数学“天才”们也输给AI了 | OpenAI的deep research好用吗? | 为什么美国科学家不愿退休 | 自然每周简报
自然每周简报2025年2月19日第247期
亲爱的读者们:本周自然简报精选了多个热点科研事件,您将看到:北极生活改变了格陵兰人的基因、为什么美国科学家不愿退休?“#我们改变东大”、基因帮助“逃脱”阿尔茨海默症、数学“天才”们也输给AI、螳螂虾能吸收自身产生的冲击波、鼻细菌将药送入大脑、OpenAI的deep research好用吗?发现最高能中微子、胰腺癌早筛突破,更多精彩内容,欢迎阅读全文。
热点资讯
1. 北极生活改变了格陵兰人的基因
格陵兰库卢苏克的人们在出海捕鱼之后。来源:Jonathan Nackstrand/AFP via Getty
一项对近6000名格陵兰人的基因分析表明,该岛最初是由一个不到300人的小群体在过去的1000年间从西伯利亚经由北美迁徙而来。研究作者指出,这些因纽特移民倾向于定居一处,并逐渐发展出适应北极生活的基因变异,比如更利于代谢富含欧米伽-3(omega-3)的海豹和鲸鱼肉的基因。然而,一些有害的隐性基因也显现出来,比如与被称为格陵兰家族性胆汁淤积症的肝病有关的基因。
《自然》新闻:How centuries of isolation shaped Greenlanders’ unique genetics
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《自然》论文:Genetic architecture in Greenland is shaped by demography, structure and selection
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2. 为什么美国科学家不愿退休
一项对约12.5万名75岁以下的美国科学家和工程师的调查发现,70多岁的受访者中仍有40%的人在工作。最常见的原因是他们希望保持自己的专业身份。但这可能会挤占年轻科学家的晋升空间,甚至使一些年长的教职人员在经济上处于不利地位,因为领取养老金可能会提供更好的经济待遇。加州大学洛杉矶分校前副校长、法学家Carole Goldberg表示,学校设法让教授们保留他们最喜欢的专业活动并“摆脱不太想做的工作”后,退休率出现了“显著”上升。
3. “维持现状可不行”
在东京大学,大约90%的正教授和77%的本科生是男性。针对这一性别失衡现象,该校执行副校长Kaori Hayashi和她的同事们于2022年发起“#我们改变东大”(#WeChangeUTokyo)计划,旨在通过活动提高性别平等意识,为女性研究人员提供指导,并与地方学校合作扩大东京都以外地区的女性招聘比例。她表示:“我们将继续推动变革——不仅是为了我们自己,更是为了让下一代能够延续我们的努力并以此开创新的局面。”
《自然》World View:‘Male-dominated campuses belong to the past’: the University of Tokyo tackles the gender gap
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4. 基因帮助一名男子“逃脱”阿尔茨海默症
神经细胞(粉红色)被淀粉样蛋白斑块(橙色)包围,淀粉样蛋白斑块与阿尔茨海默症有关。来源:Sebastian Kaulitzki/SPL
PSEN2基因突变会导致大脑产生更容易形成阿尔茨海默症标志性粘性斑块的淀粉样蛋白,然而一名携带该基因突变的男子年过七旬却仍未出现认知衰退。该男子家族中所有携带相同突变的亲属均在50岁左右罹患痴呆症。脑部扫描显示,该男子的大脑中布满淀粉样斑块,但异常tau蛋白(在神经元内形成缠结的另一种蛋白)却很少。研究人员发现,他携带9种独特的基因变异,这些变异在家族其他PSEN2突变携带者中均未出现,这或许让他不会得阿尔茨海默病。
《自然》新闻:A man was destined for early Alzheimer’s — these genes might explain his escape
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5. 数学“天才”们也输给AI了
谷歌DeepMind的人工智能AlphaGeometry 2成功解出了国际数学奥林匹克竞赛的难题。来源:Sebastien Bozon/AFP via Getty
国际数学奥林匹克竞赛(IMO)专门面向极具数学天赋的高中生,其试题以超高难度著称。近日,由谷歌DeepMind开发的人工智能(AI)解题系统AlphaGeometry2的表现超过了IMO金牌获得者的平均水平。该系统解答出了IMO过去25年全部几何真题中的84%——而初代AlphaGeometry的解题成功率只有54%。研究团队对第一代系统进行了多项技术升级,包括整合了谷歌大语言模型Gemini。
《自然》新闻:DeepMind AI crushes tough maths problems on par with top human solvers
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6. 螳螂虾能吸收自身产生的冲击波
螳螂虾可以用强大的攻击力击穿猎物的外壳。来源:johnandersonphoto/Getty
雀尾螳螂虾(Odontodactylus scyllarus)体型虽小,但由于拥有特殊的前肢,所以是强大的“拳击手”。这种力度足以击碎其他甲壳类动物的外壳,而研究人员现在已经弄清楚它们是如何在不伤害自身的情况下做到这一点的。其击打肢,称为指节锤,具有多层结构,使其能够吸收击打时的冲击波。该发现或为人造材料提供设计灵感,研究共同作者、物理学家Maroun Abi Ghanem表示。
《自然》新闻:Mantis shrimp have the world’s fastest punch — here’s how their limbs survive
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7. 鼻细菌将药送入大脑
植物乳杆菌(绘制图)经过基因工程改造,可以制造从鼻子到大脑的分子。来源:Artur Plawgo/SPL
研究人员对定植在鼻腔的细菌进行了改造,使其能够将药物运送到小鼠的大脑。研究人员在对鼻微生物组的细菌进行研究后,发现植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)既能安全用于治疗,又能够与连接大脑的鼻内膜上的某种分子结合。他们随后对其进行改造,使其能够产生并分泌三种抑制食欲的激素。当肥胖小鼠的鼻子每天接受一剂该细菌连续八周后,小鼠摄食减少,并在治疗期间体重下降。这些细菌本身可能不会进入大脑,而是将药物递送到能进一步扩散到大脑的位置。
《自然》新闻:Engineered nose bacteria sneak drugs into the brain
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8. OpenAI的deep research好用吗?
OpenAI首席执行官Sam Altman宣布推出“deep research”工具。图片来源:Franck Robichon/EPA-EFE/Shutterstock
科技巨头OpenAI推出了一款付费工具deep research,它可以将数十个甚至数百个网址的信息汇总成一篇带引用的报告。该工具撰写文献综述和发现知识缺口的能力给许多科学家留下了深刻印象,但也有人指出,其输出质量尚未达到人类水平。此前,谷歌在12月推出了类似的同名工具Deep Research。专家表示,此类AI系统可以比人类更频繁地更新人类撰写的文献综述,但OpenAI承认该工具目前仍容易出现幻觉和错误引用。
《自然》新闻:OpenAI’s ‘deep research’ tool: is it useful for scientists?
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9. 发现最高能中微子
KM3NeT中微子探测器由一系列敏感的探测器组成,这些探测器位于意大利西西里岛海岸约3500米深的海底,以及法国土伦近郊的第二个较小阵列中。来源:Paschal Coyle/CNRS
天体物理学家观测到了有史以来能量最高的中微子。该粒子可能来自遥远的星系,由地中海海底的立方千米中微子望远镜(KM3NeT)探测到。KM3NeT通过捕捉高能带电粒子(如μ子)发出的光来发现中微子信号,这些高能带电粒子可能是高能中微子撞击地球大气层时产生的。2023年初,该望远镜探测到一个携带约120拍电子伏特(PeV)能量的μ子。从这个粒子的能量以及其近水平的轨迹上,研究人员推断该μ子可能由一个能量为之前观测记录20倍以上的中微子产生。
《自然》新闻:Record-breaking neutrino is most energetic ever detected
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10. 胰腺癌早筛突破
研究人员开发出可检测血液中癌症迹象的纳米传感器。来源:Maskot/Getty
研究人员开发了一种廉价、简易的血液测试法,可在胰腺癌扩散至身体其他部位前进行早期诊断,而此时的治疗成功率更高。该测试用一个纳米传感器检测蛋白酶——一种在肿瘤早期阶段就活跃的分解蛋白质的酶。对冷冻血样的测试表明,该方法能以73%的准确率识别胰腺癌患者,生物医学工程师Simone Schürle-Finke称其“非常有前景,是令人印象深刻的结果”。
《自然》新闻:Cheap blood test detects pancreatic cancer before it spreads
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