寂静的声音 | 炎热天气增加心肌负担 | 发现长新冠基因 | 气候变化使海洋更绿 | 自然每周简报
自然每周简报2023年7月19日第178期
亲爱的读者们:本周自然简报精选了多个热点新闻,您将看到:科学家发现长新冠的基因;迄今最高分辨率胚胎成像问世;ChatGPT从头写了一篇完整论文;饥饿和饥荒并非偶然;标记人类世黎明的湖;气候变化使海洋更绿;炎热天气增加心肌负担;人能听到寂静的声音吗?来自人类亲属最古老的遗传数据揭示了什么?更多精彩内容,欢迎阅读全文。
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1. 迄今最高分辨率胚胎成像问世
人类胚胎基因组DNA(蓝色)和细胞骨骼结构(粉色)的高清晰度成像。来源:Robin M. Skory, Ana Domingo-Muelas
近日,人类胚胎发育最初几天的最高分辨率成像问世。该成像技术使用了两种常见的实验室工具:荧光染料和激光扫描显微镜。团队成员、细胞生物学家Nicolas Plachta解释说,“我们可以看到单个细胞以及它们在形成植入前胚胎时的相互作用。”该团队在胚胎发育的前40小时内对数十个胚胎进行了成像。这类非侵入性成像有朝一日或可用于筛查通过体外受精的胚胎。(参考文献:Cell论文)
《自然》新闻:Developing human embryos imaged at highest-ever resolution
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2. ChatGPT从头写了一篇完整论文
研究人员让人工智能对话机器人ChatGPT在论文写作中担任“副驾”。来源:Ascannio / Shutterstock
在ChatGPT的帮助下,两名科学家在不到一小时的时间内写出了一篇研究论文。ChatGPT是一款由人工智能(AI)驱动,能够理解和生成“像人一样”文本的工具。该项研究的目标在于探索ChatGPT“辅助”研究全程的能力,从处理原始数据到撰写精细手稿。这篇论文行文流畅、富有洞察力,结构也符合科研论文的标准,但研究人员表示,它的缺点也很多。例如,此类工具可能使研究人员更易产生P值操纵(P-hacking)等不诚实行为,即科学家在数据集上测试多个假设,但只报告统计学显著的结果。(参考文献:ChatGPT论文)
《自然》新闻:Scientists used ChatGPT to generate an entire paper from scratch — but is it any good?
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3. 炎热天气增加心肌负担
当空气干燥时,心脏应变的临界温度约为 41 ℃,但在潮湿条件下会降至 34 ℃。来源:Cristina Quicler/AFP via Getty
即便气温只有34℃,一个人也可能会心血管应变(心率递增),之后体内温度开始升高。51名身体健康的志愿者参加了一项研究,他们在潮湿环境中进行了轻度体力活动。研究人员发现,对于老年人或患有心脏病的人来说,这种影响可能是致命的。“如果你突然感到心率快速上升,那可能意味着你的核心温度将开始上升。”研究作者之一、运动生理学研究员Rachel Cottle说。“这时你需要采取预防措施。”(参考文献:Journal of Applied Physiology论文)
《自然》新闻:Even moderate heat strains the human heart
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4.饥饿和饥荒并非偶然
经济学家Amartya Sen在其1981年出版的《贫困与饥荒》一书中描述了饥荒与政府政策的关系。来源:Raj K Raj / Hindustan Times / Getty
造成饥饿和饥荒的首要原因并非自然灾害或作物歉收,而是人类行为。有研究表明,除开暴力冲突造成的破坏之外,商家正在推高食品和能源的利润,而人们离不开这些必需品。这些是全球无法在2030年前消除饥饿和营养不良的关键原因——这一承诺也是联合国17个可持续发展目标(SDG)之一。九月,世界领导人将齐聚纽约,制定可持续发展目标的挽救计划。作为关于科学家能做什么的系列文章之一,《自然》发表了一篇社论,呼吁科学界持续发掘证据,调查为何饥馑问题加剧以及如何消除饥馑。
《自然》社论:Hunger and famine are not accidents — they are created by the actions of people
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5. 来自人类亲属最古老的遗传数据
科学家尚不清楚古蛋白(如从200万年前的罗百氏傍人牙齿中发现的蛋白质)是否有助于解开人类亲属之间的纠缠的演化关系。来源:Sabena Jane Blackbird/Alamy
人类亲属最古老的遗传数据提取自200万年前的古人类物种罗百氏傍人(Paranthropus robustus)的牙齿中。这串遗传数据取自蛋白质序列,而不是DNA,后者的保存能力往往较差。研究人员鉴定了牙齿所属古人类的性别,并证实智人、尼安德特人和丹尼索瓦人之间的关系比它们与罗百氏傍人的关系更为密切。不过,对于古代蛋白质是否有助于就古人类的演化图谱达成共识尚无定论。目前其演化关系主要是依据骨骼形状建立的。(参考文献:bioRxiv预印本,未经同行评议)
《自然》新闻:Oldest genetic data from a human relative found in 2-million-year-old teeth
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6. 人能听到寂静的声音
我们似乎能够“听到”完全的安静,而不只是推断它的存在。在实验中,人们在基于寂静的听觉错觉和视觉错觉反应,与基于有声的反应相同。这表明我们的大脑使用了类似的机制来处理有声和无声。你可以自己试一下寂静环境中的错觉反应。(Science | 参考文献:PNAS论文)
7. 标记人类世黎明的湖
由于加拿大克劳福德湖有24米深,因此其底部的沉积物未受干扰,每年都会形成独特的层。来源:布鲁克大学
加拿大多伦多周边一个小湖泊的沉积层或将成为研究人类世(人类对地球影响深远的地质时代)的“金钉”(golden spike,用以定义和区别全球不同年代所形成的地层)。这个湖名叫克劳福德湖,它不寻常的形状意味着它的沉积层记录下了环境状况,能够揭示人类——包括十三世纪说Iroquois语的原住民——对环境的影响。金钉年份可能定在1950年——其时一些环境变化开始加速——或者1952年,当时核弹试验产生的放射性钚水平急剧上升。微古生物学家Francine McCarthy说:“两个年份只差2毫米,但哲学上说大不相同。”该湖尚需三个地质组织的批准才能成为正式标志。(参考文献:The Anthropocene Review论文)
《自然》新闻:This quiet lake could mark the start of a new Anthropocene epoch
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8.发现长新冠基因
感染的肾细胞(红色)上的导致新冠病毒的 SARS-CoV-2(绿色)颗粒。来源:Steve Gschmeissner/Science Photo Library
首次全基因组范围寻找长新冠遗传风险因素的研究有成果了:研究人员注意到FOXP4基因附近的DNA序列,该基因在肺部和一些免疫细胞中很活跃。这项研究分析了从16个国家6450名长新冠患者处收集的数据。研究人员希望这项分析仅仅是一个开始:破解像长新冠这样复杂的病需要大量数据,有200多种症状与之相关,包括严重疲劳、神经疼痛、注意力及记忆力下降等等。(参考文献:medRxiv预印本;未经同行评议)
《自然》新闻:Gene linked to long COVID found in analysis of thousands of patients
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9.气候变化使海洋更绿
2004年,法国海岸浮游植物大量繁殖。过去20年海洋颜色变绿可能与浮游植物活动增加有关。来源:NASA/AFP via Getty
过去20年,全球一半以上的海洋变得更绿了,可能是因为全球变暖。海洋变色的原因很多,科学家曾认为需要花上40年才能发现变化趋势。但是,通过分析NASA Aqua卫星传感器二十年来的数据,以及测量海洋七种波长的光,科学家已经注意到,海洋颜色变化与气候变化模型的预测相匹配。“我们正在以一种前所未见的方式影响生态系统。”研究作者之一、海洋及气候学家B.B.Cael说。
《自然》新闻:Oceans are turning greener due to climate change
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《自然》论文:Global climate-change trends detected in indicators of ocean ecology
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我的工作
Fernando Calderón Gutiérrez是得克萨斯农工大学的海洋生物学家。来源:Natalie L Gibb for Nature
洞穴生态学家Fernando Calderón Gutiérrez的研究课题是:适应洞穴的物种面对气候变化和其他压力因素的恢复力。上图摄于他在伯利兹潜水收集浮游生物时。显然,这种独特的环境(Gutiérrez在中学时观看一部有关洞穴潜水的电影时爱上了这种环境)也伴随着风险。“你会看到,我总是带着额外的电筒、导航工具以及氧气罐。”他说。
《自然》我的工作:Shining a light on mysterious underwater cave creatures
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