基础物理学突破奖授予视界望远镜合作观测黑洞

包括麻省理工学院科学家和工程师在内的视界望远镜(EHT)合作项目将获得2020年基础物理学突破奖。该团队因首次直接探测到黑洞而受到表彰。物理学助理教授Max Metlitski和几位麻省理工校友也获得了突破性进展奖基金会的奖项。

300万美元基本物理学奖将共享同样过去同347年来自世界各地的研究人员共同撰写六个论文发表在4月10日,2019年,检测报告的超大质量黑洞的核心梅西耶87年,或M87室女星系团内的星系。

新获奖者将于11月3日在加州山景城举行的颁奖典礼上获得认可。

地球般大小的望远镜

EHT是一个全球射电望远镜网络,它像一个虚拟望远镜一样工作,分辨率高到足以“看到”黑洞的阴影。

麻省理工学院草垛天文台的研究人员作为全球合作的成员做出了几项重要贡献,比如开发了记录每台望远镜捕获的海量数据的超快设备。

观测结束后,这些数据被发送到“干草堆”和马克斯·普朗克射电天文研究所,在那里,它们被一台名为“相关器”的专业超级计算机处理,“相关器”也是由“干草堆”的研究人员开发的。随后,这两家机构的团队都进行了艰苦的过程,将数据“关联”起来,并确保它们在被发布给独立团队之前得到严格的验证,独立团队将创建M87的图像。

根据“突破奖”的获奖感言,结果是“这个星系怪物的影像,在围绕黑洞旋转的热气体的映衬下形成剪影,与爱因斯坦的引力理论的预期相符。”

与麻省理工学院合作的科学家和工程师将分享这个奖项,包括来自草垛天文台、电子工程和计算机科学系、物理系、地球、大气和行星科学系以及麻省理工学院卡维利天体物理和空间研究所的研究人员和校友。:其它秋山,弗雷德里克·k . Baganoff约翰巴雷特,克里斯托弗•Beaudoin林迪舞布莱克本,凯瑟琳·l·Bouman罗杰·Cappallo杰弗里·b·船员,约瑟夫·克罗利Mark Derome Sheperd Doeleman,克里斯·埃克特文森特·l .鱼,威廉·t·弗里曼迈克尔·h·赫克特科林·朗斯代尔,血清马尔柯夫,林恩·d·马修斯(Stephen r·麦克沃特Kotaro本森山,丹尼尔·c·m·帕伦博,迈克尔•地方艾伦•罗杰斯Chet Ruszcyk, Jason SooHoo苏萨,迈克尔•提图斯和阿兰·r·惠特尼。

额外的赞誉

突破奖基金会还授予物理学助理教授马克西姆·梅特利斯基(Maxim Metlitski)“新视野奖”(New Horizons Prize),以表彰他在物理学和数学方面的早期职业成就。梅特利斯基将与三位合作者分享该奖项,其中两位是麻省理工学院的校友:加州理工学院的谢晨博士、芝加哥大学的迈克尔•莱文博士和华盛顿大学的卢卡斯•菲德科夫斯基。

该团队因“对物质拓扑状态及其相互关系的理解做出了深刻的贡献”而获奖。

“马克斯是一群非常有才华的实验家和理论家中的一员,他们致力于研究具有非常不寻常性质的新材料,”物理系教授兼系主任彼得•费舍尔(Peter Fisher)表示。“这些材料正在告诉我们,量子力学如何在电子和振动如何在可能产生新技术的材料中传播方面发挥意想不到的作用。”

梅特利斯基在不列颠哥伦比亚大学获得了物理和数学学士学位和物理硕士学位。2011年在哈佛大学获得物理学博士学位后,他在加州大学圣巴巴拉分校卡弗里理论物理研究所(Kavli Institute for Theoretical physics at the University of California at Santa Barbara)担任博士后。2017年1月,他以助理教授的身份加入麻省理工学院物理系,此前他被任命为加拿大滑铁卢圆周理论物理研究所的教员。

麻省理工学院(MIT School of Science)院长、唐纳(Donner)数学教授迈克尔•西普瑟(Michael Sipser)表示:“我代表科学学院祝贺马克斯•梅特利斯基(Max Metlitski)在凝聚态理论方面取得了令人印象深刻的早期职业成就。”“此外,我对我们在视界望远镜合作项目中的研究人员表示赞赏,他们为我们首次拍摄黑洞图像做出了贡献。我们庆祝我们的科学家为增进人类知识而进行的基础研究,以及所有这些著名奖项的获得者。”

加州大学旧金山分校(University of California at San Franciso)教授戴维·杰伊·朱利叶斯(David Jay Julius)的77岁生日也获得了2020年生命科学突破奖,获奖原因是他发现了痛觉背后的分子、细胞和机制。上个月,麻省理工学院数学和物理系名誉教授丹尼尔·弗里德曼(Daniel Z. Freedman)获得了基础物理领域的一个特殊突破奖。

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通过谈判达成气候解决方案

评估许多可能的遏制温室气体排放和限制全球变暖破坏性影响的战略是一项艰巨而有争议的任务。本周,大约50名麻省理工学院的学生有机会试用一种新软件,可以直观地展示不同的政策选择如何影响全球结果。

在周二于麻省理工学院媒体实验室举办的“模拟星球”活动上,学生们有机会对麻省理工学院斯隆管理学院可持续发展计划(MIT Sloan Sustainability Initiative)和非营利、无党派智库climate interactive联合开发的一种新型互动能源和气候政策模拟模型En-ROADS进行beta测试。由麻省理工学院的环境解决方案计划,学生们在团队代表八个不同的利益集团,包括发达国家和发展中国家,环保人士和行业制造和使用能源,使用模型来探索许多可能的政策的影响以及如何努力推动。

然后约翰·斯特曼教授杰伊·w·Forrester管理和仿真的主要开发人员,进入每一组的政策En-ROADS仪表板,立即显示这些政策将如何影响能源使用和温室气体的排放从现在起到2100年,预计全球气温的变化,海平面等影响。

世界的国家,在2015年的巴黎协议,致力于将增加全球平均温度低于2摄氏度比工业化前的水平,并追求努力限制气温上升到1.5 C En-ROADS显示如图所示,没有任何新政策,预计本世纪末将增加大约两倍极限,大约在4.1摄氏度。

正如该组织在4个小时的互动活动中发现的那样,要想达到这个目标,减少足够多的温室气体排放是困难的。但这是可以实现的——即使没有任何未经证实的技术突破。

这种令人鼓舞的底线在角色扮演开始时根本不明显。每个小组都得到一份机密简报备忘录,概述其选区的优先事项。代表团代表了发达国家、快速发展的国家(包括中国、印度和巴西)、发展中国家、传统能源公司(煤炭、石油、天然气和核能)、清洁技术公司(可再生能源公司)、工商、农业和林业以及气候活动人士。冲突迅速成为某些群体的利益直接与他人的——例如,发展中国家和发达国家,或清洁技术和传统能源,所以在许多情况下,一组提出的政策被另一个迅速逆转,揭示复杂的谈判找到共同点。

结果呢?全球变暖程度有所下降,但幅度不大:到2100年,气温将上升3.7摄氏度,远远低于所需的下降幅度,足以造成严重危害,包括极端天气、农作物产量下降和海平面上升。

为了突出这种变化的现实,志愿者们在参与者头上拖着一张蓝色的大布条,给人一种被困在不断上涨的海水中的本能感觉。接着,斯特曼展示了不同沿海城市的图片,揭示了它们将如何受到海平面上升的影响,以及如果这些城市随后受到多里安等飓风和台风的风暴潮袭击,将会发生什么。在许多情况下,如迈阿密和上海,整个城市将被淹没。

斯特曼说:“与会者自己看到,达成更强有力的协议符合他们自己的利益。他鼓励每个小组的成员站起来,四处走动,与其他小组进行谈判,以达成一个更有力的建议。添加一个触摸的现实模拟,冰淇淋休息期间,团队成员的代表气候活动人士和土著居民组成人链屏蔽冰淇淋服务器到其他团队成员同意实施碳排放价格——政策仿真显示是最有效的减排的司机。

整个会话,斯特曼,联合国秘书长的作用,提供背景信息对气候变化及其后果,和许多的优点和缺点考虑政策选项,包括鼓励新技术,补贴或税收不同形式的能量,和政策鼓励效率和其他能源系统的变化,建筑、交通和土地利用。

斯特曼解释说,En-ROADS仿真系统是他多年来一直在使用的一个系统的升级版,而且更加详细。这两种模式都被国会议员及其工作人员、实际参与联合国气候谈判的各国代表,以及世界各地的政治和商界领袖所使用,包括当时的国务卿约翰克里(John Kerry),以及访问麻省理工学院期间的达赖喇嘛(Dalai Lama)。SimPlanet的参与者使用了与这些简报中使用的相同的模型。

在会议结束时,与会者尝试了许多不同的建议,了解哪些最有效,哪些可以经受住其他利益集团的抵制。他们发现没有单一的政策,可以实现的目标,但该组织最终到达一组政策预期的变暖举行只有1.9 c,他们使用政策的范围内被认为是技术上可行,经济上负担得起。“没有银弹,只有银弹,”斯特曼评论道。

“气候变化不再是一个科学问题,”他宣称。“这不是一个工程问题——我们有我们需要的技术,而且它们正在迅速改进。这甚至不是一个经济问题——采取行动的成本远远低于不采取行动的成本,而且许多政策产生了创造就业和改善公共卫生的共同利益。相反,他说,应对气候变化是一个社会和政治问题,需要个人和政治行动来落实及时减排所需的政策。

斯特曼说:“研究表明,向人们展示研究是行不通的。“像SimPlanet这样的交互式模拟可以让人们自己学习,不仅可以建立他们对这个问题的知识,还可以激励他们采取行动,无论是个人的、专业的,还是作为公民为变革而努力。”

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如何让一本书流传千年

1947年,贝都因牧人在寻找丢失的羊时发现了《死海古卷》,这是迄今为止发现的保存最完好的古代文字材料之一。现在,麻省理工学院和其他地方的研究人员进行的一项研究阐明了一种独特的古代羊皮纸制作技术,为更好地保存这些珍贵的历史文献提供了新的视角。

这项研究特别集中在一幅卷轴上,这幅卷轴被称为《神庙卷轴》(Temple scroll)。自《神庙卷轴》首次被发现以来,在发现的大约900幅完整或部分卷轴中,《神庙卷轴》是其中之一。这些卷轴是在死海以北的陡峭山坡上的11个洞穴中发现的,藏在罐子里。人们认为,为了保护他们的宗教和文化遗产不受入侵者的侵犯,一个叫艾赛尼派的教派的成员把他们珍贵的文件藏在洞穴里,经常被埋在几英尺深的废墟和蝙蝠鸟粪下,以帮助阻止掠夺者。

尽管它的材料是所有卷轴中最薄的(十分之一毫米,或大约1/250英寸厚),但神庙卷轴是所有卷轴中最大的(大约25英尺长)之一,保存得最好。它也是所有卷轴中最清晰、最洁白的书写表面。这些特性使得Admir Masic, Esther和Harold E. Edgerton土木和环境工程职业发展助理教授和材料科学与工程系考古材料研究员,以及他的合作者想知道羊皮纸是如何制作的。

这项研究的结果,进行前罗马Schuetz博士生(现在在以色列魏茨曼科学研究所的),麻省理工学院研究生Janille Maragh, Wyss研究所的詹姆斯·韦弗在哈佛大学和爱尔兰共和军拉宾的联邦理工学院材料研究与测试和德国汉堡大学,今天发表在《科学》杂志上的进步。他们发现羊皮纸是用一种不同寻常的方式处理的,使用的是在蒸发岩中发现的盐的混合物——蒸发岩是卤水蒸发后留下的物质——但与其他羊皮纸上发现的典型成分不同。

Masic说:“神庙卷轴可能是最美丽、保存最完好的卷轴。”“我们有幸研究了耶路撒冷以色列博物馆(israel museum)名为《书的圣地》(Shrine of the Book)的碎片,”这座博物馆是专门用来存放死海古卷的。那卷书中较大的一段是这篇新论文的主要内容。这个直径约2.5厘米(1英寸)的碎片是通过研究人员开发的各种专业工具在显微镜下绘制相对较大物体的详细化学成分的高分辨率地图进行研究的。

Masic说:“我们能够对碎片进行大面积、亚微米级、非侵入性的鉴定。”Masic和Weaver开发了一种用于鉴定生物和非生物材料的综合方法。韦弗说:“这些方法使我们能够在更环保的条件下保持我们感兴趣的材料,同时我们收集了样品表面成千上万种不同的元素和化学光谱,绘制出其成分变化的极端细节。”

Masic说,自从发现这块碎片以来,它没有受到任何可能改变其性质的处理,“这让我们能够深入研究它的原始成分,揭示出一些元素以完全出乎意料的高浓度存在。”

他们发现的元素包括不同比例的硫、钠和钙,分布在羊皮纸的表面。

羊皮纸是由动物的皮肤制成的,这些动物的毛发和脂肪残留物都是用石灰溶液浸泡(从中世纪开始)或酶和其他处理方法(在古代)除去的,把它们刮干净,然后把它们紧紧地放在一个架子上晾干。当干燥后,有时表面是进一步准备与盐摩擦,显然是与寺庙卷轴的情况。

Masic说,研究小组还不能确定神庙卷轴表面盐的不同寻常组合来自何处。但很明显,书写文字的这种不同寻常的涂层,帮助赋予了这张羊皮纸异常明亮的白色表面,并可能有助于它的保存状态,他说。而且这种涂层的元素组成与死海本身不匹配,所以它一定是在其他地方发现的蒸发岩沉积物——无论是在附近还是很远的地方,研究人员还不能说。

表层的独特成分表明,羊皮纸的生产过程明显不同于其他卷轴在该地区,大规模说:“这份工作是我的实验室正在做什么,利用现代分析工具来揭露古代世界的秘密。”

了解这一古老技术的细节可以帮助我们深入了解那个时代和地点的文化和社会,在犹太教和基督教的历史上都扮演着重要的角色。除此之外,对羊皮纸生产及其化学成分的了解,也有助于鉴别那些被认为是古代作品的赝品。

据死海古卷材料专家拉宾说:“这项研究的意义远远超出了死海古卷。例如,它表明在中东羊皮纸制作的初期,使用了几种技术,这与中世纪使用的单一技术形成了鲜明的对比。该研究还展示了如何确定最初的处理方法,从而为历史学家和保护人员提供了一套新的分析工具,用于死海古卷和其他古代羊皮纸的分类。”

这些信息对于指导这些古代手稿新的保存策略的发展确实是至关重要的。Masic说,不幸的是,今天在古卷上看到的大部分损坏似乎并不是由于它们在洞穴中存在了2000多年,而是由于人们努力软化古卷,以便在最初发现古卷后立即展开阅读。

除了这些现有的担忧,新的数据现在清楚地表明,这些独特的矿物涂层也具有高度吸湿性——它们很容易吸收空气中的任何水分,然后可能很快开始降解底层材料。因此,这些新的结果进一步强调了在控制湿度的环境中保存羊皮纸的必要性。他说:“即使是湿度的微小变化,也可能会产生一种意想不到的敏感性。”“关键是,我们现在有证据表明盐的存在可能加速它们的降解。……这些都是必须考虑到的保护方面。”

以色列魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)基梅尔考古科学中心(Kimmel Center For Science)主任伊丽莎白·博阿雷托(Elisabetta Boaretto)表示:“对于保护问题和项目来说,这项工作非常重要。”她说:“这表明你必须非常了解需要保存的文件,而且保存必须根据文件的化学成分和物理状态进行调整。”

Boaretto补充说,这个团队对羊皮纸上不寻常矿物层的研究“对未来的保护工作是基础的,但最重要的是了解这些文件是如何在古代准备的。”这项工作无疑为该领域的其他研究人员树立了一个标准。”

这项工作得到了德国研究基金会DFG的部分支持。

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清理过氧化氢生产

制造过氧化氢最常见的过程是从一种剧毒、易燃的工作溶液开始的,这种溶液与氢结合,经过过滤,与氧结合,混合在水中,然后浓缩到极高的浓度以便运输。

运输过程同样错综复杂。大多数生产过氧化氢的大型化工厂位于俄罗斯和中国。对于像美国石油和天然气行业这样的大市场,浓缩过氧化氢通常会被运往美国,经过稀释,然后通过铁路或卡车运往德克萨斯州西部等地,在那里,服务公司会购买过氧化氢,并为客户泵送。

所有这些复杂性掩盖了过氧化氢结构简单的事实。事实上,人们早就知道,在不同的生物系统中,有一大类被称为酶的特殊蛋白质可以与过氧化氢协同工作。但事实证明,将这些知识转化为更自然的生成过氧化氢的方法是困难的——直到最近。

过去几年,由麻省理工学院一位校友联合创办的初创公司Solugen一直在通过将转基因酶与植物糖等有机化合物结合来生产过氧化氢。这种反应产生了以生物为基础的过氧化氢和有机酸,该公司表示,这种方法比传统方法更便宜、更安全,毒性也小得多。

Solugen目前在德克萨斯州有两个试点工厂,每天生产超过10吨过氧化氢,明年夏天将有一个更大的工厂开业。这项技术有可能脱碳生产一种非常常见的化学品,用于大量的消费和工业应用。

像Solugen这样的科技公司通常是由研究某个特定问题多年的研究人员创办的。它们的成功往往取决于能否获得政府资助或企业伙伴关系。但Solugen的历史要丰富得多。

该公司可以将其成功归因于对胰腺癌的研究、Facebook上一群漂浮水疗爱好者、家得宝(Home Depot)卓有成效的挥霍,以及使Solugen的解决方案成为可能的几个领域的出现。

在Facebook朋友的帮助下勉强度日

Solugen联合创始人高拉布·查克拉巴蒂(Gaurab Chakrabarti) 2015年在医学院研究胰腺癌时,发现癌细胞中有一种酶可以在高浓度过氧化氢中发挥作用。

这种酶需要另一种昂贵的化学物质才能在反应中发挥作用,所以查克拉巴蒂与肖恩·亨特博士(Sean Hunt SM ‘ 13 PhD ‘ 16)合作。肖恩·亨特博士是查克拉巴蒂与亨特的妻子在医学院上学时结识的。当查克拉巴蒂向亨特展示这种酶时,亨特正在为他的博士学位研究更传统的化学处理方法。

亨特说:“我的背景不是生物技术,所以我对恢复中的生物技术持怀疑态度。”“我在学校学过酶,每个人都知道它们有多么活跃和选择性,但它们太不稳定,很难制造。”

亨特和查克拉巴蒂利用计算蛋白设计方法对这种酶进行了基因改造,使其在室温下与糖等廉价有机化合物结合时产生过氧化氢。

不久之后,两位创始人进入了2016年麻省理工学院(MIT) 10万美元投球比赛的决赛,获得了1万美元的奖金。但他们仍然不确定这项技术是否值得追求。

然后,Facebook上的一群漂浮水疗爱好者联系了他们。漂浮的温泉将人们悬浮在咸水中,同时隔绝所有的噪音和光线,帮助他们实现感官剥夺。双氧水是用来保持浮温泉的清洁。

“美国大约有400家漂浮温泉他们都在一个Facebook群组中,一个所有者看到了我们的麻省理工学院(MIT) 10万美元的宣传视频,并把它分享给了Facebook群组,”亨特解释道。“这真的让我们在那个夏天继续使用Solugen。因为这些浮动水疗中心的业主联系我们说,‘这是我们为过氧化氢支付的价格。如果你们能做到,我们就买下它。”

受此鼓舞,两位创始人在达拉斯租了一个便宜的实验室,把他们早期设计的一种酶送给了中国的一家蛋白质制造商。然后,亨特在家得宝花了7000美元建造了一个实验反应堆,他将其描述为“这个小小的PVC泡沫柱”。

由于资金短缺,创始人买了55加仑的糖桶,用他们的酶把糖桶放进反应堆,得意地看着有机酸和过氧化氢从另一端出来。创始人开始出售他们能生产的所有过氧化氢,有时睡在地板上让反应堆通宵运转。到2016年12月,他们向float spa社区出售桶装过氧化氢,每月能赚1万美元。

该公司一直使用PVC泡沫反应器,直到2017年夏天,他们建造了一个完全自动化的反应器,能够生产10倍以上的过氧化氢。那时他们进入了石油和天然气行业。

一个大的有毒问题

随着石油和天然气公司从地下开采出来,它们会产生大量受污染的盐水,需要处理或处理。仅在美国,每天就有数十亿加仑这样的水被生产出来。过氧化氢通常用于处理过程中,但是传统的生成过氧化氢的方法除了危险之外,还会留下巨大的碳足迹,这与工作溶液的不断排放有关。

亨特说:“我真正喜欢的是这是一场真正的环境危机,我认为我们在这方面取得了重大进展。”

Solugen目前的生产设施提供浓缩形式的过氧化氢,但创始人计划在石油和天然气工厂旁边建造“迷你工厂”,不需要浓缩和稀释,以进一步降低成本,提高可持续性。

亨特说:“当我们建造这些东西的时候,我们意识到,因为我们用酶在室温、水中和低压下进行化学反应,这是非常安全的,因此我们可以建造这些小型植物。”“这对我们来说真的很令人兴奋。例如,你可以以每加仑2美元的价格出售过氧化氢。每加仑汽油的运费是1.5美元。运费几乎是这种化学品的价格。在某些情况下,它不仅仅是化学物质本身。”

Solugen的解决方案也很有趣,因为它直到最近才可能存在。为了制造其专有的酶,该公司正在利用相当新的计算蛋白设计和基因工程方法。它还依赖于一个由蛋白质合同制造商组成的行业,这个行业可以生产大量的工程酶,成本远低于5年前的水平。

亨特说,展望未来,Solugen的基础设施可以通过改变混合的酶和化合物来共同生产数百种不同的有机酸。他最感兴趣的副产品之一是醋酸,它被用来制醋。醋酸还用于生产聚酯纤维和塑料等重要材料。

亨特说:“过氧化氢和醋酸是我们经济的基本组成部分。“我们将Solugen视为(其他解决方案的)平台。从长远来看,这才是真正让我们兴奋的。”

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首次观测到奇异的物理现象

经过几十年的尝试,一种涉及光波、合成磁场和时间反转的奇异物理现象首次被直接观测到。研究人员说,这一新发现可能会导致拓扑阶段的实现,并最终推动容错量子计算机的发展。

诺夫-博姆’效应,获得新发现涉及非阿贝尔今天在《科学》杂志上报道了麻省理工学院研究生李阳,麻省理工学院访问学者曹国伟彭(北京大学教授),麻省理工学院研究生Di朱教授Hrvoje Buljan在克罗地亚的萨格勒布大学,弗朗西斯·赖特戴维斯麻省理工学院的物理学教授约翰Joannopoulos Bo甄教授宾夕法尼亚大学和麻省理工学院的物理学教授马林Soljačić。

这一发现与规范场有关,规范场描述了粒子所经历的转变。度量字段分为两类,即Abelian和non-Abelian。Aharonov-Bohm效应,以1959年预测它的理论家命名,证实了规范场——不仅仅是一种纯粹的数学辅助——具有物理后果。

但是这些观测只在阿贝尔系统中有效,或者那些规范场是可交换的——也就是说,它们在时间上以相同的方式向前和向后发生。1975年,吴泰群和杨振宁将这种效应推广到非阿贝尔政权,作为一种思想实验。然而,目前还不清楚是否有可能在非阿贝尔系统中观察到这种效应。物理学家们缺乏在实验室创造这种效应的方法,而且即使这种效应能够产生,也缺乏检测这种效应的方法。现在,这两个难题都已经解决了,观测也成功地进行了。

这种效应与现代物理学中一个奇怪且违反直觉的方面有关,即几乎所有的基本物理现象都是时不变的。这意味着粒子和力相互作用的细节可以在时间上向前或向后运行,而事件如何展开的电影可以在两个方向上运行,所以无法分辨哪个是真实的版本。但是一些奇异的现象破坏了这次的对称性。

创建交换版的阿哈拉诺夫玻姆效应需要打破对称逆时,本身就是一个具有挑战性的任务,Soljačić说。但要达到非阿贝尔版本的效果,需要多次打破这种时间逆转,并以不同的方式,使它成为一个更大的挑战。

为了产生这种效果,研究人员使用了光子偏振。然后,他们产生了两种不同的时间反转断裂。他们利用光纤产生了两种影响光波几何相位的测量场,一种是通过强磁场使光波穿过一个偏置的晶体,另一种是通过时变电信号对光波进行调制,这两种信号都打破了时间反转对称性。然后,他们能够产生干涉图样,揭示出光在顺时针或逆时针方向穿过光纤系统时受到影响的不同之处。如果没有时间反转不变性的破坏,光束应该是相同的,但相反,它们的干涉模式显示了预测的特定的差异集,展示了难以捉摸的效应的细节。

杨说,最初的阿哈罗诺夫-玻姆效应的阿贝耳版本“已经通过一系列的实验观察到了,但非阿贝耳效应直到现在才被观察到。”他说,这一发现“让我们可以做很多事情”,为各种各样的潜在实验打开了大门,包括经典和量子物理机制,以探索效应的变化。

实验方法设计的这支球队”可能激发外来拓扑的实现阶段在量子模拟使用光子,极化声子,量子气体,和超导量子比特,“Soljačić说。他说,对于光子学本身来说,这在许多光电子应用中都是有用的。此外,该小组能够合成的非阿贝耳规范场产生了非阿贝耳浆果相,“结合相互作用,它可能有一天会成为一个容错拓扑量子计算的平台,”他说。

在这一点上,实验主要是对基础物理研究感兴趣,目的是更好地理解现代物理理论的一些基本基础。许多可能的实际应用”将需要额外的突破,”Soljačić说。

首先,对于量子计算,实验将需要从一个单一的设备扩展到可能的整个晶格。而不是他们实验中使用的激光束,这将需要使用单个光子的光源。但即使在其目前的形式,系统在物理拓扑,可以用来探索问题是当前研究的一个非常活跃的领域,Soljačić说。

哈佛大学物理学教授阿什文·维什瓦纳斯(Ashvin Vishwanath)表示:“非阿贝尔贝里阶段是一颗理论宝石,是理解当代物理学中许多有趣想法的大门。”“我很高兴看到它在当前的工作中得到了它应该得到的实验性关注,报告了一种控制良好和有特色的实现。我希望这项工作不仅能直接作为更复杂建筑的一块基石,也能间接地激励其他实现。”

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当老鼠保护人类安全时

2013年访问布鲁塞尔期间,李家辉决定参观英国皇家军队和军事史博物馆(Royal Museum of the Armed Forces and Military History)。在那里,他偶然发现了一张海报,上面画着一只老鼠躺在一颗部分可见的地雷旁边。那天是4月4日,是国际防雷日,这张海报是利用啮齿动物探测地雷展览的一部分。

“当你想到战争时,你想到的是这些大型技术工具、工具和系统。然后,看到这张老鼠的照片,我非常震惊,并立刻激起了我的兴趣。

在气候变化时期,他一直在思考人类与其他动物和环境的关系,而这次展览为他的博士论文提供了核心内容。他的博士论文研究了坦桑尼亚人与啮齿类动物之间的互动。

作为一个有色人种的酷儿,李经常质疑权力、特权和人们在社会中的地位,包括他自己。在他的研究生论文中,他将这些问题延伸到跨物种的互动,以及他们对科技对社会和政治的影响的看法。在他的整个研究过程中,人类学的伦理考量,包括谁来为他人的经历说话,以及首先研究的是什么经历,一直是李开复作品的核心。

帮手,朋友,害虫,敌人

在他的论文中,李在坦桑尼亚完成了为期15个月的实地研究,研究训练人员如何与老鼠互动,谈论老鼠,并最终对老鼠进行条件训练,以便让它们找到地雷。后来,他在柬埔寨呆了两个月,看看这些动物是如何在地里干活的。在坦桑尼亚训练的老鼠被部署在一个地区,以清除可能存在的地雷,在他们确定该地区没有活跃的地雷后,李在该地区散步。他开玩笑说,他还活着谈论这次经历的事实证明了培训的成功。

李在他的研究中非常谨慎地谈论非人类动物,以承认人类对它们的看法存在跨文化差异。例如,在坦桑尼亚,许多人认为老鼠是聪明和乐于助人的,而在纽约,例如,他们通常被视为害虫。同样,李指出,在美国和欧洲国家,狗通常被视为人类最好的朋友,被视为家庭的一部分。然而,他说,在坦桑尼亚和肯尼亚等地,狗经常被视为邪恶和凶猛的动物,因为英国殖民时期的警察曾经用狗来暴力控制反殖民抗议者,后来又用狗来防范盗窃。

“我希望从这项研究中获得的知识是与动物学、生物学和认知科学的对话。它包括人类与动物互动的历史,而这些历史通常被其他学科所忽略。

他对东非的关注,在一定程度上源于此前对该地区不断增长的科技市场的研究。他指出,尽管东非的科技业欣欣向荣,但这种增长并没有得到西方科技中心同样的认可。

“你会看到这个地区对科学和技术的热情拥抱。想想东非的这些科技项目是很有趣的,而不是剑桥、马萨诸塞或伦敦。把东非看作是批判性思维和知识生产的地方,这一点真的很重要,”他说。

股票在校园

作为一个关心权力和特权的人,李开复代表学院的研究生团体倡导这一观点并不令人意外。作为麻省理工学院社区与公平办公室的一名研究生,李与Ed Bertschinger教授和其他同事合作,寻找坦诚地讨论麻省理工学院多样性与包容性现状的方法。

李说:“在一个学期的课程中,我们举办了讨论午餐会,邀请学生、工作人员和教职员工分享不同部门的最佳实践,以促进学院的包容性。”

他还在研究生学费模型工作组工作,收集有关研究生在研究所某些资金结构方面的经验的数据。他收集了研究生群体中不同成员的故事,提交给学院的管理层,以展示如何提高学生的幸福感。麻省理工学院(MIT)的高级领导层现在已经开始寻找方法,以减轻该学院一些研究生面临的财务不安全感,并启动了一项新的努力,以更好地支持那些有家庭的学生。

世界公民

李对历史和文化有着广泛的兴趣,他在空闲时间最喜欢做的事情之一就是四处走走,分析波士顿的建筑。在断断续续地在这个地区生活了大约十年之后,他说他非常喜欢近距离地了解波士顿和它的地貌变化。他认为,这座城市从几百年前的海洋变成现在的城市中心,这是一件很有意思的事情。在过去几年的旅行中,他学到了一些艺术和建筑史的知识,这些知识让他对波士顿的一些标志性建筑有所了解。

“在波士顿,意大利人对某些建筑有很多影响,所以伊莎贝拉·斯图尔特·加德纳博物馆(Isabella Stewart Gardner Museum)看起来就像一座意大利文艺复兴时期的宫殿,非常古怪。但是之后的海湾,特别是联邦大道,被设计成类似法国大道。”李解释道。

在波士顿和坦桑尼亚之外,李已经遍布世界各地,并在这个过程中学会了多种语言。他会说马来语、斯瓦希里语、法语、英语、印地语和乌尔都语,还会说一些中国方言。在他的冒险中,李也认识到了独处的价值,他提倡独自旅行。他说,它邀请独特的体验,对他来说,包括被带到舞蹈俱乐部,甚至是坦桑尼亚的婚礼。

“我觉得随机遇到一个人,或者偶然参加一个活动或节日的可能性比和别人一起旅行的可能性要高得多。当你一个人的时候,我想人们会把你吸引到他们要参加的活动中去。”

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麻省理工学院的报告探讨了如何让科技为社会服务

麻省理工学院一份有关工作场所的最新报告显示,自动化不太可能在短时间内减少数百万个工作岗位,但如果美国人想在技术变革的背景下建立更好的职业生涯、共享繁荣,美国仍需要大幅改善政策。

这份报告代表了麻省理工学院未来工作特别工作组(Task Force on The Work of The Future)的初步调查结果,它打破了一些传统观念,对科技和就业的演变形成了一幅微妙的图景。科技和就业一直是公众讨论的焦点。

工作组的结论是,机器人、自动化和人工智能(AI)在不久的将来消灭大量劳动力的可能性被夸大了,但有理由担心新技术对劳动力市场的影响。近几十年来,技术促进了就业的两极分化,在帮助高技能专业人士的同时,也减少了许多其他工人的机会,而新技术可能会加剧这一趋势。

此外,报告强调,在历史性的收入不平等时期,一个关键的挑战不一定是缺少工作,而是许多工作质量低下,导致许多人,特别是没有大学学位的工人,缺乏可行的职业。考虑到这一点,未来的工作可以通过新政策、对劳动力的重新支持以及改革机构(而不仅仅是新技术)而得到有益的塑造。这个特别工作组的结论是,从广义上讲,美国的资本主义必须兼顾工人和股东的利益。

“在麻省理工学院,我们受到技术可以成为一种好的力量的想法的启发。但是如果作为一个国家我们要确保今天的新技术发展的方式,帮助建立一个更健康、更公平的社会,我们需要迅速采取行动,制定和实施强,开明的政策回应,”麻省理工学院的总统l·拉斐尔·赖夫说,他呼吁建立工作组在2017年未来的工作。

“幸运的是,与我们所有人有关的严酷社会后果并非不可避免,”赖夫补充道。“技术体现了创造者的价值观,我们围绕它们制定的政策可以深刻地影响它们的影响。因此,结果是包容还是排斥、公平还是放任,取决于我们所有人。我非常感谢工作组成员的最新发现,以及他们为铺平前进道路所做的不懈努力。”

工作组执行主任、麻省理工学院工业性能中心(MIT Industrial Performance Center)执行主任伊丽莎白•贝克•雷诺兹(Elisabeth Beck Reynolds)补充称:“关于机器人将如何出现,有很多危言耸听的说法。”“麻省理工学院的工作是打破一些炒作,为这场讨论带来一些视角。”

雷诺兹还称,特别工作组对新政策方向的兴趣“体现在其愿意考虑创新和实验的传统美国精神”。

焦虑和不平等

工作组的核心由一群麻省理工学院的学者组成。它的研究利用了新数据、许多技术领域的专家知识,以及对战后以技术为中心的公司和经济数据的仔细分析。

这份报告涉及了几个工作场所的复杂性。美国的失业率很低,但工人们却从多方面感到相当焦虑。一是科技:皮尤研究中心(Pew Research Center) 2018年的一项调查发现,在工业化国家,65%至90%的受访者认为,电脑和机器人将取代许多由人类完成的工作,而不到三分之一的人认为,这些技术将带来薪水更高的工作。

工人们担心的另一个问题是收入停滞:经通货膨胀因素调整后,1940年出生的美国人中有92%的人的收入高于他们的父母,但只有大约一半的1980年出生的人能这么说。

“就业数量的持续增长,并没有与工作质量的同等增长相匹配,”工作组的报告指出。

近几十年来,技术的应用加剧了不平等。高科技创新已经取代了执行日常任务的“中等技能”工人,从办公室助理到流水线工人,但这些创新补充了许多白领在医学、科学和工程、金融等领域的活动。技术也没有取代低技能的服务工人,导致劳动力两极分化。高技能和低技能的工作增加了,中等技能的工作减少了,增加的收入集中在白领中。

报告指出:“过去40年,技术进步确实带来了生产率的增长。”“但生产率增长并没有转化为共同繁荣。”

事实上,麻省理工学院福特经济学教授、麻省理工学院经济学系副系主任、特别工作组联席主席戴维•奥托尔(David Autor)表示:“我们认为,人们之所以悲观,是因为他们有所了解。尽管就业并不短缺,但收入分配不均,大多数人并没有从中受益。如果未来40年的自动化看起来像过去40年,人们有理由担心。”

生产性创新与“一般技术”之争

那么,一个大问题是,未来几十年的自动化将会带来什么。正如该报告所解释的那样,一些技术创新具有广泛的生产性,而另一些只是“一般技术”——麻省理工学院(MIT)经济学家达隆•阿西莫格鲁(Daron Acemoglu)和波士顿大学(Boston University)经济学家帕斯夸尔•雷斯特雷波(Pascual Restrepo)创造的一个术语,用来描述在没有显著改善服务或提高生产率的情况下取代工人的技术。

例如,电力和电灯泡的生产效率很高,这使得其他类型的工作得以扩展。但是,允许在药店或超市自助结账的自动化技术仅仅取代了工人的工作,并没有显著提高客户的效率或生产率。

奥托尔在谈到这些自动化系统时说:“这是一项强大的劳动力替代技术,但它的生产力价值非常有限。”“这是一种‘一般的技术’。他说,数字时代有令人难以置信的技术(对白领来说)实现了技能互补,但对其他所有人来说都是一般的技术。并不是所有提高生产力的创新都能取代工人,也不是所有取代工人的创新都能提高生产力。”

报告称,有几个因素导致了这种倾斜。作者写道:“电脑和互联网使工作数字化,使受过高等教育的工人更有效率,使受教育程度较低的工人更容易被机器取代。”

考虑到过去四十年好坏参半的记录,机器人和人工智能的出现预示着更光明的未来,还是更黑暗的未来?研究小组认为,答案取决于人类如何塑造未来。新技术和新兴技术将提高经济总产出和财富,并为人们提供提高生活水平、改善工作条件、增强经济安全、改善健康和寿命的潜力。但报告指出,社会是否意识到这种潜力,在很大程度上取决于将总财富转化为更大程度的共享繁荣、而非加剧不平等的制度。

工作组没有预见到的一件事是,在未来,人类的专业技能、判断力和创造力不再像今天那么重要。 

报告指出:“最近的历史表明,工作场所机器人技术的关键进步——那些从根本上提高生产率的技术——依赖于工作设计上的突破,而这些突破往往需要数年甚至数十年才能实现。”

随着机器人获得灵活性和情境适应性,它们肯定会在仓库、医院和零售店承担更大的任务——比如搬运、放养、运输、清洁,以及需要采摘、收割、弯腰或蹲伏的笨拙体力劳动。

工作组成员认为,机器人技术的这种进步将取代报酬相对较低的人工任务,提高工人的生产率,他们的注意力将被解放出来,专注于高附加值的工作。经济增长放缓、劳动力市场紧张以及包括美国在内的大多数工业化国家劳动力的迅速老龄化,都将加快这些任务交给机器的速度

尽管机器学习——图像分类、实时分析、数据预测等等——有所改进,但它可能只是改变了工作,而不是消除了工作:例如,放射科医生所做的远不止解释x射线。该工作组还注意到,另一个热门媒体话题——自动驾驶汽车的开发人员,在过去一年里,一直在“缩减”自己的时间表和雄心。

“最近对无人驾驶汽车预期的重新设定,也是其他类型的人工智能支持系统的一个领先指标,”工作组联席主席、航空航天教授、麻省理工学院(MIT)工程与制造史迪布纳教授戴维a米德尔(David a . Mindell)说。“这些技术前景广阔,但要理解人与机器的最佳组合需要时间。而领养的时机对于理解其对员工的影响至关重要。”

未来的政策建议

尽管如此,如果“就业末日”的最坏情况不太可能发生,继续采用一般技术可能会让许多人的工作前景变得更糟。

报告指出,如果人们担心技术可能限制机会、社会流动性和共享繁荣,“经济史证明,这种观点既不是错误的,也不是错误的。”我们有充足的理由担心,技术进步是否会改善或侵蚀大部分劳动力的就业和收入前景。”

与此同时,特别工作组的报告找到了“适度乐观”的理由,声称更好的政策可以显著改善明天的工作。

“技术是人类的产物,”明德尔说。“我们通过选择投资、激励、文化价值观和政治目标来塑造技术变革。”

为此目的,工作队集中注意几个关键的政策领域。一个是在四年制大学体系之外重新投资高等教育,不仅是在STEM技能(科学、技术、工程、数学)方面,还包括阅读、写作,以及团队合作和判断的“社交技能”。

社区大学是美国最大的培训机构,有1200万学分制和非学分制学生,是支持劳动力教育的天然场所。工作组指出,获取教育证书的各种新模式也正在出现。报告还强调了为工人提供多种在职培训项目的价值。

然而,报告警告说,对工人来说,教育投资可能是必要的,但还不够。

因此,更广泛地说,该报告认为,资本和劳动力的利益需要重新平衡。美国报告指出,“在推崇纯粹的股东资本主义的市场经济中是独一无二的”,尽管工人和社区也是企业的利益相关者。

报告指出:“在(纯股东资本主义)模式下,裁员和关闭工厂的个人、社会和公共成本不应在企业决策中发挥关键作用。”

专责小组建议在公司决策过程中,更多地承认员工是利益相关者。要纠正工人议价能力数十年来的削弱,就必须建立新的制度,使创新的弧线转向提高工人的生产率,而不是降低其必要性。报告认为,美国在大萧条时期通过的《劳动法》中规定的集体谈判的对抗性制度早就应该进行改革了。

美国的税法也可以修改以帮助工人。现在,它更倾向于资本而不是劳动力的投资——例如,资本折旧可以勾销,研发投资可以享受税收抵免,而对工人的投资却不能产生同等的收益。特别工作组建议,新的税收政策也将通过培训项目等激励人力资本投资。

此外,工作组建议将对研发的支持恢复到过去的水平,并重建美国在开发与人工智能相关的新技术方面的领导地位,“不仅要赢得胜利,而且要把创新引向有益于国家的方向:补充工人,提高生产率,并加强共享繁荣的经济基础。”

该工作组的最终目标是鼓励对提高生产率的技术进行投资,并确保工人能分享由此带来的繁荣。

“毫无疑问,提高生产力的技术进步创造了机会,”奥托尔说。“它拓展了你能实现的可能性。但这并不能保证你会做出正确的选择。”

雷诺兹补充道:“企业未来面临的问题是:它们将如何提高生产率,从而提高质量和效率,而不仅仅是削减成本和引入略微更好的技术?”

进一步研究及分析

除了雷诺兹、奥托尔和明德尔,麻省理工学院未来工作特别工作组的核心小组由18位麻省理工学院教授组成,他们代表了所有五所学院。此外,该项目还有一个22人的顾问委员会,成员来自行业领袖、前政府官员和学术界;由14人组成的学者研究委员会;还有八名研究生。该工作组还与企业高管、劳工领袖、社区大学领袖等进行了磋商。

此前,麻省理工学院还有其他一些颇具影响力的项目,比如工业生产率委员会(Commission on Industrial Productivity)。该委员会在上世纪80年代对美国工业进行了多年的深入研究。这一努力促成了《美国制造》一书的广泛阅读,并创建了麻省理工学院的工业绩效中心。

目前的工作组利用了麻省理工学院在各种技术领域的知识深度,以及它在社会科学领域的优势。

“麻省理工学院正致力于开发前沿技术,”雷诺兹说。“不一定是明天会推出什么,而是5年、10年或25年后。我们确实看到了即将发生的事情,我们的研究人员希望将现实主义和语境引入公共话语。”

本报告是工作队的临时调查结果;该小组计划在明年进行更多的研究,然后发布报告的最终版本。

雷诺兹总结道:“我们试图通过这项工作提供一个整体的视角,不仅是关于劳动力市场,也不仅仅是关于技术,而是把所有这些因素结合起来,在公共领域进行更理性、更富有成效的讨论。”

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“信息不公正划分选区”如何影响选民

如今,许多选民似乎生活在党派的泡沫中,他们只能得到部分信息,了解其他人对政治问题的看法。现在,麻省理工学院的研究人员进行了一项实验,揭示了这种现象是如何影响人们投票的。

这项让参与者参加模拟选举的实验发现,通讯网络(如社交媒体)不仅会扭曲选民对其他人如何计划投票的看法,而且这种扭曲还会增加选举陷入僵局的几率,或使总体选举结果偏向某一方。

麻省理工斯隆管理学院(MIT Sloan School of Management)副教授戴维•兰德(David Rand)表示:“信息网络的结构确实能从根本上影响选举结果。“它可以产生很大的影响,这是一个人们应该认真对待的问题。”

更具体地说,这项研究发现,“信息不公正划分选区”可能会对投票结果产生偏见,比如,在两党相同受欢迎程度的模拟选举中,一党最多赢得60%的选票。在一项针对美国联邦政府和八个欧洲立法机构的后续实证研究中,研究人员还发现,实际的信息网络也显示出类似的模式,其结构可能会扭曲研究实验中超过10%的选票。

这篇题为“信息不公正划分选区和不民主的决定”的论文今天发表在《自然》杂志上。

作者是休斯敦大学的亚历山大·j·斯图尔特;麻省理工斯隆管理学院(MIT Sloan)的研究科学家莫森•莫斯利(Mohsen Mosleh);牛津大学环境变化研究所的Marina Diakonova;安东尼奥·阿雷查尔,麻省理工学院斯隆管理学院副研究员,墨西哥阿瓜斯卡连特斯经济研究与教学中心研究员;兰德也是麻省理工斯隆管理学院人类合作实验室的首席研究员;宾夕法尼亚大学的Joshua B. Plotkin说。斯图尔特是第一作者。

正式的知识

虽然关于媒体偏好、政治意识形态和选民选择的学术文献正在蓬勃发展,但目前的研究是为了创建信息网络可以产生的基本影响的一般模型。通过抽象的数学模型和实验,研究人员可以分析网络对选民行为的影响有多强,即使长期建立的选民身份和意识形态层面被排除在政治舞台之外。

斯图尔特说:“这项研究的部分贡献是试图使有关政治的信息如何通过社交网络流动,以及如何影响选民的决定正式化。”

这项研究使用了2520名参与者的实验,他们在不同的条件下玩“选民游戏”。(参与者通过亚马逊的土耳其机械平台招募,并通过面包板(Breadboard)参加模拟选举。面包板是一个生成多人网络互动的平台。)参与者被分成两组,一个“黄”队和一个“紫”队,通常双方各有24人,并被允许根据不断更新的投票数据改变自己的投票意图。

参与者也有动机尝试产生某些反映作者所谓的“妥协世界观”的投票结果。“例如,如果他们的球队获得了绝对多数的选票,球员将获得(适度的)回报;如果另一方获得绝对多数,则获得的回报较小;如果两队都没有达到这个阈值,则没有任何回报。选举游戏通常持续四分钟,在此期间每位选民必须决定如何投票。

一般来说,当民调数据显示民主党有机会获得绝对多数席位时,选民几乎总是把票投给他们自己的政党。当民调数据显示可能出现僵局时,他们也把票投给了自己的一方。但是,当反对党有可能获得绝对多数时,一半的参与者会投赞成票,而另一半人会继续投自己的票。

在一系列基本的选举游戏中,所有的参与者都拥有无偏的、随机的投票信息,每一方都赢得了大约四分之一的时间,没有绝对多数的僵局导致了大约一半的时间。但研究人员也以多种方式改变了游戏。在游戏的一次迭代中,他们在民意调查中添加了不公正划分选区的信息,比如,一个团队的一些成员被安置在另一个团队的回音室中。在另一个迭代中,研究团队部署了在线机器人,其中包括约20%的选民,表现得像学者们所称的“狂热者”;机器人只会强烈支持一方。

经过几个月的反复试验,研究人员得出结论,投票信息在网络上的分布方式,以及狂热者机器人的行为,都可能严重影响选举结果。当一个政党的成员被引导去相信其他大多数人都在投票给另一个政党时,他们往往会改变自己的选票,以避免陷入僵局。

“网络实验是很重要的,因为他们允许我们测试的预测数学模型,“Mosleh说领导的实验部分研究“回音室,我们发现死锁发生更经常,更重要的是,我们看到信息划分的选区有偏见的选举结果赞成的一方。”

实证案例

作为更大项目的一部分,该小组还寻找了一些关于民选政府之间类似情况的经验资料。在很多情况下,当选的官员要么支持他们的首选立法,要么接受跨党派妥协,要么保持僵局。在这些情况下,对其他立法者的投票意图提供公正的信息似乎是非常重要的。

研究人员观察了1973年至2007年美国国会对法案的共同赞助情况,发现民主党的“影响力分类”比共和党更大,即民主党对本党选民的投票意向有更多的了解。然而,在1994年共和党控制国会后,他们自己的影响力组合与民主党相当,成为高度两极化的立法影响力网络的一部分。研究人员发现,在他们评估的8个欧洲议会中,有6个的影响力网络也存在类似程度的两极分化。

兰德说,他希望目前的研究将有助于其他学者进行更多的研究,这些学者希望通过经验来继续探索这些动态。

兰德说:“我们希望,把这种信息不公正划分选区的理论摆出来,并引入这个选民游戏,我们将推动围绕这些主题的新研究,了解这些影响如何在现实世界的网络中发挥作用。”

美国国防高级研究计划局、迈阿密基金会、坦普尔顿世界慈善基金会和约翰坦普尔顿基金会、陆军研究办公室以及戴维和露西尔帕卡德基金会为这项研究提供了支持。

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关于六次气候变化专题讨论会第一次会议的信函

下面这封信是由麻省理工学院校长L.拉斐尔·赖夫(L. Rafael Reif)寄给麻省理工学院社区的。

对于麻省理工学院的成员们,

为了配合麻省理工学院在《气候变化行动计划》(Plan for Action on Climate Change)中概述的广泛而深入的努力,去年春天,我致信公众,让他们知道,在本学年,我们将举办六次研讨会,重点讨论气候变化及其紧迫的全球挑战。

专题讨论会的主题、时间和地点出现在这篇短文的末尾,未来的详细信息将在climatesymposia.mit.edu上提供。

这六场研讨会将邀请麻省理工学院和其他地方的顶尖专家,探索气候科学和政策的前沿,突出从电力到交通等各个领域的脱碳创新努力,并考虑研究型大学如何才能最好地加快进展。

大幅加快脱碳步伐,同时确保这一转变在整个社会中是可持续和公平的,这一挑战将需要我们所有的集体智慧——以及无数麻省理工学院头脑和双手的最佳工作。我们迫切希望这次研讨会能够帮助我们的社区,为未来气候解决方案的研究、政策和创新播下种子。为此,我希望你们许多人能抽出时间来参加。

我现在写信邀请您参加本系列的第一次研讨会。所以我们可以估计出勤率,请在这里登记。

10月2日星期三下午1时至4时

由于克里教授伊曼纽尔的领导,自己的气候变化的科学专家,这第一次研讨会将包括两个板——一个在气候科学前沿,在气候风险,将首先从一个开创性的主旨讲话气候研究员和杰出的麻省理工学院的成员,苏珊·所罗门教授。我很荣幸能作开幕词。

我期待着在10月2日见到你们中的许多人。

真诚地,

l·拉斐尔·赖夫

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一种控制结核病的技术干预

对于结核病患者来说,遵循完整的治疗过程可能是令人畏惧和困难的。但麻省理工学院(MIT)的研究人员在肯尼亚与数字健康公司凯希拉(Keheala)合作进行的一项新实验表明,手机上的数字程序可以帮助患者成功完成治疗。

这个项目在病人和医生之间建立了互动的交流,而不是单向的药物提醒,并且使用行为科学的观点来帮助病人继续他们的恢复方案。

在实验干预后,只有4%的结核病患者治疗结果不成功。相比之下,对照组中13%的患者没有使用该平台,也没有完成治疗。

麻省理工学院斯隆管理学院(MIT Sloan School of Management)的研究科学家埃雷兹•约利(Erez Yoeli)表示:“我们通过移动平台支持的患者完成治疗失败的可能性降低了三分之二。

这篇题为“移动自我验证和成功治疗结核病的支持”的论文发表在今天的《新英格兰医学杂志》上。

合著者是约利;麻省理工斯隆管理学院(MIT Sloan School of Management)副教授戴维•兰德(David Rand);Jon Rathauser, Keheala的首席执行官,Keheala是一家位于特拉维夫的数字医疗公司;斯沃斯莫尔学院经济学助理教授Syon P. Bhanot;肯尼亚卫生部的Maureen K. Kimenye和Eunice Mailu;世界卫生组织的Enos Masini;以及国际结核病和肺病联盟的Philip Owiti。

结核病治疗通常需要6个月的时间,很多患者在感觉好些但尚未完全康复时就停止了治疗。如果个人停止服药并复发,也可能对更大的社区产生有害影响,因为结核病具有传染性。

那么,为什么人们会中断治疗呢?

“耻辱,获得保健挑战,繁重的治疗方案,以及缺乏信息,动机,和支持使患者很难做正确的事和服药,“市议会厅说,2014年创立Keheala尝试创建工具来克服卫生保健提供的物流障碍,在发展中国家。

为了进行这项研究,研究人员与肯尼亚首都内罗毕的17家医疗诊所合作,创建了一项随机试验。干预组569例,对照组535例未使用移动数字程序。肯雅塔国立医院和内罗毕大学的机构审查委员会批准了这项研究。

研究人员与Keheala合作,为结核病患者开发了一个“功能手机”健康平台。“功能手机”通常仅限于通话和短信功能,在肯尼亚更容易爆发传染病的地区相对常见。

除此之外,该项目每天都会向患者发送信息,要求他们确认自己是否坚持自己的医疗习惯。如果患者对每日的信息没有反应,他们会收到后续信息,最终会接到研究小组成员的电话,这些成员本身也有结核病治疗经验。治疗病人的诊所也会被通知。

约利解释说,通过这种方式,该项目使用了两个关键的行为原则来改善患者的行为:一是“提高治疗依从性的可观察性”,二是“消除似是而非的推诿”,即减少他们为不服药找借口的能力。

该项目还提供有关结核病的信息、激励信息、“坚持治疗竞赛”,并强调继续治疗对社区的好处。Yoeli补充说:“自始至终,我们都试图为个人对社区的良好行为给予尽可能多的信任。”

兰德说,实验的成功加强了病人的行为和心理在这些情况下的重要性。

兰德说:“不遵守治疗方案是医学界的一个主要问题,它会导致严重的负面健康后果。”“但关键的是,挑战不是医学上的,而是行为上的。”

因此,兰德补充说,“这是一个行为科学可以在改善健康结果方面发挥重要作用的领域。对我来说,这篇论文令人兴奋的地方在于,我们展示了一种技术上相当简单的干预如何产生巨大的积极影响,因为它是以一种复杂的心理方式设计的。”

具有该领域全球专业知识的研究人员表示,这些发现很有价值。哈佛医学院(Harvard Medical School)医学副教授、马萨诸塞州总医院(Massachusetts General Hospital)全球健康研究主任杰西卡·哈贝雷尔(Jessica Haberer)读过这篇论文,她认为“这项研究做得很好”,并补充说,“初步结果显示,干预大有希望。”正如她所指出的,结核病在世界范围内造成的死亡比任何其他传染病都要多——2017年估计有170万人死于结核病——而像这项实验中的方法可以减少不完整的治疗过程,而这正是问题的根源之一。

哈贝雷尔还指出,虽然长期跟踪结核病患者的成本很高,也很困难,但在未来,“干预的影响可以通过长期随访得到更好的评估”,以便查明有多少患者达到了18个月的无病生存期。她指出,这些纵向数据历来在结核病研究领域“未得到充分利用”。

事实上,正如研究人员所承认的,任何一项研究都有局限性。在这种情况下,他们还想看看这种方法在农村地区的效果如何,农村地区可能面临更大的卫生保健获取挑战。

约利说:“下一项研究需要表明的一个关键问题是,这种方法不仅适用于内罗毕市,而且适用于更多样化的人群,包括农村病人。”

事实上,研究人员目前正在进行一项为期三年的随机对照试验,扩大了该试验的地域范围,并更全面地评估了其成本效益。该团队表示,他们也希望在未来将这一概念应用到艾滋病治疗项目中。

研究人员和凯希拉得到了发展创新企业(DIV)的支持。DIV是美国国际开发署(USAID)的一个基金,通过全年的赠款竞赛测试全球发展挑战的解决方案。

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