嗑嗑科学

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By 小西westlakeScienceEducation
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嗑嗑科学 episodes

  • E025 新春特刊|时间是幻觉吗?恐怕不是的

    我们知道,时间观念也进入了科学领地。爱因斯坦有一句名言,时间不过是根深蒂固的幻觉。真的是这样吗?恐怕今天我们不是只为了答案,我们想花点时间认真讨论下时间

    我们需要反观我们的时间观念。如同吉莱斯皮《现代性的神学起源》(张卜天 译)里面提到的——

    事实上,现代性的一个显著特征就是聚焦于我们眼前的东西,而忽视我们更深的起源。不过,普通理解所指向的却是一个并不普通的事实。这很值得我们注意。在以前的时代和其他地方,人们都是通过其土地或位置、种族或族群、传统或神祗来规定自己,而没有明确通过时间。

    今天的上半场,由田笑源帮我们我们梳理文明中的时间,下半场由刘黔渝聊时间的科学。好那我们开始吧,“开始“似乎就隐藏了时间概念。

    -本期嘉宾-
    刘黔渝 西湖大学朱伟实验室博士研究生
    田笑源 西湖大学2024级本科生(阿尔法书院)
    本期主持 沈是

    -时间轴-
    00:00-01:38 | 开场摘要
    01:38-04:30 | 《现代性的神学起源》中对时间观的阐述
    04:30-11:07 | 苏美尔、古巴比伦、古埃及文明的历法和时间观念
    11:07-18:36 | 介绍玛雅文明与古印度文明的循环时间观
    18:36-22:16 | 中国古代的阴阳合历
    22:16-34:13 | 理学时空观的变革:从牛顿统一天地到爱因斯坦把时间与空间纳入协变体系
    34:13-41:12 | 热力学中的时间箭头
    41:12-50:45 | 量子力学中的时间相关现象
    50:45-57:38 | 凝聚态物理中的研究中涌现相对论效应
    57:38-01:03:00 | 嘉宾推荐

    光锥示意图

    麦克斯韦妖概念图

    -嘉宾推荐-
    《追忆似水年华》马塞尔·普鲁斯特
    《万寿寺》王小波
    《星际穿越》

    -特别致谢-
    西湖大学图书馆“声空间”

    -科学审核-
    顾   铖  西湖大学朱伟实验室 博士后
    陈诗怡  浙江省高校天文社团联盟

    -封面图-
    萨尔瓦多·达利《永恒的记忆》

    -BGM-
    开场 Maurice Ravel-Bolero
    片尾 Hans Zimmer - Cornfield Chase


    -关于我们-
    《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。


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    1 hr 4 min
  • E024 蜱虫致死|一场超级抗体的发现之旅

    一种能精准高效猎杀SFTSV的人源超级抗体,或将打开应对蜱虫危害的局面。北京时间2026年1月25日,西湖大学医学院、应急医学研究中心李大鹏团队在Vita上公布了他们的发现。

    多年前,浙江舟山医院,一位年近六旬的女病人刚从生死线上被抢救回来,她因被蜱虫叮咬,感染了一种病毒。这种病的病死率高达16.2%至30%,超过当年非典(约10%)。

    “肇事者”就是严重发热伴血小板减少综合征病毒——简称SFTSV。面对如此凶险的病毒,全球至今无疫苗、无特效药,只能眼睁睁看着重症患者陷入多器官衰竭。针对重症患者,目前最关键的治疗手段是在ICU进行血浆置换,费用高昂。

    所幸,经过12天的救治,这位女士最终战胜了病毒。理论上,她的体内已经存在针对SFTSV的抗体。这是一次个体对病毒的胜利,那么个体的“经验”,能否被更多人共享?

    这是一个复杂的科学问题,寻找康复者体内的高效抗体无异于大海捞针。

    -本期嘉宾-
    李大鹏 西湖大学疫苗学与免疫治疗实验室 特聘研究员
    毕津豪 西湖大学疫苗学与免疫治疗实验室 助理研究员
    本期主持 沈是

    -时间轴-
    00:44 研究缘起
    7:07  关于蜱虫
    17:25 抗体
    21:51 舟山群岛的特殊病例
    24:00 万里挑一:锁定超级抗体
    32:44  ZS1C5抗体的工作机制
    39:30  疫苗开发的可能性
    45:41  嘉宾推荐


    -科学解释-
    李大鹏团队从SFTSV康复者的PBMCs细胞中,发现了纳摩尔级别中和活性的强效抗体ZS1C5。该抗体可牢牢锁定病毒糖蛋白Gn亚基的Ⅰ和Ⅲ结构域,并在病毒复制周期的任何阶段发挥中和活性。ZS1C5可在小鼠感染10倍半数致死剂量后2天实现单针100%保护,可实现恒河猴感染模型单针给药72h完全清除外周血病毒血症。利用人工智能驱动的结构生物学模型与健康人群队列BCR数据可知,ZS1C5样抗体可普遍由人体免疫系统产生,具备疫苗靶点设计与开发的潜力。

    -嘉宾推荐-
    《血疫》迈克尔·乌彭达尔
    《罗马》迈克尔·艾普特、艾伦·寇尔特
    《静静的顿河》肖洛霍夫

    -音乐-
    开场 坂本龙一  aqua
    结尾 Theodore Kuchar,National Symphony Orchestra of Ukraine - Gadfly, Suite Op.97aIntroduction

    -特别感谢-
    西湖大学图书馆“声空间”提供的支持

    -关于我们-
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    53 min
  • E023 海岛、雪山、薛定谔讨厌的猫、爱因斯坦想不通的问题|量子百年史话

    很少有人知道,薛定谔的猫,最初是薛定谔提出来质疑量子叠加态的。宏观世界的猫,怎么可能是既死且活呢?同样,微观世界的粒子,怎么能处在两种状态的叠加?

    就连爱因斯坦至死也不愿相信,量子世界的底层是概率性的,并留下那句名言——无论如何,我相信老头子不掷骰子。

    量子力学的问世,石破天惊,甚至让亲手创造它的顶级大脑都心生迷惑。作为生活在21世纪的人类,我们有必要知道,发生在100年前的这场思想变革。尽管“量子力学”已经进入我们的流行语言——“遇事不决,量子力学”,但我们又能对量子力学说出多少呢?

    蓦然回首,人类才发现,微观世界的法则,并不是宏观世界的缩小版本。2025年是量子力学一百周年,本期《嗑嗑科学》,我们聊了聊量子力学的起点,聊了聊量子力学在100年前如何颠覆原有世界观。

    这也是2025年《嗑嗑科学》的最后一期内容,我们明年见。

    本期嘉宾

    吴从军  西湖大学物理学讲席教授
    严   正  西湖大学量子多体计算实验室 特聘研究员
    刘洪光  西湖大学量子引力实验室 特聘研究员

    ——时间轴——
    02:00 – 07:14 纪念活动与历史脉络
    07:14 – 22:57 《哥本哈根》、量子概念的起点、马赛克的世界
    22:57 – 29:30 玻尔的“移花接木”
    29:30 – 31:23 海森堡的海岛与矩阵力学诞生
    31:23 – 45:08 实证主义和量子世界的魔法时刻
    45:08 – 52:25 薛定谔不懂薛定谔方程
    52:25 – 01:07:10 爱因斯坦到死没有想明白的是什么?
    01:07:10 – 01:24:30 当量子场论精确到令人惊悚的程度
    01:24:30 – 01:28:49 嘉宾推荐

    ——播客中涉及的部分概念——

    量子物理学中物理量(如能量、角动量)存在的最小离散单元。在现代物理图景中,"量子"一词更常指代量子场论中的激发态:例如光子是电磁场的量子,电子是电子场的量子。该概念打破了经典物理中能量连续变化的观念,引入了叠加态、纠缠、概率性等核心特征。

    波动力学

    量子力学的一种表述形式,由薛定谔于1926年建立。它侧重于粒子的波动性,使用波函数来描述微观系统的量子态,其演化遵循薛定谔方程。虽然它在数学上与海森堡的矩阵力学完全等价,但其提供的连续时空图像使其在物理直觉上更易于被接受和应用。

    不确定性原理

    由海森堡于1927年提出的基本原理,揭示了微观世界的内禀属性:一对共轭物理量(如位置与动量)无法被同时精确确定。公式:ΔxΔp≥h/4π = ℏ/2。 这并非仅仅源于测量仪器的干扰,而是波粒二象性的推论。位置越确定,动量波函数的分布就越弥散,反之亦然。

    康普顿波长

    连接量子力学与狭义相对论的关键尺度,定义为 λ=h/(mc)。它表征了“单粒子”概念失效的边界。当测量精度 Δx 试图小于此长度时,根据不确定性原理引发的能量涨落将超过mc^2,足以从真空中激发出正反粒子对。此时,必须要用量子场论(多粒子体系)来描述物理过程。

    史瓦西半径

    广义相对论中描述黑洞特征的临界半径,公式为 R_s=2Gm/c^2 。任何质量m如果被压缩到该半径以内,其表面引力将强到连光都无法逃逸,从而形成黑洞(事件视界)。在微观物理讨论中,它代表了引力效应不可忽视的尺度。

    普朗克质量 

    自然界中量子力学(ℏ)、相对论(c)和引力(G)完美平衡的特征质量,约为 2.18×10^(−8)kg(约等于一颗跳蚤卵的质量)。尽管这个质量在宏观看来很小,但相对于基本粒子(如质子质量约 1.67 × 10^(-27) kg)而言是巨大的,这暗示了在粒子物理常规能量下引力效应为何可以忽略不计。

    物理意义:当一个基本粒子的质量达到普朗克质量时,其康普顿波长(量子不确定性范围)将正好等于其史瓦西半径(引力视界范围)。这意味着我们既有的“基本粒子”与“微观黑洞”概念在此处变得模糊并交汇,标志了量子引力理论的探索起点。

    ——嘉宾推荐——
    《量子物理如何改变世界》卡洛·罗韦利
    《宇宙的琴弦》布赖恩·格林
    《皇帝的新脑》罗杰·彭罗斯
    《纠缠态:物理世界第一迷》阿米尔·艾克塞尔

    ——BGM——
    Raphaël Beau - Larrons en foire
    Seiji Ozawa,Berliner Philharmoniker - Piano Concerto No.2 in G minor, Op.161. Andantino

    ——致谢——
    特别感谢西湖大学图书馆提供的“声空间”支持。

    ——关于我们——
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    1 hr 30 min
  • E022 零基础也能做科研了吗?|当AI介入蛋白质研究

    1953年2月28日,第一个DNA双螺旋结构的分子模型诞生。当我们用基因序列ATCG来理解生命,生命研究也就进入了编码时代,这似乎为如今的AI时代做好了伏笔。

    中心法则告诉我们,一般情况下,遗传信息通过DNA复制、转录为RNA、再翻译为蛋白质的氨基酸序列进行传递。也就是说,蛋白质作为千姿百态的生命微观“机器”,从基因序列到氨基酸序列就是组装的“生产指令”。

    如今,生物学家在过去几十年积累的工作,正在被AI学习。从序列到蛋白质结构再到功能,似乎并不是AI能不能的问题,而变成了数据够不够的问题。

    海量的数据如同一顿乱拳,在这场蛋白质研究革命中,未来还有“人的创造力”的位置吗?我们邀请了三位一线研究者,有人是纯开发者背景,已经做出了蛋白质大模型工具;有人是利用AI改进对蛋白质改造的效率;有人是从头设计一个自然界原本不存在的蛋白质。

    —致谢—

    特别感谢西湖大学图书馆对本次节目的场地支持。

    同时感谢兰拓相机租赁对本期器材的支持。

    —本期嘉宾—

    何   燕 西湖大学常兴实验室 博士后
    朱璟熠 西湖大学卢培龙实验室 博士、访问学者
    粟   锦 西湖大学原发杰实验室 博士生

    —时间轴—

    01:50-04:10 蛋白质研究基础科普
    04:10-07:51 蛋白质大模型可以做到什么?
    07:51-27:30 AI蛋白质研究技术发展历程
    27:30-38:19 蛋白质大模型训练原理
    38:19-01:03:32 应用案例:利用工具挖掘新型尿嘧啶 DNA 糖基化酶、从头设计跨膜荧光蛋白
    01:03:32-01:07:30 AI将加速蛋白质技术应用
    01:07:30-01:12:55 技术瓶颈
    01:12:55-01:16:28 嘉宾推荐

    —高频词—

    研究主体:蛋白质、AI(人工智能)、蛋白质序列、蛋白质结构、蛋白质功能、基因编辑、蛋白质从头设计、跨膜蛋白、荧光蛋白

    核心人物 / 团队:戴维・贝克(David Baker)、西湖大学(卢培龙实验室、原发杰实验室、常兴老师实验室)、 Deepmind

    关键工具 / 系统:Protrek 系统、Rosetta(罗塞塔)、ESM2、AlphaFold(AlphaFold 1/2)、CAST(蛋白质结构预测竞赛)、BindCraft(设计工具)

    应用场景:药物开发(抗体、胰岛素)、基因编辑工具(TDG、先导编辑器 PE)、生物传感、临床应用、宏基因组挖掘

    核心问题:蛋白质折叠、多模态检索(序列-结构-功能)、数据瓶颈、多位点突变预测、动态结构设计

    —推荐资源—

    ProTrek
    search-protrek.com

    The Heroes of CRISPR
    https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0092867415017055

    The Bitter Lesson
    https://www.cs.utexas.edu/~eunsol/courses/data/bitter_lesson.pdf

    The Baker Lab Podcast
    https://www.bakerlab.org/podcast/

    —封面图—
    人工设计的荧光跨膜蛋白(via 卢培龙实验室)

    —BGM—
    Whispered Dreams
    Eternity And A Day. Eleni Karaindrou

    ————
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    1 hr 17 min
  • E021 宇宙测绘指南|人类会被困在太阳系吗?

    大航海时代,在星辰的指引下,人类似乎已经征服了大海。未来,我们也有可能像征服大海一样,漫游星际吗?

    我们对空间的观念更深蒂固,甚至我们也把时间也想像成空间一样的维度。这一期,我们将简单盘点人类是如何从测量地球大小开始,逐步测量宇宙。渺小的人类,居然可以测量如此宏大,这背后还离不开宇宙对我们的“幸运馈赠”。

    我们居然猜测出了宇宙的起点,也预测出了宇宙的未来,我们为什么要知道这些?而什么是真正的浩瀚,甚至是那种被困于宇宙的绝望感,也许我们还未曾能全然感受过。

    本期嘉宾
    田笑源
    西湖大学2024级本科生(阿尔法书院)、天文社负责人
    本期主持 沈是

    特别感谢
    林春博、潘星成等友人的校对和勘误

    ————————————————

    时间轴
    00:08-00:45:
    开场提要。
    01:14-03:13:
    田同学说明本期话题选定缘由,指出天文学中的距离单位(秒差距、光年)与日常距离单位的差异。
    03:13-06:58:
    探讨古希腊对地球形状和尺寸的认知,亚里士多德通过月食推断地球为圆形,埃拉托色尼通过两城太阳高度角和距离测算出地球周长与半径;还提及古希腊人用几何学测算地月、地日距离,阿利斯塔克相关研究及估算的地月距离(45 万千米,现代精确值 38.4 万千米)。
    06:58-12:58:
    对话延伸到古希腊几何学的深远影响,托勒密的天球架构理论,以及阿里斯塔克斯最早提出日心说却未被认可的情况。
    12:58-19:54:
    讲述哈雷提出通过金星凌日测算地日距离的方法,金星凌日的时间周期;1761 年英法战争下各国的观测行动,法国科学家勒让蒂尔因战争和阴天错失两次观测机会的悲惨经历,以及金星凌日观测开创国际合作先例。
    19:54-24:45:
    1769 年库克船长赴塔希提观测金星凌日的任务,其顺带勘测新西兰、发现澳洲东海岸的经历;拉朗德汇聚全球数据算出地日距离,引出天文单位(1.5×10^8 千米)的定义。
    24:45-28:54:
    视差概念,19 世纪贝塞尔用三角视差法测算出天鹅座 61 距离地球 10.4 光年,同时说明该方法受限于角度精度,对几万光年外天体测量误差极大。
    28:54-38:29:
    摄影术与天文观测的结合,进而引出标准烛光法,介绍造父变星的特性,列维特提出的造父变星光变周期与绝对亮度成正比的定律,以及该方法将观测尺度拓展到 4000 万光年(现可达数亿光年)的意义。
    38:29-42:42:
    哈勃定律,勒梅特发现宇宙膨胀,哈勃证实星系退行速度与距离成正比,后发现宇宙加速膨胀;通过红移测算星系退行速度,再结合哈勃常数推算距离,还提及哈勃当初测算的哈勃常数(500 千米 / 秒 / 百万秒差距)与现代值(70 千米 / 秒 / 百万秒差距)的误差。
    42:42-51:16:
    宇宙加速膨胀的模型,宇宙大爆炸理论的起源(霍伊尔最初为嘲讽提出 “Big Bang”),宇宙无中心的观点(如膨胀气球的比喻),以及宇宙视界、可观测宇宙范围因膨胀而受限的情况,解释宇宙年龄 137 亿年但可观测边界达 465 亿光年的原因。
    51:16-54:37:
    人类难以抵达宇宙遥远区域,结合《2001 太空漫游》谈宇宙探索的绝望感与束缚感;还探讨了宇宙起源的哲学层面,提及霍金关于宇宙大爆炸前无时间、上帝无时间造宇宙的观点。
    54:45-59:20:推荐霍尔斯特的《行星组曲》(致敬开普勒,含 7 个行星乐章)和道格拉斯・亚当斯的《银河系漫游指南》。

    埃拉托色尼的测量原理

    三角视差法测量原理↑

    用标准烛光测量距离的原理↑

    金星凌日测量地日距离原理↑

    金星凌日测量地日距离原理↑

    造父变星绝对星等与距离的关系(拟合曲线)↑

    1769年金星凌日观测范围↑

    “奋进”号随船画师帕金森笔下的波利尼西亚土著形象↑

    为观测金星凌日而设计的计时器↑

    库克船长驾驶“奋进”号驶离澳大利亚↑

    勒维特成为一名“哈佛计算员”↑

    哈勃定律↑

    宇宙大爆炸和物质形成的大致示意↑

    ——————

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    1 hr 3 min
  • E020 内卷的反义词是进化|如何避免大学变成“高四”

    本期嘉宾 陈虹宇教授 西湖大学理学院博士生导师、校长助理、本科生书院院长

    本期主持 沈是
    ————————

    “内卷”(involution)这个词是从“进化”(evolution)衍生而来,可以说是进化的反义词。在这个视角下,我们和陈虹宇教授聊了聊本科生教育和学习方法。

    如同进化,生命自然有着向善发展的动力,我们如何能保护这种原初的力量?

    00:00-01:42

    内容提要

    01:43-05:12

    陈宏宇教授介绍西湖大学本科生配备博士生导师,自己通过不定期早餐会与学生互动。学生先吃完饭,博士生先分享近期工作、科研卡点、解决方案与进展,本科生参与其中。核心要求:禁止依赖 PPT,需脱口而出项目核心,倒逼学生真正思考问题而非堆砌数据。

    05:13-10:23

    高中多为被动学习(“戳一下跳一下”,仅完成指定任务,不主动拓展),大学科研需 100% 主动学习(主动查资料、整理知识)。

    大学需培养的关键素质:自我管理能力、主动发现并弥补自身弱点的意识。

    教育理念:大学不应是 “高四”,对多数学生放手,对少数需要帮助的学生重点投入,避免家校过度捆绑优秀学生。

    10:24-15:28

    教育工作者的责任是不抹杀孩子的主动学习意愿,西湖大学通过通识教育给学生探索热爱的机会。

    区分内卷与外卷:内卷是有限生态位下的内部消耗,外卷是拓展新生态位的进化式发展,鼓励学生百花齐放。

    教育应像 “接生” 而非 “修剪园艺”,避免过度干预,尊重孩子的天然发展趋向,中国教育体制虽公平但易让学生趋同。

    15:29-18:20

    鼓励学生提问,课题组博士生参与科普的比例高,科普能反哺科研,提升复杂问题的解释能力。

    科研中发现问题的过程本身具有价值,答辩时清晰解释复杂问题是重要的培养成果。

    18:21-27:03

    初中时是真正的 “差生”(初三班级 49 名,倒数第 7),因母亲的激将法,在初三新开设的化学课中找到自信,后续化学成绩一直顶尖。

    高中参加化学竞赛,自学大学化学课程,在家搭建简易实验室,沉迷化学实验。

    初高中暑假做过多份临时工(拉车、做节日灯、管粮仓等),赚钱购买化学药品,这些经历让他在人生低谷时明确方向,坚定做科学家的目标。

    27:04-34:21

    现在孩子缺乏生活体验,建议通过做家务、农田劳作、与陌生人交流等方式,让孩子感受生活,明确自身需求。

    自驱力的关键:主动做不擅长的事(跳出舒适区),接受初期的不完美,从反复尝试中积累能力。

    家长需让孩子承担行为后果,避免过度保护,否则会丧失主动学习的动力。

    34:22-38:41

    孩子不会做选择是因为人生阅历不足,家长可引导孩子采访亲友、观察快递员等,低成本积累社会阅历。

    现在孩子虽有更多出国、线上阅历,但缺乏市井生活体验,可通过简单的观察与交流弥补。

    38:42-43:51

    学习是基因携带的生存本能,人在掌握技能、获得微小进步时会产生乐趣,进而驱动持续学习。

    举例:孩子主动练篮球是因为享受进步的乐趣,这种动力可平移到其他学习场景,家长应避免打断孩子的自主探索。

    43:52-52:37

    费曼学习法的关键:消化知识后用自己的语言清晰表达,而非死记硬背,要 “无招胜有招”。

    实践方法:给自己发微信语音讲解知识,直到自己听着不尴尬,以此锻炼逻辑梳理与表达能力。

    创新力与费曼学习法的关联:沉下心分析问题、梳理脉络,才能在繁杂信息中找到创新空隙,避免过早否定可能性。

    52:38-55:00

    对报考西湖大学的同学:明确自己的热爱,理性表达愿望与理想,而非被动听从他人安排。

    对家长:给孩子更多体验人生的机会,增厚人生厚度与宽度,少讲空洞道理,让孩子在实践中感悟。

    对年轻人:从采访家人、做感兴趣的小事开始培养主动学习能力,在完成小事中收获快感,为未来积累动力。

    ——————

    陈虹宇教授,本科毕业于中国科学技术大学;2004年在耶鲁大学获得博士学位;2005年起在康奈尔大学从事博士后研究。2006年加入新加坡南洋理工大学任助理教授;2011年升为终身教职副教授;历任化学系副主任、数理学院副院长、理学部副主任 。2016年加入南京工业大学,任先进化学制造研究院任执行院长。2021年7月加入西湖大学,任理学院教授、校长助理、本科生书院院长。

    陈虹宇主页:www.westlake.edu.cn/faculty/hongyu-chen.html

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    56 min
  • E019 和大脑研究者聊孤独|做人太久了,反而忘记如何做好一只动物

    这是最好的时代,这是最坏的时代。这是热闹的时代,这是孤独的时代。海子说,孤独不可言说。或者就像沉默,当我们讨论沉默时,沉默已经被打破。人,生而孤独吗?


    本期嘉宾 刘鼎
    刘鼎,河南郑州人,本科毕业于河南大学。博士毕业于中科院神经科学研究所,博士期间探究了“工作记忆”(working memory)编码的神经机制。随后赴哈佛大学Catherine Dulac和Nao Uchida实验室进行博士后训练,长期聚焦于解析“社交本能行为”的神经基础。曾获得吴瑞奖学金、中科院院长特别奖、HHMI Jane Coffin Childs Postdoctoral Fellowship等荣誉。2025年8月,刘鼎加入西湖大学生命科学学院,组建“社交神经网络”实验室。

    主持 | 沈是
    封面 | 电影《一一》海报
    音乐 | 柴可夫斯基《十月·秋之歌》、巴赫《咏叹调BMV156》

     
    -时间轴-

    开场与基础话题引入
    • 00:00-00:10 现代人困境:长期作为 “人” 生活,反而逐渐丧失了部分动物本能。

    • 01:18 嘉宾刘鼎老师(西湖大学生命科学学院)自我介绍。

    • 02:06-03:53 讨论线上与线下聊天的差异,核心是现有技术下线上无法实现真正的眼神交流,同时提到人与人之间对眼神交流的接受度存在差异。

    孤独的本质与跨物种属性
    • 03:53-06:26 引入刘鼎老师发表在《Nature》上的孤独研究,结合哲学家观点(马克思、亚里士多德),强调人的社会性本质,人是社会关系的总和。

    • 06:26-08:49 阐述社交是跨物种的基本需求:社交剥夺会导致人类和动物出现精神、躯体问题,甚至增加提前死亡风险,其危害等同于每天抽 15 根烟;短期社交隔离是危险报警信号,长期则会引发健康问题,这可能成为未来公共健康新课题。

    孤独的神经机制与研究技术
    • 08:49-09:36 提及人类对孤独的排斥文化(儒家文化倾向集体,“孤寡” 等词带有负面含义),以及网友对孤独的 10 级评级。

    • 10:27-13:24 介绍 “社交反弹” 现象(类似睡眠反弹),说明大脑中存在 “社交时钟”;研究发现下丘脑两类功能互补的神经元,分别驱动社交和抑制社交,且该脑区在脊椎动物中结构保守。

    • 14:08-17:24 科普两项核心研究技术:微型显微镜钙成像技术(实时观测小鼠大脑电活动)、光遗传学技术(直接操控神经元以验证因果关系),并强调光遗传学是近 20 年神经生物学最重要进展之一。

    小鼠实验设计与物种共性
    • 17:44-18:54 说明实验采用 “社交剥夺” 范式:将小鼠单独关在笼子里 3-5 天(饮食作息正常),观察其社交反弹行为。

    • 18:54-20:55 发现社交隔离时小鼠会通过多进食(尤其高糖高脂食物)代偿社交需求,推测本能需求间可能存在互补关系。

    • 20:55-21:58 解释人与小鼠的演化关联性:同为哺乳动物,因哺乳和养育后代的需求,幼年与亲代的联系导致社交成为本能。

    社交质量的关键因素与全脑参与
    • 24:59-26:27 讨论原子化社会中虚拟社交的局限性:社交媒体使用越久可能越焦虑,无法提供高质量社交,聊到 “社交图灵测试” 概念。

    • 27:02-30:53 强调触觉对社交的重要性:触觉是社交环境评估的关键,虚拟社交缺失触觉会造成问题;早期婴儿触觉发育对全脑发育至关重要,触觉在亲密关系、生命两端(出生与临终)都能提供情绪价值。

    • 32:23-33:31 指出孤独是全脑参与的状态:除下丘脑外,与负面情绪相关的脑区、触觉皮层等均会被激活;社交时则会释放多巴胺,激活正面情绪相关脑区。

    孤独的多元视角(哲学、美学、文化)
    • 33:31-36:18 结合《孤独六讲》,探讨语言与孤独的关系(语言造成隔阂),以及尼采、叔本华的观点(独处和孤独是人成为人的本质活动),提及孤独的美学价值。

    • 36:18-42:19 分享书中案例:语言不通的夫妻关系更亲密、《史记》中孤独失败者的美学象征、哪吒的伦理孤独、汪精卫的命运转折。

    • 42:19-43:48 提出匮乏感(包括社交匮乏)是人类奋斗和生存的重要动力,其驱动力强于奖赏。

    研究难点与极端孤独案例
    • 43:48-47:28 说明孤独研究的难点:无法直接与动物交流,只能通过间接指标推测其主观状态;人类研究受限于侵入性技术和基因改造的伦理问题,动物模型与人类结论的对齐是神经科学的重大课题。

    • 48:18-50:57 讨论现代社会的独处匮乏问题,提及深度无聊与创造力的关联,很多创作者会通过独处激发灵感。

    • 51:28-56:37 举例说明极端孤独的影响:作家在孤独痛苦中通过写作自我疗愈;监狱中的社交隔离会导致犯人出现幻听、幻视等精神问题;古代流放作为刑罚,利用孤独带来的痛苦惩罚犯人,同时很多诗人在流放中创作出不朽诗篇。

    现代社交困境与文化差异
    • 57:52-58:31 指出社交媒体过度使用会稀释线下真人社交,新型社交模式虽易获得但质量存疑。

    • 58:31-01:03:24 探讨 AI 与孤独:AI 可能 “学会” 孤独,但人类孤独是与生俱来的;科学革命后人类精神世界 “去魅”,个人主义崛起加剧孤独感;死亡是最极致的孤独,不同文化对死亡的态度与对孤独的认知相关。

    • 01:04:31-01:05:47 对比独居动物(如考拉、独角仙幼虫)与人类的孤独差异,推测孤独可能是人类衣食无忧后产生的高级精神需求。

    研究展望与推荐
    • 01:06:27-01:09:41 未来研究方向:进一步揭示孤独的产生机制、社交平衡点的大脑编码、遗传因素对社交需求的影响;探讨未来可能开发调控孤独的药物,以应对特殊场景(如星际旅行)的社交不足。

    • 01:10:25-01:16:42 推荐内容:书籍《苏东坡传》(林语堂著,张振玉译),赞赏苏轼的才华、科学精神与生命状态;电影《十二宫杀手》《一一》,前者探讨漫长探索中的坚持,后者揭示现代人忽略内心真实需求的困境。

    • 01:16:42-01:17:06 结尾总结,聊天是对抗孤独的一种方式。

      __________
      《嗑嗑科学》是一档由西湖大学公共事务部出品的科普播客,欢迎在评论区留下你的想法。如果你喜欢这一期节目,欢迎推荐给更多朋友。


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    1 hr 18 min
  • E018 中年雄鼠少吃蛋白质有抗衰老潜力|和郭天南教授聊蛋白质组学

    “你最好不要抗拒衰老,不然你就死定了。”如果脱口秀要吐槽一下衰老,恐怕得来上这么一句。衰老不可避免,如何老去才是一个问题。有的人先白了头,有的人先长了斑,有的人先变了心。

    而在诸多抗衰老的策略中,饮食常被提及。北京时间10月24日晚11点,西湖大学郭天南团队在《细胞》杂志发表研究,通过追踪小鼠“一生饮食日记”以及人类饮食调研,揭开了蛋白质摄入与衰老潜在的秘密——限制蛋白质摄入可能具有延缓衰老的潜力,并根据相关的小鼠实验推测,中年或是最佳窗口期。

    新观点的背后,是郭天南团队长期从事的蛋白质组学研究。作为一门新兴的学科,蛋白质组学提供了研究复杂生命活动的新视角。

    本期嘉宾 郭天南 西湖大学医学院蛋白质组复杂科学实验室 教授、特聘研究员
    本期主持 沈是

    时间轴
    02:00
    蛋白质是生命活动的“执行者”,比基因更具动态性。
    蛋白质组学通过质谱仪测量蛋白质片段的质量,结合算法推测其结构和种类。
    比喻:蛋白质识别就像通过体重识别人,精度需达到小数点后30位。

    08:00
    质谱仪将蛋白质打碎成多肽,测量其质量,通过算法还原蛋白质组成。
    蛋白质组学是多学科交叉的新兴领域,涉及生物、化学、计算等。

    12:00
    实验设计:小鼠分为高蛋白、中蛋白、低蛋白饮食组,观察41个器官的蛋白质变化。
    发现:中年雄性小鼠在低蛋白饮食下,延缓衰老效果最显著。
    提示:中年人(尤其男性)可能需要减少蛋白质摄入。

    17:00
    低蛋白饮食的小鼠体重下降,棕色脂肪活性增强,肾脏组织更年轻。
    发现DNA甲基化酶(Dnmt1)在低蛋白饮食中显著增加,可能与癌症相关。磷酸化修饰在肿瘤和衰老中起关键作用,低蛋白饮食影响其水平。

    25:00
    血液样本分析显示,小鼠的蛋白质变化与人类高度相关。
    提示:小鼠实验结果具有一定的人类参考价值。

    27:00
    甲状腺结节良恶性判断是临床难题。
    蛋白质组学结合AI算法可提高诊断准确率。
    已有试剂盒和临床研究在进行中。

    35:00
    蛋白质组学数据量大,需AI识别复杂模式。通过AI模型整合多组学数据(基因、蛋白质、影像等)提升诊断和预测能力。强调数据质量和多维度融合的重要性。

    45:00
    目标:构建AI驱动的“虚拟细胞”模型,用于预测生命活动、药物反应等。
    类比ChatGPT,但专注于生命科学问题。实验室已开展细胞级蛋白质组采样,向单细胞、亚细胞级别发展。

    50:00
    生命系统复杂,可能无法完全解释机制,但AI仍可提供有效预测。
    引用《大数据时代》观点:数据量大到一定程度,可容忍噪音并涌现规律性。科学目标分为两类:解决实际问题 vs 探索机制原理。


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    55 min
  • E017 用AI发现了抑郁症的藏身之所,然后呢?博士生聊AI和生命研究

    我们邀请了三位博士生,分别从遗传学、生物学机制和药物设计角度来聊聊AI对生命研究的影响。其中,宋立阳所在的实验室,利用空间转录组结合图神经网络等技术,定位了抑郁症相关脑区,找到了抑郁的藏身之所。

    但这显然不是研究的终点。AI在生命研究中的应用,是过往知识的总结,还是不止于此,AI更将是一种新的科学探索工具?三位博士生展开了讨论。

    本期嘉宾

    张   鹏   张兵实验室(干细胞与再生生物学实验室)博士生
    战   睿   黄晶实验室(计算生物物理与药物设计实验室)博士生
    宋立阳   杨剑实验室(统计遗传学实验室)博士生

    本期主持 沈是


    特别感谢西湖大学湖心讲堂,生命科学学院WeTalk对本期提供的支持。

    时间码
    04:49
    AI在各自学科中的应用程度
    14:59
    既然遗传信息是一种编码,生命过程可以理解成计算过程吗?
    24:03
    用AI技术发现抑郁症藏身之处
    44:53
    “湿实验”可以被取代吗?
    57:12
    嘉宾推荐 :《银河系漫游指南》、轻音乐、《自私的基因》

    杨剑课题组开发的gsMap新方法显示,小鼠胚胎切片中,与智商强关联的细胞,主要分布在大脑;与血红蛋白浓度相关的细胞,集中在肝脏;而与身高最相关的细胞,则分布在软骨中。这一结果符合生物学“常识”。

    拓展阅读
    Nature报道,他们定位了抑郁症的“藏身之处”
    长期轻断食,小心发量|Cell报道西湖大学张兵团队最新研究


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    1 hr 1 min
  • E016 Cell报道|和西湖大学张鑫教授聊荧光蛋白再革新

    为了看清细胞内的物质,科学家们将目标分子标记上荧光分子。在特定激发光的照射下,这些分子发出荧光,从而“点亮”所要观察的对象。荧光蛋白(FP)的发现,因此荣获2008年诺贝尔化学奖。

    然而,生命的复杂性远超想象。即使拥有多种荧光颜色,仍难以同时追踪多个动态过程,而新颜色的开发又受限于可见光谱的物理边界。色彩已近极限,路在何方?

    张鑫另辟蹊径,将目光投向了荧光分子超越颜色的新维度:荧光寿命。

    北京时间2025年9月22日23时,张鑫团队在《细胞》(Cell)杂志发表研究成果,提出一种全新策略:不再局限于颜色,而是通过调控荧光蛋白的发光时间——即荧光寿命——创造出具有不同寿命的荧光蛋白变体。这一技术被称为时间分辨荧光蛋白(tr-FP),覆盖全可见光谱(383–627 nm),并实现1-5 ns的宽范围荧光寿命调控。

    看似微小的一步,却为生命观测系统扩容数倍,让我们得以更清晰地窥见生命运行的细节。

    时间轴
    00:55
    1600度近视,但钟爱色彩
    03:29
    荧光蛋白技术的由来
    13:10
    关注荧光寿命
    24:03
    饱和突变:模拟生命自然的演化
    27:27
    机制探究
    33:03
    新体系的应用:同时实现更多靶标的探测
    54:35
    嘉宾推荐:鲍林《化学键的本质》



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    1 hr

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