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[转载]万纹:人类的起源之谜——Science杂志2011年度十大科学进展之一
fqng1008 2019-11-22 21:42
上周 , Science杂志公布了该刊评选出的2011年度十大科学进展,其中包括人类起源之谜 。 人类寻找自身起源的探索从未停止过,自 DNA遗传等方面的技术发展以来,这一领域的研究更是蓬勃发展起来,今年几项成果为我们更进一步探究人类起源带来了新信息,为解开进化之谜提供了更多更新的思路。 通过研究古代和现代人类的遗传编码,研究人员发现,许多人现在仍然携带着从远古人类 ——诸如亚洲神秘的丹尼索瓦人以及至今仍未发现的非洲的人类祖先——那里继承的DNA变异株。今年的一项研究揭示了远古人类是如何塑造了我们现代人的免疫系统的,而一项对南非的源泉种南方古猿的化石分析显示,这些古代的人科动物兼具原始的和智人样的特质。 远古人类在非洲的繁殖 ( Genetic evidence for archaic admixture in Africa ) 来自亚利桑那州大学的研究人员发现非洲的古人属动物可能曾经杂交繁殖。这项研究在当代人类人群中发现了前者的基因。 Michael Hammer及其同事从CEPH人类基因组多样性库中收集了DNA样本,然后对基因组的60多个中性区域进行了测序,他们把重点放在了3个撒哈拉以南非洲人群上,这3个人群分别是Mandenka、Biaka,和 San。 研究人员寻找了表明古代杂交繁殖的不寻常的模式,诸如大块的趋异的 DNA序列。由杂交繁殖造成的遗传物质的混合的信号在Biaka 和San人群中特别强烈。对一个趋异的单体型的更广泛调查显示,它在来自非洲中部以西的Pygmy人群中最明显。 另一个趋异的单体型几乎仅限于非洲中部的 Mbuti人群,在这个人群中它的频率是14.8%。这组作者说,考虑到Mbuti人与其他Pygmy人群以及邻近的非Pygmy人群相对隔绝,这些发现提示非洲中部可能是一种如今已经灭绝的与现代人杂交繁殖的人属物种的故乡。 这些发现反驳了长久以来人们持有的一种看法,即古代人科动物没有与智人杂交繁殖就灭绝了。由于其他的研究也提供了非洲以外的现代人与古代人科动物(如尼安德特人)杂交繁殖的证据,研究人员提出今天的所有人可能都携带了来自如今已经灭绝的人属物种的基因。 远古人类的免疫系统 ( The Shaping of Modern Human Immune Systems by Multiregional Admixture with Archaic Humans ) 看来某些现代的人类可能需要感谢 --至少是部分感谢--他们远古的祖先:丹尼索瓦人和尼安德特人,因为这些祖先给了他们令人满意的强健的免疫系统。 根据一项新的研究披露,早期现代人和这些先祖人类的某些基因混合可能第一次给现代人类的基因组中引进某种形式的 HLA-B基因,HLA-B基因以其在免疫防御中所起的作用而著称。 该基因接着在欧亚地区的这些基因混合人群的后裔中扩散开来。 Laurent Abi-Rached及其同事进行了人群的遗传学研究以追踪这种HLA基因在早期人类的历史进程中的不同的组合途径。他们发现了源自丹尼索瓦人和尼安德特人的古老的HLA基因形式,这些基因最终进入到现代的欧亚人群和南太平洋人群的基因组中。 研究人员提示,现代人在他们走出非洲的时候在西亚从丹尼索瓦人那里获得了一种特殊形式的 HLA-B,而丹尼索瓦人的免疫系统可能在那个时候已经较好地适应了当地的病原体。这些发现揭示,远古人类的有限量的杂交繁殖加上自然选择可能对非洲之外的现代人群的HLA免疫防御系统产生了重大的影响。他们说,如今,这些远古HLA基因的新的形式和组合可在超过一半的现代欧亚人的基因组中看见。 尼安特人的基因交换 ( Strong reproductive isolation between humans and Neanderthals inferred from observed patterns of introgression ) 群体间基因交换的情况并不少见,比如近期就有研究人员证实猪流感病毒已与甲流病毒发生基因交换,这种病毒基因交换导致基因从一个物种跃迁至另一个物种,并互相交换基因形成新病毒。物种间的基因交换将对于这些物种的进化具有巨大的影响。 之前的研究曾显示非非洲人群基因组的 2%到3%可能来自尼安德特人,这与传统的版本“走出非洲”的人类进化模型不同。为了能搞清楚其中的真相,在这篇文章中,研究人员收集了现代法国人和中国人的DNA样本,并进行分析,结果发现在大多数情境中,尼安德特人和现代人之间杂交繁殖的成功率很可能不到2%。也就是说尼安德特人和人类只有很罕见的杂交繁殖的情况,这或者是因为他们不常交配,或者因为他们的交配不常产生有繁殖力的后代。 研究人员利用一种计算机模型根据不同水平的杂交繁殖估计了可能在现代人身上存在的尼安德特人世系的数量。该模型模拟了从 5万年前开始现代人从非洲东北部扩展开来之后尼安德特人和人类的可能的冲突。 他们发现即便是稍微大一点的成功率也会导致尼安德特人和人类基因组发生高程度混合。不同的尼安德特人基因特征应该存在于欧洲人和亚洲人中间,这是由于在这些人群分离之后的两个独立的基因混合事件。研究人员认为,这些结果提示人类与尼安德特人杂交繁殖是有限的,这与此前线粒体 DNA的研究结果相符。
个人分类: 读书笔记|1618 次阅读|0 个评论
SCIENCE杂志公布的第55个难题有解了吗?
热度 5 qsqhopeiggcas 2014-12-19 14:18
在庆祝 SCIENCE 创刊 125 周年之际,该刊杂志社【 1 】公布了 125 个最具挑战性的科学问题,发表在 2005 年 7 月 1 日 出版的专辑上。 其中第 55 个难题是: 是否存在有助于预报的地震先兆 ? 在俺看来,这个题目的写法不严谨或要求太宽松。严谨的写法是,是否存在唯一的大地震前兆?“ 唯一 ”很重要,如果不存在唯一的大震前兆,那么对大震的预测仍然有多解性,岂不又成了玩“剪刀石头布”的游戏。为此,建议 SCIENCE 杂志修改第 55 个难题的题目。 时至今日,第 55 个难题有解了吗? 从理论分析看,岩石加载到膨胀点时,因破裂丛集,震群事件开始发生,出现应变局部化,在监测应变曲线上应出现“加速”现象。 从室内岩样蠕变试验与 AE 试验【 2,3 】看,确实会出现应变加速或微破裂丛集现象。 从我们对进行过长期监测的大型崩塌、滑坡位移监测数据回溯性分析看,确实如此;岩爆的例子不多,从 5 个监测实例看,确实如此;从我们已分析的中国及其周边 79 个地震区(板内)、 7 个板间地震区的情况看,确实如此。 综上,我们认为应变加速或震群事件,是岩石发生宏观脆性破裂(大震)前的唯一可识别前兆。 有人问,有可能会出现例外吗?除非岩石像玻璃一样是均匀的材料,其膨胀点和峰值强度点重合,才没有这种前兆。对非均匀介质,加载时必然会出现扩容现象,即体积膨胀,到了膨胀点,此种前兆就必然出现。 记得看过一个故事:有人告诉爱因斯坦,有一本书,名为《反对爱因斯坦的100位科学家》,爱因斯坦回答:“为什么要100位?如果我真的错了,只要有一位能证明我错了就可以了。” 同样,如果俺对前兆的认识错了,举出一个反例就够了。科学网上有几个反对俺的人,但反不到点上,其实你们能找到一个反例就把俺驳倒了,连这种招儿都不会,真够笨的。 给这些人提供一个驳倒俺的机会,为此,向你们并且通过你们,在全球范围内征集一个反例: 某地震区一次 M ³ 7.0 级地震发生前,未发生过 M ³ 6.0 级 震群事件。要求是:( 1 )基于监测数据;( 2 )数据分析不能违反能量守恒原理;( 3 )分析完成后,给俺提供原始数据。 若谁能举出这样的反例,将得到一次大餐伺候的机会。机会难得,可千万不要错过哦。 Please! 参考 【 1 】 http://bbs.sciencenet.cn/forum.php?mod=viewthreadtid=86638 【 2 】从室内蠕变试验,看岩石宏观破裂前兆 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=575926do=blogid=851641 【3】岩石介质的非均匀性、力学行为的非线性与自组织临界性 http://blog.sciencenet.cn/blog-575926-841776.html
个人分类: 建言献策|3874 次阅读|23 个评论
科学就是数据,数据就是科学-science杂志在数据管理上的新举措
热度 1 tuic 2013-3-20 10:45
科学是数据驱动的,已经越来越依赖于不同类型数据的辅助。在这种背景下,nature杂志物理学编辑Brooks Hanson发表了题为“Making Data Maximally Available”的文章,总体来看,科学杂志社已经对论文中的数据进行了详细的规定,本文提出的一些做法和思路(如公共数据库,SOM等)可以对国内顶尖刊物的数据保存提供参考和借鉴。另一方面,科学杂志对作者提出了更为严格的要求,一方面提供的数据已经扩展到计算机代码,尽量能够对科研过程进行重现;另一方面将在参考文献以外公开支撑性资源,并且提供申明将数据作为致谢中的一部分,这些都将增加作者的工作量,但这些举措一方面将方便读者能获得更多的相关资源,同时对于数据的生产者的贡献进行肯定,有利于促进数据和文献的融合,将更加推动学术论文的规范性。 在具体的政策方面,期刊都在科学数据保存方面采取了更加严格的措施,除了将他们进行上网外,还增加了支撑性的在线资源SOM(supporting online material)去扩大数据表达和可用性。 他们鼓励作者通过两种方式提交数据:一种是将数据提交到公共数据库中,如果没有这些数据库的话,将他们的数据纳入到SOM中。对于那些没有可信站点的大型的数据库来说,我们通常要求作者签署一个存储协议,在这个协议中作者将数据存储到一个机构网站上,同时将数据在science网站上进行备份。这种协议仅仅是一个权宜之计,需要机构维持的仓储来对数据的保藏进行支撑。 数据和分析已经变得更加复杂,科学杂志将数据获取的要求扩展到数据生产或者分析过程中涉及的计算机程序。科学杂志社还将要求作者提供一个列表,包含了文章中的参考文献以及在线支撑资源SOM(这个列表将提供在线版本)。同时还提供了一个模板来约束方法和数据描述,这些将帮助评议者和读者。同时我们还将要求作者提供一个详细的声明,关于数据的可获取和监管作为他们致谢中的一部分。科学杂志社也意识到这些总体要求中需要例外说明,比如,保留个体的隐私,当数据或材料是从第三方获得的,或者处于安全方面的考虑。 附上英文全文: http://www.sciencemag.org/content/331/6018/649.full Making Data Maximally Available Brooks Hanson1, Andrew Sugden2, BruceAlberts3 1Brooks Hanson is Deputy Editor forphysical sciences at Science. 2Andrew Sugden is Deputy Editor forbiological sciences and International Managing Editor at Science. 3Bruce Alberts is Editor-in-Chief of Science. Related Resources Science is driven by data. New technologieshave vastly increased the ease of data collection and consequently the amountof data collected, while also enabling data to be independently mined andreanalyzed by others. And society now relies on scientific data of diversekinds; for example, in responding to disease outbreaks, managing resources,responding to climate change, and improving transportation. It is obvious thatmaking data widely available is an essential element of scientific research.The scientific community strives to meet its basic responsibilities towardtransparency, standardization, and data archiving. Yet, as pointed out in aspecial section of this issue (pp. 692–729), scientists are struggling with thehuge amount, complexity, and variety of the data that are now being produced. Recognizing the long shelf-life of data andtheir varied applications, and the close relation of data to the integrity ofreported results, publishers, including Science, have increasingly assumed moreresponsibility for ensuring that data are archived and available afterpublication. Thus, Science and other journals have strengthened their policiesregarding data, and as publishing moved online, added supporting online material(SOM) to expand data presentation and availability. But it is a growingchallenge to ensure that data produced during the course of reported researchare appropriately described, standardized, archived, and available to all. CREDIT: THINKSTOCK Science's policy for some time has beenthat “all data necessary to understand, assess, and extend the conclusions ofthe manuscript must be available to any reader of Science” (seewww.sciencemag.org/site/feature/contribinfo/). Besides prohibiting referencesto data in unpublished papers (including those described as “in press”), wehave encouraged authors to comply in one of two ways: either by depositing datain public databases that are reliably supported and likely to be maintained or,when such a database is not available, by including their data in the SOM.However, online supplements have too often become unwieldy, and journals arenot equipped to curate huge data sets. For very large databases without aplausible home, we have therefore required authors to enter into an archivingagreement, in which the author commits to archive the data on an institutionalWeb site, with a copy of the data held at Science. But such agreements are onlya stopgap solution; more support for permanent, community-maintained archivesis badly needed. To address the growing complexity of dataand analyses, Science is extending our data access requirement listed above toinclude computer codes involved in the creation or analysis of data. To providecredit and reveal data sources more clearly, we will ask authors to produce asingle list that combines references from the main paper and the SOM (thiscomplete list will be available in the online version of the paper). And toimprove the SOM, we will provide a template to constrain its content to methodsand data descriptions, as an aid to reviewers and readers. We will also askauthors to provide a specific statement regarding the availability and curationof data as part of their acknowledgements, requesting that reviewers consider thisa responsibility of the authors. We recognize that exceptions may be needed tothese general requirements; for example, to preserve the privacy ofindividuals, or in some cases when data or materials are obtained from thirdparties, and/or for security reasons. But we expect these exceptions to berare. As gatekeepers to publication, journalsclearly have an important part to play in making data publicly and permanentlyavailable. But the most important steps for improving the way that science ispracticed and conveyed must come from the wider scientific community.Scientists play critical roles in the leadership of journals and societies, asreviewers for papers and grants, and as authors themselves. We must all acceptthat science is data and that data are science, and thus provide for, andjustify the need for the support of, much-improved data curation.
4469 次阅读|2 个评论
《Science》杂志公布的125个科学前沿问题,可以去掉一个
热度 4 qsqhopeiggcas 2012-2-15 22:57
在开始正文之前,先唠点闲嗑。今晚,俺在家弄了一锅牛肉丸子汤,炸点大酱,配些黄瓜、小葱、茄子、白萝卜蘸着,美美地咪西了一顿,感觉社会主义不错,共产主义也基本实现了。 俺在开博之前,业余时间常在 TOM 网下围棋,虽是臭棋篓子,但也乐此不疲,恶战两个小时毫无倦意。自从在科学网开博,戒掉了围棋,没事写写自己的科研体会、生活感受等,和臭味相投的博友们逗逗乐子,感觉非常愉快。 吃饱喝足了,开始上网冲浪,无意间看到了一则过时的新闻,报道 说“ 在庆祝《 Science 》杂志 创刊 125 周年之际,该刊杂志社公布了 125 个最具挑战性的科学问题,发表在 2010 年 7 月 1 日 出版的专辑上。在今后 1 / 4 个世纪时间里,人们将致力于研究解决这些问题。 ”随意浏览了一下,俺对别的科学难题不明白,但对第 55 个问题有研究,该难题已经被解决,可以从 125 个难题中删除。 第 55 个难题是“ 是否存在有助于预报的地震先兆 ? ”这个问题我已在 2010 年 4 月份解决了,文章发表在《地球物理学报》上。岩石力学试验、理论研究、强震实例分析,都毫无疑问地支持我们的发现。 岩石力学试验( Mogi et al. )表明,岩石在加载过程中,微破裂将从时空分布的随机性向有序性转化,在宏观破裂前出现微破裂丛集现象。 我们的理论研究表明,在三轴加载条件下,微破裂丛集的起始点对应着岩石变形的膨胀点,从膨胀点开始,微破裂开始丛集,震群事件发生,在蠕应变 - 时间曲线上表现为应变加速现象。 震群事件是唯一的大地震活动性前兆 。在此基础上,我们建立了震群事件开始发生点对应的应变与岩石宏观破裂发生(大地震)时对应应变的力学联系。 对从文献上能收集到的世界上的强震震例、中国及边境地区的强震震例分析表明,上述观点是正确的。 俺不知道,解决这样一个小问题是否会得 NB 奖,若是的话,岂不是太 easy 了。在俺看来,那些所谓的国际地震学家 , 脑袋肯定被驴踢了,对地震的本质是神马都不明白。某些懂点地质学皮毛的人装模作样的在 somewhere 做地震科普,岂不误人子弟、贻笑大方? 不过,当时《 Science 》杂志把第 55 个难题列入,也不能怪人家,因为俺未在国外杂志上发表有关文章,人家不知道,俺发的文章都是在国内杂志上。 俺深知:科学无国界,科学家有祖国,杂志有版权。 不用着急,再过 1-2 年,估计那些被国人膜拜的杂志如 Science /Nature/PNAS 的编辑们会找俺约稿,能否答应这些脑残的编辑们,到时候看看俺是否有时间吧。 参考 SCIENCE 公布 125 个科学前沿问题 http://www.baidu.com/s?wd=%BF%C6%D1%A7%20125pn=30rsv_page=1 1 宇宙由什么构成 ? 2 意识的生物学基础是什么 ? 3 为什么人类基因会如此之少 ? 4 遗传变异与人类健康的相关程度如何 ? 5 物理定律能否统一 ? 6 人类寿命到底可以延长多久 ? 7 是什么控制着器官再生 ? 8 皮肤细胞如何成为神经细胞 ? 9 单个体细胞怎样成为整株植物 ? 10 地球内部如何运行 ? 11 地球人类在宇宙中是否独一无二 ? 12 地球生命在何处产生、如何产生 ? 13 什么决定了物种的多样性 ? 14 什么基因的改变造就了独特的人类 ? 15 记忆如何存储和恢复 ? 16 人类合作行为如何发展 ? 17 怎样从海量生物数据中产生大的可视图片 ? 18 化学自组织的发展程度如何 ? 19 什么是传统计算的极限 ? 20 我们能否有选择地切断某些免疫反应 ? 21 量子不确定性和非局部性背后是否有更深刻的原理 ? 22 能否研制出有效的 HIV 疫苗 ? 23 温室效应会使地球温度达到多高 ? 24 什么时间用什么能源可以替代石油 ? 25 地球到底能负担多少人口 ? 26 宇宙是否唯一 ? 27 是什么驱动宇宙膨胀 ? 28 第一颗恒星与星系何时产生、怎样产生 ? 29 超高能宇宙射线来自何处 ? 30 是什么给类星体提供动力 ? 31 黑洞的本质是什么 ? 32 正物质为何多于反物质 ? 33 质子会衰减吗 ? 34 重力的本质是什么 ? 35 时间为何不同于其他维度 ? 36 是否存在比夸克更小的基本粒子 ? 37 中微子是其自己的反粒子吗 ? 38 是否有解释所有相关电子系统的统一理论 ? 39 人类能够制造最强的激光吗 ? 40 能否制造完美的光学透镜 ? 41 是否可能制造出室温下的磁性半导体 ? 42 什么是高温超导性之后的成对机制 ? 43 能否发展关于湍流动力学和颗粒材料运动学的综合理论 ? 44 是否存在稳定的高原子量元素 ? 45 固体中是否有超流动性 ? 如果有,如何解释 ? 46 水的结构如何 ? 47 玻璃态物质的本质是什么 ? 48 是否存在合理化学合成的极限 ? 49 光电电池的最终效率如何 ? 50 核聚变将最终成为未来的能源吗 ? 51 驱动太阳磁周期的原因是什么 ? 52 行星怎样形成 ? 53 是什么引发了冰期 ? 54 使地球磁场逆转的原因是什么 ? 55 是否存在有助于预报的地震先兆 ? 56 太阳系的其他星球上现在和过去是否存在生命 ? 57 自然界中手性原则的起源是什么 ? 58 能否预测蛋白质折叠 ? 59 人体中的蛋白质有多少存在方式 ? 60 蛋白质如何发现其作用对象 ? 61 细胞死亡有多少种形式 ? 62 是什么保持了细胞内的通行顺畅 ? 63 为什么细胞的成分可以独立于 DNA 而自行复制 ? 64 基因组中功能不同于 RNA 的角色是什么 ? 65 基因组中端粒和丝粒的作用是什么 ? 66 为什么一些基因组很大,另一些又相当紧凑 ? 67 基因组中的 “ 垃圾 ”(“junk”) 有何作用 ? 68 新技术能使 DNA 测序的成本降低多少 ? 69 器官和整个有机体如何了解停止生长的时间 ? 70 除了继承突变,基因组如何改变 ? 71 在胚胎期,不对称现象是如何确定的 ? 72 翼、鳍和面孔如何发育进化 ? 73 是什么引发了青春期 ? 74 干细胞是否位于所有肿瘤的中心 ? 75 肿瘤更容易通过免疫进行控制吗 ? 76 肿瘤的控制比治愈是否更容易 ? 77 炎症是所有慢性疾病的主要原因吗 ? 78 疯牛病会怎样发展 ? 79 脊椎动物在多大程度上依赖先天免疫系统来抵抗传染病 ? 80 对抗原而言,免疫记忆需要延长暴露吗 ? 81 为什么孕妇的免疫系统不拒绝其胎儿 ? 82 什么与有机体的生物钟同步 ? 83 迁徙生物怎样发现其迁移路线 ? 84 为什么要睡眠 ? 85 人类为什么会做梦 ? 86 语言学习为什么存在临界期 ? 87 信息素影响人类行为吗 ? 88 一般麻醉剂如何发挥作用 ? 89 导致精神分裂症的原因是什么 ? 90 引发孤独症的原因是什么 ? 91 阿兹海默症患者的生命能够延续多久 ? 92 致瘾的生物学基础是什么 ? 93 大脑如何建立道德观念 ? 94 通过计算机进行学习的极限是什么 ? 95 有多少个性源于遗传 ? 96 性别倾向的生物学根源是什么 ? 97 生命树是生命之间系统关系最好的表达方式吗 ? 98 地球上有多少物种 ? 99 什么是物种 ? 100 横向转移为什么会发生在众多的物种中以及如何发生 ? 101 谁是世界的共同祖先 ? 102 植物的花朵如何进化 ? 103 植物怎样制造细胞壁 ? 104 如何控制植物生长 ? 105 为什么所有的植物不能免疫一切疾病 ? 106 外界压力环境下,植物的变异基础是什么 ? 107 是什么引起物质消失 ? 108 能否避免物种消亡 ? 109 一些恐龙为什么如此庞大 ? 110 生态系统对全球变暖的反应如何 ? 111 至今共有多少人种,他们之间有何关联 ? 112 是什么提升了现代人类的行为 ? 113 什么是人类文化的根源 ? 114 语言和音乐演化的根源是什么 ? 115 什么是人种,人种如何进化 ? 116 为什么一些国家向前发展,而有些国家的发展停滞 ? 117 政府高额赤字对国家利益和经济增长速度有什么影响 ? 118 政治与经济自由密切相关吗 ? 119 为什么改变撒哈拉地区贫困状态的努力几乎全部失败 ? 120 有没有简单的方法确定椭圆曲线是否存在无穷多解 ? 121 霍奇闭链是代数闭链的和吗 ? 122 数学家将会最终给出 Navier-Stokes 方程的解吗 ? 123 庞加莱实验能否确定 4 维空间的球 ? 124 黎曼 zeta 函数的零解都有 a+bi 形式吗 ? 125 对粒子物理标准模型的研究是否会停止在量子 Yahg-Mills 理论上 ? ( 注:最后 6 个数学问题选自 Clay 数学研究所提出的新千年问题 ) 简单归纳统计这 125 个问题,其中涉及生命科学的问题占 46% ,关系宇宙和地球的问题占 16% ,与物质科学相关的问题占 14% 以上,认知科学问题占 9% 。其余问题分别涉及数学与计算机科学、政治与经济、能源、环境和人口等。
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美国《科学》杂志专门推介中国科普图书
suqing1961 2010-12-15 00:32
2010 年 12 月 10 日 出版的美国《科学》( Science )杂志(第 330 卷, 6010 期),专门推介了中国科普图书,其中重点评论了科学普及出版社出版的《潜海世界》、《走近科学》和湖北少儿出版社出版的科普图书《蜜蜂的故事》。这篇题为为了年轻的读者来自中国的两本图书书评文章,刊登在该刊图书及其他栏目,作者为美国密歇根州立大学华裔学者刘建国和李舒心。 这篇书评文章 指出:今年 , 我们将专题报道一批来自中国的青少年科普图书。这些图书是由中国的教育部、中国科协、中央电视台、中国科普作家协会和一些重要出版社的同仁推荐提供的。本期推介的两本书( 《潜海世界》和《蜜蜂的故事》) 适合从小学高年级到高中年龄段的学生阅读,它们向读者介绍了自然、科学和技术的奥秘。 《潜海世界》收录了作者陈漪在科普出版社主办的科普刊物《知识就是力量》开设的同名栏目上发表的 33 篇系列科普文章。 《科学》杂志评介该书的视角也很独特: 陈漪是一位潜水爱好者,通过她的潜水经历,把读者带到了一个遥远和未知的世界。她的潜水范围不仅限于中国,还包括非洲和菲律宾等世界各地。该书以图文并茂形式介绍了各种各样的海洋生物,其中包括裸鳃亚目动物、蟹、海蛇、珊瑚、鱼、龟以及鲨鱼。书中还描写了一些有趣的历史人文逸闻,如几十年前,在修建河北省的一个水库时,发现隐藏在水下的一段古长城。作者与读者一起分享了发现带来的快乐和惊喜。 这篇评论文章还专门提到了科普出版社 出版的另外一本科普丛书《走近科学》: 中国科学院院长 路甬祥和其他著名学者编辑了一套著名的科普丛书《走近科学》。该套丛书是以 CCTV-10 科教频道播出的电视节目为脚本而撰写的。该书向读者介绍了一些科学的热点和社会问题。 《科学》( Science )杂志创刊于 1880 年,由美国科学促进委员会( AAAS )主办。该刊为周刊,每星期向全世界发布有关科学技术和科技政策的重要新闻,发表全球科技研究中具有显著突破的研究论文和学术报告。 下图为这篇书评文章的全文截图。
个人分类: 图书评论|6343 次阅读|1 个评论
关于《Science》上复杂系统与网络专辑的杂感(8)
Fangjinqin 2009-11-23 15:30
关于 《 Science 》上 复杂系统与网络专辑的杂感( 8 ) 方锦清 Frank Schweitzer1 等人在专辑上的文章 : 经济网络:新挑战。在评论之前,我们首先来了解一下, 2009 年 10 月12日瑞典皇家科学院 诺贝尔基金会 宣布,把 2009 年度诺贝尔经济学奖授予美国印第安纳州大学经济学教授埃莉诺奥斯特罗姆和加州大学伯克利分校经济学家奥利姆 E 威廉森,以表彰他们对经济管理行为的卓越分析,尤其是奥斯特罗姆对公共经济管理行为的贡献和威廉森对企业边界经济管理的分析。 据悉,原来学界大家都还以为与宏观经济有关的经济学家会获得今年的诺贝尔经济学奖。然而,有效市场假说因为 2007-2009 的金融危机,正面临空前的质疑。结果, 2009 年的诺贝尔经济学奖授予了与制度经济学发展紧密相关的研究。一个是研究共有资源( Common Resource )的政治学出身的 Elinor Ostrom ,一个是研究企业制度的 Oliver Williamson ,都与经济危机和宏观经济无关。 Ostrom 是获得经济学奖的第一个女性,圆了英国的 Joan Robinson 夫人生前不能获得诺贝尔奖的遗憾,她是政治学系。而 Oliver Williamson 是科斯( Ronald Coase )在 1991 年获诺贝尔奖时提到的三位对企业理论有贡献的经济学家之一。如今他再次以对企业理论的贡献获奖。 中国的经济学界对 Elinor Ostrom 早有所了解,并不陌生。 据报道,北大周其仁讲的经济史与企业制度课上就有她写的关于集体行动的案例研究。还有专门一节课讨论她的文章,探讨避免公共资源搭便车问题的实际制度安排。她 1990 年的书, Governing the Commons: The Evolutionof Institutions for Collective Action 也早已翻译为中文。 Elinor Ostrom 通过对现实安排的深入观察,得出与一般理论推导出不同的结果,由此对传统看法提出挑战。 她深入调查过洛杉矶的水资源协会,印第安纳的警察局,以及尼泊尔的灌溉系统。通过对鱼类种群,牧场,森林,湖泊和地下水盆地等资源管理的研究, 发现这些公共资源可以通过使用者的合作机制,得到有效利用;并非如传统认为的公地悲剧一样被过度开发和浪费,而不得不借助私有化或者集中管制。合作是她观察中得到的主题。这个结果与日前普遍猜测的获奖热门之一的瑞士经济学家 Ernst Fehr 的研究有相通之处。 Fehr 通过经济学的实验, 发现人们并非一味的以自己利益为出发点,在交流的开始总是首先尝试合作的可能。合作博弈,可能比以私利计算出发的非合作博弈,更能解释实际的集体行为。 ( 来自 : 中国经济学教育科研网 (http://www.cenet.org.cn) 详细内容清查看: http://www.cenet.org.cn/article.asp?articleid=38899 ) 请大家仔细看: Elinor Ostrom 上述研究思想和科研成果,我觉得,她涉及的研究课题与复杂网络颇有关联,与我上篇杂感( 7 )提到的研究方向比较接近,有利于进一步从经济 - 生态网络联合系统来探索社会经济发展问题,经济网络与生态网络有一个共同点,它们本身就存在着内在的联系和相互作用。 正如在 经济网络:新挑战文章中指出的: 当前的经济危机说明对经济网络的结构和动力学进行全新的、基础性的解释是非常必要的。现有的经济体系越来越多的在相互依赖的基础上,通过跨国借贷、投资网络、贸易关系或供应链进行实施,而这方式很难进行预测和管理。因此, 我们需要建立经济理论的新范式,这种范式应强调经济网络系统的复杂性,并且能够对其进行修改和扩展。通过进一步健全经济网络,会为科学家或政策制定者制定政策带来方便。比如制定政策减少个人兴趣和全球效率之间的冲突,以及如何制定政策减少全球性失败风险 , 等等。 经济系统和其它复杂系统一样,反映了大量不同的个体之间的动态相互作用,而不是只反映几个关键的个体。总的来看,经济系统最终的行为通常是不能预测的,正如目前的经济危机一样,不能用几个主要个体的失败来进行解释。 因此,我们需要更基本的洞察系统的动力学,以及他们究竟是怎样追述到基本相互作用网络( interaction network )的结构特征的。 文章强调:经济网络的研究工作需要从两个方面入手,一个是从经济和社会关系角度入手,另一个是应用物理学和计算机科学中研究复杂系统与网络的方法。不论哪个做法都与我们有一定关系。 在上述两个观点中,节点都表示不同的可分辨的个体,它可以用来表示公司、银行或者国家。而不同节点之间的连线表示它们之间的相互合作,比如贸易、所有权、研发结盟、或者是债务信用关系。 这些思想和基本考虑与我们探讨过的多层次的高科技网络极为相似,我们是把一些经济指标称为不同属性,根据不同属性在一定关系下来加权方式和强度。在相同条件下不同的个体也许有不同的行为,并且有策略上的相互作用( Science 325 24 2009 422 424. ) 。这些相互作用的演化可以用网络动力学来表示,它受时间和空间的约束,并能够随着环境改变,也能够同个体共同演化。网络的形成和演化是通过增加或是删除个体和个体间连接来实现的。 目前,社会经济学着重研究相对简单的网络结构(或者是互惠类型( reciprocallyshapes ))是怎样影响作用个体的决策行为。一个典型的例子就是星形网络。 在这样非常集中的组织中,最主要的 hub 中心与所有的个体间都存在一条通路。 研究观点有微观和宏观两种。 从微观的角度出发,应该将系统分解,细致地研究网络内部的联系。相比之下,对于大规模的系统而言,则采用一种宏观的观点,这种观点致力于研究将网络作为一个整体的统计规律。这两种方法都有其自身的优势和劣势。微观观点的研究归根于对网络结构和个体行为的过于简单假设。 在最新的微观方法中,人们通常把经济网络看作是个体间相互合作、竞争的网络博弈。对经济网络的微观分析有赖于博弈规则理论,这些理论以等同于纳什均衡为目标(即,在没有个体有偏离动机的情况下,这种均衡具有战略性稳定的意义)。经济网络的微观分析也可以依赖于对运筹学方面的研究,在这个领域里运算法则的寻找和优化被进一步发展。 然而,由于节点的数量和可能的连接在成倍增长,一些问题变得非常难以解决,经典分析法不再适用。 以前博弈论方面的文献特别强调内在动机和社会经济网络诱导行为的关键作用。然而,这种微观的方法还没有特意与能够识别复杂系统的效力的宏观方法结合。如果没有这些信息,我们不能充分理解一些重要的问题, 比如个人喜好和总体福利间的矛盾,或者他们对网络性能整体效益的影响。 文章说: 经济网络上观察到的统计规律无法复现以往研究方法的结果,而这一点恰恰证明了我们提出的这种复杂系统方法可能会对大尺度网络提供一些预测的观点。 这些预测由对随机规则的实验产生,这些规则考虑到个体除了某些随机性外的典型特征,并且影响连边的形成,例如用节点的连通度(连边的数量)或他们的中心度度量节点的重要性,这个结点反过来又会被它对其它节点的连边影响。然而,复杂系统方法假定规则是源于外部的,并且不能明确地预测出这些规则是如何有可能以个体经济动因为基础的。因此, 不同于理解单个个体的内在行为,复杂系统方法着重理解网络形成规则是如何系统地影响其连接结构。网络产生于不同的随机性运算法则,比如随机的,无标度或小世界网络,都可以用来与现实的复杂网络相比较。 在复杂网络中,连接不是二元的(现有的或者非现有的),而是根据当下的经济交易进行加权。例如,在世界主要非银行金融机构的网络中就是如此。此外,连接也表示贸易量,投资资本量等等,并且 他们的权重是随着时间的推移而变化的。我们考虑不同层次上的网络。 例如直接与非直接的连边,加权或非加权的边,这有助于阐明其拓扑性质的演化。 网络科学方法也能提供一个强有力的途径去管理、监督和控制复杂经济系统。 经济网络属性允许依赖时间,我们将能够摆脱单次快拍数据逼近。这将允许研究人员通过合作补充信息的来源来鉴定网络的进化途径。这种假定的一个很好的实例就是人类应用生物学领域里的研发网络,该网络遵从一个可预测的生命周期,该周期与知识的交换和合作的时机有关。 总之,他们期望一个富有挑战性的经济网络研究提到议事日程,该课题能够尽力捕捉到个体行为与及其内部动力学的相互作用.为了实现有效分析,需要分析大量数据进行实证研究来洞察经济网络的特点和规律。同时,需要形成一种理论能够涵盖经济个体及其相互作用的合理描述;需要从一个系统性的角度去理解这个全球性的效应是来自于经济网络相互作用的变化。预测这样的研究将创造更加统一的经济网络,将提高对客观社会经济的认识,并推动进一步研究。尽管目前还远不如人意,也还没有将许多因素统一起来,但目前的研究发展趋势却展示了一个良好的开端。 我相信:上述网络科学在社会经济领域的研究课题(方向)也为我国经济领域与网络科学交叉研究的学者提供了大有作为的天地。 最近,我收到通知参加 2010中国经济形势解析高层报告会,希望能够探讨解决我国/国际上金融危机的途径,届时将拭目以待.
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