中国科学家首次直接测定恐龙蛋年龄 | 敢不敢想有天AI能帮我们与动物交流?| “镜像生命”研究引热议 | 自然每周简报
自然每周简报2025年9月24日第277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:LIGO十周年;捐赠遗体如何为艾滋病治愈带来希望;首次对恐龙蛋进行直接年代测定;AI模型预测未来疾病风险;150个国家慢性病死亡率放缓;地核附近的神秘变化;我只会说英语,但我正在学习“鲸语”;首次看见“时间晶体”;如何打造更好的GPS;“镜像生命”引发热议;更多精彩内容,欢迎阅读全文。
热点资讯
1. 探索利器:LIGO十周年
华盛顿州汉福德的LIGO设施。来源:IMAGO/Xinhua via Alamy
2015年,一对横跨大陆、分别位于美国华盛顿州和路易斯安那州的激光干涉引力波天文台(LIGO)首次探测到引力波。这些时空涟漪起源于十多亿年前两颗遥远黑洞的剧烈并合。如今,科学家们正在规划下一代天文台,例如欧洲拟建的爱因斯坦望远镜(Einstein Telescope),它有望探测到来自可观测宇宙任何角落的引力波。
《自然》新闻:LIGO is 10 years old: black-hole breakthroughs will ‘only get better’
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2. 捐赠遗体如何为艾滋病治愈带来希望
为了找到治愈艾滋病的方法,研究人员需要定位病毒躲避抗逆转录病毒疗法的隐蔽角落。这一目标启发了“最后的礼物”(Last Gift)项目的诞生,这是一项独特的临床研究,旨在对艾滋病毒感染者死亡后数小时内的尸体进行尸检,以便研究人员在任何腐烂过程开始前找到病毒的藏身处。迄今为止,该项目已完成42次快速尸检,项目方案已获得一个艾滋病毒社区咨询委员会的审查和批准,但也有人提出了异议。国家艾滋病治疗倡导项目主任Jules Levin质疑:即将死亡的人是否具备清晰的同意能力,以及他们的遗体是否能真正推动有意义的进展。(Science)
3. 首次对恐龙蛋进行直接年代测定
中国十堰一处巢穴发现了大量恐龙蛋化石,但具体物种尚未确定。来源:Dr. Bi Zhao
科学家通过分析化石表面在形成化石过程中沉积的矿物质,计算出一枚恐龙蛋化石的年龄约为8590万年。这是首次直接测定一个恐龙蛋的年代,而非间接测定埋藏化石的火山灰或岩层的年代。“这将消除关于许多化石年代的不确定性,”古生物学家Guntupalli Prasad表示。然而,古生物学家Susannah Maidment指出,该研究并未考虑从恐龙蛋埋藏到形成化石期间发生的过程。(参考文献:Frontiers in Earth Science 论文)
《自然》新闻:Dinosaur egg dated directly for the first time
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4. AI模型预测未来疾病风险
根据英国40万人的数据训练出来的人工智能系统可以估算出一个人在20年内罹患癌症和其他多种疾病的可能性。来源:Brooks Kraft/Corbis/Getty
一种新的人工智能(AI)工具可预测某人患上1000多种疾病的风险。该模型名为Delphi-2M,通过分析个人的健康记录和生活方式因素,估算其未来20年患癌症及免疫性疾病等的可能性。在多种疾病的预测中,Delphi-2M的准确度与当前评估单病风险的模型相当甚至更高。“它的表现好得惊人,”数据科学家、研究合著者Moritz Gerstung表示。
《自然》新闻:Which diseases will you have in 20 years? This AI accurately predicts your risks
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5. 150个国家慢性病死亡率放缓
限制吸烟的公共卫生政策有助于降低人们死于肺癌等非传染性疾病的风险。图片来源:Smith Collection/Gado/Getty
约150个国家在2010至2019年间,其公民80岁前因心脏病、癌症和糖尿病等非传染性疾病死亡的概率有所下降。公共政策专家Veronica Le Nevez指出,心脏病药物的普及以及乙肝和宫颈癌疫苗的开发是死亡率下降的主要原因。但整体趋势仍有提升空间——毕竟超过一半的国家在2010年代的下降速度较前十年有所放缓。(参考文献:The Lancet 论文)
《自然》新闻:Your risk of dying from chronic disease has dropped — if you live in these countries
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6. 地核附近的神秘变化
从2002年到2017年,GRACE卫星一前一后地飞行(如图),探测地球上的引力变化。来源:NASA
地球深处——数千公里之下、靠近地核——的物质发生了神秘转变。科学家在2007年前后的美德联合GRACE卫星重力测量数据中发现这一迹象。研究人员认为,这种变化可能与名为钙钛矿的矿物有关。这种矿物存在于地幔底部附近的岩石中,由于地核深处的巨大压力,其结构构型发生了变化。(参考文献:Geophysical Research Letters 论文)
《自然》新闻:Mysterious changes near Earth’s core revealed by satellites in space
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7. 我只会说英语,但我正在学习“鲸语”
绘图:David Parkins
通过研究灵长类、鸟类和鲸类的发声,研究人员发现动物交流中存在一些曾被认为独属于人类语言的特征。为深入探索,一些研究者开始借助AI工具,试图从这些交流中推测其含义。这些研究引出了一个诱人的想法:如果我们能破译动物的“语言”,是否有一天可以与它们对话?若真有可能,研究者指出仍需解决多个伦理问题,例如对动物行为可能产生的影响。
《自然》新闻:AI is helping to decode animals’ speech. Will it also let us talk with them?
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8. 首次看见“时间晶体”
时间晶体(显微镜下视图)不仅仅是好奇的产物:研究人员表示,时间晶体可以有很多应用,比如晶体薄层可嵌入纸币中验证真伪。来源:Zhao & Smalyukh, 2025, Nature Materials
研究人员利用液晶(性质介于液体与固体之间的棒状分子)创造出一种肉眼可见的时间晶体,这种物质能够在时间维度上展现持续的、重复的模式。研究团队只需用光照射液晶,就在其中激发出扭曲分子的波纹,这些波纹持续数小时起伏律动,即使研究人员改变条件,节奏依然保持,并与任何外力不同步——满足了时间晶体的两个核心定义。
《自然》新闻:Weird ‘time crystals’ are made visible at last
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《自然-材料学》论文:Space-time crystals from particle-like topological solitons
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9. 如何打造更好的GPS
航空和公路运输是目前依赖日益脆弱的GPS的行业之一。图片来源:Kevin Carter/Getty
时间就是一切——在当今数字化互联的世界中更是如此,从金融市场到应急服务都依赖于卫星系统(如全球定位系统GPS)提供的精准、稳定的授时。“但这种成功带来了自满,也带来了被低估的风险,”计时与定位领域的三位顶尖研究人员Leon Lobo、Douglas Paul和Chander Velu指出。他们认为,应通过提高商业界支持、连接现有的异构本地计时系统以及开发全新的时间应用,来推动全球替代性陆基时间源的开发。
《自然》评论:GPS timekeeping is increasingly vulnerable: here’s how to deliver future-proofed time
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10. “镜像生命”引发热议
一些研究人员正在开发一种生物系统,这种系统可以创建DNA和其他对生命至关重要的分子的镜像版本。来源:Ting Zhu Lab
上周在英国举行的会议上,科学家们讨论是否应限制会最终创造“镜像生命”(mirror life)的研究——“镜像生命”是指由自然界分子的镜像分子构建的合成细胞。合成生物学家John Glass表示,“几乎所有人都同意”镜像细胞将是“坏事”。这种细胞可能在体内无限繁殖或在环境中不受控地传播,因为人体酶和免疫系统可能无法轻易识别右旋氨基酸或左旋DNA。但关于研究的限制范围仍存在分歧——其抗降解特性也可能使这些分子在治疗药物中大有用途。
《自然》新闻:How should ‘mirror life’ research be restricted? Debate heats up
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快问快答
你期待有一天和动物交流吗?你如何看待“镜像生命”?今天的简报你印象最深的内容是什么?
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