Dining Services Launches ‘Caltech Eats at Home’ Meal Kit Program

随着加州理工学院社区继续响应和适应冠状病毒大流行,餐饮服务已经启动了一个新的努力帮助保持校园社区的成员的健康,安全,以及美联储。加州理工学院在家里吃程序提供餐包,可以在线订购和拿起在钱德勒咖啡馆。

餐饮服务主任Jaime Reyes表示,加州理工学院的家常便饭将包括两种不同的餐饮选择。第一个选择是基于菜谱的套餐,灵感来自于蓝围裙等服务,它允许加州理工学院的成员订购一套配料,他们可以用来在家准备特定的一餐。比如,第一周的菜单包括羊肉丸配意大利脆饼、烤鲑鱼和南方炸鸡。

第二种选择是外卖计划,顾客可以选择购买只需要简单准备或加热的预制食物。外卖计划将反映钱德勒提供的传统食物,可能会包括墨西哥卷饼、通心粉拉面以及一些烘焙食品。雷耶斯说:我们想为那些喜欢在家做饭的人准备一些,为那些不喜欢在家做饭的人准备一些。

Frances Yokota,加州理工学院餐饮服务中心;该公司总经理表示,这一想法来自于旨在减缓covid19传播速度的指南。"雷耶斯说:我们希望能够为研究生提供一些特别的东西。餐饮服务最终决定将项目扩展到拥有有效加州理工学院电子邮件地址的员工、学生和教师。

菜单和餐点将在餐饮服务网站上公布。订单必须提前48小时收到,可以在周一到周五上午11点到晚上7点半之间到钱德勒取货。每一份加州理工学院的家常菜将供应两个人,但加州理工学院社区成员可以订购他们需要的工具来养活他们的家人。

那些不想在网上订购套餐的人仍然可以来钱德勒,那里所有的套餐都是外带的。三家食品店仍在营业,钱德勒还在出售预制三明治和预制沙拉。

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Caltech Scientists Turn Research Toward Fighting Coronavirus Pandemic

注:这篇文章是加州理工学院科学家系列文章的第一篇,这些科学家根据各自的专业研究了COVID-19流感大流行。从生物学,到化学,到社会科学,再到计算机,对抗这种疾病的关键还有待发现。

当这个国家在持续的covid19大流行期间卧病在地时,我们的共享空间已经基本上空了。加州理工学院生活的步伐已经放缓,但隐藏在一些实验室分散在校园,研究所的科学家们正在努力破译的秘密严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2 (SARS-CoV-2),病毒导致COVID-19疾病,寻找任何可以帮助阻止其传播。

病毒,包括引起当前流行的新型冠状病毒,占据了生物和非生物领域之间的灰色地带。严格来说,病毒是没有生命的。它们不能自己生长和繁殖,这使得它们成为需要宿主细胞来完成许多必需功能的寄生虫。然而,它们拥有许多在生物中发现的构建块,如蛋白质、RNA或DNA,这取决于病毒的类型。了解这些构建块是什么,以及它们是如何工作的,对于阻止病毒的传播至关重要。

参与这项工作的两个加州理工学院实验室分别是安德烈·霍尔兹,化学教授,传统医学研究所研究员和霍华德·休斯医学研究所教员学者;以及生物学和生物工程学教授帕梅拉·比约克曼。

虽然这两个实验室之前都没有专门研究这种新型冠状病毒,但每个实验室都有一个研究重点,使其能够很好地将注意力转向这种新病毒。

增强免疫系统

比约克曼的专长是研究免疫系统如何应对导致艾滋病、流感等疾病的病毒,以及与寨卡病毒和丙型肝炎病毒感染相关的并发症。当身体受到任何一种病原体的入侵,包括新型冠状病毒,它的反应之一就是产生抗体,免疫系统的蛋白质专门与病原体结合。人类有能力制造几乎无限数量的不同抗体,因此我们的身体有可能使用抗体来识别任何新出现的病原体(例如一种特定类型的病毒或细菌)。我们的免疫系统进化来记住针对特定病原体产生的抗体,所以如果病原体再次入侵人体,抗体可以在它引起疾病之前迅速摧毁它。这就是为什么有些疾病只能感染一个人一次,也解释了疫苗是如何预防特定感染的。

An artist's rendition of antibodies (in yellow) attaching themselves to the proteins (in green) on the surface of a virus.抗体(黄色)附着在病毒表面的蛋白质(绿色)上。图片来源:加州理工学院图片Lightbox An artist's rendition of antibodies (in yellow) attaching themselves to the proteins (in green) on the surface of a virus.抗体(黄色部分)附着在病毒表面的蛋白质(绿色部分)上。图片来源:加州理工学院

这种新型冠状病毒属于一种被称为包膜病毒的病毒,包膜病毒还包括导致艾滋病和流感的病毒。包膜病毒将其遗传物质包裹在一层脂肪膜内,膜上布满了尖锐的蛋白质。这些蛋白质帮助病毒进入它感染的细胞内部。冠状病毒有特别大的穗状突起,使这种球形病毒看起来像皇冠,因此这类病毒的名字是"corona",在拉丁语中是皇冠的意思。

人体的免疫系统看到并产生针对这种尖锐蛋白质的抗体。bjorkman的研究小组目前正在研究冠状病毒峰值和免疫系统产生的识别它们的抗体。克里斯托弗·巴恩斯是比约克曼实验室的博士后学者,他说,这种新型冠状病毒与其他冠状病毒有一些共同的特征,其中包括导致普通感冒、非典和中东呼吸综合征(MERS)的病毒。他的目标之一是利用电子显微镜来开发与新型冠状病毒尖刺结合的抗体的详细三维结构,以研究接口的原子细节,这一成就可能会导致基于抗体的治疗。

此外,他还计划比较从SARS、MERS和普通感冒冠状病毒患者体内分离出的抗体与SARS、MERS和普通感冒冠状病毒患者体内分离出的抗体的结合情况,以确定对一种冠状病毒的免疫是否会导致对其他病毒的免疫。识别这些类型的抗体,即交叉反应性抗体,可能为开发针对冠状病毒家族的通用疫苗或疗法提供蓝图,帮助我们更好地为未来的疫情做好准备。

巴恩斯正在与比约克曼实验室的科学家哈利·格里斯迪克(Harry Gristick)、技术人员波林·霍夫曼(Pauline Hoffman)、贝斯·休伊·塔布曼(Beth Huey Tubman)、尼克·科兰达(Nick Koranda)和普里扬提·格纳普拉格萨姆(Priyanthi Gnanapragasam)以及电子显微镜科学家马克·拉廷斯基(Mark Ladinsky)合作。

bjorkman的团队希望,通过研究冠状病毒的蛋白质峰值和对其产生反应的抗体,有可能开发出一种可以治疗这种疾病的抗体疗法,或者学习如何制造疫苗来预防感染。她说,使用抗体的治疗可能比开发保护性疫苗更快完成。他们的想法是,在免疫系统产生自身抗体之前,注射对抗病毒的抗体可以为个体提供保护。另外,非常有效的中和抗体可能在治疗上起作用,以避免感染的最严重症状。

关闭病毒工厂

与Bjorkman不同,Hoelz之前并没有把重点放在病毒上;相反,他的实验室研究的是真核生物细胞的微观机制,真核生物是包括人类和其他哺乳动物在内的一组有机体。特别是,hoelz&x27;s小组研究了核孔复合体(NPC),这是一种大型蛋白质机器,控制着进入含有dna的细胞心脏的通道,也是新型冠状病毒感染人的目标。

要了解鼻咽癌的功能及其在冠状病毒感染中的作用,需要了解细胞结构的一些基本知识。

An artist's rendition of a coronavirus infecting a cell and blocking its nuclear pore complex (in yellow) with its ORF6 proteins (in pink). A冠状病毒感染细胞,用其ORF6蛋白(粉红色)堵塞其核孔复合体(黄色)。图片来源:加州理工学院图片Lightbox An artist's rendition of a coronavirus infecting a cell and blocking its nuclear pore complex (in yellow) with its ORF6 proteins (in pink). A冠状病毒感染细胞,用其ORF6蛋白(粉红色)阻塞其核孔复合体(黄色)。图片来源:加州理工学院

在真核生物,也就是所谓的高等生命形式中,细胞的遗传物质被保存在一个叫做细胞核的球状细胞器中。细胞核与细胞的大脑大致相似。它保存细胞执行其功能所需的信息,并控制细胞其他部分的动作。

在一个正常运作的细胞中,细胞核以短链RNA的形式复制遗传物质中的指令,然后通过核膜上的小孔发送到细胞的主腔,即细胞质。这些气孔不仅仅是孔洞,而是由一组被统称为鼻咽癌的蛋白质组成。

当一股RNA通过鼻咽癌进入细胞质后,它提供了制造细胞所需蛋白质的指令。正是这一系列的步骤是冠状病毒的目标,Hoelz说。当病毒与宿主细胞相互作用时,它们会想尽一切办法获得优势。很多病毒通过靶向核孔复合体来达到这一目的。他们会摧毁它,他们会把它拆开,他们会修改它,",他说。

通过阻断鼻咽癌,病毒阻止细胞核输出RNA链。这对病毒来说是件好事,因为它几乎可以不受限制地进入细胞的机器来制造自己的蛋白质。霍尔兹把它比作汽车工厂。

他说:“如果你有一家工厂可以在同一条装配线上生产汽车和运动型多用途车,但你想生产更多的运动型多用途车,你就会停止生产汽车。"病毒有制造自己的部件的指令,比如轮胎、车身、引擎——制造一辆suv所需要的所有东西——加上这种阻止原始汽车制造的能力

当要求暂停加州理工学院所有非必要的研究活动时,Hoelz刚刚计划研究另一种依赖npc的机制,通过这种机制,病毒可能会压垮宿主,涉及一种名为ORF6的蛋白质。这种新型冠状病毒拥有这种蛋白质,它的近亲会导致SARS、中东呼吸综合症和普通感冒,它们用这种蛋白质来阻断分子通路,细胞通过这种通路来通知它们的邻居自己已经被感染了。基本上,ORF6会关闭警报系统,告诉其他细胞感染正在发生。",这些病毒非常聪明," Hoelz说。

在要求停止研究的电话发出后不久,他收到了来自加州大学旧金山分校(UCSF)的一名研究员的请求,该研究员是该大学covid19计划的一部分。加州大学旧金山分校的研究小组发现,有迹象表明,正是这种ORF6蛋白导致了NPC的关闭。他们想知道霍尔兹是否可以通过制造ORF6和它所瞄准的NPC部件来帮助他们进行研究,并确定ORF6是如何灭活他们的。

"我们可能是世界上两个能做到这一点的实验室之一。我们都准备好了,"霍尔兹说。

霍尔兹说,他并没有要求实验室的任何成员留在校园里,但当他要求志愿者时,三名研究人员提供了帮助:研究技术员邦妮·布朗(Bonnie Brown)、博士后学者刘晓宇(Xiaoyu Liu)和乔治·莫伯斯(George Mobbs)。

莫伯斯说,他毫不怀疑自己想要参与这项努力。

他说:“我受到的培训和经验使我能够担当一个小角色,我希望这个小角色能使人们在这次危机中受益,我对此感到受宠若惊。”

刘回应了莫伯斯的观点。

她说:“在对冠状病毒的研究取得进展对新疗法的发展以及最终拯救生命至关重要的时候,我能做出贡献,这既令人振奋,又让人感到谦卑。”

布朗说,当这么多人被送回家的时候,她却呆在学校里,这感觉有点怪异,但她补充说,有工作要做,让她的生活恢复了一点正常。

"她说:“每天你在新闻上看到这种病毒对人类健康的危害有多么大,这让你有点害怕。然而,当你进入实验室,看到要进行的一系列实验时,你就会从这种叙述中抽离出来,病毒就变成了另一组需要回答的问题

他们将一起批量生产ORF6和它所针对的细胞蛋白。然后他们将研究蛋白质;分子结构和蛋白质如何相互作用,最终目标是找到一种可以阻断ORF6的药物。霍尔兹说,这种药物不能代替疫苗,但可以帮助减轻感染者的病情。他能帮忙给了他希望。

他说:“我所走的道路为我做出贡献提供了独特的条件。”感觉我这辈子都在训练自己这么做。有些人训练去爬山。这就是我训练的目的

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Math Professor and Students Take ‘Random Walk’ Together

有些人喜欢在树林里随意漫步,而有些人则喜欢在自己的社区里漫步。在数学世界里,随机游走实际上比这个更随机;这就好比抛硬币来决定你每一步的方向。

最近,加州理工学院经济学和数学教授奥默·塔慕斯和他的两名研究生乔舒亚·弗里施和普娅·瓦希迪·费尔多西,以及他们来自以色列本古里安大学的同事雅尔·哈特曼,解决了一个与随机漫步有关的长期存在的数学问题。去年夏天,研究结果发表在《数学年鉴》(Annals of Mathematics)上。

"我记得和学生们谈过我们对这个问题的认识,第二天早上我发现他们熬夜到很晚才算出来,"的Tamuz说。

"我们非常幸运,这个项目实际上给了我们想要的解决方案。“这在数学项目中很少见,”弗里希说。"差不多90%的项目你都无法解决。大约10%,你开始取得进步,工作更加努力。即使那样,你也不总是能解决这些问题。成为数学家的一部分就是要习惯失败。有时你为了某件事工作了几个月,不得不放弃,转而进行下一个项目

数学家们想象在具有不同尺寸和几何形状的空间中的随机漫步。在这项新研究中,加州理工学院的团队想象了"组随机行走,"组物体可以有非常不同的几何形状。对于某些组,随机游动在经过很长时间后,最终会收敛到一个特定的方向。在这些情况下,这些行走被称为路径相关,这意味着在开始时发生的事情会影响结果。或者换句话说,在散步的早期发生的事情会影响到它的结束。但是对于其他群体来说,行走的方向不会聚在一起,他们的历史不会影响他们的未来。

"对于一个随机的过程,从长远来看,是不是所有的东西都会被冲掉,不管之前发生了什么都会发生?还是对以前发生的事情有记忆?" Tamuz问道。假设你有两个社会,其中一个取得了一些技术进步,而另一个遭受了自然灾害。这些差异是会永远存在下去,还是最终会消失,让我们忘记曾经的优势?在随机漫步中,人们早就知道有一些群体拥有这些记忆,而在其他群体中,这些记忆被抹去了。但是,实际上并不清楚哪些组具有此属性,哪些组没有—也就是说,是什么使一个组具有内存?这是我们算出来的,"

Tamuz说,解决的办法是找到一种"几何方法来描述群的代数性质。"要理解这个的要点,先想一个圆。你可以用几何的方法来描述这个圆(即所有点到一个点的距离的集合),也可以用代数方程来描述它。在随机游走问题中,数学家们找到了一种新的方式来思考他们所研究的群体的几何和代数性质之间的联系。

"We实际上是震惊是多么容易解决这个问题一旦我们发现这种联系,"菲尔多斯说,他解释说,尽管解决方案"just流出,"团队面临"considerable"延迟当他在他的祖国伊朗和无法获得签证回到加州理工学院。最后,我们很高兴地解决了数学中一个长期悬而未决的问题

弗里施说,他们对这道数学题的最大领悟实际上来自于之前的一个更难的问题。几个月来,我一直在冥思苦想,毫无进展,他说,但后来我们有了一种顿悟的想法,不仅适用于我们当时的工作,也适用于最近的这个问题。当你意识到这一点时,感觉真的很好,哦,天哪,这实际上是可行的

数学研究年报,题为,"Choquet-Deny组和无限共轭类性质,"是由国家科学基金会和西蒙斯基金会支持。

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The Tip of the Iceberg: Virologist David Ho (BS ’74) Speaks About COVID-19

截至3月20日,全球已有超过8700人死于由SARS-CoV-2引起的COVID-19疾病。哥伦比亚大学亚伦戴蒙德艾滋病研究中心的加州理工学院理事David Ho (BS '74)说,这只是冰山一角。何是一名病毒性流行病专家,他花了几十年的时间研究HIV/AIDS,他的职业生涯始于20世纪80年代早期在洛杉矶的第一次爆发的"地面零点"。3月18日,何与加州理工学院的成员坐下来讨论新型冠状病毒和我们社会在全球大流行的情况下的未来。

让我们看看病毒在美国的传播。这个国家现在是什么样子?

让我给你们展示一下我在纽约看到的景象。大约两周前,我们有了最初的病例,现在在纽约,新确诊的确诊病例每两天就增加两倍。在我们的纽约长老会医院,大约有25%的拭子样本呈阳性。在纽约以外的郊区社区,大约10%的棉签呈阳性。所以,病毒无处不在。而在纽约,我们知道我们正处于艾滋病呈指数增长的阶段。

回顾世界各地发生的事情,我们看到第一波浪潮袭击了中国;第二波袭击了韩国、意大利和伊朗;而紧随其后的只有一周左右的时间,法国、德国、西班牙和美国。我们都知道,中国经历了一段大灾难时期。它有超过8万箱。意大利正在迅速赶上,有超过31000个病例。我们猜测,在美国,这股飓风将迅速从沿海地区席卷而来,并袭击美国中部地区。它已经在那里了,但我们很快就会看到指数增长。当然,我们都担心当这种流行病袭击非洲和印度等卫生保健系统不发达的地方时会发生什么。

你能告诉我们这种病的病理情况吗?

COVID-19通常会引起发烧和干咳。一个人的身体可能会有肌肉疼痛,如果疼痛严重到一定程度,就会因为肺炎而出现气短。

胃肠道症状可以出现,是更严重疾病的征兆。流鼻涕或流鼻涕并不常见,喉咙痛也不常见。

从接触到出现症状的潜伏期为4至6天;如果你想要覆盖95%到98%的病例需要3到10天。很少有潜伏期在这个范围之外的。

是什么让这种病毒如此危险?

令人不安的是,在口腔或鼻子中检测到的病毒脱落非常非常普遍,而且可能在出现症状之前就存在。这就是为什么传播可能发生在无症状的人身上。在一个人康复后,病毒的排出可能会持续几天,最多三周。这对于这种病毒的传播是非常令人担忧的。此外,这种病毒的稳定性也令人担忧。如果你把它放在气溶胶形式,并保持它在空气中,半衰期是几个小时;如果你把它放在铜或纸板的表面上,它可以存活一天左右。但如果是在钢或塑料表面,72小时后仍然可以检测到传染性病毒,尽管传染性会随着时间的推移而减弱。

我们对病毒的生物学了解多少?

这种病毒与另一种被称为SARS冠状病毒的冠状病毒高度相关。这是17-18年前在世界范围内发生的另一次疫情,主要发生在中国和亚洲。

这两种病毒大约80%相同。我们知道非典的起源是通过一种叫做麝香猫的中间动物的蝙蝠。

另一种被称为中东呼吸系统病毒(MERS)的病毒也起源于蝙蝠和受感染的骆驼,然后由骆驼传染给人类。对于COVID-19,我们认为最初的宿主一定是一种蝙蝠,因为这种动物携带的病毒97%与我们现在看到的病毒完全相同。

由于SARS和MERS的爆发,以及对这两种病原体的研究,我们实际上对冠状病毒有了相当多的了解。

疫情始于中国;他们是如何对付这种病毒的?

2019年12月,在少数肺炎病例中首次确认了这一疫情。据中国官员回忆,去年11月曾出现过零星的案件。我想说的是,最初在湖北省中部城市武汉的爆发是由于一些失误和缺乏透明度造成的。在中国的确诊病例中,85%来自华中地区。这导致北京官员对全省5000万人进行隔离。疫情在2月初达到顶峰,每天有4000个新确诊病例。但是自从封锁和各种严厉措施实施以来,每天的新病例数每周下降了一半,现在显著下降到每天20例。中国其他省份也采取了非常严厉的措施,他们确实成功地将湖北省以外的曲线拉平了。

我们知道他们所做的是不可持续的,问题是:如果放松感染控制措施,中国现在打算做什么?一些康复的病人仍然在传播病毒,现在中国被生病的邻居包围着。当然,如果他们开放边境,感染将会以同样的方式进入美国。全世界都在等着看中国会怎么做。

现在就美国而言显然,我们正在经历指数级增长。10400例确诊病例被严重低估了。缺乏测试是令人尴尬的。这是领导力的彻底失败。

检测冠状病毒感染需要哪些检测?

每个人都在谈论检测,实际上指的是PCR(聚合酶链反应)检测,即寻找病毒RNA来确定一个人是否被感染。但是,目前还没有讨论通过抗体测试来确定哪些人曾经患过这种病,哪些人具有免疫力,这是我们抗击这种流行病所需要的另一个重要工具。全国各地的许多研究实验室——我相信加州理工学院也在进行抗体测试,以调查人群,并告诉我们这种病原体在我们社区的真实外渗率是多少。我们在研究的基础上,着手了解纽约市内外的感染程度。

美国多久才能看到类似韩国的测试可用性?

经批准的聚合酶链式反应检测,现在正在州和地方实验室,以及学术医疗中心和商业部门非常迅速地增加。它们的产量将大幅增长。罗氏公司的机器可以一次运行1000个样本。如果你去一个商业实验室,他们取一根棉签,把它包装起来,他们经常把它送到其他地方的另一个机构。周转时间一般为72小时。在那个时期,管理病人和他们的联系人是非常非常困难的。这对医疗工作者来说是一场噩梦。

我们需要现场测试。这些检测方法可以用来检测HIV和其他许多疾病;你用一根手指棒,把血滴在一个小装置上,15分钟内就能读出结果。这些测试测量抗体对病毒的反应,非常有用。然而,我们在美国没有一种得到许可的检测方法,在中国、韩国和欧洲,都使用这些方法。这个快速测试的制造商每天生产一百万。# x27;进行实质性的年代。但是以保护公众的名义,FDA的行动非常非常缓慢。在我看来,这种拖延弊大于利。

你能详细说明一下现场测试吗?

它几乎就像一个家庭怀孕测试或家庭艾滋病毒测试。这些测试已经存在很长时间了。我特别提到的来自中国、韩国并在欧洲获得批准的一种抗体测试。你把一滴血滴在塑料载玻片上,再滴一滴测试用的缓冲液,然后静置15分钟。然后,你看看乐队。如果你只有一个波段,你是消极的;如果你有多个波段,你是积极的。测试也会告诉你抗体的类型。有一种抗体叫IgG[免疫球蛋白G],另一种叫IgM[免疫球蛋白M]。通常,当一个人被感染时,IgM反应较早,IgG反应较晚。两条带子表示感染的过程。

全世界都有这种检测HIV的方法。有技术,有测试。但是他们没有得到FDA的批准。虽然我认为它们已经接近被批准,但我们已经让几周过去了,对我来说这是一个悲剧。

这种冠状病毒是季节性的吗?

每个人都在问这个病毒是否还会存在。一开始,根据中国在很久以前对非典所做的,人们希望更温暖的天气和更多的阳光将有助于杀死我们环境中的病毒,从而降低传播的可能性。

但是现在这种病毒已经在人类中站稳了脚跟。它的规模已经是SARS的25倍,而且已经深入到南半球。如果你看看澳大利亚、南非、阿根廷、巴西,这些地方已经出现了病例,社区传播正在发生。随着天气的变化,也许北半球将获得优势。但是南半球的疫情将会加速。

长期结果可能类似于流感,因此我们有季节性发作,病毒在南北半球之间来回跳跃。这当然只是猜测,但这就是我们所看到的流感。

为什么COVID-19对儿童的影响较小,对老年人的影响较大?

嗯,后一部分很简单。一般来说,老年人在各种呼吸道感染(包括流感和SARS)方面的表现都不太好。这就是我们看到的典型场景。然而,孩子们是一个谜。你知道,孩子们通常会很快得流感或其他呼吸道病毒,然后把它们带回家传染给父母。但在这个特殊的病例中,在中国感染儿童的数量,经过广泛的研究,似乎没有表明这是这种冠状病毒的情况。

一些人似乎表现出轻微的症状,而另一些人则有更严重的症状。病毒已经变异了吗?

RNA病毒都是低保真度复制的。突变发生的频率非常相似,这些病毒通常没有校对功能。相比之下,我们可以高保真地复制我们的DNA,并且我们有校正功能来修正错误。所以,每次它们复制时,都有一个固定的突变率。这种病毒正在变异,但到目前为止变异很少。虽然存在差异,但可能它们在功能上并不重要,所以这并不能解释为什么你在感染者中看到不同的病程。

对于HIV来说,情况是一样的:10个人可能感染同一种病毒,但结果却截然不同。遗传和环境因素在艾滋病毒感染中起作用。有些基因已经被研究出来了;我们知道有一些特定的组织类型会保护其他的会伤害。我想这里也是一样。

一旦你感染了这种病毒,你还会再感染吗?

中国有一些关于再感染的趣闻,但是,如果你仔细看那些报告,你会发现它们没有很好的记录。可能是人们在最初的感染中继续传播病毒。只有一项研究是正式完成的,它不是人体研究。这是一项关于猕猴的研究。他们用这种病毒感染猕猴,然后等到猴子康复后再试图重新感染它们。他们不能。这是最近几天才出来的。这对人类免疫力来说是个好兆头。

我们现在已经观察了许多从恢复期个体中提取的血清,这些血清样本含有针对所谓的病毒峰值蛋白的抗体。这就是位于病毒颗粒表面的蛋白质。通过紧密结合,抗体可以中和病毒。一旦感染者产生了抗体,在相当长的一段时间内应该有保护性免疫。这就是为什么我们需要为免疫在人群中发展争取时间。

当一个人从病毒中康复后,他们还会传染多久?

这是一个非常重要的问题。我们# x27;再保险不确定;在中国,一个人被证明有持续一个多月的病毒脱落。但通常情况下,我们研究的是从症状出现开始算起的三周时间。

我们应该做些什么来限制这种流行病的蔓延?

社会距离和良好的卫生策略已经成功地应用,例如在韩国,以降低他们的流行病。他们是另一个唯一消除了这一曲线的国家——减缓了新感染病例的数量,使医疗系统不至于不堪重负——并逐渐控制住了这一流行病。有很多地方做得很好,没有让疫情爆发,比如台湾和香港。这些地方在17年前就有很多抗击非典的经验。

你是否乐观地认为这些措施与研究相结合就足以对抗冠状病毒?

我个人认为,我们将遏制这种流行病,但我认为,我们浪费了4至6周的时间,主要是因为缺乏检测和某些准备工作。但我认为我们仍然可以做出改变,用非常严厉的措施来控制它。

但是,这些措施是可持续的吗?我们不得不期望,企业必须重新开业,学校必须重新开课。无论是旅游、体育还是现场娱乐,我们都将不得不恢复一些表面上的正常。但哪些措施是有效和可持续的?这是我们作为一个社会必须面对的问题。我们需要争取时间,这样人们才会逐渐有一定程度的免疫力。

最重要的是,我们需要争取时间,让科学提供解决方案。我们将不得不开发药物、抗体和疫苗。我认为科学界的动员,在我看来,是惊人的。许多人动员起来,参与其中,做出了贡献,从发现可以阻断这种病毒的各种酶的小分子药物,到产生可以中和这种病毒的抗体。研究人员已经发现了一些有前途的化学物质,这可能是药物开发的一个良好开端。已经有一些中和抗体从受感染的人身上分离出来;我自己的团队正在做这些事情。

当然,人们正在研制疫苗。许多公司正在研制疫苗,这些疫苗处于不同的阶段。几周内就有几例进入人体测试,这非常、非常了不起。然而,关于疫苗有一件事:以前做过的一些关于SARS的实验表明,当动物产生抗体,然后给它们注射病毒时,由于抗体的存在,它们的肺损伤更严重。科学界必须迅速解决这个问题,其解决办法将要么停止目前的做法,要么让它们全速前进。我们当然会参与其中。我认为我们有真正的可能性,COVID-19可能会成为现实,直到科学出现,就像过去的流行病一样。

这需要一些时间。但我非常有信心,科学将承担起这项任务,并提供一个解决方案。但正如我们的总统所建议的那样,这不会持续几个月的时间。它将比那个长得多。18个月,或者24个月。我认为我们都面临着艰巨的挑战。

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Watch and Learn: Study Shows How Brain Gains Knowledge Through Observation

人类有很多方法来学习如何做新事情。其中一种方法是通过观察:观察另一个人完成一项任务,然后做他们所做的事情。想想看,一个孩子通过观察父母买东西或打电话来学会如何与大人交谈。

长期以来,人们一直认为观察性学习有两种类型:模仿和仿真。模仿是指一个人为了达到同样的目的而模仿另一个人的行为。例如,如果你观察一个人打开保险柜时所拨的号码,那么你也可以打开保险柜。另一方面,当一个人看到另一个人实现了一个目标,推断出他们的目标,然后努力实现这些目标而不模仿其他人的行为时,就会发生仿真。在这种情况下,你可能会看到那个人打开保险柜,看到里面有贵重物品,然后用锯子把它锯开。

加州理工学院进行的一项新研究表明,大脑如何在负责这两种学习的神经系统之间进行选择。这项发表在《神经元》(Neuron)杂志上的研究首次揭示了,当面对一项观察性学习任务时,大脑如何选择采用哪种策略。

卡洛琳·查彭蒂耶(Caroline Charpentier)是这项研究的负责人,她是神经科学的博士后学者,在约翰·奥克斯27 (John o&x27)的实验室工作;多尔蒂(Doherty)是人文社会科学部门的心理学教授。

根据具体情况,有时模仿效果最好,有时模仿更可靠。" Charpentier说:“在这里,我们想要证明大脑是否以及如何能够同时跟踪两种策略,并在给定的环境中自适应地选择最佳策略。”

在这项研究中,参与者被放置在功能性磁共振成像仪中,这样他们在执行观察性学习任务时,他们的大脑活动可以被监控。一旦进入机器,他们就会看到虚拟老虎机,它会分发三种颜色的代币:红色、绿色或蓝色。在给定的时间里,只有一种象征性的颜色有货币价值,但是参与者没有被告知是哪种颜色。他们直接得到的唯一信息是,某台老虎机将分配给定颜色的令牌的概率。

当模仿别人的目标变得太难时,大脑就会采取模仿的学习方法。当模仿别人的目标变得太难时,大脑就会采取模仿学习的方法。来源:加州理工学院下载完整图像

在大多数试验中,参与者被要求观察另一个人玩老虎机,并被告知这个人完全知道哪种颜色是有价值的。通过观察其他人选择玩哪台老虎机,他们可以获得信息,这将有助于提高他们在轮到自己玩老虎机时获得有价值的代币的机会。

然而,由于研究人员很有必要了解参与者在看完其他人轮流玩老虎机后使用的是哪种观察性学习策略,所以研究人员创建了两个不同的试验场景。在一个场景中,参与者被允许和他们观察的人玩同一台老虎机。因为他们玩的是同一台机器,参与者可以模仿其他人的行为,从而进行模仿观察学习。在另一个场景中,参与者不能玩同一台机器,这使得他们无法简单地模仿其他玩家的动作,并迫使他们使用仿真学习策略。

Charpentier说,功能磁共振成像的数据显示,每一种策略都与大脑特定区域的活动有关。

"模仿倾向于依赖于我们所说的大脑镜像系统的区域,无论是当一个人做了一个动作,比如从桌子上拿起一个物体,还是当他们看到别人做了同样的动作,"都是活跃的,她说。仿真策略更多地映射到心智化网络,它用于推断另一个人的思想和目标,或者基本上是把你自己放在别人的位置上,试着想象他们会怎么想

Charpentier补充说,一旦研究小组完成了参与者的实验,通过脑部扫描,他们能够建立一个数学模型,研究参与者如何从观察到的玩家身上学习,并在老虎机之间做出选择。该模型表明,采用何种策略的决策取决于仿真策略的可靠性,仿真结果表明,仿真结果在多个脑区对"信号的可靠性都有一定的证明。

她说:“如果仿真是可靠的,这些区域就会更活跃,仿真就更有可能被使用,而如果仿真不可靠或太不确定,这些区域就不那么活跃,我们更喜欢模仿"。”换句话说,我们的行为是两种策略的混合,大脑可以在任何时候权衡哪一种是最好的

Charpentier说,接下来,她想要研究大脑中与观察学习有关的区域之间的相互作用,或者它们所谓的功能连接。此外,她还想看看大脑是否遵循类似的模式来选择其他类型的学习:例如,如果一个人必须在从经验中学习和从观察中学习之间做出选择。

这篇题为《人类观察学习中选择模仿和目标模仿之间的仲裁的神经计算解释》的论文发表在3月17日的《神经元》杂志上。charpentier的合著者包括Kiyohito Iiyaga和John o&x27;Doherty。这项研究的资金由国家心理健康研究所(加州理工学院社会决策神经生物学中心)提供。

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Nikolai Makarov Honored with 2020 Schock Prize

加州理工学院(Caltech)著名数学教授尼古拉·g·马卡洛夫(Nikolai G. Makarov)被授予2020年罗尔夫·舒克数学奖(Rolf Schock Prize in Mathematics)。舒克奖还包括逻辑学、哲学、艺术和音乐奖,由1986年去世的哲学家和艺术家罗尔夫·舒克(Rolf Schock)创立并捐赠。它们每三年颁发一次,由瑞典皇家科学院的三个委员会决定。

马卡洛夫因其对复杂分析及其在数学物理中的应用做出的重要贡献而被授予"奖。马卡洛夫出生于俄罗斯,自1991年起担任加州理工学院教授,1982年在列宁格勒大学获得本科学位,1986年在列宁格勒斯特克洛夫数学研究所获得博士学位。

他在复变函数分析领域工作过,复变函数分析研究的是复变函数。这一领域对数学的许多分支都是至关重要的,在自然科学和工程中有许多应用。

他最著名的结果是关于二维调和测度的,指出二维单连通域(无孔域)布朗运动边界上的击中概率分布是一维的。布朗运动是在流体或气体中漂浮的小粒子的随机运动,这是20世纪早期爱因斯坦研究的。

马卡洛夫在库仑气体和二维空间中的生长现象方面也做出了重要的贡献。近年来,他在量子力学的保角场论方面也取得了一些创新成果,特别是在复变分析与概率论的关系方面。

今年的颁奖典礼定于2020年10月19日在斯德哥尔摩的皇家美术学院举行。

更多关于2020年Schock奖的信息,请访问https://www.kva.se/en/pressrum/pressmeddelanden/schockprisen-belonar- skapandet-av-teori-konst -och-musik。

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Caltech Mourns the Passing of Financial Aid Director Don Crewell (1952–2020)

唐·克瑞威尔,加州理工学院的经济援助主任,在长期患病后,于2020年3月17日去世。他已经67岁了。

加州理工学院负责学生事务的副校长乔·谢泼德(Joe Shepherd)说,克瑞威尔在工作中表现出色,值得赞赏,他是一位出色的同事。

"在幕后工作,帮助我们的学生和他们的家庭负担加州理工学院的教育,"谢菲尔德说。他富有同情心,体贴入微,而且富有个人感情,我们认为这是我们与学生和家庭打交道的特点

Crewell于2007年加入加州理工学院,担任财务援助主任,一直到2019年11月。在此之前,他是加州艺术学院的财政援助主任;加州职业心理学院(California School of Professional Psychology)的招生和学生服务主任;美国教育考试服务中心(ETS)的项目主管;他是利哈伊大学(Lehigh University)财政援助的副主任,在那里他还获得了历史和政府的文学学士学位。

"非常关心公平和公正,是一位富有同情心的主管。加州理工学院负责学生事务、招生和就业服务的副校长助理贾里德·惠特尼(Jarrid Whitney)说。"他做了一项了不起的工作来协调援助政策和实践,这样加州理工学院就可以在它的以需求为基础的财政援助项目中保持竞争力。他也是将财政援助办公室转变为无纸化运作的先行者,比他的同行早了10年

克瑞威尔在经济资助办公室的同事们都很怀念他。

金融援助分析师伊莎贝尔•豪泽(Isabel Houser)表示:“我永远不会为这样一个知识丰富、富有同情心的人工作。”他将被人怀念得说不出话来

今天,我失去了一位同事、一位导师,最重要的是,我失去了一位亲爱的朋友。加州理工学院(caltech&# x27;s)财务援助代理主任马丽娜·张(Malina Chang)表示:“唐不仅教我如何成为一名更好的员工,他还教我如何成为一名更好的人。”

"是一个善良和亲切的人,对他的朋友和加州理工学院的社区,"说,前加州理工学院注册玛丽莫利。他对我们学生和家庭的福利的坚定不移的关心从来都不是我们的首要任务。作为他的私人朋友,他会受到很大的损失

克瑞威尔也以他对狗的爱而闻名,尤其是他的拉布拉多寻回犬乔西,以及他为自己的家乡新泽西州感到骄傲。

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Amphibious Robots Storm Millikan Pond for ME 72

加州理工学院(Caltech)的五支本科生团队花了几个月的时间,为每支团队打造了三个两栖遥控机器人,这些机器人可以开进米利肯池塘,在水中快速抛投、射击或将球推入目标,并在得分上超过对手。这是一个充满倾覆、欢呼和胜利的高风险的下午。

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New Chip-Based Laser Gyroscope Measures Earth’s Rotation

几十年来,陀螺仪一直是导航和测量不可缺少的工具。

早期的陀螺仪与陀螺没有太大的不同,但多年来技术进步如此之大,以至于现代的陀螺仪不再像小孩子的玩具了。今天,有两种广泛使用的陀螺仪:一种是光学陀螺仪,它非常灵敏,但也很昂贵;另一种是微机电系统(MEMS)陀螺仪,它价格便宜,易于制造,但对旋转的灵敏度要低得多。

光学陀螺仪用于飞机导航系统等应用,而MEMS陀螺仪则用于智能手机等设备。在过去的几十年里,研究人员一直想知道是否有可能弥合这两种技术之间的差距,并创造出一种新型陀螺仪,它结合了激光陀螺仪的精度和MEMS陀螺仪的简易制造。现在,加州理工学院的科学家们已经开发出一种光学陀螺仪,它融合了每个陀螺仪的一些最佳特性。

在新的论文发表在《自然光子学,克里Vahala (b & # x27; 80年,女士& # x27; 81年,博士& # x27; 85),加州理工学院# x27;泰德和姜詹金斯教授信息科技和应用物理,描述了一个激光陀螺仪他的实验室由一块硅基材料一样,MEMS设备制造。这种新型陀螺仪已经达到了被认为是陀螺仪的一个基准:测量地球自转的能力。

" 20多年来,研究人员一直设想在芯片上安装光学陀螺仪,就像非常成功的MEMS陀螺仪一样。但是直到最近,很少有引人注目的实验,"瓦哈拉说。

大约10年前,随着硅晶片光学谐振器和波导性能的显著提高,这种情况开始发生变化。这些发展现在开始产生效果。

所有的光学陀螺仪,包括瓦哈拉开发的那个,都利用萨尼亚克效应来测量旋转。沿环状路径向相反方向传播的两束光波的传播时间相等。然而,当路径旋转时,每个波到达旋转路径上特定点的时间是不同的。这种差异提供了一种旋转速率的测量方法,可以通过测量两个光波之间的干涉来非常精确地确定。

光学陀螺仪有两个版本。在激光陀螺仪中,环形的路径由一系列不连续的反射镜组成,光线在这些反射镜上反射。另一方面,光纤陀螺仪使用的是数百米甚至数千米长的光纤电缆。

在瓦哈拉的陀螺仪中,路径是一个圆形的硅盘,激光是通过一个叫做受激布里渊散射的过程,由盘内的高频振动产生的。

尽管在瓦哈拉的陀螺仪中,较短的光程有助于保持设备更小,但它也可能导致更低的灵敏度。为了弥补这一点,"回收了这种光,"说,",论文的合著者。允许光线一次又一次地在路径上循环,产生更强的萨尼亚克效应和对旋转更强的灵敏度

"同时,布里渊激光的作用通过补偿光盘中的光损耗进一步放大了这种灵敏度,"指出,Myoung-Gyun Suh也是这篇论文的作者之一。

除了这种陀螺仪相对于MEMS陀螺仪有提高灵敏度的潜力外,这种系统将没有移动部件,对振动和冲击有很强的弹性。事实上,这种弹性是人们对芯片级光学陀螺仪感兴趣的关键原因之一,因为它们的最终物理尺寸可能比MEMS设备更大。

瓦哈拉说,测量地球自转的能力是芯片级陀螺仪的一个有趣的基准。这也是一个相当低的比率,这使它成为一个衡量的挑战。为了说明它有多低,他想象一个溜冰者在一个溜冰板上旋转,但是一天转一个完整的圈。

瓦哈拉说,他的实验室将继续研究这些设备,初步的实验证据表明,可以使它们变得更加灵敏。

他说:“我们希望将性能提高10到100倍。”"在那一点上,这些设备将超过大多数MEMS陀螺仪的性能。从理论上讲,这是可能的,因为传统的光学陀螺仪提供的性能比MEMS设备好很多个数量级

这篇题为"的论文发表在2月17日的《自然光子学》杂志上。合著者包括研究生沈博强(MS '18)和王鹤鸣;博士后杨其帆(16岁,博士,19岁);而赖玉雄(MS '16, PhD '19), sumyoung – gyun (MS '14, PhD '17), Lu Yu-Kun, Jiang Li (MS '12, PhD '13), Seung Hoon Lee, Ki Youl Yang (MS '12, PhD '18),都是加州理工学院的校友。

这项研究的资金由美国国防部高级研究计划局(DARPA)提供。

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Not a Lone Genius

阿尔伯特·爱因斯坦有着一头不羁的头发和反叛的性格,人们通常认为他是一位独自工作的天才。与参与"big science"项目的今天,这类LIGO(激光干涉引力波天文台)在一千多人合作的首次直接探测引力waves-Einstein视为是唯一思想背后的一些物理学最伟大的发现。

但是根据加州理工学院罗伯特·m·艾比的历史学教授戴安娜·科莫斯-布赫瓦尔德的说法,爱因斯坦实际上并不是一个人在研究。

她说:“他不是那个在阁楼里用纸用笔工作的天才。”爱因斯坦可能没有和大的团队一起工作过,但他深深融入了科学界。同事们给了他建议和鼓励,但也批评了他的工作。反过来,他在引导和挑战他人方面也起了重要作用

科莫斯-布赫瓦尔德是“爱因斯坦论文计划”的负责人,这是一项独特而庞大的工程,位于加州理工学院,由加州理工学院和普林斯顿大学出版社资助,正在发表由爱因斯坦撰写的数万份科学和个人文献。还包括来自同事、家人、朋友和敌人、记者、政治家、学生以及不知名的普通民众的来信。

这些材料以爱因斯坦的论文集的形式出版,并配有学术注释和英语翻译。最新的一卷,第15卷,柏林岁月,写作与通信,1925年6月至1927年5月,于2018年初出版。就像之前的所有卷一样,它也将在今年春天以电子方式免费提供。

爱因斯坦当然以他的相对论而闻名。1905年,他在瑞士当专利局职员时提出了狭义相对论。这些想法是通过与大学时代的朋友米歇尔·贝索(Michele Besso)的多次交谈而磨练出来的。爱因斯坦称贝索为欧洲最好的宣传工具。"爱因斯坦也有许多与他的第一任妻子Mileva Marić他的科学思想。

他在1915年提出的广义相对论,无论在概念上还是在数学上,都要难得多。他断断续续地工作,很多时候不得不折回,重新开始。贝索和他大学时代的另一位朋友、数学家马塞尔·格罗斯曼通过计算和激烈的讨论帮助爱因斯坦发展了他的思想。爱因斯坦一度否定了贝索的关键思想,后来才承认他的朋友一直是对的。

1914年,33岁的爱因斯坦搬到柏林,成为柏林大学的教授,名义上是德皇威廉物理研究所的所长。特别是在第一次世界大战结束后,他以这样的身份,通过向理论和实验工作提供小额资助,帮助许多物理学家(尤其是年轻的物理学家)重新开始他们的研究。他还参与了一些实验,他设计这些实验是为了测试辐射的结构和物质测试,这些测试将帮助他在粒子理论和光波理论之间做出选择。

"解释说,在其中一次合作中,他无意中成为了实验欺诈的受害者,因为他的合作者埃米尔·鲁普伪造了实验室数据。

爱因斯坦还与天文学家合作,急于证明他的广义相对论的后果,包括"引力红移的存在,"是一种现象,当爬出引力井时,光波会变长,或转移到更低的频率。除了这个和许多其他的联合实验外,他还设计了小玩意,在一个工业实验室工作,并拥有多项专利,其中最著名的是一种新的制冷系统。

但最有趣的是,正如最新一卷的通信所表明的那样,他积极参与量子力学的发展,与年轻的创始人进行频繁的交流,科莫斯-布赫瓦尔德说。

例如,Erwin schrodinger著名的波动力学方程,它预测了粒子的行为,至少在一定程度上受到了他与爱因斯坦讨论的启发。薛定谔认为自己只是在研究爱因斯坦的一些原创思想,并建议共同发表。

爱因斯坦回答说:“我只是不知道我是否应该算作合著者,因为毕竟你做了所有的工作;我觉得自己像一个剥削者,一个剥削者;正如社会主义者喜欢把它说得那样美丽

在1926年4月的一次谈话中,维尔纳·海森堡也称赞爱因斯坦为他自己在近一年后发现量子物理中的不确定性关系奠定了基础。

所有这些都回避了一个问题:如果爱因斯坦实际上不是唯一的天才,其他人会很快发现他革命性的相对论吗?

科莫斯-布赫瓦尔德说:“要知道究竟发生了什么事已经够难了,更不用说还会发生什么事了。”别人可能会有和爱因斯坦一样的发现,所以问题不在于他们是否会有,而在于他们什么时候会有

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