
COVER Japanese media tour the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (Unit 4 reactor building shown here). On 11 March, Japan marks the fifth anniversary of the earthquake and tsunami that triggered meltdowns at this site. Tokyo Electric Power Company is in the early stages of a decades-long, $9 billion decommissioning effort that is spurring advances in robotics. Area residents, meanwhile, are wrestling with the possible health effects of long-term exposure to low doses of radiation. See page 1018.
神经连接性决定了利他行为
项新的研究确认了脑中与利他行为相关的神经指纹,脑中神经网络的取向或能决定一个人的自私或利他行为取向。在心理学中,动机被认为是人类行为的驱动力,但要辨识它们可能颇为困难。确定脑中与某些动机相关的神经网络可为窥探某人的思想提供一个有趣的视窗。因此,Grit Hein和同事希望在2种不同动机情景下发现人脑中的结构差异。首先,志愿者们被分成两组,第一组中的志愿者会看到一名伙伴受到电击(同理心组),而在第二组中,伙伴会牺牲自己的钱来保护志愿者免于受到一次痛苦的电击。在每一组中会有一位第三控制者在场。与中立的另外一组相比(两组间没有差异),这两组的志愿者后来都更愿意为了伙伴而放弃钱。因此,两组有着不同的动机,但却从事了相同的利他行为。研究人员对在该第二种场景时的志愿者脑结构进行了研究,他们发现了与利他行为相关脑区内的不同模式。应用一种分类算法,脑连接性的个体模式可被用来检测利他行为的具体动机——同理心或回报心。例如,由同理心驱动的利他行为在前脑岛(AI)和腹侧纹状体(VS)间会显示略微负面的连接性,而回报心驱动的利他行为则会在这些区域间显示强的正面连接性。这些志愿者接着会根据他们的利他行为程度被分至两个组内。“自私”者可被表征为在前扣带皮层和AI之间有着低度或负面的连接性,而那些主要为亲社会者则会在这些区域间展示正面连接性。在自私者组内诱发同理心驱动的利他行为可致使其连接性更类似于亲社会者的连接性。由Sebastian Gluth 和 Laura Fontanesi 撰写的一篇《视角》提出了更多的相关背景。
数据共享可促进透明度和可重复性
在本期的《政策论坛》中,Marcia McNutt、Brian Nosek和同事强调说,因为文化、技术和财务原因,实地科学在使具体研究数据可被范围更广的研究界所用方面落后于许多实验室科学,但现在是改变这种情况的时候了。他们提出,数据共享是透明度和可重复性的关键。尽管他们承认研究对象常常稍纵即逝、极为罕见或一直在变化之中,但仍然有很多方法来更好地收集和分享数据。某些政府和杂志采用了自上而下的方法,例如要求在发表时留下数据与样本。作者们说,这或许是所迈出的良好的第一步,但他们还必须要有核实数据或使其能被获取的资源。他们提出建立能提供更多恰当服务的学科特异性资源库。同样地,可被机器读取、品质得到管控的公共元数据可更好地帮助研究人员发现、理解及应用这些资源。数字化处理样本和其它的元数据将帮助科学家们远程获取这些数据,无论他们身处何处。作者们提出,协作努力和更多数据共享会令每个人受益;他们指出具有开放数据论文的被引证优势提示,利益相关者可通过提高透明度和可重复性来帮助他们自己。
“章鱼样”皮肤能伸展、感测及发光
研究人员已经研制出了一种人造皮肤,它能伸展、感测压力并发光,其所表现出的是一种在某些如章鱼等头足类动物皮肤中所见的多功能水平。这样一种人造皮肤可被用于会改变形状和颜色显示的软性电子器件和机器人。由Chris Larson和同事所设计的这一关键性研发产品是一种使用2个埋置在硅胶基质中的离子水凝胶电极的超弹性发光电容器(HLEC)。为了能显示不同的颜色,该基质含有掺杂有各种过渡金属的硫化锌;这些过渡金属可在通电时发射不同波长的光。例如,在有铜时可产生蓝光,有镁时则可产生黄光。对该材料弹性的测试揭示,其表面积可延展约500%,这时外部连线才会与水凝胶电极脱离接触。由于电容器是以一种板状构造陈列的,因此它们还能充当可探测因压力和拉伸所致变形的驱动传感器。研究人员用该材料制造了一个3腔室机器人,它的顶层有该新近研发的“皮肤”层,而其下方的可充气层则允许其活动。随着这些腔室的线性扩张,该机器人会像蠕虫样扭动地向前移动。根据期望的结果,作者们提出了几种不同的基于这一技术进行建造的方法;例如或能通过使用不同类型的多聚物来达到更好的视觉分辨率。
经济学的实验室结果的重复性有多好?
在一项旨在复制在影响力大的经济学杂志中发表的实验室结果的研究中,研究人员能复制原案例中61%的结果。这项工作对不断加大的证明科学发现是可复制的努力做出了贡献。而人们对各个学科中存在的这一问题一直感到担忧。在近几十年中,诸如医学、神经科学和遗传学等科学结果的可重复性一直受到质疑。在经济学中,人们对实证和实验分析中的被夸大的结果感到担心。为了对后一种情况提供数据,Colin Camerer和同事在此重复了18项实验研究,它们在2011年至2014年间发表于《美国经济评论》和《经济学季刊》等刊物。四个国际性团队对18个研究中的每一项研究中的最重要的具有统计学意义的发现进行了重复试验。所有的复制和分析计划都在项目网址上公开而且也送交给原作者进行核实。为了确定什么可构成一种成功的复制,Camerer和同事应用了于2015年发表的在“重复性项目心理学”中所用的相同的补充指标。最终,他们能复制11项研究中的原来的结果(即61%的结果)。他们说,还有3项研究相对接近于能被复制。他们的结果使得他们得出结论:“...尽管还有改善的空间,但对本实验样本中的复制总体是成功的”。例如,科学家们在预期将来进行结果复制时应尽可能清楚地设计和记录所用的方法。
(2016-3-4)