比起一直走路，走走停停的減肥效果更好？丨科技周覽

整理 | 周舒義、望鄉(xiāng)

發(fā)表首篇論文10年后，近半學(xué)者“退圈”

一項(xiàng)針對(duì)38個(gè)國家近40萬名學(xué)者的縱向隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)表首篇論文5年后，約1/3的學(xué)者退出學(xué)術(shù)界，不再從事科學(xué)研究，這一比例在10年后上升到近50%。此外研究還發(fā)現(xiàn)，女性比男性“退圈”幾率更大，但相差幅度因?qū)W科而異。相關(guān)論文近日發(fā)表于Higher Education。

在新研究中，研究人員利用引文數(shù)據(jù)庫Scopus提供的數(shù)據(jù)，追蹤來自美國、日本、韓國和歐洲各國近40萬名學(xué)者的論文發(fā)表情況，領(lǐng)域橫跨16個(gè)STEMM（科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和醫(yī)學(xué)）學(xué)科。研究對(duì)象被分為兩組，一組在2000年發(fā)表首篇論文，納入142776人，其中52115人是女性；另一組在2010年發(fā)表首篇論文，納入232843人，其中97145人是女性。

分析表明，在“2000年”組中，約1/3的科研人員在首篇論文發(fā)表5年后不再發(fā)表論文，這一比例在10年后上升到近50%，在19年后上升到近2/3。女性在5年、10年、19年期放棄科研的幾率分別比男性高12.54%、11.52%和6.33%。到2019年，只有29.4%的女性學(xué)者仍在發(fā)表論文，而男性學(xué)者的同期比例為33.6%。

2000年初試啼聲的14萬名科研人員，15年后仍在活躍的不足一半。| Nature News

“2010年”組的數(shù)據(jù)顯示，10年過去，性別差距有所縮小。發(fā)表首篇論文9年后，約41%的女性、42%的男性學(xué)者仍然活躍在學(xué)術(shù)界。此外，不同學(xué)科領(lǐng)域的情況存在差異，物理學(xué)、數(shù)學(xué)、工程學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等“數(shù)學(xué)密集型”學(xué)科的性別差距較小。例如在物理學(xué)領(lǐng)域，女性學(xué)者在10年后退出率約為48%，與男性的47%相差無幾。論文作者指出，這些學(xué)科女性占比不足，存在明顯的性別選擇效應(yīng)，那些能夠成功發(fā)表論文的女性往往更能“幸存”下來。但在另一些領(lǐng)域，特別是生命科學(xué)學(xué)科，性別差距明顯：生物學(xué)領(lǐng)域的女性學(xué)者10年退出率達(dá)58%，男性則為49%。

比起一直走路，走走停停的減肥效果更好

有恒心是好事，但鍛煉時(shí)的跑步速度或許不必持之以“恒”。10月16日發(fā)表于Proceedings of the Royal Society B的一項(xiàng)研究表明，爬樓梯或散步時(shí)走走停停，要比連續(xù)進(jìn)行同等活動(dòng)多消耗20%至60%的熱量，鍛煉效果更好。

圖片來源：Pixabay/CC0 Public Domain

研究人員招募了10名志愿者，要求他們分別以不同速度行走（1.39 m/s）或爬樓梯（0.20 m/s、0.25 m/s、0.36 m/s），時(shí)長從10秒到4分鐘不等。研究人員讓志愿者佩戴呼吸面罩，監(jiān)測(cè)他們?cè)谶@一過程中的氧氣攝入量，據(jù)此估算熱量消耗。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相同距離下，多次走走停停要比持續(xù)行走多消耗20%至60%的熱量。每次步行開始時(shí)，需要消耗更多熱量來熱身和“啟動(dòng)”，而在步行持續(xù)一段時(shí)間后，身體進(jìn)入一種代謝穩(wěn)態(tài)，在這種狀態(tài)下，心率穩(wěn)定，體內(nèi)能量的生產(chǎn)和消耗保持平衡，運(yùn)動(dòng)效率也更高。論文作者、意大利米蘭大學(xué)研究員Francesco Luciano表示：“當(dāng)我們走走停停時(shí)，就會(huì)消耗更多熱量和氧氣來走完相同距離。這就像一輛汽車，‘起步’要比‘巡航’消耗更多燃料?！?/p>

這項(xiàng)研究進(jìn)一步證實(shí)了短距離散步、爬樓梯有益健康的觀點(diǎn)，特別是，或許可以解釋為什么即使久坐不動(dòng)，碎片化的短時(shí)鍛煉同樣能收到很好效果。新研究還將有助于為行動(dòng)不便、難以長時(shí)間鍛煉的人（如肥胖癥患者或中風(fēng)患者）制訂康復(fù)計(jì)劃。

借助AI發(fā)現(xiàn)大量全新RNA病毒

10月9日發(fā)表于Cell的一項(xiàng)研究報(bào)告了全球范圍180個(gè)超群、16萬余種的RNA病毒發(fā)現(xiàn)，大幅擴(kuò)展全球RNA病毒的多樣性。該研究將人工智能技術(shù)應(yīng)用于病毒鑒定，發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)研究方法未能發(fā)現(xiàn)的病毒“暗物質(zhì)”，探索了病毒學(xué)研究的新路徑。

最早，人們通過分離培養(yǎng)病毒，在顯微鏡下觀察確認(rèn)病毒的存在。隨著生命組學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家們能夠利用測(cè)序技術(shù)，比較未知病毒和已知病毒核酸序列的相似性，識(shí)別和鑒定新病毒。這種方法十分依賴對(duì)病毒的既有認(rèn)知。然而，RNA病毒是一種高度分化、種類繁多且容易變異的病毒，尤其在面對(duì)缺乏同源性或同源性極低的“暗物質(zhì)病毒”時(shí)，這種序列同源性比對(duì)的方法很容易失靈。

在該研究中，團(tuán)隊(duì)采用的核心算法LucaProt是一種能夠深度學(xué)習(xí)的Transformer模型，在大量學(xué)習(xí)病毒和非病毒基因組序列后，可以自主形成一套關(guān)于病毒的判斷標(biāo)準(zhǔn)，從而在大量的RNA測(cè)序數(shù)據(jù)集中挖掘出病毒序列。在測(cè)試中，LucaProt表現(xiàn)出極高的準(zhǔn)確性和特異性，假陽性率為0.014%，假陰性率為1.72%。在與其他病毒挖掘工具的對(duì)比中，它也在處理較長序列的方面展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。LucaProt模型已在論文中開源。

使用人工智能對(duì)全球病毒圈深度挖掘并分類 | 中山大學(xué)

利用這套算法，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)來自全球生物環(huán)境樣本的10,487份RNA測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行病毒挖掘，發(fā)現(xiàn)了超過51萬條病毒基因組，代表超過16萬個(gè)潛在病毒種及180個(gè)RNA病毒超群（相當(dāng)于門或綱的分類級(jí)別），使RNA病毒超群數(shù)量擴(kuò)容約9倍。其中23個(gè)超群無法通過序列同源方法識(shí)別。

論文作者、中山大學(xué)醫(yī)學(xué)院施莽教授說：“人工智能的算法模型能夠挖掘出我們之前忽略或根本不知道的病毒，這種能力在疾病防控和新病原的快速識(shí)別中尤為重要。特別是在疫情暴發(fā)時(shí)，人工智能的速度和精度可以幫助科學(xué)家更快地鎖定潛在病原體?！?/p>

通過進(jìn)一步分析，團(tuán)隊(duì)報(bào)告了迄今最長的RNA病毒基因組，長度達(dá)到47250個(gè)核苷酸，并發(fā)現(xiàn)了超出以往認(rèn)知的基因組結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)出RNA病毒基因組進(jìn)化的靈活性。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還識(shí)別到多種病毒功能蛋白，特別是與細(xì)菌相關(guān)的功能蛋白，進(jìn)一步表明還有更多類型的RNA噬菌體亟待探索。

施莽表示，研究展示了病毒多樣性的深度，但廣度仍有待更多樣本的補(bǔ)充。病毒的多樣性遠(yuǎn)超人類想象，目前所看到的仍是“冰山一角”。希望未來繼續(xù)通過跨領(lǐng)域科研合作，充分利用云計(jì)算和人工智能的優(yōu)勢(shì)，解決生命科學(xué)領(lǐng)域的重要問題。

站立并不能抵消久坐風(fēng)險(xiǎn)，反而對(duì)循環(huán)系統(tǒng)有害

“久坐傷身”已被越來越多的研究佐證，并成為一種流行觀念。“站立辦公”應(yīng)運(yùn)而生，被視為對(duì)抗久坐危害的一種有效手段，受到許多人的青睞。但一項(xiàng)新研究表明，這種努力或許是徒勞的——長遠(yuǎn)來看，用“久站”代替“久坐”并不能改善心血管健康，反而有可能導(dǎo)致靜脈曲張、深靜脈血栓等循環(huán)系統(tǒng)問題。相關(guān)論文10月16日發(fā)表于International Journal of Epidemiology。

研究人員利用英國生物樣本庫（UK Biobank）數(shù)據(jù)，納入83013名成年人（平均年齡61.3歲，女性占比55.6%），通過可穿戴式加速度計(jì)評(píng)估他們?cè)?天內(nèi)坐著和站著的時(shí)間，并通過平均為期6.9年的隨訪，追蹤參與者的健康情況。結(jié)果表明，在隨訪期間，共發(fā)生6829例心血管疾病（冠心病、心力衰竭和中風(fēng)）、2042例直立性循環(huán)疾?。ㄖ绷⑿缘脱獕骸㈧o脈曲張、慢性靜脈功能不全和靜脈潰瘍）。研究使用Cox回歸模型和限制性立方樣條（RCS）來評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)比（hazard ratios，HR），并通過Fine-Gray檢驗(yàn)解釋競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)。

分析表明，站立時(shí)長與心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)無關(guān)，但平均每天站立超過2小時(shí)與直立性循環(huán)疾病風(fēng)險(xiǎn)上升有關(guān)；平均每天久坐超過10小時(shí)與直立性循環(huán)疾病和心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)上升均相關(guān)；長時(shí)間保持靜息狀態(tài)（包括久坐和久站）有害健康，這主要是久坐導(dǎo)致的。

“關(guān)鍵在于，久站不會(huì)抵消久坐帶來的危害，反而會(huì)損害循環(huán)系統(tǒng)健康?！闭撐淖髡進(jìn)atthew Ahmadi表示，“對(duì)于經(jīng)常久坐的人來說，定期鍛煉、時(shí)不時(shí)動(dòng)一動(dòng)，可能是降低心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的更好辦法?！盇hmadi此前的一項(xiàng)研究表明，即使是那些每天久坐超過11小時(shí)的人們，每天進(jìn)行6分鐘的劇烈運(yùn)動(dòng)，或者30分鐘的中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，也能顯著降低心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)。

踢足球或有助于囚犯改造

《自然-人類行為》10月14日發(fā)表的一篇論文指出，踢足球可能有助于囚犯改善獄中行為和在出獄后重新融入社會(huì)，這項(xiàng)研究結(jié)果為如何降低再犯罪率帶來了新見解。

一個(gè)被稱為“結(jié)對(duì)項(xiàng)目”的計(jì)劃為入獄者組織基于足球的活動(dòng)，旨在改善他們的身心健康。該計(jì)劃由英國發(fā)起，同時(shí)也在美國、意大利、澳大利亞和南非實(shí)施?！敖Y(jié)對(duì)項(xiàng)目”力圖幫助囚犯獲得技能，例如建立關(guān)系和自控，以便在獲釋后重返社會(huì)。該計(jì)劃將監(jiān)獄與當(dāng)?shù)氐淖闱蚓銟凡浚òㄓ睦锲肿闱蚓銟凡?、曼?lián)足球俱樂部和切爾西足球俱樂部）結(jié)對(duì)。但這一計(jì)劃能否改善囚犯在服刑期間的行為、降低獲釋后的犯罪率或增加刑滿釋放人員的就業(yè)機(jī)會(huì)，目前尚不清楚。

為調(diào)查結(jié)對(duì)項(xiàng)目的效果，英國牛津大學(xué)的Martha Newson和同事分析了45個(gè)英國監(jiān)獄中服刑者的行為。他們比較了676名該項(xiàng)目參與者與1874名未參與者的表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)參與項(xiàng)目通常能減少囚犯的違規(guī)行為，并整體改善他們的表現(xiàn)。研究者還調(diào)研了1797名雇主，了解哪些因素會(huì)影響他們雇傭有前科者的意愿。研究者發(fā)現(xiàn)，人們更愿意雇傭那些完成過“結(jié)對(duì)項(xiàng)目”等教育項(xiàng)目的有前科者。

這些發(fā)現(xiàn)表明，足球或可提供機(jī)會(huì)來培養(yǎng)社會(huì)連接，幫助改造和支持囚犯重返社會(huì)。但作者指出，這一項(xiàng)目的成果可能取決于服刑人員的態(tài)度。（中國科學(xué)報(bào)）

貓能將人類語言和圖像配對(duì)

德國哲學(xué)家卡西爾在《人論》中指出，從人類文化的角度來看，“符號(hào)化的思維和符號(hào)化的行為是人類生活最富代表性的特征”，可以把人定義為符號(hào)的動(dòng)物?，F(xiàn)代語言學(xué)奠基人索緒爾認(rèn)為，語言就是一種符號(hào)系統(tǒng)。誠然，當(dāng)我們念出一個(gè)名字，轉(zhuǎn)瞬即逝的聲波被意指梳理成經(jīng)驗(yàn)世界的羅網(wǎng)，想象與希望由此展開。而一項(xiàng)新研究表明，貓也擁有這種把語言和事物對(duì)應(yīng)起來的能力——無需特意提示或獎(jiǎng)勵(lì)，它們就能將圖像和人類語言配對(duì)。貓咪或許比人類想象的要更關(guān)心我們?cè)谡f什么。

在新研究中，31只成年貓咪接受了專為人類嬰兒設(shè)計(jì)的單詞測(cè)試：研究人員向貓咪循環(huán)展示兩段卡通動(dòng)畫，同時(shí)反復(fù)播放無意義的虛構(gòu)單詞音頻——一段動(dòng)畫伴隨著“keraru”，另一段則伴隨著“parumo”，直到它們感到無聊，將視線移開。休息一會(huì)兒后，貓咪再次來到電腦屏幕前，觀看動(dòng)畫——只不過，這次部分動(dòng)畫配有相反的單詞音頻。在聽到“錯(cuò)誤”的單詞后，貓咪顯得很困惑：它們平均會(huì)多花33%的時(shí)間盯著屏幕，部分貓咪甚至出現(xiàn)了瞳孔放大的跡象。研究認(rèn)為這表明它們已經(jīng)將單詞和圖像聯(lián)系起來。

實(shí)驗(yàn)示意圖 | Scientific Reports

令人驚訝的是，大多數(shù)貓咪僅通過2輪觀看（每輪單詞重復(fù)播放4遍，動(dòng)畫展示9秒）就學(xué)會(huì)了這種關(guān)聯(lián)，而14個(gè)月大的人類嬰兒需要4輪（每輪單詞播放7遍，動(dòng)畫展示15秒）才能學(xué)會(huì)。不過有關(guān)專家表示，研究結(jié)果并不一定意味著人類嬰兒學(xué)習(xí)單詞的速度遜于貓咪。兩者在測(cè)試方法上存在差異，例如，貓聽到的是主人用夸張的語調(diào)說出的三音節(jié)單詞，而嬰兒聽到的是陌生聲音用各種語調(diào)說出的單音節(jié)單詞。

研究人員表示，盡管新研究結(jié)果無法與其他動(dòng)物研究結(jié)果直接比較，但貓確實(shí)能夠?qū)娜祟惸抢锫牭降膯卧~與周圍的物體聯(lián)系起來——即使沒有任何基于獎(jiǎng)勵(lì)的訓(xùn)練，就像人類嬰兒學(xué)習(xí)語言一樣。相關(guān)論文10月4日發(fā)表于Scientific Reports。

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