Author: Marie - 1ban.news

科学

一种无需氟化物即可再生牙釉质的凝胶即将问世

牙釉质是人体中最坚硬的组织。它必须如此。每天,它都要承受数百牛顿的咀嚼力、从冰淇淋到热咖啡的温度变化,以及酸性食物和细菌代谢物的持续化学侵袭。一颗人类臼齿可以承受超过700牛顿的负荷,大约相当于一个小型成人的重量。然而,这种非凡的物质存在一个残酷的生物学缺陷:它不含任何活细胞。而没有活细胞的东西就无法自我修复。 这一悖论自修复牙科学诞生以来一直是其核心且令人沮丧的事实。一旦牙釉质出现缺口、侵蚀或磨损,身体就无法重建它。现有的最佳治疗方法(氟化物清漆和再矿化牙膏)可以强化剩余的牙釉质,但它们无法替代原始组织复杂有序的微观结构。它们无法在任何有意义的层面上实现再生。 诺丁汉大学的一个研究团队现已展示了一种完全规避这一悖论的解决方案。他们不是试图诱导活细胞去做它们无法做到的事情,而是设计了一种基于蛋白质的凝胶,模拟了牙釉质在婴儿期首次形成时的发育生物学过程。当刷在受损牙齿上时,这种凝胶充当智能支架,引导新的矿物晶体生长,无缝地融入牙齿的现有结构。他们报告说,再生出的牙釉质行为与真正的牙釉质完全一样。 这项研究由博士后研究员Abshar Hasan博士和资深作者Alvaro Mata教授领导,发表在《自然·通讯》期刊上(DOI: 10.1038/s41467-025-64982-y)。 从发育过程中借用的支架 牙釉质按重量计大约96%是矿物质,其余部分是水和一小部分特殊蛋白质。这些蛋白质是故事的关键。在婴儿期和幼儿期的牙齿发育过程中,称为成釉细胞的特化细胞会分泌一种复杂的结构蛋白混合物,这些蛋白质自组装成一个三维基质。这个超分子蛋白质网络随后引导羟基磷灰石晶体(赋予牙釉质硬度的磷酸钙矿物质)生长成精确组织、平行排列的杆状结构,称为釉柱。正是这种从纳米尺度到宏观尺度的分层结构,赋予了牙釉质非凡的韧性和抗断裂能力。 一旦牙齿萌出、成釉细胞消失,那个蛋白质模板就永远消失了。后续的任何生物过程都无法重新创造它。 诺丁汉的凝胶采取了一种不同的方法。它不是将合成矿物涂层沉积在牙齿表面——这种策略至多产生一层薄而杂乱、与天然牙釉质几乎无相似之处的涂层——而是旨在复制那些原始发育蛋白质的功能。它是一种工程肽配方,当应用于脱矿或侵蚀的牙釉质时,会在受损牙齿表面及内部自组装成一个瞬时支架。这个支架能穿透微观裂缝、孔隙和侵蚀区域,填补传统治疗方法无法触及的缺陷。 一旦到位,凝胶会触发一个称为外延矿化的过程。它吸引唾液中天然存在的钙离子和磷酸根离子,引导它们有序结晶成与下方健康组织晶格对齐的新釉柱。新的矿物质不是形成一个独立的人工帽盖,而是直接与现有牙釉质结合,恢复其微观结构和机械性能。 现实世界测试 研究团队对再生组织进行了一系列模拟现实条件的测试:重复刷牙、循环咀嚼力以及暴露于酸性食物和饮料。在每项测试中,再生牙釉质的表现与健康的天然牙釉质无法区分。新的矿物质层没有分层、开裂或优先磨损。它承受住了与原始组织相同的机械负荷和化学侵蚀。 这与早期的再矿化方法有着关键区别。例如,氟化物清漆会促进牙齿表面形成氟化钙或氟磷灰石,这有助于防止进一步脱矿并减轻敏感。但由此产生的矿物质沉积物结构杂乱,比天然牙釉质薄得多,并且缺乏赋予牙釉质机械弹性的分层釉柱结构。它是一个补丁,而不是修复。相比之下,诺丁汉的凝胶不仅沉积矿物质,它还重现了矿物质有序化的发育过程,产生出结构和性质与原始组织相匹配的组织。 全球性问题与近期解决方案 牙釉质损伤不是一个冷门问题。研究人员指出,它影响着全球约一半的人口,表现为龋齿、酸性饮食导致的侵蚀、磨牙造成的磨损,以及牙本质敏感这一普遍问题——当牙釉质磨损到足以暴露下方较软的牙本质时,由热、冷或甜刺激触发的剧烈、短暂的疼痛。 临床需求覆盖各个年龄段。患有发育性牙釉质缺陷的儿童、因含糖和酸性饮料导致早期侵蚀性病变的青少年、有磨牙症相关磨损的成年人以及有累积性侵蚀和磨损的老年人都能从一种能真正恢复失去的牙釉质结构、而不仅仅是减缓进一步流失的治疗方法中受益。 其中一个特别有前景的应用是治疗敏感牙齿。当凝胶涂在暴露的牙本质表面时,它会在表面生长出一层牙釉质样的矿物质层,物理性地封闭将疼痛信号传递到神经的微小管道。初步结果表明,这种方法比当前的脱敏剂能提供更持久的缓解,后者通常需要反复使用且仅能提供暂时效果。 该技术还可能用于提高牙齿填充物的耐久性。填充物与牙齿之间的界面是一个长期存在的弱点——边缘的微小间隙允许液体和细菌渗透,导致继发性龋坏和最终失败。一种能同时与牙齿和修复材料直接结合的矿物质层可以创造出更牢固、更持久的结合。 从实验室到临床 研究团队已经通过诺丁汉大学的衍生初创公司Mintech-Bio开始了从实验室到临床的过渡。Mata教授表示,该技术是本着临床医生和患者的需求设计的:安全、可在专业环境中快速应用、并且可扩展到商业生产。该公司预计在2027年年中前将首个产品推向市场。 这种凝胶的多功能性为多种产品形式打开了大门。专业级配方可在牙科诊所用于治疗局部侵蚀性病变或广泛磨损。一种类似牙膏或漱口水的消费级版本可用于维护和早期干预。还有一种特殊配方可供牙医用于密封和加固新填充物的边缘。 这种方法的独特之处在于其概念基础。它不是与牙釉质的生物学限制抗争,而是与之协作,借用了进化本身发展出来但又在牙齿萌出后放弃的策略。通过模拟身体无法再产生的发育基质,这种凝胶有效地重新开启了一个大自然未完成的过程。 对于全球大约40亿患有某种形式牙釉质损伤的人来说,这种差异并非学术性的。这是修补问题和真正修复问题之间的区别。 婷 翻译

July 24, 2026 05:51 UTC
科学

《奥德赛》揭示的古希腊科学真谛

近三千年来,读者一直将荷马的《奥德赛》视为文学作品,一部充满神祇、怪物和英雄冒险的西方经典基石。但越来越多的跨学科研究表明,这部史诗不仅是文学作品:它是一份科学文献,编码了关于冶金学、药理学和人类感知本质的真实青铜时代知识。正如辛辛那提大学的考古学家莎伦·斯托克在乔·马钱特近期发表于《自然·新闻》的文章中所说,”我们发掘得越多,证实的东西就越多。” 《奥德赛》创作于约公元前800年,但根植于可追溯至公元前1600年的口述传统,它保存了现代科学方才追赶上的技术和植物学理解。那些看似最奇幻的元素,,一只眼睛的怪物、将人变成猪的女巫、驱散悲伤的药物,,可能是古代工匠、草药医师和 storytellers 跨越世代传递实用知识的载体。 怪物的冶金学 让我们考虑诗中最著名的场景。被困在独眼巨人波吕斐摩斯的洞穴中,奥德修斯和他的部下削尖一根巨大的木桩,在火中加热至炽热,然后刺入巨人的独眼。荷马描述了那声音:热木咝咝作响,”如同铁匠将大斧或扁斧投入冷水,因为铁的力量由此而来。”这个比喻如此生动,以至于大多数读者接受它为文学修饰。但它包含一个精确的冶金学线索。 铁匠将炽热金属淬入水的技术,是一个只对钢(一种碳铁合金)有效的工艺。纯铁和青铜,,最常与青铜时代相关联的金属,,淬火后会变脆并开裂。相反,钢通过快速冷却获得硬度和强度。伦敦科学博物馆前策展人迈克尔·赖特认为,创作这个比喻的诗人”目睹了带钢刃工具的制作过程”,,这是一个非凡的暗示,表明炼钢存在于青铜时代晚期,比大多数历史学家假设的早了数个世纪。 这并非《奥德赛》中隐藏的唯一冶金学谜题。在第19卷中,奥德修斯向佩涅洛佩描述他们的婚床来证明自己的身份,这张床是他围绕一棵仍扎根于地下的橄榄树建造的。但在诗的前面,第21卷中,佩涅洛佩设置了一场弓箭挑战:谁能拉开奥德修斯的弓,让箭矢径直穿过十二把斧头的环状头部,谁就能赢得她的芳心。几代人以来,学者们一直在争论”射穿十二把斧头”可能意味着什么。斯托克在希腊皮洛斯的涅斯托尔迈锡尼宫殿的发掘揭示了一个可能的答案:可追溯到约公元前1450年的带窗斧头,刃部钻有孔洞。箭穿过这样一排斧头会干净地通过每个孔洞,这是一项需要非凡精确度的壮举,,也是一个线索,表明这些斧头是迈锡尼世界中的真实物品。 《奥德赛》中描述的物质文化也反映了连接青铜时代地中海的广阔贸易网络。1982年,在土耳其乌鲁布伦海岸发现了一艘公元前14世纪的沉船,揭示了来自至少七种不同文化的铜、锡、玻璃、象牙和香料货物,证实了远距离海上贸易远比以前认为的要广泛。海洋考古学家布伦丹·福利指出,这艘沉船证明了”远早于我们此前所相信的地中海全域航行”。奥德修斯自己的船,被描述为有五十名桨手,会比在乌鲁布伦发现的15米货船更长、更窄、更快,,一艘为速度和探索而建造的战舰,而不仅仅是贸易。 魔法的药理学 《奥德赛》中编码的植物学知识同样精妙。在第4卷中,特洛伊的海伦将一种叫做”忘忧药”的药物偷偷放入客人的酒中,这种物质”驱散所有痛苦和纷争,带来对一切邪恶的遗忘”。希腊语”nepenthes”字面意思是”驱散悲伤”。现代植物学家和药理学家提出,这种药物是天仙子(Hyoscyamus spp.)和曼德拉草(Mandragora officinarum)的混合物,这些植物含有阻断神经递质乙酰胆碱的托烷生物碱。这些化合物在整个古代世界被用作止痛药和外科麻醉剂。足以引起失忆和情感麻木的剂量需要精心准备和精确的植物化学知识,,这些知识被口述传统保存在神话框架之中。 《奥德赛》中最精巧的植物学谜题涉及”莫吕”,这是神赫尔墨斯给奥德修斯的草药,用于保护他免受喀耳刻魔法的伤害。当喀耳刻用魔药使奥德修斯的部下忘记故乡并将他们变成猪时,唯有奥德修斯在莫吕的保护下抵抗了魔法。荷马以异常的精确性描述了这种植物:它有”黑色的根”和”牛奶般的花”。 在2024年发表于《民族生物学与民族医学杂志》的一项研究中,植物学家拉斐尔·莫利纳-韦内加斯和语文学家罗德里戈·维拉诺提出,”莫吕”指的是遍布地中海野生生长的全能花属(Pancratium)的海水仙。这些植物有白色的、牛奶色的花朵和古代植物学家会描述为”黑色根”的深色球茎。更重要的是,Pancratium属物种含有抑制天仙子和曼德拉草作用的生物碱,,这些正是被认为构成喀耳刻魔药的植物。换句话说,莫吕可以作为喀耳刻所用药物的真正药理学解毒剂。几代读者解读为魔法草药的东西,结果是一种具有真正抗胆碱能特性的真实植物,作为实用的民族植物学知识保存在史诗之中。 酒与海的颜色 也许荷马语言中最独特的特征是其对色彩的处理。19世纪,英国首相兼古典学爱好者威廉·格莱斯顿注意到荷马的调色板惊人的有限。史诗主要使用白色和黑色,少量红色和紫色。没有表示蓝色的词。天空被描述为”黄铜色”或”铁色”。海洋被著名地称为”酒暗色”。格莱斯顿的解释令人震惊:他提出古希腊人的眼睛比现代欧洲人的进化程度低,无法感知完整可见光谱。 现代学术彻底否定了这一观点。诺丁汉大学的古典学家马克·布拉德利认为,希腊人以与后牛顿时代的西方根本不同的方式组织他们的视觉世界。对荷马及其同时代人来说,颜色并非现代物理学所认为的光波属性。它与产生颜色的物理对象以及这些对象唤起的多感官体验不可分割。当荷马称海洋为”酒暗色”时,他并非未能感知蓝色。他在唤起葡萄酒所代表的一切:它的深度、它的危险、它的醉人力量、它的味道和气味与其颜色同样重要。1886年《自然》杂志的一篇文章已经提出荷马描述的是亮度而非色调,这一提议比布拉德利的论点早了一个多世纪。 这种联觉式的色彩处理方式,,视觉、味觉、嗅觉和触觉在感知中协同合作,,并非缺陷。它是一种不同的认识论,其中物理世界被体验为一个整合的整体,而非分解为抽象类别。《奥德赛》并不缺少颜色词汇;它只是不将颜色与承载它的物体分离。 故事中的科学 将这些发现,,冶金学、植物学、色彩感知,,联系在一起的是认识到《奥德赛》充当了技术和科学保存的载体。跨越数个世纪传承史诗的口述传统不仅仅是诗歌练习。它是一个实用知识的存储系统,将关于炼钢、植物药理学和感官体验的信息编码在那些否则会被视为神话的叙事之中。 诗歌本身承认了这一功能。在费阿刻斯人的插曲中,荷马描述了那些”知道每一座城市”且”没有舵手”的船只,那些”凭本能理解船员所思所想”的船只。对现代读者来说,这些听起来像是自主AI导航的船只,是对当代技术的惊人预见。但更根本的洞察是相反的:现代技术终于追上了青铜时代世界在其最伟大诗歌中编码的知识。 事实证明,《奥德赛》从来不仅仅是一个故事。它一直是一份科学文本。我们只是不知道如何去这样阅读它。 婷 翻译 参考文献 Marchant, J. (2026). What The Odyssey reveals about ancient science — from botany to psychiatry. Nature News, 23 July 2026. DOI: 10.1038/d41586-026-02275-0 Molina-Venegas, R. & Verano, R. (2024). The […]

July 24, 2026 05:42 UTC
科学

从七棵树到菲尔兹奖:王虹通往数学最高荣誉的非传统之路

王虹六岁时,她在桂林当教师的父亲给她看了一道数学课本章节末尾的谜题。如何种植七棵树才能获得最多的三树成行?这个问题是关联几何中的一个经典练习:排列点,使直线穿过尽可能多的点。 王虹比父亲更快解出了答案。答案是以等边三角形的形状种树,每个角一棵,每条边中点一棵,第七棵在中心。这样产生了六行三棵树。她当时六岁。 将近三十年后,2026年7月23日,国际数学联合会将菲尔兹奖授予了现年35岁的纽约大学库朗研究所教授王虹。她是该奖项90年历史中第三位获得数学界最高荣誉的女性,继2014年的玛丽亚姆·米尔扎哈尼和2022年的玛丽娜·维亚佐夫斯卡之后。她的成就:解决三维挂谷猜想,一个半个多世纪以来一直困扰着世界最优秀数学家的问题。 从地球科学到数学之巅 王虹通往菲尔兹奖的道路绝非直线。她2007年进入北京大学时是地球科学专业,而非数学专业。该大学只为她所在省份的学生预留了一个数学专业的名额,而她并没有取得最高的考试成绩。于是她转而就读地球物理学,希望之后能够转专业。 她的地球物理学教授鼓励她转专业,指出地震波科学具有多么深刻的数学性。王虹努力学习,成功转入了她从小就热爱的学科。但即使如此,她的决心也曾动摇过。移居法国到巴黎综合理工学院学习后,她在语言上遇到困难,并曾短暂转学建筑一个学期,之后才最终回到数学领域。 “我决定不再担心自己能否做得好,”她告诉《Quanta》杂志,”而是专注于更好地理解。” 她于2014年至2019年在麻省理工学院师从拉里·古斯获得博士学位,随后在普林斯顿高等研究院完成博士后研究。在加州大学洛杉矶分校和纽约大学担任教职后,她开始产出一系列重塑该领域的研究成果。 一路走来,王虹积累了一系列里程碑式的证明。2019年,她与古斯和张瑞祥证明了二维局部平滑猜想。2023年,她与凯文·任证明了二维弗斯滕伯格集合猜想。但她最大的成就是在2025年2月,她与不列颠哥伦比亚大学的合作者约书亚·扎尔共同发表了一份127页的三维挂谷猜想证明。 无法被打破的问题 挂谷猜想的历史可以追溯到1917年,当时日本数学家挂谷宗一提出了一个看似简单的问题:旋转一根针使其朝向所有可能方向所需的最小面积是多少?几年后,阿布拉姆·贝西科维奇证明答案是零。一根无限细的针可以被操纵,使得它扫过的面积小于任意正数。 但1971年由查尔斯·费弗曼提出的现代形式的问题要重要得多。想象一下,不是无限细的针,而是固定小粗细的管子,指向各个方向。问题变成了:这些管子重叠的点是否充满整个三维空间,还是可以被压缩成更薄的东西?挂谷猜想断言它们必须充满整个空间。二维情况在1971年得到证明。三维情况在数十年里一直悬而未决,成为调和分析与几何测度论交汇处的一个巨大障碍。 该猜想的重要性远远超越了几何学。它位于傅里叶分析中一系列重大未解问题的基础位置。证明它为假将导致整个结构的崩溃。而像王虹和扎尔那样证明它为真,则为接下来的挑战开辟了道路。 证明策略:粘性与非粘性 王虹和扎尔的策略非常优雅。他们首先假设存在一个反例:一个维数小于3的挂谷集合。然后分析其结构。这样一个集合中的管子必须分为两类。要么是”粘性的”,即方向相似的管子聚集在一起,要么是”非粘性的”,管子相互散开。 如果管子是粘性的,王虹和扎尔证明了该集合实际上必须是三维的。如果它们是非粘性的,数学会将集合推向更高的维度。两条路径都导致矛盾。因此不可能存在反例。三维中的每个挂谷集合都必须是全维的。 菲尔兹奖得主陶哲轩将这一证明描述为”永动机”。”他们得到的输出比输入更多,”陶哲轩说。莱斯大学的内茨·卡茨称其为”百年一遇的成果”。 从1995年托马斯·沃尔夫证明的挂谷维数下限2.5出发,王虹和扎尔表明,如果在维度d不存在反例,那么在维度d加上任意ε也不存在反例。通过反复应用这一自举论证,他们将下限一路推至3。 90年中的三位女性 王虹加入了一个排他性的、直到最近还全是男性的俱乐部。自1936年菲尔兹奖首次颁发以来,在2026年颁奖典礼之前已有64位数学家获得该奖。前52位全部是男性。米尔扎哈尼在2014年打破了壁垒;维亚佐夫斯卡在2022年紧随其后。现在王虹是第三位。 这一统计数据尖锐地衡量了女性在数学领域面临的结构性障碍。王虹自己的故事以不同的方式说明了这一问题。她的天赋从小就显而易见。身为数学教师的父亲给她出谜题,她解得比父亲还快。她在学期开始前就啃完课本,然后买更多书,再全部解决。然而当她申请北京大学时,数学系只为来自她所在省份的学生预留了一个名额。她没拿到。她通过地球科学专业进入了北大。 渠道的狭窄并非中国特有的现象。在全球范围内,女性获得了大约三分之一的数学博士学位,但在菲尔兹奖得主、终身教授和主要会议特邀演讲者中的比例仍然严重偏低。王虹本人也谈到伴随她工作的自我怀疑,把每个证明都描述为幸运,并担心落后于同龄人。”你会有怀疑,”她在谈到挂谷猜想的证明时说,”但这个论证感觉很自然。” 王虹的道路揭示的启示 王虹从地球科学专业学生到菲尔兹奖得主的轨迹挑战了关于数学天赋如何出现以及应如何培养的假设。她的道路并非从神童到精英博士项目的直线。它绕经地球物理学、法语课程,甚至一个学期的建筑学。每一次绕道都可能结束她的数学生涯。相反,每一次绕道都丰富了她的人生。 鼓励她追求数学的地球物理学教授理解了一个根本性的问题:数学思维并不局限于数学系。它出现在物理学、工程学、地震波穿过地球的方式中。建筑学学期教会了她结构和形式。甚至与法语的斗争也给了她关于确定性的不同视角;她开始欣赏数学,正是因为与语言不同,”没有人可以来说,’哦,实际上,这不是真的。'” 王虹的故事表明,寻找数学天赋应该着眼于意想不到的地方。下一位菲尔兹奖得主可能正在学习完全不同的东西。她可能在地球物理学的课堂上,或在设计工作室里,或正在解父亲课本里的谜题,还不知道自己会成为什么样的人。 目前,王虹计划恢复平衡。她想为了乐趣而阅读,就像她的导师古斯那样。她不想对任何一个问题过于投入。四维挂谷猜想仍然悬而未决。限制猜想、高维局部平滑猜想:建立在挂谷针上的问题之塔依然矗立。但几十年来第一次,数学家们看到了攀登它的方法。 这一切都因为桂林的一个六岁女孩种了七棵树,并且从未停止追问这些线条还能向她展示什么。 婷 翻译 参考文献 Wolchover, Natalie. “Living Fully in the Math World Means Threading the Needle.” Quanta Magazine, 2026年7月23日. https://www.quantamagazine.org/hong-wang-wins-2026-fields-medal-the-third-woman-ever-20260723/ Howlett, Joseph. “‘Once in a Century’ Proof Settles […]

July 24, 2026 05:31 UTC
科学

未提及死亡的知情同意书——中国双重轨制如何让基因编辑试验秘密夺走一名儿童的生命

2025年1月,梅的父母签署的知情同意书长达八页。其中描述了一种针对他们六岁女儿罕见遗传性疾病的实验性腺嘌呤碱基编辑疗法。它列出了可能的副作用:发热、头痛、恶心、注射部位反应。它对未知风险提出了警告。它承诺所有费用将由一家上海基因技术公司——申办方承担。 在这八页纸中,没有任何一处出现”死亡”二字。 2025年3月31日,在上海新华医院接受治疗七天后,梅死于血栓性微血管病——一种摧毁了她的血管并导致肾脏衰竭的灾难性免疫反应。医院自己的伦理委员会后来裁定,死亡与治疗”明确相关”。但这一结论、女孩的身份以及整个临床试验从未公开。没有任何监管机构、学术期刊或政府当局披露,有一名儿童在中国境内接受实验性基因编辑治疗后死亡。 这个故事由《科学》杂志和Retraction Watch于2026年7月23日首次报道,揭示了中国生物医学监管体系的深层裂痕。虽然此案被拿来与2018年的贺建奎丑闻相比较,但它在许多方面更令人不安。贺建奎是秘密行动,蔑视监管机构。而导致梅死亡的那项试验则通过中国法律明确允许的机制运作。它被称为”双重轨制”,它允许研究者发起的试验完全绕过国家监管审查。 监管漏洞,而非流氓科学家 中国的双重轨制将临床研究分为两类。企业申办的药物试验必须通过国家药品监督管理局——相当于美国的FDA——的审批。但研究者发起的试验,即由大型医院的学术研究人员设计和运行的试验,只需获得医院自身伦理委员会的批准即可进行。没有国家监管机构审查其科学性。没有独立机构评估临床前安全性数据。一个由研究者所在机构的同行组成的医院委员会是唯一的把关者。 那个把关者失职了。 梅接受的治疗是一种碱基编辑器,由两种腺相关病毒(AAV9)递送,直接注射到她的脊髓液中。靶点是CHD3基因的一个突变,该突变导致斯奈德斯-布洛克-坎波综合征,这是一种非致命性的神经发育障碍,全球约有237人受其影响。大多数患者具有正常预期寿命。梅属于症状较轻的一端。她上幼儿园,她的父母描述她虽然落后但并不严重残疾。 进行这项治疗的决定是基于神经科学家仇子龙的前期临床工作,他是上海交通大学附属松江研究所的研究员。仇的团队发表了有前景的小鼠数据,并在四只食蟹猴身上测试了该疗法。2025年2月17日的最终毒理学报告显示,所有四只猴子均出现中度至重度肝损伤。其中一只猴子还显示出与血栓性微血管病——即后来导致梅死亡的同一病症——一致的肾损伤。 医院伦理委员会于2025年1月2日批准了梅的试验。该委员会在没有收到或审查最终猴子毒理学报告的情况下就批准了,而这份报告是在六周后才完成的。 一条人命换来3600美元的罚款 梅的父母——仅以化名杰森和琳达被识别——自费资助了这项试验。费用达到了他们积蓄的大约86万美元。根据知情同意文件的规定,一家名为兰栖新图基因科技的公司本应承担所有费用。但实际上,这个家庭支付了一切,包括直接汇入研究员杨侃个人银行账户的13万美元。杨侃是监督实验室工作的研究员,也是仇子龙一项专利的共同发明人。他们还送给仇子龙礼物:iPhone、iPad、茅台酒。 从绝望的父母到研究员工资的资金转移本身就是一个伦理问题。正如约翰·霍普金斯大学生命伦理学家杰里米·苏格曼所指出的那样,这种动态引发了对不当诱导的担忧。当一个家庭直接向研究者支付费用时,研究对象和顾客之间的界限就消失了。当替代方案是放弃你已经抵押未来去拯救的六岁孩子时,同意还能是真正自愿的吗? 事后处理微乎其微。上海市卫生健康委员会对新华医院处以约3600美元的罚款。负责试验临床方面的医师余永国医生接受了口头训诫。仇子龙没有受到任何公开制裁。2026年4月进行的一项大学调查认定,向杨侃支付的款项构成了合法的”研究服务费”,并得出结论:仇子龙在《自然》杂志上发表的临床前论文”与你资助的实验无关”。该家庭未就这项调查被征询意见。 没有死亡的论文 2026年2月,梅去世近11个月后,《自然》杂志发表了仇子龙团队的论文,描述了针对CHD3相关综合征的腺嘌呤碱基编辑疗法。该论文展示了在猕猴身上的新数据,并声称编辑因子到达了小脑中几乎所有的神经元。论文没有提及临床试验。没有提及梅。没有提及一名儿童已经死亡。 当《科学》杂志就这一遗漏询问期刊编辑时,他们表示:”如果与本文编辑评估相关的信息被披露,我们本会进行仔细评估。”换句话说,《自然》杂志没有被告知。审稿人没有被告知。阅读了这篇论文并看到了有前景的临床前结果的科学界也没有被告知,同样的疗法已经夺走了一条人命。 为《科学》杂志审阅了该论文及附带数据的七位外部专家对灵长类动物影像质量、缺乏适当对照以及安全性数据的完整性表示了担忧。一些人呼吁撤稿。普渡大学病毒学家大卫·桑德斯将影像证据描述为”完全缺乏说服力”,并表示仅未披露资金来源一项就应成为撤稿的理由。得克萨斯大学西南医学中心的基因治疗研究员史蒂文·格雷直言不讳:”这项试验根本不应该进行。” 制造下一个丑闻的系统 双重轨制的设计初衷是鼓励科学创新。通过将学术研究人员从国家监管审查的负担中解放出来,中国希望加速将实验室发现转化为治疗方法。但实际上,它创造了一个平行的监管世界,唯一的保障是医院伦理委员会——而该委员会可能缺乏评估首次人体基因编辑试验所需的专业知识、独立性或信息。 梅的案件并非一个在暗处活动的流氓科学家。仇子龙曾在2018年公开谴责贺建奎的工作,称其违反了医学伦理。从各方面来看,他是一个在系统内工作的主流研究人员。但系统本身才是问题所在。它要求一个机构伦理委员会批准一项新型基因编辑疗法的首次人体试验,却不要求其审查已完成的灵长类动物毒理学数据。它允许可能从试验中获得经济利益的 investigators 设计试验方案。它创造了一条路径,使一种疗法可以在没有任何国家监管机构看到文件的情况下,从猴子转移到儿童身上。 知情同意书没有提及死亡的可能性,因为在双重轨制框架下,机构外部没有人检查该疗法是否曾在更低剂量下进行过测试、猴子身上的毒理学结果是否可接受、或者非致命性神经发育障碍是否是具有已知肝毒性的疗法的合适靶点。 中国已在基因编辑研究方面投入了数十亿元人民币,并将自己定位为该领域的全球领导者。贺建奎丑闻本应成为一个转折点,一个迫使国家加强对实验性疗法监管的时刻。然而,双重轨制仍然存在。一名六岁女孩在一项试验中死去,而就公众和科学界所知,这项试验从未发生过。 死亡不是被阴谋所隐藏,而是被一种结构所隐藏。双重轨制不是中国生物医学监管中的一个缺陷。它是一个特征。而在它被改革之前,它将不断制造出无人需要披露的悲剧。 婷 翻译 参考文献 1. Cohen J. Exclusive: Death of girl in Chinese gene-editing trial was never made public. Science. 2026年7月23日. https://www.science.org/content/article/exclusive-death-girl-chinese-gene-editing-trial-was-never-made-public

July 24, 2026 05:17 UTC
科学

六万种失落语言对人类思想的意义

请思考这一点:你曾经听过的每一种语言,今天活着的每个人所说的每一种语言,都只是一个舍入误差。目前地球上大约有7500种被说或手语使用的语言,几乎全部是一场持续了数千年的、广泛而寂静的灭绝事件的幸存者。2026年7月23日发表在《科学》杂志上的一项研究(DOI: 10.1126/science.adx4343)揭示,语言多样性在1000至3000年前达到顶峰,当时有2万至7.5万种语言。这是今天数量的十倍。 这一发现推翻了两个长期存在的假设。第一个是语言多样性在农业出现之前的史前深处达到最高。第二个是当前的灭绝危机大约在500年前随着欧洲殖民主义开始。两者都是错的。衰退开始得更早,由农业集约化和中央集权民族国家的兴起驱动,特别是罗马帝国和希腊帝国。当第一批殖民船穿越大西洋时,人类已经失去了大部分语言遗产。 但该论文最令人不安的含义不在于数量上失去了什么,而在于种类上失去了什么。 对不可言说之过去的建模 由耶鲁大学语言学家克莱尔·鲍文、D.E.布拉西以及一个国际合作团队领导,这项研究从一个巧妙的假设开始。由于口语没有化石记录,研究人员使用了一个代理指标:全球170多个当代狩猎采集社会。在这些群体中,每个社区都说自己的语言,群体规模随时间保持显著稳定,通常在几百人到略超1000人之间。如果这种模式在史前时期一直保持,那就意味着任何特定时刻的语言数量直接与独立人类群体的数量挂钩。 该团队使用已知端点对关系进行了建模。一万两千年前,在农业确立之前,全球人口大约为600万,模型估计约有5000种语言。如今,80亿人说大约7500种语言。在这两点之间,研究人员模拟了多个人口情景,考虑了疾病事件、迁徙模式以及人口分裂后语言变得独特所需的时间。这种分裂速度惊人地一致:500至1000年。 在每种情景下,高峰都出现在1000至3000年前。”那是语言多样性的黄金时代,”鲍文说。地球上曾有2万至7.5万种不同的语言。今天我们大约有7500种。 衰落的原因 研究将转折点归因于农业的集约化和大规模中央集权国家的出现,而非殖民主义。随着罗马帝国和希腊帝国的扩张,较小的语言社区被吸收、迁移或同化。同样的动态在中国、中美洲和安第斯山脉重复出现。一种语言不需要被积极压制就会消失。随着贸易网络的发展、道路连接村庄与城市、单一行政语言成为经济生存的关键,它可能变得不那么有用。 这一时间线之所以重要,是因为它挑战了当前灭绝危机是现代问题的叙述。今天幸存的语言中约有一半濒临灭绝。每年大约有四种语言消失。但高峰是在数千年前,这意味着我们自认为知道的关于人类语言全部范围的一切,都建立在原始数据的一小部分之上。 隐藏的图书馆 卡利亚里大学的遗传学家基亚拉·巴尔别里对该研究有所贡献,她用一句话捕捉了这一认识的眩晕感:”是否有人发展出了我们现在几乎无法想象其特征的语言?这让人头晕目眩。” 这种眩晕是应得的。每一种现存语言都属于一个已知的语系,遵循可发现的规则,并在可观察的语法和语音可能性范围内运作。但已不复存在的6万种或更多语言并不仅仅是更多同样的东西。它们可能包含在今天我们无法研究的任何东西中都找不到的结构、类别和认知架构。 想一想现存语言已经教给我们的关于人类认知边缘的知识。一些澳大利亚原住民语言使用复杂的空间系统,要求说话者始终记住绝对的基本方向,重塑他们对时间、记忆和顺序的思考方式。亚马逊的皮拉罕语没有数字词和相对时态,挑战了普遍主义的语法理论。亚马逊的图尤卡语使用多达140个语法证据标记,迫使说话者说明他们传达的每一条信息的来源。坦桑尼亚的哈扎语使用在其他非洲语系中不出现的搭嘴音,代表了一个可能追溯到数万年前的独特语音谱系。 每一种都代表着一个消失森林中仅存的数据点。想象一下当森林大十倍时的范围。语言可能已经发展出基于我们不再拥有的类别的语法系统:模糊自我与群体界限的亲属编码方式、将未来和过去视为同一方向的时态系统、基于声音象征或感官特性而非性别或生命度的名词分类系统。可能曾经存在没有名词的语言,或者语序编码情感价值而非语法角色的语言。可能曾经存在比南部非洲任何语言都复杂得多的搭嘴音语言,使用几十种搭嘴音类型来同时区分词汇意义和语法功能。 损失对认知意味着什么 这不是无谓的猜测。鲍文研究的强烈含义是,幸存的语言代表了一个极度贫乏的样本。如果人类语言的完整数据集曾经有比今天多6万到7万个条目,并且语言以几十年认知科学所证明的方式塑造思维,那么人类认知的范围已经与语言范围同步缩小。 人类的大脑在过去3000年里没有发生实质性变化。今天解析普通话、斯瓦希里语或纳瓦霍语的相同神经结构在过去解析了那些失落的语言。但它运行的软件发生了巨大变化。鲍文团队的模型表明,缩小最快发生在农业和帝国最先冲击的地区:新月沃地、地中海、东亚。当大约6000年前文字系统出现时,它们只捕捉到了语言世界的一小部分,而且只为已经属于主导群体的语言。其他一切毫无痕迹地消失了。 未来的工作 这项研究不仅仅是修正了语言灭绝的时间线。它将损失从最近的悲剧重新归类为长期模式,并提高了记录工作的紧迫性。如果目前的7500种语言是一个远更多样的整体的最后幸存者,那么今天消失的每一种语言都不是7500分之一的损失。它是曾经数以万计遗产中的一份损失。每一次灭绝都关闭了一扇通往将思想转化为声音这一问题的独特解决方案的大门——一个花费了数百年或数千年进化的、永远无法重建的解决方案。 鲍文的团队计划将模型扩展到区域尺度,以理解多样性在世界不同地区是如何以不同方式崩溃的。但核心见解已经很清楚:语言的黄金时代不是一个遥远的、无法触及的过去。在进化时间中,那是昨天。而我们正生活在宿醉之中。 这项研究留给我们的问题不是我们失去了多少种语言。而是那些语言能做什么,而我们永远无从知晓。正如巴尔别里所说,这些可能性让人头晕目眩。悲剧在于,我们再也无法停止旋转。 婷 翻译

July 24, 2026 03:41 UTC
科学

疫情雷达:柬埔寨蝙蝠中发现的新型SARS-CoV-2样病毒揭示下一次溢出威胁

2019年的最后几个月,世界毫不知情自己即将遭受重创。当SARS-CoV-2开始在武汉悄然传播时,全球科学界在了解哪些病毒在野生动物中传播、哪些病毒携带了解锁人类细胞的分子钥匙方面几乎处于盲目状态。监测基础设施根本不存在。 如今,《自然·通讯》(Nature Communications)发表的一项里程碑式研究揭示了当时所缺失的那种检测系统。通过在柬埔寨上丁省对1462只蝙蝠进行为期三年的系统采样,一个国际研究团队获得了33个完整的沙贝病毒基因组,并确定了四个不同的新型病毒谱系,其中两个携带的刺突蛋白已经能够结合人类ACE2受体。这项研究由地平线欧洲计划下的BCOMING项目、法国国家研究署、HERA DURABLE以及美国国立卫生研究院PICREID计划资助,既是一项科学突破,也是一个清醒的提醒——下一次大流行可能近在咫尺。 “这正是世界在2019年之前所需要的那种在高风险动物-人类界面进行的系统化、纵向监测,”作者们写道,而数据也支持这一观点。DOI编号为10.1038/s41467-026-75954-1。 上丁的病毒宝库 上丁省位于柬埔寨东北部偏远地区,湄公河在此与茂密的热带雨林交汇,拥有非凡的蝙蝠生物多样性。研究集中于菊头蝠属(Rhinolophus) horseshoe bats——这一属被广泛认为是SARS-CoV-2谱系的祖先宿主。在三年时间里,研究团队捕获并采样蝙蝠,同时应用了宏转录组测序(对样本中所有RNA进行无偏读取)和靶向扩增子测序(高保真度捕获完整病毒基因组)。 这项工作获得了丰厚的回报。研究团队重建了33个完整的沙贝病毒基因组,这些基因组聚集成四个不同的系统发育群,每个群与不同的菊头蝠物种相关联。这不是一张快照,而是一幅病毒进化实时展开的动态画卷。数据显示,这些谱系并非静止不变。它们在极短的距离和时间尺度上迁移和重组,以可能迅速产生新变异形式的方式重新排列其遗传物质。 这一发现具有直接的实践意义。共循环冠状病毒之间的重组一直是SARS-CoV-1和SARS-CoV-2出现的推动力。在柬埔寨蝙蝠中观察到这一过程,意味着科学家可以看到大流行出现的原始成分在自然界中被混合在一起。 ACE2钥匙 四个新型病毒群中有两个立即脱颖而出。它们的受体结合结构域(RBD)——刺突蛋白中与宿主细胞物理接触的部分——显示出与SARS-CoV-2自身RBD高度结构相似性。仅这一点就足以引起关注,但研究团队更进一步。 他们构建了假病毒:在其表面展示这些新型蝙蝠沙贝病毒刺突蛋白的非复制性病毒颗粒。当将这些假病毒暴露于表达ACE2受体的培养人细胞时,刺突蛋白发挥了作用。假病毒成功进入细胞,证明这些蝙蝠冠状病毒目前就具有感染人类细胞的分子能力,无需任何中间进化步骤。 假病毒检测是科学家在不实际处理活病毒的情况下评估人畜共患潜力的最接近方法。它回答了一个关键问题:病毒刺突能否真正使用人类ACE2这扇门?对于四个新型病毒群中的两个,答案是肯定的。 这并不意味着由其中一种病毒引起的大流行即将来临。许多其他因素决定蝙蝠病毒能否在人类中有效传播,包括免疫逃逸能力、复制动力学以及通过呼吸道飞沫传播的能力。但ACE2结合步骤可以说是最重要的分子前提,而这些柬埔寨蝙蝠病毒已经越过了这一门槛。 监测蓝图 使这项研究真正具有范式转变意义的并非任何单一发现,而是它所代表的概念验证。研究团队并非偶然发现这些病毒。他们前往特定的地理区域,确定了高风险蝙蝠物种,并进行了持续、系统的多年采样。他们将宏转录组学与扩增子测序相结合以最大化基因组回收率。他们进行了功能检测以评估溢出风险。他们利用由此产生的基因组数据追踪这些病毒在空间和时间上的移动和进化。 这正是自COVID-19以来公共卫生专家一直呼吁建立的那种大流行雷达系统。但在2019年,类似的监测工作零散、资金不足,且很少与功能性风险评估相联系。对比 stark。 在SARS-CoV-2出现之前,病毒学家就知道菊头蝠 harbored 着大量SARS相关冠状病毒的多样性。2017年在中国云南省的一项研究在一个洞穴中发现了含有SARS-CoV-2所有遗传构件的病毒。但没有人 在东南亚开展大规模、多年的监测项目。没有人构建假病毒来测试新型蝙蝠RBD是否能结合人类ACE2。没有人将基因组流行病学与功能验证和空间追踪相结合。科学存在于分散的角落,但连接这些点的基础设施并不存在。 未来展望 柬埔寨蝙蝠研究有力地证明了,这一基础设施现在可以建立起来。作者明确呼吁在高风险动物-人类界面进行持续监测。这项研究所依托的BCOMING项目正是旨在建立这样一个框架,将生物多样性热点地区的病原体发现与大流行防范规划联系起来。 但建立雷达只是第一步。保持其运行需要持续的国际资金、当地能力建设和政治意愿。这项研究得到了欧美国际资助机构的支持:BCOMING(地平线欧洲资助号101059483)、RhinoKHoV、ZooCoV(ANR-20-COVI-000)、HERA DURABLE以及NIH PICREID计划(U01AI151758)。这些合作展示了当研究网络跨越各大洲时的可能性,但它们也突显了为本应是永久性监测能力而依赖短期项目资金的脆弱性。 对于上丁的人民和全球社会而言,其重要性莫过于此。柬埔寨东北部的蝙蝠 harboring 的不是某种遥远的理论威胁。它们携带的病毒已经通过了人类感染最关键的分子的测试。基因组和功能数据已经掌握在手。问题是,世界是否会以与2019年之前未被重视的早期警告不同的方式采取行动。 今天发表在《自然·通讯》(DOI:10.1038/s41467-026-75954-1)上的研究以CC BY 4.0许可开放获取,任何人都可以自由阅读、分享和在此基础上继续研究。这种对透明度的承诺本身就是大流行科学应该如何运作的典范。数据是公开的。方法是可重复的。病毒已被绘制。剩下的取决于我们。 婷 翻译 注: 根据《自然·通讯》(2026年6月)的报道和BCOMING项目资料编写。

July 24, 2026 03:35 UTC
科学

房屋的安静面:道路交通噪声如何影响帕金森病风险

对大多数人来说,窗外交通的声响是一种背景噪音,是人们试图忽略的东西。但汽车、卡车和公交车无休止的轰鸣声可能不仅仅是干扰一夜好眠。根据发表在《JAMA Neurology》上的一项里程碑式研究,长期暴露于道路交通噪声与患帕金森病的风险增加有关。帕金森病是世界上增长最快的神经退行性疾病之一。 这一发现之所以重要,不仅因为它识别出一种新的环境危害,更因为它指向了某种根本上可采取行动的因素。不同于我们与生俱来的基因彩票,噪声暴露可以通过我们在城市设计、建筑朝向甚至室内房间布局方面的深思熟虑的选择来减少。这项研究最引人注目的结果并非仅仅是噪声对大脑有害。而是房屋的安静侧,面向后院或庭院而非街道的立面,能够显著降低风险。这是一个具有真正公共卫生后果的设计洞见。 同类研究中规模最大的一项 这项研究由丹麦癌症研究所的Mette Sorensen领导,利用丹麦的健康登记数据库,追踪了2000年至2017年间300多万名40岁及以上的居民。在这18年间,有20,587人患上了帕金森病。 这项研究的突出之处在于其暴露评估的精确性。研究团队没有询问人们所在社区是否嘈杂,而是使用经过验证的噪声模型计算了自1990年以来每个家庭住址的实际道路交通分贝水平。对于每处住宅,他们测量了两个数值:通常面向街道的最吵一侧,以及通常面向花园或庭院的最安静一侧。然后,他们为每位参与者计算了10年滚动平均值,并在每次有人搬家时更新数据。 研究人员根据年龄、性别、收入以及关键的大气污染(通常伴随交通噪声出现,且其本身也与神经退行性疾病有关)进行了调整。通过将噪声与这些因素分离,这项研究得以在嘈杂的城市环境中识别出信号。 数字:个人层面微小,规模层面巨大 结果揭示了一个一致的模式。住宅最吵侧的交通噪声每增加11.5分贝,患帕金森病的风险就上升3%。住宅最安静的一侧(通常卧室和客厅所在的位置)显示出更强的关联性:每增加8.9分贝对应着4%的更高风险。 3%到4%的增加听起来很小,但请考虑这在整个人群中意味着什么。全球有超过850万人患有帕金森病,使其成为仅次于阿尔茨海默病的第二大常见神经退行性疾病。随着人口老龄化,其患病率正在急剧上升,而且尚无治愈方法。一个几乎影响每位城市居民的风险因素,在数百万人中被放大,转化为数量可观的可预防病例。 剂量-反应关系加强了这一论点。风险随着噪声水平的增加而稳步上升,并且在按性别、社会经济地位以及城市与农村居住地划分的亚组中保持一致。这种一致性表明这种效应是真实的,而非更狭窄人口统计模式的人为产物。 安静立面效应 这项研究最具可操作性的发现涉及住宅两侧的差异。在噪声水平超过50分贝的地区,那些住宅的安静立面比临街侧至少安静10分贝的居民,与缺乏这种缓冲的居民相比,患帕金森病的风险更低。 这里是故事从流行病学转向城市设计的地方。10分贝的差异并不细微。它大致相当于正常谈话与吸尘器之间的差距,或者安静房间与中雨之间的差距。实现这种差异不需要昂贵的隔音处理或彻底的改造。它可以通过深思熟虑的建筑朝向来实现,将卧室和起居区放置在远离道路的建筑一侧,并利用庭院、内部中庭甚至交错式建筑布局来创造噪声阴影。 在土地昂贵且临街面不可避免的密集城市中,这一发现对建筑规范和分区法规具有直接影响。要求新开发项目中一定比例的单元在安静侧设有窗户和阳台,或强制要求临街立面安装隔音玻璃,可能成为关乎神经健康而非仅仅是舒适度的问题。 噪声如何渗透身体 将噪声与帕金森病联系起来的生物学通路尚未完全明确,但主要的假设基于已经得到充分理解的机制。慢性噪声暴露会扰乱睡眠,而睡眠越来越被认为对大脑健康至关重要。在深度睡眠期间,类淋巴系统会清除大脑中的代谢废物,包括在帕金森病中聚集的α-突触核蛋白等蛋白质。当噪声夜复一夜地碎片化睡眠时,这一清理过程就会受到损害。 噪声还会触发由交感神经系统和下丘脑-垂体-肾上腺轴介导的应激反应。这些通路的慢性激活会提高皮质醇和其他压力激素的水平,促进全身性炎症和氧化应激。在大脑中,这些过程被认为会损害黑质中产生多巴胺的神经元,这些神经元的丧失是帕金森病的标志。小胶质细胞(大脑的免疫哨兵)在持续应激下变得慢性激活,释放加速神经元损伤的炎性细胞因子。 住宅最安静侧显示出比临街侧更强的关联性,这一事实符合这一生物学模型。卧室几乎总是位于较安静的一侧,而夜间噪声暴露对睡眠结构的破坏尤其严重。安静的卧室立面可能恰恰在大脑修复和恢复最脆弱的窗口期保护着大脑。 一种无药可治疾病的的可改变风险因素 帕金森病长期以来一直令研究人员感到困扰,因为其病因是如此多样。少数基因突变(如LRRK2和GBA基因的突变)会带来更高的风险,但它们只占病例的一小部分。绝大多数是神经学家所称的特发性病例,意味着病因未知。环境暴露(包括杀虫剂、溶剂和大气污染)已被认为与之有关,但已确认的可改变风险因素清单仍然很短。 噪声现在加入了这一清单,并且相对于许多其他环境危害具有显著优势。减少农业景观中的杀虫剂暴露是一个复杂的监管和经济挑战。清理工业溶剂需要昂贵的修复。但减少交通噪声,虽然绝非易事,通过城市规划、交通政策和建筑设计更为直接可行。电动汽车已经比内燃机更安静。路面可以通过工程改造来降低轮胎噪声。隔音屏障是一项成熟的技术。正如丹麦研究所证明的那样,即使在现有嘈杂的建筑内,仅仅在安静侧睡觉这一简单行为也可能提供保护。 随着人口老龄化,帕金森病的全球负担预计在未来几十年内将增加一倍以上。世界卫生组织已呼吁采取紧急行动,识别可作为预防目标的环境风险因素。这项研究提供了多年来出现的最有力候选因素之一。 下一步 这项研究存在需要注意的局限性。观察性研究无法证明因果关系,尽管丹麦团队根据大气污染、社会经济状况和其他混杂因素进行了调整,但残余混杂因素始终可能存在。该研究也缺乏整个队列中吸烟、体力活动和饮食等个体行为的数据,尽管包含这些因素的亚组分析发现噪声信号仍然存在。 在其他人群和环境中进行复制验证至关重要。丹麦相对同质的人口、独特的建筑存量和温和的气候意味着结果可能无法直接转化到具有不同噪声特征、建筑实践或交通模式的城市。未来的研究还应直接测量室内噪声水平,而不是依赖室外立面模型,并且应纳入客观睡眠监测以测试假设的机制。 但证据已经足够有力,可以采取行动了。世界卫生组织的环境噪声指南建议,夜间平均道路交通噪声水平保持在53分贝以下。许多城市常规性地超过这一阈值。丹麦的研究表明,对于生活在超过这些水平地区的人来说,即使是通过朝向、玻璃或城市设计实现的卧室噪声适度降低,也可能带来神经学上的益处。 房屋的安静侧一直是睡觉的首选侧。现在我们有了相信它也可能是保护大脑的一侧的理由。 参考文献:Sorensen M, Poulsen AH, Raaschou-Nielsen O, et al. Road traffic noise, noise difference between residential facades, and risk of Parkinson disease. JAMA Neurology. 2026. DOI: 10.1001/jamaneurol.2026.2262 […]

July 24, 2026 03:32 UTC
科学

美国能源部「创世纪计划」首次发放AI研究资助,测试科研资助新模式

7月22日,在华盛顿特区举行的首届创世纪计划峰会上,美国能源部(DOE)宣布了其雄心勃勃的新研究计划下的首批资助项目。这些数字令人瞩目:从5000多份申请中选出了278个项目,资助总额超过2.5亿美元,入选率仅为5.6%。 但创世纪计划的真正故事并不只是关于钱。它关乎一场低调但意义深远的实验——联邦政府如何为科学本身提供资金。 创世纪计划由DOE于2025年11月启动,旨在利用人工智能解决其所谓的”本世纪26个难题”(气候建模、能源网格优化、材料发现、核安全以及生物系统设计等)。首批资助覆盖了其中21个挑战。然而,使该项目真正具有创新性的不是其主题,而是其结构:一种以任务为导向、分阶段、竞争性的资助模式,有意颠覆了美国最大的研究资助机构之一数十年来的传统。 新模式 传统的DOE资助项目,如科学局的资助,遵循熟悉的节奏。研究人员提交研究者自主提出的方案,同行评审选出最优秀的项目,资助期为三到五年,可以续期。这个体系重视好奇心、长期思考和学科深度。 创世纪计划则不同。它确定一个具体问题(例如”用于气候临界点预测的AI”),邀请团队竞争一个短期、密集的工作阶段。第一阶段资助仅为期九个月,每个团队获得50万至75万美元。之后,团队必须再次竞争第二阶段资助,该阶段规模更大、时间更长,但远非确保可得。 团队还必须包含三种机构类型中的至少两种:大学或研究机构、DOE国家实验室以及私营公司。这一要求,加上团队只有六周时间来组建和提交方案的压缩时间窗口,代表着与标准模式的根本性决裂。它迫使那些很少有机合作的不同部门之间展开协作,优先考虑速度、整合和现实世界的适用性,而非深度和深思熟虑。 “我们设计这个项目时,想确保没有任何单一类型的机构能够独立完成,”DOE人工智能高级顾问兼创世纪计划的设计师达里奥·吉尔在峰会上告诉记者。”我们要解决的问题不尊重部门边界。” 需求暴增 该计划的受欢迎程度甚至让设计者都感到意外。首轮申请超过5000份。”我们并没有把项目设计成5%的入选率,”吉尔说。”这纯粹是热情程度的结果。” 这种热情既反映了人们对AI潜力的真正兴奋,也可能反映了对传统资助体系已显老态的认识。联邦研究预算停滞不前,研究者自主申请的资助成功率不断下降,迫使许多研究人员寻找替代方案。创世纪计划提供了一个选择——尽管成功几率非常低。 278个入选团队遍布全美的各个机构。许多团队将大学理论家、DOE实验室实验人员和私营部门工程师结合在一起。例如,一个研究AI加速电池材料的团队可能包括来自大学的计算化学家、来自国家实验室的合成专家以及来自初创公司的制造专家。 产业界也为该项目投入了真金白银。除了DOE的资助外,还有超过2亿美元的私营部门投资已承诺到位,这表明企业看到了任务导向型方法的价值,并希望尽早接触到它所产生的才华和发现。 资金从何而来 资助机制引发了最尖锐的批评。首轮的2.5亿美元是从DOE现有的长期资助项目中抽走的——正是那些资助核物理、聚变能源、材料科学和生物学基础研究的项目。 批评者认为,创世纪计划尽管雄心勃勃,但无异于拆东墙补西墙。每投向一个九个月AI团队的1美元,就是一个无法用于五年基础科学项目的1美元。在预算持平的环境下,该计划在DOE的投资组合内制造了一场零和游戏。 白宫随后宣布对创世纪计划追加超过50亿美元的扩大承诺——尽管没有提供资金来源或时间表的具体细节——而NSF、NASA和NIH均已宣布有意加入。如果这些机构落实行动,任务导向型模式的规模可能从实验性转向系统性。 会场中的风险 即使是在获得资助的研究人员中,不安情绪依然存在。压缩的第一阶段时间线(九个月)勉强足以启动一个项目,更不用说产生可发表的结果了。而竞争性的第二阶段选拔意味着,即使是成功的团队也可能在项目成熟之前解散,使得为该项目招聘的研究生和博士后处于不确定的境地。 “如果我们拿不到第二阶段资助,我为九个月项目招募的博士后该怎么办?”一位大学研究人员在峰会小组讨论中问道。”我不能用一系列竞争性续约来给他们提供职业保障。”这个问题没有得到回答。 还有一个更微妙的问题,关于任务导向型模式所遗漏的东西。构建基础AI方法的理论家和设计新仪器的实验人员,可能会发现自己被一个重视短期、集成和应用驱动型工作的项目结构性排除在外。正是那些使创世纪计划对产业界具有吸引力的特性——速度、专注、可交付成果——随着时间的推移,可能会将人才和注意力从使应用突破成为可能的基础研究中抽走。 正在测试的模板 创世纪计划目前仍是一场实验。但这是一场有动力的实验。随着白宫释放出数十亿美元支持的信号,以及多个机构准备推出类似项目,这种模式可能成为美国政府在AI时代资助科学的一种模板。 核心问题不是创世纪计划能否产生有用成果——它几乎肯定会。问题在于,大规模应用的任务导向型模式究竟是整体上加速了科学发现,还是仅仅将有限的资源从长期基础研究重新分配到短期应用工作中。一个建立在竞争、速度和产业合作基础上的体系,能否维持那种产生了AI本身基础的深刻而耐心的探索? 目前还没有答案。但创世纪计划正在推动这场对话——278个团队即将检验九个月是否足以改变科学运作的方式。 婷 翻译 References Celina Zhao and Adrian Cho, “DOE Genesis Mission Announces First AI Research Grants,” Science, July 22, 2026. doi: 10.1126/science.zhncui1

July 24, 2026 03:01 UTC
科学

癌症悖论:为什么有些人面临高风险却从不生病

每一位肿瘤学家都遇到过这个谜题。一名每天抽两包烟、持续50年的患者在85岁时死于心脏病发作,肺部却完好无损。另一名不吸烟、跑马拉松、吃羽衣甘蓝的人在42岁时被诊断出四期肺癌。一名女性继承了本应几乎必然导致乳腺癌的BRCA1突变,却活到了90岁,从未听过”恶性肿瘤”这个词。百岁老人完全避开了这种疾病,尽管癌症风险随着每一个生日稳步上升。 癌症研究历史上只问了一个问题:是什么导致了它?答案硕果累累。我们了解致癌物、癌基因、肿瘤抑制通路、染色体重排。但因果关系并非全部。如果是的话,每个携带BRCA突变的人都会得乳腺癌,每个长期吸烟者都会得肺癌。事实并非如此。还有其他因素在起作用。 越来越多的科学家认为,这个因素可能存在于一类称为自身抗体的免疫蛋白中。一个名为ATLAS的大胆新国际项目,获得癌症大挑战计划高达2500万美元的资助,正准备揭开这个谜团。 翻转问题 ATLAS是Antibody Tracking for Long-term Avoidance and Surveillance(长期规避与监测抗体追踪)的缩写。它是今年由美国国家癌症研究所和英国癌症研究中心于2020年共同创立的全球资助计划”癌症大挑战”选出的五个研究团队之一。五个团队的总投资为1.25亿美元。但ATLAS占据了一个独特的概念空间:姐妹团队研究癌症的新驱动因素,而ATLAS明确致力于理解为什么癌症不会发生。 “癌症规避挑战将传统的癌症研究彻底颠覆,”该计划指出,”它追问为什么有些人尽管面临高风险——无论是由于遗传还是环境易感性——却不患癌症。” 该团队将由巴黎内克尔儿童医院Imagine研究所的Paul Bastard博士领导。但该项目的知识支柱及其最著名的美国人物是HHMI研究员、美国国家科学院和美国国家医学科学院成员Jean-Laurent Casanova博士。2026年7月1日,Casanova将他的整个实验室从洛克菲勒大学迁至达拉斯的德克萨斯大学西南医学中心,带去了40多名科学家、实习生和学生。此次搬迁得到了德克萨斯州500万美元的州长大学研究计划资助。Casanova最近还获得了2026年Mechthild Esser Nemmers医学科学奖和2025年诺和诺德奖,这是生物医学研究领域的两个最高荣誉。 自身抗体:身体的双刃剑 要理解ATLAS在追踪什么,首先需要了解人体免疫系统的一个奇特特征。人类携带数十亿种不同的抗体,这些由B细胞产生的蛋白质几乎可以结合任何分子形状。这些抗体中的大多数旨在识别外来入侵者:病毒、细菌、真菌、毒素。但其中一小部分,由于随机机会或免疫耐受的破坏,会识别身体自身的分子。这些就是自身抗体。 在狼疮或类风湿关节炎等自身免疫性疾病中,自身抗体是反派。它们攻击健康组织,引起慢性炎症和器官损伤。但Casanova和他的同事在过去几年中证明了情况更为复杂。在COVID-19大流行期间,他的团队发现,大约10%到15%出现危及生命的COVID-19的人携带中和I型干扰素(免疫系统抗病毒防御的第一道防线)的自身抗体[1]。这些自身抗体在感染前就已存在。它们没有在通常意义上引起疾病,但使关键的保护机制失效,将本应是轻微的疾病变成了致命的疾病。 这一发现颠覆了对自身抗体的传统理解。它表明自身抗体可以充当”隐藏”的风险因素,在无声无息中削弱特定的免疫功能,而不产生自身免疫疾病的明显症状。这提出了一个发人深省的问题:如果自身抗体可以使对病毒的免疫反应失效,它们是否也能使对癌症的免疫反应失效? 假说 ATLAS团队的核心假说是,癌症就像病毒感染一样,需要免疫系统的许可。人体的免疫监视系统不断巡逻异常细胞,大多数早期肿瘤在临床可检测之前就被清除了。但如果某些自身抗体中和了该监视系统的关键组成部分,肿瘤就可能逃脱。相反,一些自身抗体可能实际上增强抗肿瘤免疫力,提供传统风险模型无法解释的保护。 “有充分的证据表明免疫系统在癌症中扮演着重要角色,”Casanova说。”我们的工作是确定是否存在能够提供癌症保护或影响癌症结果的自身抗体,这些知识可能对癌症风险评估和治疗产生深远影响。” 该团队在《细胞》杂志发表的一篇评论文章中阐述了这一框架[2],描述了系统性地分析独特人群抗体库并构建首个全面的癌症抗体图谱的计划。 研究队列 为了区分保护性自身抗体和有害自身抗体,ATLAS将研究几个精心选择的群体。第一组是那些以某种方式避开了肺癌的重度吸烟者。这些”超级规避者”对传统的风险评估提出了直接挑战。如果自身抗体解释了他们的保护作用,识别这些抗体可能为新的预防疗法指明方向。 第二组是百岁老人和其他没有患癌症的非常年长者。癌症风险随着年龄增长而急剧增加,因此在没有癌症诊断的情况下活到100岁的人很可能受益于某种形式的生物保护。研究他们的免疫特征可能会揭示那些随着年龄增长而变得更有效(而不是更无效)的自身抗体。 第三组是同卵和异卵双胞胎,其中一人患了癌症,另一人没有。由于同卵双胞胎几乎共享所有DNA,他们之间的任何免疫差异很可能是环境或表观遗传的。如果保护性自身抗体出现在未患癌症的双胞胎身上,而没有出现在患病的双胞胎身上,那就构成了一个强有力的信号。 最后,该团队将研究免疫治疗前、治疗中和治疗后的癌症患者。免疫治疗通过释放免疫系统攻击肿瘤来发挥作用,但只在少数患者中成功。通过追踪整个治疗过程中的自身抗体特征,该团队希望识别哪些自身抗体预示着良好的反应,哪些预示着耐药性。 构建图谱 技术挑战是巨大的。每个人都在一生暴露中建立了独特的抗体库。在蛋白质组规模上,对数万人进行这些抗体库的分析,需要蛋白质微阵列和噬菌体免疫沉淀测序(PhIP-Seq)等平台。ATLAS团队包括来自六个国家八个机构的专家,其中包括CDI实验室,其首席科学官Tyler Hulett博士从博士工作以来一直致力于开发抗体分析方法。 “每个人都有自身抗体;它们数十年保持稳定,甚至在同卵双胞胎之间也是独特的,”Hulett指出。”我相信这个团队将证明,抗体不仅对癌症具有保护作用,还会产生允许肿瘤生长的免疫破坏错误。理解这个方程式的两面将改变人们对癌症的理解方式,并揭示新的治疗方法。” 更广阔的愿景 如果ATLAS成功,其影响将远远超出基础生物学。保护性自身抗体可以像单克隆抗体用于传染病一样,被制造并用于高癌症风险人群。有害自身抗体可以通过血浆置换去除或通过药物靶向。自身抗体特征可以成为血液检查的基础,在肿瘤可检测的数年前就标记出升高的癌症风险。 这些都不能保证。该项目面临着巨大的障碍,包括抗体库的巨大多样性以及证明因果关系而非相关性的困难。但提出这个问题本身就代表着研究界对癌症思考方式的转变。 几十年来,该领域一直关注细胞内出了什么问题导致其恶性化。ATLAS提出一个不同的问题:一个人体内有什么运作正常,从而控制住了那个细胞?这是一个源于简单而顽固的观察的问题,数据从未能够解释。为什么有些人本不该健康却保持健康?答案,如果存在的话,就写在他们携带的抗体中。ATLAS打算解读这段代码。 参考文献 1. Bastard P, Rosen LB, Zhang Q, et al. Autoantibodies against type I IFNs in patients […]

July 24, 2026 02:51 UTC
科学

显微镜下的MAHA:美国健康革命的科学成绩单

当让美国再次健康(MAHA)运动突然登上全国舞台时,它带着一个简单而有吸引力的主张:美国食品体系正在让人们生病,而大胆的行动可以解决这个问题。该平台直接瞄准了超加工食品、合成食用色素、种子油和过时的膳食指南。它抓住了公众的想象力,赢得了白宫的支持,并引发了一系列政策变革。 但是,由信念驱动的运动不等同于由证据引导的运动。仔细审视MAHA平台的主要支柱,会发现一幅更为复杂的画面。在一些问题上,科学强烈支持改革者。在其他问题上,这些主张从夸大其词到与研究结果完全相矛盾不等。结果是一份成绩单,有真正的成功,也有真正的失败,还有关于当政治势头超越科学共识时会发生什么的教训。 膳食指南:质疑值得肯定,解决方案需要扣分 MAHA推动全面修订《美国人膳食指南》的努力带来了其最具体的成果之一。今年早些时候发布的2025-2030年版指南将建议蛋白质摄入量从每天每公斤体重0.8克提高到了1.2-1.6克/公斤。这增加了50%到100%,代表了几十年来营养政策的重大哲学转变。 科学要求这种改变吗?根据同行评议的文献,答案是否定的。膳食指南咨询委员会(传统上负责撰写指南的专家小组)委托进行的一项2025年系统综述发现,没有足够的证据证明有必要放弃长期以来的0.8克/公斤建议。斯坦福大学的营养科学家克里斯托弗·加德纳告诉《自然》杂志,这个新数字”完全出乎意料”。 这一修订是通过一个不同寻常的过程进行的。在专家DGAC报告之外,还有一个由特朗普政府任命的九人委员会委托进行了补充审查。这份补充文件为更高的蛋白质目标提供了证据基础。哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的流行病学和营养学教授沃尔特·威利特直率地描述了这一情况。”附在指南上的文件与原专家委员会发表的报告相比,其严谨性相差甚远,”他说。 这并不意味着更高的蛋白质本身是危险的。老年人和运动员很可能从增加摄入量中受益。但确实存在风险:过量的蛋白质可能导致肾结石形成,而美国饮食中高蛋白食品最常见的来源是加工肉类,这些肉类与心脏病和结直肠癌独立相关。MAHA在质疑一个几十年来未被挑战的现状方面值得肯定。但是用一套不那么严谨的替代方案来替换一套指南并不是进步。在这个问题上,该运动获得了混合评分:提出问题得A,但答案只得C-。 超加工食品:证据的明确胜利 如果说MAHA议程中有任何部分得到了科学明确支持,那就是对超加工食品的关注。这里的证据几乎和营养流行病学能提供的证据一样强。2024年发表在《英国医学杂志》上的一项具有里程碑意义的综述汇集了45项荟萃分析,发现更多地接触超加工食品与全因死亡率、心脏代谢疾病和心理健康障碍的风险持续升高有关。美国医学会已发表声明,支持加强对高度加工食品在慢性病流行中所扮演角色的审查。 这是一个MAHA对一个真实、有充分记录的问题的重视与研究界保持一致的情况。该运动成功地提高了人们对工业化配方、添加剂泛滥的产品如何主导美国饮食的认识,而这一关注早就该有了。 尽管如此,科学也要求细微差别。哈佛大学的营养研究员乔西莫·马泰指出,”并非所有超加工食品都是一样的。”在她的分析中,只有含糖饮料和腌制或加工肉类在对照研究中被确定为独立有害的。一些超加工食品,如含有稳定剂的全麦面包或强化早餐麦片,能提供宝贵的营养。对所有超加工食品发动全面战争,有可能抛弃那些发挥重要营养作用的食品,特别是对于依赖价格实惠、货架期长的产品的低收入家庭。 MAHA对加工食品环境的广泛批评确实有据可依。但最有效的政策将是那些针对最严重的违规者,而不是谴责整个类别的政策。评分:B+。诊断是正确的,处方可以更精准。 种子油:运动最大的科学失误 这是MAHA平台与证据最严重冲突的地方。该运动的一个核心主张,由知名网红重复并在社交媒体上放大,是大豆油、菜籽油和葵花籽油等种子油是有毒物质,会”毒害”美国人并导致慢性炎症。 科学共识并非如此,而且分歧并不接近。数十项随机对照试验研究了种子油对炎症生物标志物的影响。它们一致发现炎症因子没有增加。许多研究发现了相反的结果:用不饱和植物油替代饱和脂肪实际上会降低炎症标志物。 威利特和马泰等人直率地表示,反对种子油的主张”没有得到科学研究的支持”。这些油中富含的欧米伽-6脂肪酸,MAHA倡导者特别指出其危险,实际上与降低血胆固醇水平有关。2026年的一项大型研究发现,欧米伽-6摄入量越高,心血管疾病风险越低。 这并不意味着种子油是健康食品。它们热量密集,像任何脂肪一样,过量食用会导致肥胖。但它们是炎症性毒物的具体指控与几十年的临床证据相矛盾。在种子油问题上,MAHA得F。言论远远跑在了数据前面,结果是一个误导公众了解科学实际结论的叙事。 食用色素:谨慎的进展 MAHA针对合成食用色素的运动已经产生了实际行动。政府宣布计划逐步淘汰石油基合成色素,从FD&C红色3号开始。白宫的一份报告将其中一些添加剂与儿童的注意力缺陷/多动障碍以及动物研究中的癌症联系起来。这些不是微不足道的问题,而欧洲对食品着色剂更为严格的做法长期以来一直引发疑问:为什么美国的政策更加宽松? 但在这里,证据再次要求对因果主张保持谨慎。马泰指出,”ADHD的原因不是营养性的。它们更多是遗传性和发育性的。”虽然一些研究发现了合成食用色素与敏感儿童行为改变之间的关联,但效应量不大,远未将色素确立为这种障碍的主要驱动因素。与此同时,与癌症的关联是基于动物研究,这些研究对人类膳食暴露水平的相关性仍有争议。 谨慎地逐步淘汰合成色素,特别是那些安全性最差的色素,是一项合理的公共卫生措施。但是,将食用色素呈现为神经发育障碍的根本原因,夸大了科学所能支持的范围。评分:B-。一个明智的政策目标,却包裹在超越证据的主张中。 成绩单总结 将这四个领域加起来,一个模式出现了。MAHA最强的立场是在超加工食品方面,该运动正确地识别了一个真正的人群健康威胁,并带来了亟需的关注。对膳食指南的干预不那么成功:质疑一个僵化过程的冲动是正确的,但执行产生了一套更弱、更不严谨的建议。食用色素倡议在政策方向上合理,但在公开宣传上被夸大了。而种子油运动则完全是错误的,传播了一个与大多数临床研究相矛盾的主张。 更大的教训并不是MAHA运动在所有事情上都错了。并非如此。相反,这场运动说明了当基于证据的对真实问题的关注与缺乏支持的意识形态驱动的主张混合在一起时,会发生什么。当MAHA遵循科学时,它会产生宝贵的政策能量。当它让言论超越数据时,它会削弱自己的可信度,并混淆它旨在帮助的公众。 对于一个自称回归健康常识的运动来说,最诚实的评价是一个混合的评价:一些真正的胜利,一些真正的失误,以及迫切需要区分这两者。 参考文献 Gardner, C. 引自Nature News,”Trump’s Make America Healthy Again Agenda: What the Science Says.” Nature,2026年7月23日。https://www.nature.com/articles/d41586-026-02024-3 Willett, W. 引自Nature News,”Trump’s Make America Healthy Again Agenda: What the Science Says.” Nature,2026年7月23日。 Mattei, […]

July 24, 2026 02:50 UTC
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