· 生物医学
不用饿也不用动,这种分子就能让身体进入空腹高速跑 10 公里的状态
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一般在锻炼或禁食之后,血液中的乳酸或酮体的水平会增加时,会触发一系列有益的生理反应,如抑制食欲的激素产生增加,血液中的游离脂肪酸水平降低。这些反应有助于降低患代谢综合征的风险,并对健康产生积极影响。近期,丹麦奥胡斯大学(Aarhus University)等机构的科学家开发了一种名为 LaKe 的新分子,可以诱导人体进入与空腹高速跑 10 公里后相同的代谢过程,而且无需消耗体力或禁食。
研究人员通过化学融合的方式结合了乳酸和酮体这两种已知的有益物质,成功创造了一种以简单酯形式存在的、(S)-乳酸(Lac)和 ( R )-1,3-丁二醇的分子杂化物,并命名为“LaKe”。目前,该分子仅在老鼠上进行了测试,结果显示,LaKe 在大鼠口服条件下可以快速水解转化,大鼠血浆中 Lac 和 β-羟基丁酸(BHB,一种酮体)的浓度显著增加,与空腹高速跑 10 公里后的代谢状态相对应。基于这些结果,奥胡斯大学医院正在进行首次人体临床试验,预计这将为 LaKe 成为无法遵循严格锻炼和饮食计划人群的营养补充剂铺平道路。该分子还具有缓解注意力不集中的潜力,或可以用于治疗帕金森病和痴呆症等严重疾病。相关论文已于近期发表于《农业与食品化学杂志》(Journal of Agricultural and Food Chemistry)。(奥胡斯大学)
多上一年学并不能防止大脑衰老
11 月 5 日,荷兰拉德堡大学医学中心(Radboud University Medical Center)的研究人员发布于 eLife 的一项研究结果表明,额外一年的中等教育(secondary education,在接受职业教育和高等教育之前的教育)并不会对人的大脑结构产生长期影响,也不能为大脑衰老提供保护。
该研究利用英国 1972 年义务教育年限延长政策(义务教育年数从 15 年提高到 16 年)所提供的“自然实验”机会,分析了来自 7 个国家的 30000 多名受试者的磁共振成像(MRI)数据。研究人员发现,与未接受额外一年教育的群体相比,接受更长教育的个体在大脑结构上并未表现出显著差异,受试者都平等地表现出了衰老的迹象。研究人员表示,教育也许会暂时增加大脑的体积,但这种变化很快就会消失。也有可能是一年的教育差别仅在大脑中产生了很微小的变化,无法通过 MRI 扫描体现出来。这项研究为理解教育与大脑衰老之间的关系提供了新的视角,表明教育虽然有多方面的益处,但其对大脑结构的长期影响仍需进一步探索。(拉德堡大学医学中心)
· 气候与健康
过去一年中国热浪相关死亡人数激增 1.9 倍:《2024年柳叶刀人群健康与气候变化倒计时中国报告》发布
11 月 5 日,《2024 年柳叶刀人群健康与气候变化倒计时中国报告》在北京发布。报告展示了 2023 年中国气候变化及其带来的健康和社会影响:
· 2023 年中国平均气温为 10.71℃,创下历史最高纪录,降雨量为 2012 年以来第二低,并经历了严重的洪水和干旱事件;
· 人均热浪暴露天数达到16天,是历史平均水平的三倍多,导致与热浪相关的死亡人数激增 1.9 倍;
· 干旱风险相较基线水平增长超过 900%,野火风险与 2001~2004 年相比增加了 43.9%;
· 因高温造成劳动时间损失导致的国家经济损失达到新高,相当于国内生产总值的 1.65%;
· 与气候相关的极端事件造成的经济损失大幅跃升,约为前一年的 1.5 倍;
· 在基础设施和适应措施较差的甘肃、宁夏等低收入省份,热浪暴露明显超过全国平均水平,吉林、黑龙江和辽宁等经济落后地区也因热浪暴露而面临更高的经济成本……
2023 年中国可再生能源发电装机增加 3.022 亿千瓦,占当年全球增幅的一半以上。这使中国的可再生能源总装机容量达到创纪录的 14.50 亿千瓦,首次超过煤电装机容量。但人均二氧化碳排放量再创新高,首次超过日本成为亚洲第一。报告预测,到 2030 年代,中国也会相关希望人数以及登革热发病率风险将进一步上升;2060 年代热浪相关年平均死亡率、劳动生产率损失将增加 2~3 倍。报告指出,气候变化是中国主要健康风险之一,应对需要减缓和适应并重,亟需加大资金投入、积极推动减污降碳协同治理、加强跨部门合作和强化精细健康气象服务。(柳叶刀倒计时亚洲中心)
· 人工智能
AI 生成的生物实验图像已经能以假乱真,肉眼无法区分
所有这些图像都是由人工智能生成的。图片来源:proffig AI,2024
生成式人工智能(AI)工具可以轻松地创建文本、图像和数据,这引发了人们对科学文献越来越不可信的担忧——其中可能充斥着难以识别的虚假数据和图片。据《自然》新闻(Nature news)消息,近期在一项发表于 Small Methods 的研究中,研究人员发布了创建高分辨率显微图像的生成人工智能模型,引发了一些诚信专家的担忧。此前,一位科学图像侦探使用 Photoshop 的人工智能工具 Generative Fill,创建了逼真的图像,包括肿瘤、细胞培养、蛋白质印迹图像等,而这些都可能会出现在科学论文中。
精确定位 AI 生成的图像存在巨大的挑战:它们通常几乎不可能与真实图像区分开来,至少用人眼无法对其进行区分。在生成式 AI 兴起之前,使用 Adobe Photoshop 或类似工具制作的图片(尤其是在分子和细胞生物学领域)通常有一些明显迹象,可以让科学侦探发现。一些人员表示,另一个有关欺诈者会使用复杂图像工具的线索是,目前科学侦探检测到的大多数问题都存在于几年前的论文中。不过目前,一些 AI 工具或可以帮助快速检测人工智能生成论文中的欺骗性数据、图片等。Proofig 和 Imagetwin 算法背后的人员正在创建人工智能图像数据库来训练这些AI算法。目前,Proofig 算法识别 AI 图像的准确率为 98%,误报率为 0.02%。多家出版商和研究机构已经使用这些AI 算法,例如《科学》(Science)正在使用 Proofig 确定论文中的图像完整性问题。施普林格·自然(Springer Nature)也正在开发自己的文本和图像检测工具 Geppetto 和 SnapShot,它们会标记不规范之处,然后由相关人员进行评估。(Nature news)
· 热点事件
华中科大、南开大学等高校清退一批超期学习国际研究生
据澎湃新闻消息,华中科大、南开大学等高校相继发布公告,清退一批超期学习的国际研究生。其中,华中科技大学计算机科学与技术学院官网发布了公示,对在最长学习年限内未完成学业的研究生发送了《超最长学习年限拟退学处理告知书》,部分研究生在规定时间内未回复也未主动办理退学手续,现拟对该部分研究生进行退学处理。根据公示信息附件,此次华中科技大学计算机科学与技术学院一并对5名学生予以退学处理,其中留学博士 3 人,留学硕士 1 人,非全日制硕士 1 人,原因均为超最长学习年限。不久前,华中科技大学管理学院公布了 15 名拟退学学生的专业、学号信息,其中包括 3 名留学博士、5 名留学硕士,以及 7 名非全日制硕士。
10 月 30 日,南开大学国际教育学院官网发布了一则公告,于近期对已到达学校规定的最长学习年限,且未到达结业条件或休学期满未办理复学的国际研究生开展学籍清理工作,其中 16 人经多方努力无法联系到学生本人或家长。这 16 名学生分别来自南开大学电子信息与光学工程学院、法学院、汉语言文化学院、化学学院、金融学院、经济学院、文学院、药学院、周恩来政府管理学院。稍早前的 10 月 8 日,山东大学第一临床学院在官网发布了一则公告:根据教育部及山东大学学籍管理规定中有关退学处理意见等,拟对超过学校规定期限未注册、未履行暂缓注册且无正当事由的一名外籍博士(学生名单见附件)予以退学处理。(澎湃新闻)
· 神经科学
人类的触觉感知至少需要 16 种神经细胞
此前普遍认为,人体的每种感觉例如疼痛、触摸或寒冷等,都有特定类型的神经细胞来进行感知。不过,一项由瑞典林雪平大学、卡罗林斯卡医学院等机构的科学家进行的新研究发现,身体感觉可能复杂得多,人类的触觉感知至少涉及 16 种不同类型的神经细胞,其中一些细胞不止处理一种感觉类型。研究人员从单个人类背根神经节(hDRG)神经元中分离出细胞体,通过深度单体 RNA 测序(RNA-seq)获得基因表达谱,进而鉴定出 16 种参与触觉过程的不同神经元类型。为了解神经元的具体功能,科学家使用微神经电图技术(microneurography)“监听”清醒参与者的单个皮肤神经细胞,并在特定环境或刺激下测量特定神经细胞的反应、敏感性和信号传输。结果发现,一种会对抚摸做出反应的触觉神经细胞也会对加热、辣椒素(痛觉)和寒冷刺激作出反应,但它并不会产生迄今唯一已知的、会产生冷觉信号的蛋白质。这一发现无法用已知的细胞机制来解释。科学家推测,这些神经细胞可能形成了一整条感知抚摸的复杂通路,其中涉及多种感觉。
在与小鼠和猕猴的神经细胞进行对比分析后,研究人员发现,这 16 种神经细胞的类别和功能在不同物种间大致相似,最大的区别在于人类感知痛觉的神经细胞传导速度更快,与小鼠相比,数量也会更多,这说明人类身体可以高速向大脑发送疼痛信号。至于原因,研究人员推测可能与体型有关,更远的信号传输距离需要神经细胞以更快的速度作出反应。这些发现挑战了每种感觉都由特定神经细胞负责的传统观点。研究论文已于 11 月 4 日发表于《自然-神经科学》(Nature Neuroscience)。(Linköping University)
编写:陈钰婷、杨梦、字鑫楠、石云雷
编辑:石云雷
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