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5月29日外媒科学网站摘要:为什么孩子更容易学习语言

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5月29日(星期三)消息,国外知名科学网站的主要内容如下:

《自然》网站(www.nature.com)

1、AI革命正在向机器人袭来:AI将如何改变机器人?

目前,具备常识、能在家里和工作场所帮忙的类人机器人少之又少,令人失望。但人工智能(AI)的快速发展可能会填补这一空白。

从OpenAI到谷歌DeepMind,几乎所有拥有人工智能技术的大型科技公司都在努力将为聊天机器人提供动力的通用学习算法引入到机器人技术。这个想法是给机器人灌输常识性知识,让它们处理各种各样的任务。他们相信,目前正处在机器人技术的一个重大变革时刻。

与此同时,机器人也可以帮助改进人工智能。许多研究人员希望,将具体化的体验引入人工智能训练,可以让他们更接近“通用人工智能”的梦想。“通用人工智能”是在任何任务中都具有类似人类的认知能力的人工智能。一位人工智能研究员表示,通往真正智能的最后一步必须是物理智能。

尽管许多研究人员对最新人工智能注入到机器人技术感到兴奋,他们也警告称,一些更令人印象深刻的演示只是演示,通常是由渴望引起轰动的公司开展的。机器人专家表示,从演示到部署可能还有很长的路要走。

这条道路上存在很多障碍,包括收集足够的正确数据供机器人学习,处理硬件的不稳定性,以及解决安全问题等。

2、自闭症患者出现帕金森样症状的可能性是正常人的三倍

一项对25万名患有自闭症、智力障碍或两者兼而有之的患者进行的研究发现,他们出现帕金森病相关症状的风险是普通人群的三倍。

研究人员表示,这项研究是同类研究中规模最大的,这些疾病之间的联系值得进一步调查。这些发现于近日在澳大利亚墨尔本举行的国际自闭症研究学会年会上发表,尚未经过同行评议。

研究报告的合著者、美国华盛顿大学的发展神经心理学家格雷戈里·华莱士(Gregory Wallace)称,这些结果“对于我们考虑随着自闭症患者年龄的增长我们应该筛查或寻找什么非常重要”。

《科学时报》网站(www.sciencetimes.com)

为什么孩子更容易学习语言:主要是因为神经可塑性

英国切斯特大学幼儿研究高级讲师黛比·拉文斯克罗夫特(Debbie Ravenscroft)表示,人们通常认为孩子就像海绵一样,能比成年人更快地学习技能。然而,这种想法实际上存在一些误解。

拉文斯克罗夫特解释称,儿童的认知发展与年龄密切相关。虽然孩子们在某些领域的表现可能不如成年人,但在特定情况下,他们的年轻反而成为一种优势。这种优势主要源于神经可塑性,即大脑根据经验形成和改变连接、线路和通路的能力。神经可塑性使孩子们能够快速学习或忘记常规、习惯、行动和方法。

在孩子五岁之前,神经可塑性是最强的,这使他们对大多数事物充满新奇感。拉文斯克罗夫特指出,孩子们的快速学习能力与多个因素有关,如神经可塑性、与成年人相处的经历、探索的内在动力以及所处的环境。

特别是在语言习得方面,儿童比成人更具优势。这主要是因为婴儿能适应母语中的声音和节奏。因此,孩子在四岁时就能流利而自信地说话。

这种能力还使幼儿能够轻松地学习第二甚至第三语言。

《每日科学》网站(www.sciencedaily.com)

1、古老基因让鳉鱼胚胎能在干旱中存活超过8个月

非洲青鳉鱼(African turquoise killifish)生活在津巴布韦和莫桑比克的池塘里,这些池塘在一年中只存在短暂的时间。为了度过每年的旱季,青鳉鱼的胚胎进入一种极端的假死或“滞育”状态,时间长达约8个月。现在,研究人员已经发现了使鳉鱼进化出这种极端生存状态的机制。他们在最近的《细胞》(Cell )杂志上报告称,尽管鳉鱼在不到1800万年前才进化出滞育功能,但它们是通过选择起源于4.73亿年前的古老基因来实现的。通过比较分析,研究小组发现,包括家鼠在内的其他动物在滞育期间也采用了类似的特殊基因表达模式。

论文的资深作者、美国斯坦福大学分子生物学家安妮·布鲁内(Anne Brunet)表示:“整个过程就像白天和黑夜一样——有正常状态的生命,也有滞育状态的生命,发生这种情况的方式是通过重组或重新连接一整套基因的调控区域。”

为了了解滞育进化,该研究团队首先表征了非洲青鳉鱼不同发育阶段的基因表达。他们关注的是被称为“同源基因”的基因复制,因为基因复制是新基因产生和特化的主要机制之一。总体而言,研究人员确定了6247个同源基因对,它们在滞育期间表现出特殊基因表达模式。令人惊讶的是,他们估计大多数滞育特异性基因都是“非常古老的”同源基因,起源于4.73亿多年前。

研究人员计划继续研究不同物种如何调节滞育,并深入探讨滞育和其他类型的假死期间脂质代谢的作用。

2、Rubisco酶的转基因表达可提高玉米的光合作用和抗寒性

玉米是世界上种植最广泛的作物之一,对全球粮食安全至关重要。但像其他植物一样,它的生长和产量受到Rubisco酶(核酮糖二磷酸羧化酶)活性的限制,这是一种在光合作用过程中负责碳同化的酶。

在最近发表在《实验植物学杂志》(Boyce Thompson Institute)上的一项研究中,科学家们展示了一种很有前途的方法,可以提高Rubisco酶的产量,从而改善光合作用和植物的整体生长。

该研究涉及Rubisco酶三个关键蛋白的转基因表达:Rubisco积累因子2 (Raf2)和Rubisco大小亚基。通过过度表达这些蛋白质,研究人员增加了Rubisco酶的含量,加速了碳的同化,并提高了玉米的植株高度。

有趣的是,这种转基因作物还表现出对低温胁迫的更好适应能力。低温胁迫是一种常见的环境挑战,会严重影响作物产量。研究人员观察到,这些植物在寒冷环境中保持了较高的光合速率,在压力消退后恢复得更快。

《赛特科技日报》网站(https://scitechdaily.com)

1、一种新的水泥回收方法有助于实现净零排放

英国剑桥大学的研究人员发明了一种大规模生产低排放混凝土的方法,这一突破可能会对实现净零排放产生重大影响。研究人员将这种方法称为“绝对的奇迹”,它利用电弧炉来回收水泥,而电弧炉通常用于钢铁回收。水泥是混凝土中主要的碳密集型元素。

混凝土是地球上仅次于水的第二大使用材料,其排放量约占人为二氧化碳排放总量的7.5%。在满足全球需求的同时,减少混凝土碳排放的可扩展、经济高效的方法是世界上最大的脱碳挑战之一。

剑桥大学的研究人员发现,用过的水泥是石灰助熔剂的有效替代品,石灰助熔剂在钢铁回收中用于去除杂质,通常最终成为被称为炉渣的废物。通过用旧水泥代替石灰,最终产品是可用于制造新混凝土的再生水泥。

据《自然》(Nature)杂志报道,剑桥大学研究人员开发的水泥回收方法不会给混凝土或钢铁生产增加任何重大成本,而且由于减少了对石灰助熔剂的需求,大大减少了混凝土和钢铁的碳排放。

该项目的合作伙伴最近进行的测试表明,再生水泥可以在电弧炉中大规模生产,这是首次实现这一目标。最终,如果电弧炉由可再生能源提供动力,这种方法可以生产零排放水泥。

2、研究确定能延缓大脑衰老的特定营养物质

有证据表明,营养对延缓大脑衰老很重要。最近发表在《自然衰老》(Nature Aging)杂志上的一项新研究进一步表明,特定的营养物质可能在大脑健康衰老中发挥关键作用。

这项研究招募了100名认知健康的参与者,年龄在65-75岁之间。这些参与者完成了一份调查问卷,包括人口统计信息、身体测量和身体活动。禁食后采集血浆,分析营养生物标志物。参与者还接受了认知评估和核磁共振扫描。研究结果揭示了参与者大脑衰老的两种类型——加速和慢于预期。那些大脑衰老较慢的人有明显的营养状况。

研究发现,有益的营养性血液生物标志物包括脂肪酸(戊酸、性腺酸、α-亚麻酸、二十碳五烯酸、二十碳二烯酸和木素酸)、抗氧化剂和类胡萝卜素(包括顺式叶黄素、反式叶黄素和玉米黄质)、两种形式的维生素E和胆碱的组合。这一特征与地中海饮食中的营养物质有关,此前的研究发现地中海饮食与健康的大脑衰老有关。

研究人员将继续探索这些营养成分与健康大脑衰老的关系。在未来,这些发现可能有助于开发促进大脑健康的疗法和干预措施。(刘春)

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