为医学服务的计算机科学

麻省理工学院的Ray and Maria Stata中心(32号楼)以其引人注目的外观而闻名,它的设计也是为了促进内部人员之间的合作。在一个秋高秋凉的日子里,克里斯蒂•卡彭特(Kristy Carpenter)坐在这座著名建筑的圆形剧场里,一边微笑,一边热情地谈论着计算机科学和分子生物学领域的跨学科努力如何帮助加速了药物发现和设计的进程。

卡彭特是麻省理工学院的大四学生,同时主修这两门学科,她说她并不想只专攻其中一门或另一门——她认为这两门学科之间的交叉,以及这项工作在改善人类健康方面的应用是很有吸引力的。

她说:“对我来说,作为一名科学家,要想在工作中真正得到满足,我想要产生一些切实的影响。”

卡朋特解释说,人工智能可以帮助计算出对某种特定药物更好的化合物组合,可以减少反复试验的时间,并在理想情况下加快新药设计的过程。

她说:“我觉得以一种更有效的方式帮助制造药物,或者想出一些新药,或者找到治疗癌症、阿尔茨海默症或其他疾病的方法,都会让我感到满足。”

在未来,卡彭特希望获得博士学位,研究生物医学的计算方法,也许是在国家实验室或国家卫生研究院。她还计划继续提倡多样性和包含在科学,技术,工程和数学(茎),在她的职业生涯中,在某种程度上从她经历的一部分,麻省理工学院的领导章美国印度科学与工程学会(只能)和麻省理工学院的女性的独立生活。

在STEM中找到自己的位置

卡朋特在中学时第一次被计算机科学和编程所吸引。她回忆起自己全神贯注于一个叫做Scratch的程序,在计算机实验室里花上几个小时玩基于block的可视化编程语言,而这种语言恰好是由麻省理工学院的媒体实验室开发的。

作为一名麻省理工学院的学生,卡彭特在劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Lab)的暑期实习后,找到了进入计算生物学专业的道路。

接下来,在她大二的时候,作为马萨诸塞州总医院的实习生,她着迷于利用计算生物学进行药物发现和设计。在那里,她了解到,开发一种新药可能是一个非常漫长、乏味和复杂的过程,可能需要数年时间,但使用机器学习和筛选药物实际上有助于加速这一过程。之后,她在麻省理工学院电子研究实验室的科林·斯图尔茨教授的实验室进行了本科生研究机会项目(UROP)的实习。

建立社区

卡彭特是日裔美国人,也是阿拉斯加本地人,在西雅图以外的地方长大。对他来说,在麻省理工学院就读的美国原住民学生(尽管只有十几个)是决定上哪所大学的一个重要因素。

卡朋特被录取后不久,麻省理工学院AISES分部的一名大四学生打电话给她,告诉她这个组织的情况。

她回忆道:“在我来这里之前,他们差不多就把我招进来了。”

卡彭特现在是分会的副会长。这个组织被卡朋特描述为麻省理工学院的一个文化团体,里面的人已经成为她的亲密朋友。

“AISES一直是我在这里工作的重要部分,”Carpenter说。“在麻省理工学院,最重要的是拥有一个本土学生社区,因为我们很容易在这里被孤立。很难找到有相似背景的人,所以AISES是一个我们可以聚在一起闲逛、社交、互相联系的地方。”

该组织还举办了电影放映和其他活动,以“展示我们的存在,以及麻省理工学院的原住民,因为很多人忘记了这一点。”

卡彭特第一次成为国家AISES组织的成员是在她还是一名高中生的时候,当时她和她的父亲为重新找回他们宝贵的遗产做出了巨大的努力。她开始更多地自学科迪亚克岛上的阿拉斯加原住民的历史,并学习阿卢提克语,这种语言已经严重濒危——现在只有几百人说这种语言,而流利地说这种语言的人就更少了。

卡朋特开始自学这种语言,然后在高中通过科迪亚克学院参加了一个在线课程。她说她学到了非常基本的数量,知道简单的句子和个人介绍。

“我觉得学习这门语言是与我的文化联系的最好方式之一,在某种程度上使我自己合法化。而且,我知道保持这种文化很重要,”她说。“我总是把这件事告诉我的朋友们,并试图把我学到的东西教给他们。”

卡彭特还通过妇女独立生活小组(Women’s Independent Living Group)建立了她在麻省理工学院的社区,这是该学院为数不多的全女性住房选择之一。在大二的春季学期,她加入了这个约有40名女性的团体。

她说:“我真的很欣赏这个群体,因为在专业和(毕业)年都有很多多样性。”“在麻省理工学院,生活小组是一个强大的女性社区。”

卡彭特现在是生活小组的总统,这是她的一个重要的支持来源。当她试图增加铁的摄入量以便捐血时,她在living组的朋友帮她做饭,为她加油。

卡彭特还希望在麻省理工学院毕业后,能在她最终工作的组织中升职,成为倡导多样性、公平和包容的领导者。

卡朋特说:“我不想忘记我来自哪里,我的传统,或者我是STEM领域的女性。”“无论我最终在哪里工作,我都希望能够得到提升,保持我的本土和亚洲身份,成为其他人的榜样。”

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经济学家斯坦利·费希尔呼吁中央银行的自主权

前美联储副主席斯坦利·费希尔博士69年9月30日在麻省理工学院的一次演讲中强调了中央银行独立性的重要性,同时概述了他自己作为政策领导人职业生涯的关键方面。

“央行应该独立吗?”答案是肯定的。”他强调,决策者在应对复杂的经济形势时,需要有最大的灵活性来决定利率。

特别是美国。费希尔指出,“我们是七国集团中利率最高的国家,因为我们的经济处于最佳状态。因此,他认为,美国在应对未来经济放缓方面拥有最大的影响力,但仍需谨慎行事。

他表示,”我们需要小心,不要让体系恶化”,并过快地走向零利率,这可能会限制美联储在未来降息以刺激经济的空间。

费希尔指出,目前围绕美国经济状况的不确定性相当大。他说,对经济衰退的担忧在过去两个月有所缓解,但近年来的增长不会自动持续下去。

他说:“我们不能保证经济会衰退,但我们也不能保证经济不会衰退。”

在他的讲话中,费舍尔补充说,美联储在银行系统中的监督作用是至关重要的,并建议2010年的多德-弗兰克金融部门立法应该得到充分执行。

费舍尔说:“监管已经放松。“我认为这是一个错误。”

费希尔从1976年到1998年是麻省理工学院的经济学教授,在离开学院后,他在全球货币政策方面建立了一个有影响力的职业生涯。2014年至2017年,他曾担任美联储副主席,并与当时的美联储主席珍妮特·耶伦(Janet Yellen)共事;2005年至2013年,他担任以色列银行(Bank of Israel)行长;1994年至2001年担任国际货币基金组织(货币基金组织)第一副总裁;1988年至1990年担任世界银行首席经济学家。

费希尔是赞比亚人,他在世界各地工作之前曾在多个国家上学。尽管如此,当人们问他什么是他的家时,他告诉观众,“我说,我是认真的,麻省理工学院。”

费舍尔的演讲是在麻省理工学院1-190号演讲厅举行的,当时全场只有125名观众。该活动由麻省理工学院本科生经济协会和麻省理工学院斯隆管理学院金融与政策俱乐部联合主办。

费舍尔是由麻省理工学院(MIT)经济学教授詹姆斯·a·波特巴(James a . Poterba)介绍的,他称费舍尔是一位“非常有效的政策制定者”,“在如何应对政策挑战方面,他是一位非常有思想、消息灵通的智慧之源”。

波特巴补充说,在麻省理工学院,费希尔“不仅是一名出色的研究员,而且是最清楚的老师之一,也是研究生和本科生最成功的导师之一”。波特巴补充说,费希尔以他在麻省理工学院14.02课程(宏观经济学原理)上的讲课质量而闻名:“人们过去常常挂在椽子上只是为了听斯坦的14.02课程。”

费希尔还是79年本·伯南克博士的首席博士论文顾问,从2006年到2014年担任美联储主席。

费希尔在讲话中还谈到了中央银行的性别问题。他指出,被他称为“优秀经济学家”的耶伦,将在美联储公开会议之前的四五天进行密集准备。过了一段时间,他对耶伦说,她的表现也会一样好,只是准备时间更少了。他指出,耶伦过去两年的表现非常出色。然而,耶伦告诉他,“我一直都是这么做的。我总是准备得很充分。在某种程度上,费希尔暗示,耶伦认为,作为美联储第一位女性主席,她可能会因为公开失实陈述而引起相当大的关注。

费希尔后来向国际货币基金组织(imf)总裁克里斯蒂娜•拉加德(Christine Lagarde)提出了这个问题。拉加德将于11月成为欧洲央行(ecb)下任行长,她也有类似的观点。正如菲舍尔回忆的那样,拉加德告诉他,“你们这些男人根本不理解公共部门女性所承受的压力。”我们知道如果我们犯了一个错误,我们将会被炒鱿鱼。而如果一个男人犯了错,没有人会很兴奋。”

费希尔还详细介绍了他作为以色列银行行长的工作——相当于美联储主席的角色——在那里,他引入了一个货币政策委员会,以及其他旨在分散行长权力的改革。

费舍尔说,这样做的目的是“精确地改变单个决策者的模型”。他还开玩笑地说,通过故意削弱自己的权力,“我非常理想主义,或者很愚蠢,或者两者兼而有之。”但他认为,这一改变将使以色列与允许更多声音参与汇率设定过程的做法保持一致。在设定汇率的过程中,必须处理大量信息,可能会出现对数据的多种解读,从而使广泛的讨论变得有用。

费希尔指出,扩大以色列银行的管理需要一些额外的投资。事实上,你可以印多少钱就印多少钱。”

在以色列,菲舍尔面临着不同寻常的经济状况:以色列在金融危机中相对毫发无损,但却面临全球资本的流入,不得不努力保持经济状况相对稳定。他认为自己在工作中的表现“相当不错”。

费希尔表示,他认为耶伦领导的美联储在危机后的正常化努力中“非常成功”,并指出,包括他自己在内的美联储领导人,花了大量时间研究利率触及“零利率下限”的可能性,如果超过这个下限,利率就会变成负值。菲舍尔说,他感到“震惊”的是,目前没有更多的公众讨论这个问题。

指出他的州长以色列银行15政策目标完成的列表,费舍尔也提供了一些职业建议观众,其中大多数是麻省理工学院的学生说:“如果你把一份工作,这是一个好主意来决定你想做什么。”

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科学家在量子材料中发现了分形图案

分形是指在同一物体内以不同的大小和尺度反复出现的任何几何图案。这种“自相似性”在自然界中随处可见,例如在一片雪花的边缘,一个河网,蕨类植物中分裂的叶脉,以及闪电发出的噼啪声。

现在,麻省理工学院和其他地方的物理学家首次在量子材料中发现了类似于断裂带的模式——这种材料表现出奇怪的电子或磁性行为,这是量子、原子尺度效应的结果。

讨论的材料是氧化钕镍,即NdNiO3,一种稀土镍酸盐,根据温度的不同,它既可以作为导电体,又可以作为绝缘体。材料也恰好是磁性的,尽管其磁性的方向在材料中不是统一的,而是类似于一个拼凑的“领域”。“每个区域代表材料的一个特定磁性方向的区域,区域的大小和形状可以在整个材料中变化。

在他们的研究中,研究人员在这种材料的磁畴结构中发现了一个裂缝状的图案。他们发现,域大小的分布类似于一个向下的斜坡,反映了小域数量的增加和大域数量的减少。如果研究人员放大整个分布的任何一部分——比如一片中等大小的域——他们观察到同样的向下倾斜的模式,小域的数量比大域的数量多。

事实证明,这种相同的分布在整个材料中反复出现,无论它的大小范围,或观察到的尺度——这是团队认识到的分形的性质。

麻省理工学院的物理学助理教授Riccardo Comin说:“一开始,领域模式很难理解,但在分析了领域分布的统计数据后,我们意识到它具有分形行为。”“这完全出乎意料——这是机缘巧合。”

科学家们正在探索氧化钕镍的各种应用,包括作为神经形态装置——模拟生物神经元的人工系统——的可能构件。神经元既可以是活动的,也可以是不活动的,这取决于它接收到的电压,NdNiO3既可以是导体,也可以是绝缘体。Comin说,理解这种材料的纳米级磁性和电子结构对于理解和设计其他类似的材料是至关重要的。

Comin和他的同事,包括主要作者和麻省理工学院研究生Jiarui Li,今天在《自然通讯》杂志上发表了他们的研究结果。

灯塔,重新

Comin和Li并不打算在量子材料中找到分形。相反,研究小组正在研究温度对材料磁畴的影响。

“这种材料在任何温度下都不是磁性的,”Comin说。“我们想知道一旦冷却材料达到磁性阶段,这些结构域是如何弹出并增长的。”

为了做到这一点,研究小组必须设计出一种方法来测量这种材料在纳米尺度上的磁畴,因为一些磁畴可以小到几个原子宽,而另一些磁畴可以跨越成千上万个原子。

研究人员经常用x射线探测材料的磁性。在这里,被称为软x射线的低能x射线被用来探测材料的磁性顺序和结构。科明和他的同事在布鲁克海文国家实验室利用国家同步加速器光源II进行了这些研究。这台机器产生的明亮的软x射线是一种最先进的材料表征工具。

“但是,这种x射线并不是纳米级别的,”Comin说。“所以我们采用了一种特殊的解决方案,可以将光束压缩到非常小的空间,这样我们就可以逐点绘制出这种材料中磁畴的排列。”

最后,研究人员开发了一种新的x射线聚焦透镜,这种透镜的设计已经在灯塔中使用了几个世纪。他们的新x射线探测器是基于菲涅耳透镜,这是一种复合透镜,它不是由一块弯曲的玻璃板制成,而是由许多块玻璃组成,排列成一个弯曲的透镜。在灯塔中,菲涅耳透镜可以跨越几米,它被用来将一盏明亮的灯产生的漫射光聚焦成定向光束,引导海上的船只。科明的团队制造了一个类似的镜头,虽然小得多,但宽约150微米,用来聚焦直径几百微米的软x射线束,宽约70纳米。

“它的美妙之处在于,我们使用了几个世纪前就已经知道的几何光学概念,这些概念已经被应用于灯塔,我们只是把它们缩小了1万倍左右,”科明说。

分形纹理

布鲁克海文同步加速器光源的研究人员使用他们特殊的x射线聚焦透镜,将入射的软x射线光束聚焦到一层氧化钕镍薄膜上。然后,他们扫描了更小的、纳米级的x射线,以逐点绘制出磁畴的大小、形状和方向。他们绘制了样品在不同温度下的图谱,确认了材料在一定的临界温度下变成磁性的,或者形成磁性区域。在这个温度以上,畴消失,磁序被有效地擦除。

有趣的是,该小组发现,如果他们把样品冷却到低于临界温度,磁畴几乎在相同的地方重新出现。

Comin说:“原来这个系统有内存。”“这种材料保留了磁位位置的记忆。这也是非常出乎意料的。我们认为我们会看到一个全新的区域分布,但我们观察到相同的模式重新出现,甚至在表面上完全擦除这些磁性位元之后。”

在绘制了材料的磁畴图,并测量了每个磁畴的尺寸之后,研究人员计算了给定尺寸的磁畴的数量,并绘制了它们的数量作为尺寸的函数。结果的分布就像一个向下的斜坡——不管他们关注的域大小的范围是什么,他们都一次又一次地发现了这种模式。

“我们观察到的纹理具有独特的丰富性,跨越多个空间尺度,”李说。“最引人注目的是,我们发现这些磁性图案具有分形的性质。”

Comin说,了解一种材料的磁性区域在纳米尺度上是如何排列的,并了解它们表现出的记忆,这是很有用的,例如在设计人造神经元和弹性磁性数据存储设备时。

“就像旋转硬盘中的磁盘一样,人们可以想象在这些磁性域中存储信息,”Comin说。“如果材料有某种记忆,你就可以有一个抵抗外部扰动的系统,所以即使受到热,信息也不会丢失。”

这项研究得到了国家科学基金会和斯隆研究奖学金的支持。

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麻省理工学院对不当性行为调查结果采取行动

麻省理工学院和其他32所大学发布了2019年美国大学协会(AAU)校园气候调查关于性侵犯和不当行为的调查结果。去年春天,这项调查被发送给了所有麻省理工学院的本科生和研究生,调查结果告知了校长l·拉斐尔·赖夫(L. Rafael Reif)和校长辛西娅·巴恩哈特(Cynthia Barnhart)今天在给学院社区的一封信中概述的一系列现有和新的行动。

“在最近的论坛上,我们社区许多成员——学生、教师和工作人员——痛苦的个人故事强烈地强调了调查结果清楚表明的事情:我们必须把注意力集中在性侵犯、不当行为和性骚扰等具体问题上,”赖夫写道。“同时,作为一个社区,我们必须认识到并抵制我们文化的某些方面,包括麻省理工学院存在的权力失衡,这些失衡会使这些问题变得更糟。在这项艰巨而紧迫的工作中,我相信我们必须,也希望我们能够共同努力,创造一个更富有同情心和凝聚力的社区——一个麻省理工学院的理想。”

2014年2月,赖夫任命巴恩哈特为校长,指控她在麻省理工学院与不当性行为作斗争。在信中,她强调了以下数据点:

  • 非经双方同意的性接触:麻省理工学院每14名学生中就有一人(7.2%)经历过非经双方同意的性接触,原因是身体暴力或无法同意。本科女生的比例是18.4%;非异性恋学生占13.9%;跨性别、性别酷儿或非双性恋(TGQN)学生占11.9%;女性毕业生占8.3%;本科男生为6.5%;而男性毕业生仅占1.4%。麻省理工学院的学生中,有九分之一(11.0%)经历过非经双方同意的性接触,包括身体暴力、无法同意、强迫或未经自愿同意。本科女生的比例是四分之一;TGQN的学生是五分之一;而女性毕业生的比例是七分之一。
  • 性骚扰:麻省理工学院六分之一的学生遭遇过性骚扰;在这个群体中,十分之七是女性。TGQN学生的比例是三分之一。
  • 旁观者行为:十分之八的麻省理工学院学生在目睹他人的性骚扰行为时采取了某种行动。
  • 资源意识:近三分之二的学生了解麻省理工学院的暴力预防与应对(VPR)和第九条和偏见应对(T9BR)办公室。

巴恩哈特写道:“一位同事最近对我说,‘一个社区的文化是由这个社区所容忍的行为来定义的。’”“可悲的是,我们继续容忍令人深感不安的行为,这种容忍给我们社区的许多成员带来了痛苦。幸运的是,我相信我们现在有了共同解决这些系统性问题的意愿和社会动力。对于每一个每天都在为麻省理工学院而奋斗的人来说,在那里每一个社区成员都是安全的、受到尊重的,我期待着继续与你们合作,并鼓励更多的同事和学生加入我们的工作。”

在过去的五年里,巴恩哈特一直在协助领导麻省理工学院的性行为不端的预防和应对工作。2014年,在该研究所进行了具有里程碑意义的首次学生性行为经历调查之后,校方与学生、教师和工作人员合作,采取了以下步骤:

  • 提供更多关于支持资源、报告选项以及如何挑战有害态度和行为的教育,包括要求所有新入职学生和现有员工完成在线培训;
  • 降低寻求帮助和报告的障碍;
  • 对政策和程序进行重要更新;和
  • 致力于不断衡量为实现为所有人创造更安全、更尊重、更包容的环境这一目标所取得的进展。

巴恩哈特指出,在2019年调查结束后,研究所各级人员的持续参与对设计和实施解决方案至关重要。她宣布,她将为麻省理工学院社区主办一系列论坛,第一次论坛将于11月5日(周二)下午4点在10-250室举行。论坛将重点讨论2019年的调查结果和麻省理工学院的回应,包括今天概述的步骤:

  • 增加教育和资源:在2014年性行为不端调查之后,麻省理工学院为新生和在职员工设立了在线培训,并加强了面对面的群体教育。Barnhart写道,麻省理工学院正在进一步扩大教育产品应对越来越多的面对面培训要求以及应对的建议学院预防和应对性骚扰委员会(CSMPR)需要持续的教育,将现场或在线交付。CSMPR是一个由教师、学生和工作人员组成的团队,他们在塑造和推进麻省理工学院在这些领域的工作方面发挥了重要作用。满足扩大我们的教育项目的范围,以及提前宣传,支持,和一些其他的步骤下面描述,该研究所将雇佣更多人员暴力预防和响应(冲程体积),学生心理健康与咨询服务,第九条和偏见响应办公室(T9BR)。此外,政府将提供资源,鼓励和支持解决麻省理工学院的气候和文化问题。
  • 实施新政策并报告对教职员工的性骚扰投诉:在收集社区成员意见的全面审查后,一项处理对教职员工的性骚扰和歧视投诉的新政策将于2020年2月3日生效。这项政策将依靠专业、中立的调查人员进行事实调查,将加强对这类投诉的一贯和公平处理。巴恩哈特还宣布,行政部门致力于更加透明地公布有关教职员工案件结果的总体统计数据,并在透明度与涉及投诉的人员的重要隐私和保密利益之间取得平衡。
  • 开设一个新的中心办公室以应对歧视:T9BR将扩大其范围并使其员工成为所有社区成员在担心自己在麻省理工学院受到不公正待遇时都能访问的唯一门户。该办公室将被重新命名为学院歧视和骚扰反应办公室(IDHR),并将在下个学期开始时开始运作。IDHR与中央人力资源和总法律顾问办公室协商,将负责执行上述政策。
  • 分享和执行国家科学院工作组针对国家科学院关于性骚扰的报告提出的建议:去年4月,麻省理工学院宣布总统赖夫过程中建立一个顾问委员会的高级官员和四个工作组负责应对2018年国家科学院报告性骚扰的女性在学术界的具体建议和推进麻省理工学院正在进行的努力防止和应对性骚扰。这些团体关注的重点是领导力、政策、培训,以及该研究所许多工作和学术关系中的权力失衡。报告草稿将于10月底公布,征求意见。工作组联合主席将在11月5日的论坛上提出建议,以便在实施之前收集社区意见。已经建立了一个反馈表单,以便社区可以共享关于这项工作的想法、观点和建议。
  • 协调活动:MindHandHeart (MHH)团队正与各部门合作,以了解和改善学术文化和氛围。有关MHH部门支持项目的更多信息,可在此查阅。MHH部门支持项目是一项以数据为基础的倡议,旨在培养友好和包容的学习环境。

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两个委员会审查麻省理工学院的外部事务

学院主席Rick Danheiser和教务长Martin Schmidt已经宣布成立两个相关的委员会,来审查麻省理工学院的对外活动,并审查它在募捐和接受捐赠方面的政策和流程。这些委员会负责为研究所与资金来源的关系提出新的指导方针。

近年来,慈善领域的复杂性有所增加。为了帮助学院适应新的环境,其中一个新的委员会将审查和建议指导麻省理工学院与外部实体和个人接触的决定的原则。另一个将审查并建议改善麻省理工学院的流程,包括索取、处理和接受礼物。

这两个委员会都将立即开始工作,继续上个月启动的一项外部调查程序。上个月,总部位于波士顿的律师事务所Goodwin Procter就麻省理工学院与已故的杰弗里•爱泼斯坦(Jeffrey Epstein)的合作启动了一项外部调查。

外聘教师指导方针特设委员会

两个新委员会中的第一个将由麻省理工学院斯隆管理学院(MIT Sloan School of Management)应用经济学副教授塔夫尼特•苏瑞(Tavneet Suri)担任主席。该委员会将就麻省理工学院接受捐赠和资金的原则,以及与外部实体和个人的交往,提供建议。

Danheiser说:“成立这个委员会的计划是由学院治理部门在8月份启动的,最终涉及到学院前院长苏珊•希尔贝(Susan Silbey)召集的、新生的国际合作指导方针特设学院委员会(Ad Hoc faculty committee on Guidelines for International承诺)的重组和扩张。”

这个委员会,被称为“外部聘用指导方针特设教员委员会”,将包括整个学院的教员。它将由本科生协会和研究生会召集的学生校外活动委员会提供建议,并由焦点小组和全校各院系及各社区的会议提供信息。

“对我来说,麻省理工学院一直是一个为领导力设定标准的机构,”苏瑞说。这一标准迫使我们以他们要求的严重性来处理我们面临的问题。我们面临着不断变化的交战形势,我们有机会在建立更明确和更强有力的边界方面发挥领导作用。我们有机会创造并阐明一套与我们的使命相一致的价值观和指导原则,指导我们所有的外部接触、资助、馈赠和合作。我们可能是最早这样做的学术机构之一。”

该原则委员会的职责要求它“定义一套价值观和原则,与麻省理工学院的使命相一致,以指导对外部事务的评估。”外部合作包括拨款、捐赠,以及其他任何与麻省理工学院有关的协会和合作,包括与政府、公司、基金会或国内外个人的合作。该委员会将制定一套指导方针,供麻省理工学院的决策者使用……以评估潜在的外部合作。”

除了苏芮,这个委员会的其他成员还有:

  • Daron Acemoglu:经济学系教授
  • 克雷格·卡特:浦项制铁材料科学与工程教授
  • Arup Chakraborty: Robert T. Haslam化学工程、物理、化学和生物工程教授
  • Fotini Christia:政治学教授
  • 罗伯特·德西蒙:多丽丝和唐·伯基神经科学教授,大脑和认知科学系;麦戈文大脑研究所所长
  • Amy Glasmeier:城市研究与规划系经济地理与区域规划教授
  • 保拉•哈蒙德:戴维•科赫教授;化学工程系系主任
  • 丹尼尔·哈斯廷斯:塞西尔和艾达·格林教授;航空航天系系主任
  • 戴安娜·亨德森:文学教授
  • 查派尔·劳森:政治学副教授
  • 杰奎琳·李:弗吉尼亚和D.K.路德维希教授;生物学系副系主任;科赫综合癌症研究所副主任
  • Tamar Schapiro:哲学副教授
  • 苏珊·西尔贝:里昂和安妮·戈德堡人文、社会学和人类学教授;麻省理工斯隆学院行为与政策科学教授
  • Yogesh Surendranath: Paul M. Cook,化学副教授
  • Bruce Tidor:生物工程和计算机科学教授
  • 罗伯特·范德·希斯特:斯伦贝谢教授;地球、大气和行星科学系系主任
  • Bilge Yildiz:核科学与工程和材料科学与工程教授

国际事务小组委员会将审议具体的问题,以评估与可能有问题的政治、民事和人权记录的国家之间悬而未决的事务。

特别委员会审查麻省理工学院的捐献程序

第二个新委员会将由物理学教授、物理系系主任彼得•费希尔(Peter Fisher)担任主席,成员将来自麻省理工学院。这个审查麻省理工学院捐赠流程的特别委员会负责“审查麻省理工学院目前向学院征集、处理和接受捐赠的流程,并提出改进建议,以促进捐赠决策的高效、透明和反应迅速。”

“接受礼物的原则是麻省理工学院价值观的重要体现,”Fisher说。“我们的委员会将关注如何以及何时在索取、处理和接受礼物的过程中应用苏瑞教授委员会制定的原则。”如果将这些原则的应用留到过程的最后,将会浪费大量的工作,而且预期也会受挫。在这个过程中,在礼物的意图和目的被理解之前,过早的申请可能会对捐赠产生寒蝉效应,导致麻省理工学院错过宝贵的机会。我们的委员会将努力详细地了解这个过程,如何在整个过程中应用我们的原则,以及如何让麻省理工学院的社区明白整个过程。”

审查麻省理工学院礼品流程的特设委员会预计将评估麻省理工学院目前在礼品征集和处理方面的做法,包括尽职调查的做法;研究同类院校的类似程序;利用研究所收到和接受爱泼斯坦的礼物和其他礼物作为案例研究,以确定需要改进的地方;并建议改变麻省理工学院目前的捐赠流程。

本周晚些时候,审查麻省理工学院捐赠流程的特别委员会成员名单将会公布。包括其主席在内的临时教职员指导委员会的几名成员将作为临时委员会的投票成员,审查麻省理工学院的捐赠程序,以促进沟通并确保他们工作中的协调。

正在进行的过程的下一步

Danheiser和Schmidt已经要求这两个委员会在2020年春季之前完成他们的工作。委员会都将结束他们的工作通过发行报告他们的发现和建议:活动外的教师特设委员会指南将为麻省理工学院社区,提供报告和特别委员会审查麻省理工学院的施密特礼物过程将提供报告,世卫组织将与麻省理工学院社区分享置评。

施密特说:“这是一项严肃的任务,就像Goodwin Procter的事实调查一样,我们必须给这些委员会足够的时间来完成一项全面的评估。”“我有信心,通过利用麻省理工学院许多成员的智慧,我们将形成一个强有力的、大大改善的框架,来管理我们未来的外部事务。”

最近几个月,有关麻省理工学院与杰弗里•爱泼斯坦(Jeffrey Epstein)合作的消息浮出水面。上述两个委员会,以及古德温•普罗克特(Goodwin Procter)的外部事实调查,都是该学院对这一消息的回应。

在过去的一个月里,L. Rafael Reif校长与麻省理工学院的教职员、校友、学生和教职员一起参加论坛,就麻省理工学院的文化和爱普斯坦事件后的发展道路,与社会各界人士展开对话。最后一次这样的论坛是在周五早上,有博士后和研究人员参加,包括麻省理工学院林肯实验室的工作人员。总统还与麻省理工学院社区的许多成员举行了私人会议。

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装配机器人用小零件制造大结构

今天的商用飞机通常是分段制造的,通常是在不同的地方——一个工厂的机翼,另一个工厂的机身部分,另一个地方的尾部部件——然后用大型货机飞到中央工厂进行最后的组装。

但是,如果最后的组装是唯一的组装,整个飞机是由一大批微小相同的部件组成的,所有这些部件都是由一群微型机器人组装起来的,那会怎么样呢?

这就是麻省理工学院(MIT)位与原子中心(CBA)的研究生本杰明·杰奈特(Benjamin Jenett)与尼尔·格申菲尔德教授(Neil Gershenfeld)合作的博士论文所追求的愿景。现在,这类机器人的原型版本已经可以组装小型结构,甚至可以作为一个团队一起工作来组装更大的组件。

新研究发表在10月份发布的IEEE机器人与自动化字母,在一篇Jenett, Gershenfeld,各位研究生阿米拉任,和CBA校友肯尼斯·张SM的07年,博士的12,他现在是在美国宇航局艾姆斯研究中心,在那里他领导的舰队项目设计一个月球基地,可以由机器人组装。

“这篇论文是一种享受,”休斯敦大学(University of Houston)电子与计算机工程副教授亚伦·贝克尔(Aaron Becker)说。他说:“它结合了顶尖的机械设计、令人瞠目结舌的演示、新的机器人硬件和一个包含超过10万个元素的模拟套件。”

“这一技术的核心是一种新型机器人,我们称之为相对机器人,”Gershenfeld说。他解释说,从历史上看,机器人有两大类:一类是由昂贵的定制组件制成,经过精心优化以适应特定应用,如工厂组装;另一类是由廉价的批量生产模块制成,但性能要低得多。然而,新的机器人是两者的替代品。它们比前一种简单得多,但比后一种能力强得多,而且它们有可能彻底改变大规模系统的生产,从飞机到桥梁再到整个建筑。

根据Gershenfeld的说法,关键的区别在于机器人设备和它所处理和操纵的材料之间的关系。他说,有了这些新型机器人,“你不能把机器人从结构中分离出来——它们作为一个系统一起工作。”例如,虽然大多数移动机器人需要高度精确的导航系统来跟踪它们的位置,但新的装配机器人只需要跟踪它们相对于它们当前工作的称为体素的小亚基的位置。每当机器人迈出一步进入下一个体素时,它都会重新调整自己的位置感,总是与它当前所站的特定组件相关。

底层的愿景是,正如最复杂的图像可以被使用的数组复制像素在屏幕上,几乎任何物理对象可以重新创建为一个小三维数组,或压,这本身就可以简单的struts和节点组成。该团队已经证明,这些简单的组件可以有效地分配负载;它们主要由开放空间构成,因此结构的整体重量被最小化。这些单元可以被简单的汇编器拾取并放置到相邻的位置,然后使用嵌入到每个体素中的锁存系统将它们固定在一起。

机器人本身类似于一个小手臂,有两个长段在中间铰接,以及夹住两端体素结构的装置。这些简单的装置像尺蠖一样移动,通过反复打开和关闭它们v形的身体从一个移动到另一个,沿着一排体素前进。杰奈特将这种小机器人命名为BILL-E(向电影《机器人瓦力》致敬),意思是两足各向同性晶格移动探测器。

计算机仿真显示了一组由四个装配机器人组成的三维结构。整群这样的机器人可以被释放出来,创造大型结构,如飞机机翼或太空栖息地。插图由研究人员提供

Jenett已经构建了几个版本的汇编器作为概念验证设计,以及相应的voxel设计,这些设计具有锁存机制,可以方便地将每个汇编器与其相邻的汇编器连接或分离。他使用这些原型来演示如何将积木组装成线性、二维和三维的结构。“我们没有在机器人中加入精度;精度来自于结构,“当它逐渐成形时,”杰耐特说。“这和其他所有机器人都不一样。它只需要知道下一步在哪里。”

CBA的主管格申菲尔德说,在组装部件的过程中,每个小机器人都能在结构上计算步数。他说,除了导航,这还能让机器人纠正每一步的错误,从而消除了典型机器人系统的大部分复杂性。“它没有大多数常规的控制系统,但只要它不漏掉一个步骤,它就知道自己在哪里。”“对于实际的装配应用,成群的这样的部件可以一起工作来加速过程,这要感谢Abdel-Rahman开发的控制软件,它可以让机器人协调他们的工作,避免互相妨碍。”

这种组装的大型结构从相同的子单元使用一个简单的机器人系统,就像一个孩子组装一个大城堡的乐高积木,已经吸引了一些主要潜在用户的利益,包括NASA,麻省理工学院对这一研究的合作者,和欧洲航空公司空客,也帮助赞助这项研究。

这种组装的一个优点是,维修和维护可以很容易地处理与初始组装相同的机器人过程。损坏的部分可以从结构上拆卸下来,用新的部分代替,从而产生和原来一样坚固的结构。“取消构建和构建一样重要,”Gershenfeld说,而且随着时间的推移,这个过程也可以用来修改或改进系统。

“对于空间站或月球栖息地,这些机器人将生活在结构上,不断地维护和修理它,”杰奈特说。

最终,这样的系统可以用来建造整个建筑,特别是在困难的环境中,如在太空,或在月球或火星上,Gershenfeld说。这将消除从地球运送大型预制结构的需要。相反,它可以发送大量的微小的亚单位——或者使用能够在最终目的地生成这些亚单位的系统从当地材料中生成它们。“如果你能造一架大型喷气式飞机,你就能造一座大楼,”格申菲尔德说。

桑德尔Fekete研究所所长操作系统和计算机网络在布伦瑞克技术大学,在德国,他并没有参与这项研究,他说“超轻、数码等材料[这些]打开神奇的视角构建高效、复杂、大规模的结构,在航空航天应用中至关重要的。”

但是装配这样的系统是一个挑战,Fekete说,他计划加入控制系统进一步发展的研究小组。“在这方面,使用小型和简单的机器人有望带来下一个突破:机器人不会累或无聊,使用许多微型机器人似乎是完成这项关键工作的唯一途径。”本·詹妮特和他的合作者们的这项极具独创性和智慧的工作向可动态调节的飞机机翼、巨大的太阳帆甚至可重新配置的太空栖息地的建造迈出了巨大的一步。”

在这个过程中,Gershenfeld说,“我们感觉我们正在发现一个混合材料机器人系统的新领域。”

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恢复“丢失的尺寸”的图像和视频

麻省理工学院的研究人员开发了一种模型,可以恢复从图像和视频中丢失的有价值的数据。

该模型可用于从运动模糊图像或新型摄像机中重建视频,这些摄像机可以捕捉到人们在角落里的运动,但只能是模糊的一维线条。虽然还需要更多的测试,但研究人员认为,这种方法有一天可能会被用于将2D医学图像转换成信息更丰富但更昂贵的3D人体扫描,这可能有利于贫穷国家的医学成像。

“在所有这些情况下,一维视觉数据-在时间或空间完全失去,”巴拉科瑞斯南说古,计算机科学与人工智能实验室的一位博士后(CSAIL)和第一作者的一篇论文描述了模型中,这是在下周的计算机视觉国际会议。“如果我们能恢复失去的维度,它可以有很多重要的应用。”

被捕获的视觉数据经常将多个时间和空间维度的数据折叠成一个或两个维度,称为“投影”。例如,x光可以将解剖学结构的三维数据压缩成平面图像。或者,考虑一个长时间曝光的恒星在天空中移动的镜头:恒星的位置随着时间的推移而改变,在静止镜头中呈现出模糊的条纹。

同样,麻省理工学院(MIT)最近发明的“转角摄像头”(corner cameras)也能探测到人们在角落里的移动。这些可能对消防员在燃烧的建筑物中找到人有帮助。但这些相机并不是很好用。目前,它们只能做出类似于模糊的、弯弯曲曲的线条的投影,与人的轨迹和速度相对应。

研究人员发明了一种“视觉投影”模型,该模型利用神经网络“学习”将低维投影与原始高维图像和视频匹配的模式。给定新的投影,该模型使用它所学的知识从投影中重新创建所有原始数据。

在实验中,该模型通过从类似于角部摄像机产生的一维单线中提取信息,合成了显示人们行走的精确视频帧。该模型还从流行的移动MNIST数据集中恢复了屏幕上移动的数字的单一、运动模糊投影的视频帧。

论文中加入Balakrishnan的有:Amy Zhao,电气工程与计算机科学(EECS)和CSAIL系的研究生;EECS教授John Guttag, Fredo Durand和William T. Freeman;以及阿德里安·达尔卡,哈佛医学院放射学的一名教员。

线索以像素为单位

Balakrishnan说,这项工作一开始是一个“很酷的倒置问题”,目的是在长曝光摄影中重现导致运动模糊的运动。在投影的象素中,存在着关于高维光源的一些线索。

例如,拍摄长曝光照片的数码相机基本上会在每个像素上聚集一段时间的光子。在捕捉物体随时间的移动时,相机将取移动捕捉像素的平均值。然后,它将这些平均值应用于静止图像的相应高度和宽度,从而产生物体轨迹的模糊条纹。通过计算像素强度的一些变化,理论上可以重现运动。

正如研究人员意识到的那样,这个问题在很多领域都存在:例如,x射线可以捕获解剖结构的高度、宽度和深度信息,但他们使用类似的像素平均技术将深度折叠成2D图像。2017年,弗里曼、杜兰德和其他研究人员发明了角摄像头,捕捉隐藏场景周围的反射光信号,这些信号携带着一个人与墙壁和物体之间距离的二维信息。像素平均技术然后将数据压缩成一维视频——基本上是在一条直线上测量不同长度的时间。 

研究人员建立了一个基于卷积神经网络(CNN)的通用模型,这是一个机器学习模型,它已经成为图像处理任务的强大引擎,它可以捕获平均像素中任何丢失维度的线索。

合成信号

在训练中,研究人员向CNN提供了数千对投影和它们的高维源,即所谓的“信号”。“CNN在与信号匹配的投影中学习像素模式。驱动CNN的是一个叫做“变分自编码器”的框架,它通过统计概率来评估CNN输出与输入的匹配程度。从那里,模型学习一个“空间”的所有可能的信号,可以产生一个给定的投影。从本质上讲,这为如何从投影到所有可能匹配的信号创建了一种类型的蓝图。

当显示之前未见过的投影时,模型会记录像素模式,并根据蓝图找到所有可能产生该投影的信号。然后,它合成新的图像,将所有的投影数据和所有的信号数据结合起来。这再现了高维信号。

在一个实验中,研究人员收集了30人在特定区域行走的35个视频数据集。他们把所有的框架都折叠成投影,用来训练和测试模型。从一套保留下来的6个看不见的投影中,这个模型精确地重现了24帧人的步态,包括他们的腿的位置和他们走向或离开摄像机时的身高。例如,这个模型似乎知道,随着时间的推移,像素变得更暗更宽,可能对应的是一个人走近相机。

Balakrishnan说:“我们能够恢复这些细节,就像变魔术一样。”

研究人员没有在医学图像上测试他们的模型。但他们现在正与康奈尔大学的同事合作,在不增加成本的情况下,从2D医学图像(如x射线)中恢复3D解剖学信息——这可以在较贫穷的国家实现更详细的医学成像。医生们更喜欢3D扫描,比如CT扫描,因为它们包含了更多有用的医疗信息。但是CT扫描通常是困难和昂贵的获取。

“如果我们能将x射线转换成CT扫描,那将在某种程度上改变游戏规则,”Balakrishnan说。“你只需拍一张x光片,通过我们的算法,就能看到所有丢失的信息。”

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天文学家使用巨大的星系团作为x射线放大镜

麻省理工学院和其他地方的天文学家利用一个巨大的星系团作为x射线放大镜,回顾了近94亿年前的时光。在这个过程中,他们发现了一个很小的矮星系,它处于恒星形成的第一个高能阶段。

虽然星系团被用来放大光学波长的物体,但这是科学家首次利用这些巨大的引力巨行星放大极端遥远的x射线发射现象。

他们发现似乎是蓝色斑点的婴儿星系,关于1/10,000银河系的大小,在推出其第一代恒星——超大质量,大规模地短暂的对象发出的高能x射线研究人员发现一个明亮的蓝色电弧的形式。

麻省理工学院卡弗里天体物理和空间研究所的研究科学家马修·贝利斯说:“就是这个小小的蓝色斑点,意味着它是一个非常小的星系,包含了许多最近形成的超级热的、质量非常大的年轻恒星。”“这个星系与最早在宇宙中形成的星系很相似……那种在遥远的宇宙中从未有人在x射线中看到过的星系。”

Bayliss说,对这个单一的、遥远的星系的探测证明,科学家可以利用星系团作为天然的x射线放大镜,来挑选出宇宙早期历史中极端、高能量的现象。

”这种技术,我们可以在未来,放大一个遥远的星系的不同部分和age-date——说,2亿年前形成的恒星,这一部分与另一部分,形成于5000万年前,并选择它们分开的方式你不能做的,”贝利斯说,他将搬到辛辛那提大学物理学助理教授。

他和他的合著者,包括麻省理工学院物理学助理教授迈克尔·麦克唐纳,今天在《自然天文学》杂志上发表了他们的研究结果。

灯光下的蜡烛

星系团是宇宙中质量最大的物体,由成千上万个星系组成,它们都被万有引力凝聚在一起,形成一股巨大而强大的力量。星系团是如此巨大,它们的引力是如此强大,它们可以扭曲时空的结构,弯曲宇宙和周围的任何光,就像大象会拉伸和弯曲一个梯形网。

科学家们使用星系团作为宇宙放大镜,使用一种被称为引力透镜的技术。他们的想法是,如果科学家能估算出一个星系团的质量,他们就能估算出它对周围光线的引力效应,以及星系团偏转光线的角度。

例如,想象一个观察者,面对一个星系团,试图探测一个物体,例如一个单独的星系,在星系团的后面。该物体发出的光会直接射向星团,然后在星团周围弯曲。它会继续向观察者移动,尽管角度略有不同,但在观察者看来,它是同一物体的镜像,最终可以组合成一个单一的“放大”图像。

科学家们曾使用星系团来放大光学波长的物体,但从未使用过电磁波谱的x射线波段,这主要是因为星系团本身发射出大量的x射线。科学家们认为,任何来自背景光源的x射线都不可能从星团本身的眩光中辨别出来。

Bayliss说:“如果你试图看到星团背后的x射线源,就像试图看到一根蜡烛旁边有一束非常明亮的光。”“所以我们知道这是一个具有挑战性的衡量标准。”

x射线减法

研究人员想知道的是:他们是否可以减去那道亮光,然后看到它背后的蜡烛呢?换句话说,他们是否可以移除来自星系团的x射线辐射,以观察来自一个物体的更微弱的x射线,该物体位于星系团的后方,并被星系团放大?

这个团队通过美国宇航局钱德拉x射线天文台的观测来验证这个想法,钱德拉x射线天文台是世界上最强大的x射线太空望远镜之一。他们特别观察了钱德拉对凤凰星系团的测量。凤凰星系团是一个距离地球57亿光年的遥远星系团,据估计其质量大约是太阳的1万亿倍,在引力作用下,它应该是一个强大的、自然的放大镜。

Bayliss说:“我们的想法是,用你最好的x射线望远镜——在这个例子中是钱德拉——用一个自然的透镜放大,有效地使钱德拉变大,这样你就能看到更远的东西。”

他和他的同事分析了由钱德拉持续观测一个多月的凤凰星系团。他们还观察了两个光学和红外望远镜——哈勃太空望远镜和智利的麦哲伦望远镜——拍摄的星团图像。有了这些不同的观点,研究小组建立了一个模型来描述星团的光学效应,这使得研究人员能够精确地测量星团本身的x射线辐射,并从数据中减去它。

他们在星系团周围留下了两种类似的x射线辐射模式,他们认为这是星系团的“透镜效应”,即引力弯曲。当他们追溯排放的气体时,他们发现它们都来自一个遥远的源头:一个94亿年前的小矮星系,当时宇宙本身大约有44亿年的历史——大约是现在年龄的三分之一。

Bayliss说:“以前,钱德拉只能看到这么远的东西。“在不到10%的时间里,我们发现了这个物体,同样是在很远的地方。引力透镜效应让我们做到了这一点。”

钱德拉和凤凰星系团的自然透镜力使研究小组能够看到隐藏在星系团后面的小星系,放大了约60倍。在这个分辨率下,他们能够放大来分辨星系中两个不同的团块,一个比另一个产生更多的x射线。

由于x射线通常是在极端、短暂的现象中产生的,研究人员认为,第一个富含x射线的团块是矮星系中最近形成超大质量恒星的一部分的信号,而较安静的区域则是包含更多成熟恒星的较老区域。

Bayliss说:“我们捕捉到的这个星系正处在一个非常有用的阶段,那里有非常年轻的恒星。”“每个星系都必须在这个阶段开始,但我们在自己的邻近地区看不到很多这样的星系。现在,我们可以回到过去,看看遥远的宇宙,找到这个生命早期阶段的星系,开始研究那里的恒星形成是如何不同的。”

这项研究的部分资金由美国国家航空航天局和太空望远镜科学研究所提供。

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研究揭示了粘液是如何驯服微生物的

我们200多平方米的身体——包括消化道、肺部和尿道——都布满了粘液。近年来,科学家们发现了一些证据,表明黏液不仅是困住细菌和病毒的物理屏障,而且还能解除病原体的武装,防止它们引起感染。

来自麻省理工学院的一项新研究表明,在黏液中发现的分枝糖分子——聚糖,是这种微生物的主要驯服者。黏液中有数百种不同的聚糖,麻省理工学院的研究小组发现,这些分子可以阻止细菌彼此交流,形成传染性生物膜,有效地使它们变得无害。

麻省理工学院(MIT)生物工程教授、小马克·海曼(Mark Hyman Jr.)职业发展教授凯瑟琳娜·里贝克(Katharina Ribbeck)说:“黏液是治疗性金矿。”“这些聚糖具有非常广泛和复杂的生物学功能。它们有能力调节微生物的行为,调整它们的身份。”

这项研究发表在今天的《自然微生物学》(Nature Microbiology)杂志上。研究人员重点关注了聚糖与铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)之间的相互作用。目前在里贝克实验室进行的研究表明,聚糖也可以调节其他微生物的行为。

《自然微生物学》论文的第一作者是麻省理工学院研究生凯尔西·惠勒。

强大的支持者

一般人每天产生几公升的粘液,直到最近这种粘液还被认为是主要的润滑剂和物理屏障。然而,Ribbeck和其他人已经证明,粘液实际上可以干扰细菌的行为,阻止微生物附着在表面并相互交流。

在这项新的研究中,Ribbeck想要测试黏液中是否含有聚糖来控制微生物的行为。这些糖分子,一种低聚糖,附着在一种叫做粘蛋白的蛋白质上,粘蛋白是黏液形成凝胶的组成部分,形成瓶刷状的结构。与黏液相关的聚糖很少被研究,但Ribbeck认为它们可能在她之前从黏液中观察到的解除微生物的活动中发挥了重要作用。

为了探索这种可能性,她分离了聚糖并将其暴露于铜绿假单胞菌中。暴露于粘蛋白聚糖后,细菌的行为发生了广泛的变化,使它们对宿主的危害降低了。例如,它们不再产生毒素,不再附着或杀死宿主细胞,也不再表达细菌交流所必需的基因。

这种消除微生物的活动对这种细菌产生感染的能力产生了巨大的影响。Ribbeck已经证明用粘蛋白和粘蛋白聚糖治疗假瘤感染的烧伤伤口可以减少细菌的增殖,这表明了这些抗病毒中和剂的治疗潜力。

Ribbeck说:“我们已经看到完整的黏液蛋白有调节作用,可以导致一系列病原体的行为改变,但现在我们可以确定分子机制和负责的实体,即聚糖。”

在这些实验中,研究人员使用了数百个聚糖,但他们现在计划研究单个聚糖的影响,这些聚糖可能与不同的途径或不同的微生物有特定的相互作用。

这是一篇重要的论文,因为它表明细菌生物膜的形成被正常的黏液所抑制,尤其是它的聚糖。(Ribbeck)现在再次证明,正常的粘液对细菌有有益的影响,而且粘液比人们通常认为的要复杂得多,”哥德堡大学(University of Gothenburg)医学生物化学教授贡纳尔·汉森(Gunnar Hansson)说。他没有参与这项研究。

细菌的相互作用

铜绿假单胞菌只是众多被健康的粘液所抑制的条件致病菌之一。Ribbeck现在正在研究聚糖在调节包括链球菌和白色念珠菌在内的其他病原体中的作用,她还在研究识别与聚糖相互作用的微生物细胞表面的受体。

她对链球菌的研究表明,聚糖可以阻止水平基因转移,这是微生物通常用来传播耐药基因的过程。

Ribbeck和其他研究人员现在有兴趣利用他们对黏液素和聚糖的了解来开发人造黏液,这可能为治疗由黏液缺失或有缺陷引起的疾病提供一种新方法。

Ribbeck说,利用粘液的力量也可能导致治疗耐抗生素感染的新方法,因为它提供了一种与传统抗生素互补的策略。

“我们在这里发现的是,大自然已经进化出了一种能力,它可以解除难以对付的微生物的武装,而不是杀死它们。这不仅有助于限制产生抗性的选择性压力,因为它们没有找到生存方式的压力,而且还有助于创造和维持一个多样化的微生物群落,”她说。

Ribbeck怀疑,黏液中的聚糖在决定微生物群落的组成方面也起着关键作用——人体内有数万亿个细菌细胞。她说,这些微生物中有许多对人体有益,而聚糖可能为它们提供所需的营养,或以其他方式帮助它们生长。通过这种方式,黏液相关的聚糖类似于在人奶中发现的许多低聚糖,这些低聚糖还含有大量可以调节微生物行为的糖。

Ribbeck说:“这是一个可能在许多系统中发挥作用的主题,这些系统的目标是塑造和操纵体内的群落,不仅是人类,而且是整个动物王国。”

这项研究由美国国家生物医学成像与生物工程研究所、美国国立卫生研究院、美国国家科学基金会、美国国家环境卫生科学研究所和麻省理工学院德什潘德技术创新中心资助。

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三个问题:艾伦·莱特曼关于柬埔寨和家庭的新小说

麻省理工学院的艾伦·莱特曼是一位物理学家,他从一名物理学家一跃成为一名作家——他的兴趣非常广泛。作为麻省理工学院人文学科的教授,莱特曼在他的小说、非小说类书籍和随笔中探索了从科学到社会的诸多主题。他的新小说《三焰》(Three flame)最近由Counterpoint出版社出版,讲述了内战后柬埔寨一个家庭的命运。这是莱特曼熟知的话题:他是Harpswell基金会的创始人,该基金会致力于为柬埔寨和整个东南亚的新一代女性领导人提供权力。莱特曼最近接受麻省理工学院新闻采访时谈到了“三束火焰”。

问:“三焰”的起源是什么?

答:我在柬埔寨工作了15年,我在那里度过了很多时间,我听过很多关于家庭的故事,特别是关于20世纪70年代中期红色高棉大屠杀的余波。今天你在柬埔寨遇到的每个人都有一个亲戚在那段时间里被杀、饿死或折磨。所以它影响了整个国家的每个人。我一直很感兴趣的是,一个国家如何才能在经历了那样的灾难之后,恢复人性。红色高棉的士兵围捕任何他们有丝毫怀疑的人,并鼓励他们的家人举报任何他们有任何怀疑的人。它扰乱了家庭,导致人人为己的心态,这种心态至今仍未消失。

面对所有的破坏和道德堕落,我也听到了关于勇气、韧性和宽恕的故事。许多年后,我认为我已经开始对这个文化有了足够的了解,可以开始写关于它的故事了。但我等了10年才开始写作。写小说比写非小说要更深入地了解一种文化,因为小说涉及日常生活中的小习惯,你必须把它们写对。你不会从几次旅行中就得到这些。

问:这部小说中有许多相互关联的故事,也有许多与众不同的人物。这本书的主题是什么?你是如何把它贯穿到这本书的各个部分的?

A:最重要的是女性在男性主导的社会中所经历的斗争。当然,这不仅适用于柬埔寨,在许多国家也是如此,甚至在美国也是如此。这本书中的许多[其他]主题是普遍的。我希望救赎、宽恕、复仇和妇女斗争的主题能够超越柬埔寨。

五年前,我写了这本书的第一章,关于母亲瑞娜。当我写这篇文章的时候,它是一个独立的短篇故事(发表在《每日照明》杂志上,并且是亚马逊Kindle的单篇文章)。在那个故事中,我提到了家庭的其他成员。一个女儿嫁给了一个橡胶商人;另一个去了金边工作,以偿还家庭债务;儿子有点游手好闲;父亲是非常无知的,性别歧视,和屈尊俯就。写完第一篇故事大约一年之后,我开始对其他家庭成员感到疑惑。一旦你在小说中塑造了一个人物,他们就会栩栩如生地出现在你的脑海中。所以我决定写一个关于这个家庭每个成员的故事。当然,我必须把所有的故事交织在一起,因为它们涉及到同一个家庭。

问:你是如何将这些元素组合成一个有凝聚力的故事的?把故事的这些部分放到一个更大的叙述中一定是相当复杂的。 

答:在我写完这本书之后,我决定将这些故事按其最具戏剧性影响的顺序排列。关于父亲皮奇的故事,我想等到这个角色被塑造出来,来展示他是如何成为现在这样的人,因为我们当中没有一个人是善良的,也没有一个人是邪恶的。关于妮塔(皮奇的女儿)的故事,我想留到书的后半部分,因为这是一个令人震惊的故事。关于斯蕾波夫的故事必须放在最后,因为她是未来唯一的希望。每个故事发生的时间都是最具戏剧性的情节发生在每个角色身上的时候,是塑造他们的最具影响力的时刻。

(在书中),有两个时间是重要的。有按时间顺序排列的时间,然后是读者体验的时间。以皮奇的故事为例,在我看来,作为一个作家,第一次看到皮奇现在的样子,一个没有同情心、独裁、残忍的父亲,甚至开始憎恨他,是更有力量的。后来,在书中,我们看到了他的童年,看到了塑造他的力量。为了把童年的肖像留到以后,这对读者来说是一种更有力量的体验。

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