Petorelli)

从气候人开始。其中很多是保险公司提供的,任何有兴趣在发生灾难时调配资源的人-因此,干旱,农业,他们可以在实际目睹地面上的事物之前就发现事物。因此,您可以使用干旱预警系统。在健康方面,您可以使用卫星信息来预测疾病。那里很多!

面试官:诺亚·贝克(Noah Baker)

当然,您的牙齿听起来像很多东西!

受访者:娜塔莉·佩托雷利(Natalie Petorelli)

是的,这就是为什么我认为我们远不能理解我们能做什么。

面试官:诺亚·贝克(Noah Baker)

现在,这确实是令人兴奋的数据,而且似乎一直在收集和扩展范围。我想问的问题是,进入该领域的意义何在?为什么我们不开始使用这种遥感数据进行所有研究?

受访者:娜塔莉·佩托雷利(Natalie Petorelli)

不,永远不要问!对此有两点。第一,您无法匹敌从地面数据获得的可靠性和准确性。这些数据可以帮助像我这样使用卫星数据的人们充分利用这些卫星数据,因为您需要地面验证,因此需要信息来校准卫星信息以使其更有用。第二件事是,使用卫星数据可以看到很多东西。想象您在刚果工作-您的卫星将拾取您的机盖,但没有其他东西。所有那些您看不见的动物,以及住在树冠下的所有植物。因此,有很大的机会在这里共同努力而不是竞争。

面试官:埃莉·麦凯(Ellie Mackay)

那是伦敦动物研究所的娜塔莉·佩托雷利(Natalie Petorelli)。要查找有关她的日记的更多信息,请使用Google it的完整标题:生态与保护遥感。您还可以在上周在《自然工具箱》部分发表的一篇文章中找到有关遥感技术的更多信息。在nature.com/nature上搜索。

面试官:本杰明·汤普森

当时是听众,现在是新闻聊天的时候了,我是我们在自然的代理欧洲局局长埃文·卡拉威(Ewen Callaway)在工作室里加入的。嗨,Ewen。

受访者:埃文·卡拉威(Ewen Callaway)

你好。

面试官:本杰明·汤普森

今天我们的第一个故事是Ewen,这是上周在英国发生的事情的背后,那是所有250名员工以上的公司都必须报告其性别工资差距,而这是政府立法引入的。在《自然》杂志上,我们一直在关注英国科学领域的薪酬差距。Ewen您可以向我们的听众解释薪资差距是多少,看起来如何?

受访者:埃文·卡拉威(Ewen Callaway)

是的,正如我们在故事中所解释的那样,工资差距是指整个劳动力队伍中所有男性和女性的平均小时工资之差。这与不平等的薪酬截然不同,在不平等的薪酬中,男女担任同一职务的报酬有所不同,这在英国自1970年代以来一直是非法的。因此,看一下这个工资差距,我们看了一个数字,即男女之间每小时收入的中位数差异,这不好,一点也不好。我的同事Holly Else选择了172个倾向于雇用科学家的组织。我们发现,对于这些雇主来说,他们的性别工资中位数差距约为15%,而整个英国的公司为10%。因此,从我们的分析来看,雇用科学家的公司似乎比整体公司的业绩差一些。

面试官:本杰明·汤普森

15%显然显然是不理想的,不要对它说得太好。但是,不同领域的情况如何叠加?

受访者:埃文·卡拉威(Ewen Callaway)

是的,我们发现了很多变化。对于大学,我们发现差距为16%,研究机构-9%,出资者-10%,工业雇主-12%,科学出版商-超过20%。还必须指出的是,这些部门中的个体雇主之间存在很大的差异。因此,一些制药公司(例如GSK和默克(Merck))的性别薪酬差距很小,甚至是负数,因此女性的薪资差距越来越大,而其他公司的低收入年龄段的女性薪酬差距更大。

面试官:本杰明·汤普森

我们知道背后的原因是什么吗?

受访者:埃文·卡拉威(Ewen Callaway)

我认为,绝大多数理由是,在大多数公司中,缺少担任高级职务的女性,这可能会压抑或导致更高的工资差距。例如,在大学中(这是来自大学联合会的另一份报告),该研究发现全体学术人员中有45%是女性,但女性教授中不到四分之一。

面试官:本杰明·汤普森

那么这些研究所的研究人员如何回应这种分析?

受访者:埃文·卡拉威(Ewen Callaway)

您知道,有些人惊讶地发现自己的大学名列前茅,尤其是研究密集型大学,因为他们认为自己的系做得很好。达勒姆大学(University of Durham)的一位研究人员-性别工资差距相当大,而且我认为在享有盛誉的罗素研究密集型大学集团中位居榜首,她对此感到既惊讶又惊讶。因此,您知道这些统计数据,它们讲述的是一个更大的故事,但是个人的经验会有所不同,并且您当然知道那里会有变化。

面试官:本杰明·汤普森

但是可以采取什么措施来解决它,如何实现所需的平价?

受访者:埃文·卡拉威(Ewen Callaway)

多付钱给女人?我的意思是不,不要小看它。我认为与我们交谈的人都说,公司需要真正解决薪资差距背后的原因,从而阻止他们聘用更多女性担任高级职位,提拔女性等。我想,正如一位消息人士告诉我们的那样,您可能知道要求公司进行全面的文化变革,他们确实必须认真研究自己,组织,并弄清楚如何做得更好。

面试官:本杰明·汤普森

好吧,统计数据将在明年的同一时间再到Ewen,然后是Ewen,所以我想我们必须再看看,看看科学是否正在提高它的竞争力。

受访者:埃文·卡拉威(Ewen Callaway)

是的,我们一直在努力寻求改进。

面试官:本杰明·汤普森

好吧,接下来我们要讲的是Ewen的故事,我们将讨论癌症疗法以及黄金时期的一些问题。

受访者:埃文·卡拉威(Ewen Callaway)

是的,这是我的同事海蒂·莱德福德(Heidi Ledford)在伦敦与我一起工作的一个故事,这个故事是关于一种癌症药物的,该药物于2014年由美国食品药品监督管理局首次批准用于治疗黑色素瘤。特别是该药物是一种免疫疗法,因此它可以增强免疫系统来特异性攻击癌细胞。而且我认为已经真正意识到这种疗法对多种癌症均有效,因此,基于随后的测试,该药物去年被批准用于治疗黑素瘤,而且还可以治疗具有相同基础分子的其他癌症。缺陷。

面试官:本杰明·汤普森

到目前为止,这似乎是个好消息-我的意思是什么问题?

受访者:埃文·卡拉威(Ewen Callaway)

对。因此,问题在于,当您将这种药物提供给具有潜在分子缺陷的人时,它似乎确实有效。人们并不总是得到这种药物,因为用于识别这些缺陷的测试(与导致DNA畸形的DNA修复相关的问题)一直未应用于患者。共有三种不同的测试方法,它们并不一定总是给出相同的答案,因此医生对谁将从这些药物中受益始终没有一个清晰的认识。

面试官:本杰明·汤普森

我的意思是,当您尝试确定是否对某人进行治疗时,我认为误报是一件可怕的事情。

受访者:埃文·卡拉威(Ewen Callaway)

究竟。

面试官:本杰明·汤普森

那么研究人员正在做什么,以尝试并克服这一问题?

受访者:埃文·卡拉威(Ewen Callaway)

好吧,下周在癌症研究的主要会议上,研究人员和监管官员将对此进行讨论,只是试图看看他们是否可以提出解决方案,并且是一种使患者使用可以挽救生命的药物的前进之路。或延长寿命而且我认为这个故事突出了一个更大的问题,因为这是分子医学的全部意义所在,就是长期以来,我们根据癌症的发生位置来治疗癌症,并且这是开发药物和治疗药物的有效方法,但是我认为每个人都知道我们可以做得更好,因此我们将针对这些分子标记提供一系列针对某些分子标记的药物,而且我认为我们确实需要直截了当地决定如何使人们处于最佳状态毒品。

面试官:本杰明·汤普森

谢谢Ewen。有关这些故事的更多信息以及最新的科学新闻,请访问nature.com/news。

面试官:埃莉·麦凯(Ellie Mackay)

这是本周的节目。但是在我们出发之前,我们只是想提醒您,我们已经获得了Webby People Voice Award提名,我们需要您的帮助。

面试官:本杰明·汤普森

是的,那是正确的。听众,只剩下一周的投票时间。我们属于“播客和数字音频科学与教育”类别,您可以在vote.webbyawards.com上投票。

面试官:埃莉·麦凯(Ellie Mackay)

非常感谢你们中已经投票的人以及通过我们的Twitter帐户@NaturePodcast让我们知道的人。别忘了,您也可以通过电子邮件[email protected]与我们联系。本周,我们收到了西蒙·古德曼(Simon Goodman)的一封好消息,称“播客的一切真是太棒了。甚至Shamini双关!!谢谢Simon,我们让Shamini知道了。我是艾莉·麦凯(Ellie Mackay)。

面试官:本杰明·汤普森

我是本杰明·汤普森。多谢大家倾听,下次见。

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