中国科大AI化学家从陨石中制氧、南科大有“触觉”的机器人传感系统、地球电离层发现γ射线暴、糖尿病预防计划 | 一周论文新鲜读

11.20

本周值得读

来自《自然》旗下期刊的最新发表，我们为您精选呈现。

1. 机器人化学家从火星陨石中制造氧

2. 降解剂药物在皮肤病治疗中展现早期潜能

3. 有“触觉”的机器人传感系统

4. 在地球上电离层发现γ射线暴

5. 糖尿病预防计划是成功秘诀

化学 | 机器人化学家从火星陨石中制造氧

Automated synthesis of oxygen-producing catalysts from Martian meteorites by a robotic AI chemist

Nature Synthesis

在《自然-合成》发表的一项研究中，研究者使用机器人人工智能（AI）化学家，从火星陨石中制造出了制氧材料。这一研究为制氧提供了概念验证，或可影响未来的载人火星任务。

未来的潜在火星载人任务将会需要氧气，氧气对于在这颗星球上开展人类活动必不可少，可用于火箭推进剂以及生命支持系统。让这些潜在任务从长远来看更具成本效益、更不复杂的方法之一，是用火星上已有的资源来制造氧气，而非从地球运送材料。近期在火星上发现的水存在的证据，以及对火星上陨石成分的元素组成分析，或为使用火星资源制造催化剂提供了机遇。

中国科学技术大学的江俊和同事开发了一个机器人AI化学家，能制造催化剂用于以火星材料生产氧气而无需人类干预。作者选择了五种不同类别的陨石，来自或已确认存在于火星，由机器人AI化学家进行分析。机器人AI化学家能够将陨石转化为化合物，从中制造催化剂，再测试其制氧性能。机器人会重复这个过程，直到找出最好的催化剂，作者认为这一过程通过人类劳动要花2000年。作者随后证明这一催化剂可以在模拟的火星条件下运作。

作者总结说，这一机器人AI化学家可用火星陨石自动化生产催化剂，这可能会为人类未来在火星上制氧提供一种方法。

每个模拟器的总升温和非二氧化碳升温随时间变化的关系。来源：Lamboll, et al.

医学研究 | 降解剂药物在皮肤病治疗中展现早期潜能

IRAK4 degrader in hidradenitis suppurativa and atopic dermatitis: a phase 1 trial

Nature Medicine

据《自然-医学》报告，一项1期临床试验研究展示了一种有望用于治疗化脓性汗腺炎和特应性皮炎（又称特应性湿疹）的药物。

异双功能降解剂是一种有望治疗包括某些类型癌症在内的多种疾病的分子。它们的起效原理是劫持细胞内的蛋白分解系统。它们通过参与细胞内的负责机制，标记相关蛋白，并将其分解成更小的部分。藉此，受损或可能有害的蛋白就能被中和。但迄今尚未发表过在患者中进行的、经同行评议的临床试验报告，迄今为止的报告仅限于会议摘要。

美国Kymera Therapeutics的Jared Gollob和同事开发并临床测试了一个异双功能降解剂，称为KT-474。KT-474针对IL-1受体相关激酶4（IRAK4），这个酶参与包括皮肤病在内的特定类型自体免疫疾病。作者给105名健康志愿者单次口服或14次每日剂量。随后在28天里21名患有化脓性汗腺炎或特应性皮炎的患者每日服用KT-474。作者表明该药物能有效针对性分解IRAK4，在志愿者和患者中均安全。此外，他们确定了药物改善两种皮肤病患者皮肤损伤和症状的剂量。

作者总结说，在中度至重度化脓性汗腺炎或特应性皮肤炎患者中的初步临床活性，支持进行2期临床试验。

技术 | 有“触觉”的机器人传感系统

A robotic sensory system with high spatiotemporal resolution for texture recognition

Nature Communications

《自然-通讯》的一篇论文报道了一个类似人类手指的高分辨人工传感系统，能分辨细腻质地，如斜纹布、灯芯绒和羊毛。作者认为，研究结果或能提高机器人和人类义肢的细触觉能力，有望应用于虚拟现实。

人类能用手指轻抚物体表面，通过静压力和高频振动来辨别物体。之前用来开发感知物理刺激的人工触觉传感器的方法只能基于触觉或多重传感器来识别现实世界物体。开发高时空分辨率和灵敏度的实时人工传感系统一直存在挑战。

中国南方科技大学的郭传飞和同事报道了一种模拟人类指纹特征的柔性滑觉传感器，能让系统在触摸或传感器滑过物体表面时识别表面质地的微小特征。通过结合机器学习，作者将该传感器整合到一个人类手部义肢上。他们发现，该传感器能捕捉到细小的触觉信号，并能识别20种不同材质，包括亚麻、尼龙、聚酯纤维和泡泡纱，准确率可达100%。

作者认为，进一步研究或有助于提升机器人的感知能力，促进佩戴人工义肢的患者的感知恢复，并应用于基于触觉的虚拟现实和消费电子产品。

天文学 | 在地球上电离层发现γ射线暴

Evidence of an upper ionospheric electric field perturbation correlated with a gamma ray burst

Nature Communications

《自然-通讯》发表的一篇论文指出，一个名为GRB 221009A的非常明亮、持续时间长的γ射线暴（GRB）或使距离地面500千米的地球上电离层的电离层电磁场发生较大变化。作者认为，这可能是在地球大气中探测到的最强GRB之一。

地球大气的电离稳定性在生命演化与持续中起到了决定性作用，会受到能产生高能GRB的宇宙爆炸的影响。这些GRB可能会造成电离层干扰，因为释放的高能粒子会使电离层发生异常电离。虽然已知GRB会对地球下电离层产生影响，但它们对上电离层的影响从未观测到过。之前有研究发现，GRB221009A会在下电离层造成电离层扰动，但对上电离层没有这类影响。

意大利拉奎拉大学的Mirko Piersanti和同事分析了卫星和地面基站获得的电离层数据。他们发现在2022年10月9日，一次强烈而长时间的电离层扰动让上电离层发生了一次较大变化，且两个事件都与GRB221009A有关。这个GRB约有7分钟长，但在初次观测后的10余小时后仍能探测到。

健康科学 | 糖尿病预防计划是成功秘诀

Quasi-experimental evaluation of a nationwide diabetes prevention programme

Nature

《自然》发表的一项研究报告称，一项全国性的生活方式改变计划可为糖尿病前期个体带来明显的健康改善。这些发现基于英国国家医疗服务体系（NHS）糖尿病预防计划的评估，提供了因果证据，表明行为改变计划是一种可行的糖尿病预防策略。

预计至2023年糖尿病会影响全球约10%的成年人口。2型糖尿病有可能预防，针对生活方式行为改变的项目被认为是改善糖尿病高危人群健康的一种方法。一项美国研究表明，原则上，这个方法在预防或延迟糖尿病方面比服用二甲双胍（一种抗糖尿病治疗药物）更有效。但在资源比临床研究更匮乏的现实环境中，其成功证据有限。

美国斯坦福大学的Pascal Geldsetzer和同事评估了NHS糖尿病预防计划的效果，这是一项设定了减重、饮食和体力活动目标的大规模干预计划。这一项目包括为期9个月的至少13节小组课程，向血糖水平达到特定阈值的患者开放。对200万患者的数据分析表明了干预后血糖水平、BMI、体重和特定脂质水平有所下降。例如，平均BMI和体重分别降低了1.35 kg/ m2 和 2.99 kg。这些健康改善有可能减缓糖尿病、肾脏疾病和心血管疾病的进展。

作者总结说，这些发现表明生活方式改变计划的健康益处有可能通过常规医疗保健机构中实现。https://rdcu.be/drklz

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