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避孕可延寿，对雄性仅阉割有效；打碎的玻璃杯里藏着物理学 | 科技周览

返周舒义、平生约 13 分钟

整理 | 周舒义、平生

目录

  • 在14国留下197名子女后，一捐精者被查出罕见致癌突变

  • 全球最严社媒禁令让科学家找到“天然实验场”

  • AI写论文、AI评审：新预印本平台全面拥抱AI

  • 避孕可延寿，雄性仅阉割有效

  • OpenAI 发布 GPT-5.2，应对谷歌竞争压力

  • 打碎的玻璃杯里藏着一个通用公式

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在14国留下197名子女后，一捐精者被查出罕见致癌突变
根据14家欧洲新闻机构12月10日公布的一项联合调查，一名携带罕见致癌基因突变的男子通过捐精生育，已确认成为欧洲14个国家至少197名孩子的生物学父亲。目前尚不清楚共有多少孩子携带突变，但调查报告指出，其中一些人已经死亡，预计还会有更多人患上癌症。
该男子（编号“Donor 7069”，别名“Kjeld”）在2005年还是学生时，就开始向丹麦哥本哈根的一家精子库有偿捐献精子，当时他身体健康且通过了所有检测，并不知道自己携带突变。17年间，他的精子被分发至丹麦、比利时、德国等欧洲14个国家的67家生育诊所。直到多个家庭分别报告孩子患上癌症或被检测出携带突变，促使欧洲精子库（ESB）在2023年11月对精子样本进行进一步测试。在确认其携带一种罕见的TP53基因突变后，精子库立即封存了相关精子。
人体内TP53编码的p53蛋白是关键抑癌因子，能抑制细胞失控分裂，在DNA受损时启动修复机制，并在损伤不可逆时触发细胞凋亡。许多癌症都与p53通路异常有关。当这种p53相关突变通过精子遗传给后代时，可导致一种罕见常染色体显性遗传病——李-弗美尼综合征（Li-Fraumeni syndrome）。患者在60岁前患癌的几率高达90%，其中半数在40岁前发病。
值得注意的是，捐赠者“Kjeld”本人并未表现出该综合征的典型疾病负担，属于性腺嵌合（gonadal mosaicism）：突变仅存在于其约20%的精子中，而身体的其他细胞均正常，因此常规血液基因检测无法发现端倪。再加上2005年该男子开始捐精时，家族病史审查主要集中在囊性纤维化等常见的隐性遗传病，李-弗美尼综合征通常不包含在标准筛查中，导致了事故发生。
今年5月，法国肿瘤学家Edwige Kasper在一次遗传学会议上发表报告，初步确定了受影响的67名儿童，其中23人检测出携带该突变，且已有10人发展为癌症。截至目前，调查确认涉及的子女已增长至197人，但真实数字可能更高。Kasper和同事正努力联系所有相关家庭，以让相关儿童尽早接受监测和筛查。
据BBC报道，目前全球范围内没有法律规定捐精者精子可以使用的次数上限，但各个国家都自行设定了限制。欧洲精子库承认，这些限制“不幸”在一些国家被突破。在比利时，一名捐赠者的精子原本最多只能供六个家庭使用，然而实际上却有38位不同的女性使用Kjeld的精子生育了53个孩子。
相关来源：https://investigations.news-exchange.ebu.ch/donor-7069-tp53-mutation-exposes-sperm-banking-crisis/#article
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全球最严社媒禁令让科学家找到“天然实验场”
澳大利亚本周正式实施了一条前所未有的禁令：禁止16岁以下青少年使用绝大多数社交媒体平台。这项“全球最严未成年人社媒禁令”虽然引发了当地青少年的强烈不满，但对科学家而言，也是一场难得的“天然实验”，可以研究禁用社交媒体对年轻人的真实影响。
根据新规，从12月10日开始，科技公司必须采取合理措施防止16岁以下青少年创建或持有账户，否则将面临高达4950万澳元（约2.33亿元人民币）的罚款。覆盖Facebook、X（原Twitter）、Reddit、YouTube、Threads 和 Snapchat等主流平台。澳大利亚政府认为，社交媒体不仅因成瘾性设计导致青少年睡眠不足，还使其接触有害内容，从而损害心理健康。
尽管澳政府立场强硬，但科学界对于“社交媒体是否直接损害心理健康”仍存在分歧。一些研究指出，在线交流实际上为某些青少年（特别是少数群体和偏远地区居民）提供了关键的社会支持。为厘清真相，多组研究人员利用这一禁令作为契机，正开展多维度的追踪研究。
默多克儿童研究所的青少年健康专家 Susan Sawyer等人在禁令生效前的两个月里，采访了177名13至16岁的青少年，记录其社交媒体使用情况、屏幕时间和心理健康状况。他们计划在六个月后再次调查，以量化禁令对这些孩子社媒使用习惯和心理健康的实际影响。
除了心理健康，学者们还关注青少年的社会化发展。西悉尼大学的Amanda Third试图通过数据验证，切断社交媒体后，青少年的线下互动模式是否会发生改变。莫纳什大学的政治学家Zareh Ghazarian指出，社交媒体曾是青少年接触课堂外政治议题的重要渠道，他将调查评估禁令是否削弱了学生的政治素养。
昆士兰科技大学的 Daniel Angus 教授正在追踪青少年“数字难民”。研究显示，未受新法案限制的应用程序（如Lemon8和Yope）近期下载量激增，表明青少年正在寻找被封禁后的替代方案。禁令也给科研带来了意想不到的阻碍。Angus教授原本利用大量“马甲账号”来监测向青少年投放的酒精广告，但由于新规要求更严格的身份验证，导致这些用于公共卫生监督的研究账户被移除且无法重新创建。
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AI写论文、AI评审：新预印本平台全面拥抱AI
在大多数科学期刊对AI合著的论文持谨慎甚至排斥态度时，一个新的预印本平台aiXiv反其道而行之，不仅欢迎AI撰写的论文，更引入AI负责审稿。aiXiv的创始人之一、曼彻斯特大学人工智能与商业方向的博士生黄国伟（音译，Guowei Huang）表示：“AI生成的知识不应该被区别对待。我们应该只关注研究质量本身，而不是作者是谁。”
该项目由来自曼彻斯特大学、多伦多大学、牛津大学和清华大学等机构的研究人员联合创建。论文提交后，会有五个专门调整过的智能体自主评估论文的新颖性、技术合理性和潜在影响力。相比传统同行评审经年累月的漫长周期，aiXiv的AI评审通常只需1到2分钟即可生成反馈。如果五位智能体中有三位推荐接收，论文将被发布。作者还可以根据AI的反馈修改论文并重新提交，通过迭代循环提高论文质量。系统包含针对违规行为的防御机制，例如检测作者是否试图在稿件中隐藏指令以诱导AI给出好评。
随着AI生成论文激增，当前的科学出版模式正经受前所未有的冲击。与此同时，学界对如何处理AI写作缺乏共识，一些期刊仍完全禁止AI参与生成稿件，另一些则允许“AI辅助写作但要求披露”。预印本平台也面临着巨大压力。arXiv于10月份宣布，由于可疑论文数量激增，不再托管未经同行评审的计算机科学综述类论文。arXiv计算机科学版块主席Dietterich表示：“AI自动化撰写的文档严重破坏了arXiv的模式。”运营bioRxiv与medRxiv的非营利组织openRxiv上个月也表示，将添加AI审稿工具，以便更快为预印本生成反馈。但上述平台仍然禁止将AI列为作者，这客观上促使部分研究人员隐瞒AI使用情况。
目前aiXiv仍处于早期阶段，仅收录了数十篇论文和研究提案。虽然平台声称已进行了初步测试，但外界对此持谨慎态度。“他们必须保持警惕，确保aiXiv不会沦为垃圾场，”哥本哈根大学的生物伦理学家Sebastian Porsdam Mann表示。俄勒冈州立大学计算机科学荣誉教授Thomas Dietterich警告说：“这些模型越来越擅长模仿科学研究的样貌，但未必能成为更优秀的科学家，它们如何确保研究的真实性呢？”AiXiv平台方称，团队已经收集了一些尚未发表的数据，对比了AI与人类专家对30篇论文的评审结果，发现AI与人工评分基本一致，在某些情况下AI甚至提供了更详细的反馈。
Porsdam Mann指出，“许多关于AI评审和AI科学的问题，在现有体系中也同样存在。AI只是加剧了这些问题。”
平台地址：https://aixiv.science/
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避孕可延寿，雄性仅阉割有效
一项由新西兰奥塔哥大学牵头的国际研究发现，在动物园和水族馆饲养的哺乳动物中，无论是通过激素避孕还是手术绝育，抑制繁殖都能显著延长脊椎动物的寿命，且这一效应在雌雄两性中均存在，但其背后的机制却截然不同。
研究团队利用Species360提供的长期数据，样本覆盖全球动物园中117种哺乳动物，比较了绝育、避孕个体与未干预个体的生存情况。结果发现，总体上抑制繁殖与预期寿命延长约10%-20%相关。这种寿命延长不仅限于哺乳动物，对已发表文献的荟萃分析显示，在鱼类（如鲑鱼）、爬行类等脊椎动物中，永久性绝育平均能提升约17.7%的生存率。
在野生环境中的延寿效果（面临食物短缺和捕食压力）比在实验室或家养环境中更为显著，这支持了演化生物学中一个经典的权衡理论：资源有限条件下，繁殖是昂贵的，向繁殖投入资源往往以牺牲寿命为代价。
虽然雌性和雄性在绝育后都获得了类似的寿命延长，但研究揭示了其背后的机制截然不同。对于雌性，无论是通过激素药物避孕，还是通过手术切除卵巢或子宫，雌性均能获得类似的寿命延长。这表明关键在于“阻止繁殖过程”本身。绝育延寿的主要原因在于规避了繁殖带来的巨大生理成本，显著降低了雌性死于疾病的风险。这符合怀孕和哺乳会抑制免疫系统、增加疾病易感性的假设。
对雄性而言，绝育带来的好处主要源于睾酮的减少。只有切除睾丸才能延长寿命，单纯的输精管结扎不影响激素水平，没有延寿效果。阉割后的雄性死于“行为互动”（如打斗、创伤）的风险显著降低，这表明降低睾酮水平减少了攻击性和冒险行为，有助于提高存活率。此外，在青春期前进行绝育的雄性，比性成熟后绝育的雄性寿命延长幅度更大。
“活得久”是否意味着“活得健康”？研究人员进一步探讨了寿命延长是否伴随着健康寿命延长，结果发现小鼠和大鼠中存在显著的性别差异。雄性去势后健康寿命延长，多个指标看到更一致的改善，认知能力、肌肉力量和平衡感增强，非肿瘤性病变减少。而雌性虽然乳腺肿瘤等生殖系统癌症减少，但在认知、运动活力和组织病理学评分上表现更差，寿命优势未必对应更好的整体健康。
其他动物是这样，那么人类呢？历史记录显示，被阉割的男性（太监）比正常男性寿命更长，这与动物研究的结果一致。相比之下，人类女性接受永久性手术绝育后，生存率并未提升，反而有轻微下降（<1%）。作者据此提出一个解释：卵巢切除导致雌激素下降的负面健康效应，可能抵消了部分“减少繁殖投入”的健康收益。研究还把这一发现与绝经后女性身上观察到的“健康-生存”悖论联系起来：她们平均而言比男性更长寿，但却面临更高的虚弱风险以及更差的总体健康状况。
需要注意的是，这项研究旨在揭示生殖与寿命之间的生物学权衡机制，而非向读者提供长寿指南。
相关论文：http://dx.doi.org/10.1038/s41586-025-09836-9
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OpenAI 发布 GPT-5.2，应对谷歌竞争压力
OpenAI 11日发布其人工智能模型GPT-5的最新升级版本GPT-5.2。该版本在通用智能、长文本处理、智能体工具调用和视觉等方面得到显著提升。
据介绍，GPT-5.2提供Instant、Thinking和Pro三种模型，是迄今在专业知识工作领域中能力最强的模型系列，在制作电子表格、构建演示文稿、编写代码、图像理解、长文本处理、工具使用以及处理复杂的多步骤任务等方面都有显著提升。
GPT-5.2 Thinking据称是OpenAI迄今最适用于真实世界专业场景的模型。在涵盖44种职业、用于评估明确知识型工作任务的GDPval测试中，GPT-5.2 Thinking达到业界最新水平。评测显示，在制作演示文稿、电子表格等知识工作任务中，新版本模型的推理能力在70.9%的情况下表现优于或持平顶尖行业专业人士。
OpenAI强调，GPT-5.2同时注重性能与安全性，在GPT-5和GPT-5.1系统基础上进一步强化了安全措施。GPT-5.2在面对自杀、心理困扰、情绪依赖等敏感对话时能做出更稳妥恰当的回应。此外，与GPT-5.1相比，GPT-5.2产生幻觉的情况更少，回答错误率相对降低了约30%，这意味着在运用模型进行调研、写作、分析与决策支持时出错更少，模型在日常知识型工作中变得更为可靠。
为回应谷歌11月发布的AI模型Gemini 3的出色表现，OpenAI加快了其主要模型升级的发布速度。OpenAI在11月刚刚发布GPT-5升级版本GPT-5.1，不到一个月就再次升级。业界认为，此举凸显了人工智能行业目前面临的竞争压力。（新华社）
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打碎的玻璃杯里藏着物理学
当你失手打碎一只玻璃杯，或者用力压碎一颗方糖时，产生的碎片看起来杂乱无章。然而无论是玻璃碎片、方糖残渣还是破裂的气泡，许多看似千差万别的“碎裂”过程，背后却共享一套非常简洁的统计规律——只要碎裂足够随机，脆性碎片尺寸就会呈现幂律分布。
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玻璃破碎是典型的碎片化过程。
根据一项近期发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上的研究，来自法国艾克斯-马赛大学的物理学家Emmanuel Villermaux提出，这种统计规律可以从“最大随机性”和运动学约束的结合中涌现，而无需诉诸特定的微观机制。
破碎过程结合了几何学、动力学和无序性，长期以来一直让物理学家着迷。为了解释观测到的幂律尺寸分布，人们提出了许多物理模型。许多模型依赖于微观机制，例如非均质材料中裂纹的形成与传播、分叉与合并。尽管这些物理模型成功描述了部分脆性材料，但它们并不通用，且高度依赖于裂纹动力学的细节。
Villermaux采取了一条截然不同的路径。他没有细究碎片具体是如何形成的，而是探索在少量物理约束下，哪些结果在统计上是最可能发生的。类似于气体动力学中的分子混沌假设，作者认为虽然具体的碎裂机制很复杂，但如果假设碎裂过程足够随机，那么碎片的尺寸分布就会自然涌现出一种统计上概率最大的分布形式。研究引入了一个关键的运动学约束：在碎裂完成前整体体积膨胀很小时，碎片尺寸的对数在整个物体体积上的积分近似守恒。
基于上述原理，作者推导出了碎片数量密度n与尺寸d之间的幂律关系：
其中，指数β取决于物体的维度D：
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单纯的幂律分布意味着如果d趋于0，表面能将趋于无限大，这在物理上是不可能的。因此，作者引入了能量约束条件：断裂能（Fracture energy）限制了最小碎片的尺寸，碎片不能无限小。另一方面，考虑最大熵在附加约束下的结果，分布函数修正为带有指数衰减的形式，这解释了实验数据中大尺寸端的衰减趋势：
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上述公式成功预测了不同维度物体的破碎特征。根据体积守恒推算，对于像意大利面、玻璃棒这样的长杆物体（D=1），β≈1.3；对于平板、薄壳等2D物体，β≈2.4；立方体、液滴、气泡等3D物体，β≈3.5。
为了验证3D情况下的预测，作者进行了一个简单而直观的实验：用重物从不同高度砸碎糖块，结果发现，不同冲击强度下碎片数目和平均尺寸会变化，但产生的碎片尺寸分布始终能用幂律很好拟合，符合理论预测。
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左：实验装置；右：方糖的初始状态（上），以及被重物从50 cm高度落下压碎后的状态（下）
论文也强调，一般原则不能覆盖所有微观机制。例如，光滑液体射流的断裂由确定性的毛细不稳定性主导，产生的液滴尺寸相对均一，不会出现幂律尾；某些快速扩张的液体薄膜破裂也会呈现更“钟形”的分布，甚至可用伽马分布刻画，其幂指数不再由D给出。
匈牙利德布勒森大学理论物理系的Ferenc Kun在评论中写道：“这种方法的简洁性和成功之处令人瞩目。研究结果表明，碎片化的统计特征可能并非来自裂纹或不稳定性等微观细节，而是由随机性如何受到全局运动学的约束所决定。这种观点令人联想到统计力学的历史发展，在统计力学中，宏观规律源于概率，而非精细的动力学过程。”
下次如果不小心摔碎东西，在念叨“碎碎平安”的同时，不妨也想想这个有趣的公式吧。
相关论文：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/r7xz-5d9c

注：本文封面图片来自版权图库，转载使用可能引发版权纠纷。

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