Author: Marie - 1ban.news

古埃及公主是被限制在宫殿里，还是有些人会与兄弟们一起拉弓射箭？7月17日发表在《Frontiers in Environmental Archaeology》上的一项针对达舒尔金字塔群六具王室骨骼的新研究认为，几位中王国公主手臂和肩部明显的肌肉附着点，与习惯性的弓箭和武器训练相符。 这些遗骸均属于中王国晚期（约公元前1850–1700年），由法国考古学家雅克·德·摩根于1894–1895年发掘，现保存在开罗埃及博物馆的地下室。这项由埃及贝尼苏夫大学的Zeinab Hashesh主导的研究，是首批将现代生物考古学方法（包括X射线成像和附着点分析）应用于这一鲜有研究的收藏的研究之一。 “我们并不是说这些女性是战士，”Hashesh说。”但骨骼证据表明，她们中的一些人从事过与弓箭和武器操控相符的体力要求较高的活动。” 引用的证据 研究团队检查了五位公主，Ita、Khenmet、Itaweret、Noub-Hotep和一位身份不明的女性（很可能是Sathathormeryt公主），以及一位国王Hor。骨骼完整度从22%到58%不等；除Hor国王的头骨外，所有头骨在历史上均已被分离，保存在开罗医学院。 死于28至34岁的Ita公主，其右肩、手臂和手部肌肉表现出明显的附着点变化（肌肉和肌腱附着部位的骨骼改变），与习惯性握持匕首或狼牙棒相符。她的墓中发现了一把匕首。 死于40至44岁的Noub-Hotep公主，其前臂和右手发育强壮。德·摩根的发掘笔记描述，在她的墓室中发现了”保存状态惊人的箭镞”。 死于20至34岁的Itaweret公主，其肩部和胸部周围的附着点部位显示出强健的特征，同时有愈合的肋骨骨折和左脚应力性骨折。 作者将整体模式，以右侧为主的非对称肌肉发育、强壮的前臂和手部肌肉以及强劲的肩部附着点，解释为与拉弓、握持武器以及可能从事狩猎或军事训练活动一致。 批评者呼吁谨慎 《Live Science》采访的外部专家提出了多项担忧。南安普顿大学的生物考古学家Sonia Zakrzewski指出，附着点变化并非特定于活动：年龄、遗传、体型以及其他重复性动作等多种因素也会产生类似模式。她还警告说，墓中发现的武器”可能是与死者相关的个人使用的”，不一定是公主本人使用的。 都灵大学的生物考古学家Scott Haddow指出，弓箭训练应产生明显的肌肉发育不对称，但几位公主显示出双侧强健，身体两侧均有变化。”发现全身性的双侧强健并不能为这些人练习弓箭提供特别有力的证据，”他说。 法国国家科学研究中心的Sébastien Villotte建议采用更可靠的方法：将这些个体与来自同一地区和时期的非精英同代人进行比较，而不是仅依赖附着点分析。 该研究也缺乏一个对照组来确定观察到的肌肉附着模式是否异常。样本量很小（仅六具个体），且骨骼残缺不全。 更广泛的模式？ 这项研究加入了一场关于古代社会中精英女性角色的日益激烈的辩论。精英女性墓中的武器长期以来一直被视为纯粹象征性或仪式性的存在。但随着生物考古学方法的改进，这一假设正受到检验，并偶尔被推翻。 达舒尔的公主们可能属于这一重新评估的一部分，尽管证据仍有争议。没有争议的是需要进一步研究这些遗骸。该团队利用傅里叶变换红外光谱法对七个骨样本中的黑色树脂防腐材料进行了分析，发现了一致的乳香和刺柏树脂混合物，这是中王国时期标准化防腐实践的证据，可能讲述着关于王室丧葬传统的独特故事。 来源 Hashesh Z, Gabr A, Walker R. “Bioarchaeological reassessment of Dahshur royal skeletal remains from the Late Middle Kingdom (c. 1850-1700 BCE).” Frontiers in Environmental Archaeology 5 (2026). DOI: 10.3389/fearc.2026.1844402 […]

美国食品药品监督管理局（FDA）已批准默克公司的口服PCSK9抑制剂，这是自2015年该类药物问世以来，首款仅通过注射给药的药片剂型。这项于7月16日宣布的批准，标志着一种关键降胆固醇疗法的给药和处方方式发生了重大转变。 PCSK9抑制剂通过阻断PCSK9蛋白（前蛋白转化酶枯草溶菌素/kexin 9型）发挥作用，该蛋白通常会降解肝细胞上的低密度脂蛋白胆固醇受体。通过抑制PCSK9，这些药物增加了可用于清除血液中低密度脂蛋白（”坏”）胆固醇的受体数量，当他汀类药物治疗中加入这些药物时，可产生显著降低，通常降低50%至60%或更多。 最早进入市场的两种PCSK9抑制剂，安进的Repatha（依洛尤单抗）和赛诺菲/再生元的Praluent（阿利西尤单抗），是需要每两到四周皮下注射的单克隆抗体。这两种药物均于2015年获批，并积累了广泛的长期安全性数据，包括证明可减少心血管事件的FOURIER和ODYSSEY OUTCOMES试验。第三种注射型PCSK9药物，诺华的inclisiran，使用不同的机制（小干扰RNA），在初始给药方案后仅需每年两次给药。 口服选项的出现可能显著扩大可治疗的患者群体。尽管注射型PCSK9药物疗效显著，但一直受到保险障碍、患者对自我注射的抵触以及以专科医生为主的相对狭窄的处方基础的限制。口服制剂可由初级保健医生开具，并整合到标准的每日用药方案中，无需注射培训或冷藏条件。 默克公司尚未公布该药物的通用名、关键试验中的确切低密度脂蛋白降低数据或定价。定价将是影响采用率的关键因素。Repatha和Praluent在最初上市时年定价超过14,000美元，曾面临支付方的强烈抵制，尽管此后通过折扣和竞争降低了标价。 此次批准是业界多年来努力开发口服PCSK9的成果。辉瑞、诺华等公司已以不同程度成功推进了口服候选药物。默克成功研发出口服制剂，克服了以足够口服生物利用度递送大分子或小分子模拟物的挑战，这使其在PCSK9市场中占据主导份额，前提是定价和支付方覆盖范围能够协调一致。 更广泛的降脂领域持续快速发展。除口服PCSK9外，该领域还在Lp(a)靶向疗法、CETP抑制剂和bempedoic acid联合用药方面取得进展。口服PCSK9的批准增加了一种新工具，有助于缩小治疗差距：根据现行指南符合PCSK9治疗条件的患者中，估计有30%至40%未接受治疗，其中许多是由于需要注射给药。 婷 翻译 来源 Keshavan M. “FDA approves Merck’s oral PCSK9 drug, a first.” STAT News, 2026年7月16日. https://www.statnews.com/2026/07/16/biotech-news-fda-approves-merck-oral-pcsk9-drug-in-a-first/

几十年来，亨廷顿病研究一直聚焦于一个目标：降低有毒的亨廷顿蛋白水平。这一策略在直觉上是合理的——该疾病由HTT基因中CAG三核苷酸重复序列的扩增引起，产生一种错误折叠、易于聚集的蛋白——但最著名的亨廷顿蛋白降低疗法tominersen在2021年因使患者病情恶化而被叫停于III期临床试验。 现在，越来越多的证据指向一个根本不同的目标：不是蛋白质本身，而是随着时间的推移逐渐延长神经元内CAG重复序列的DNA修复机制。这一新兴范式的核心是MSH3，它是DNA错配修复通路中的一种蛋白质，驱动研究人员所称的”体细胞扩增”——即遗传重复序列缓慢的、细胞类型特异性的增长，这种增长与疾病的发病和进展的相关性远高于出生时测量的重复长度。 “该领域正在经历一场真正的范式转变，”布罗德研究所和哈佛医学院的遗传学家Steven McCarroll说，他的实验室在2025年发表了一篇里程碑式的Cell论文，以单神经元分辨率绘制了CAG扩增图谱。”遗传的重复序列只是起点。杀死细胞的是该重复序列随时间增长的速度。” 两级分子级联反应 McCarroll团队显示，纹状体中等棘状神经元——最易受亨廷顿病病理影响的细胞类型——中HTT基因的CAG重复序列并非静止不变。研究人员对数千个单个神经元的重复长度进行了测序，发现了一致的模式。携带40至80个CAG重复序列的神经元在生物学上似乎是静止的。在大约80个重复序列时，扩增急剧加速，”就像越过瀑布一样，”McCarroll描述道。在大约150个重复序列时，神经元进入短暂的毒性阶段，并在几个月内死亡。 这种扩增的关键驱动因素是MSH3，它与MSH2形成异二聚体（MutS-β复合物），识别由CAG重复序列形成的发夹状DNA结构。在正常细胞中，错配修复系统会纠正此类结构。在亨廷顿病神经元中，修复过程出错并添加额外的CAG拷贝。一种竞争性核酸酶FAN1通常通过结合MLH1和阻断扩增来对抗MSH3，但当MSH3水平高或FAN1缺乏时，扩增会加速。 细胞类型特异性令人瞩目。纹状体中间神经元和胶质细胞很少表现出CAG扩增，这解释了为什么MSH3高表达的中等棘状神经元选择性地易受损伤。 MSH3验证链 将MSH3与亨廷顿病进展联系起来的证据贯穿多个独立的研究线。人类遗传学研究表明，MSH3基因中自然发生的变异会改变疾病进展速度（Moss等人，Lancet Neurology，2017年）。在亨廷顿病小鼠模型（携带约185个CAG重复序列的zQ175品系）中敲除Msh3可防止进一步扩增并减轻运动功能衰退（Bates等人，Brain，2024年）。 最直接的治疗证据来自伦敦大学学院Sarah Tabrizi团队的工作，发表于2025年的Science Translational Medicine。在亨廷顿病患者的iPSC衍生纹状体神经元中，靶向MSH3的反义寡核苷酸显示出明确的剂量反应：MSH3减少41%可使扩增率减半；减少83%则可完全停止扩增。 马萨诸塞大学陈医学院的研究人员使用小干扰RNA在亨廷顿病小鼠模型中沉默MSH3，独立证实了这些发现。 Latus Bio登场 转化研究的接力棒现在已由Latus Bio接手，这家总部位于费城的初创公司于2026年5月筹集了9700万美元的A轮融资。其主要候选药物LTS-201（AAV.DB3.miMSH3）是一种一次性腺相关病毒基因疗法，递送一种工程化微RNA，旨在敲低纹状体和皮层中的MSH3表达。 该疗法使用专有的衣壳变体AAV-DB3，在深部脑或脑室内给药后，可强效且特异性地转导中等棘状神经元和皮层投射神经元。Latus Bio计划在2026年第三季度向FDA提交研究性新药申请。 在2025年和2026年美国基因与细胞治疗学会会议上发表的计算模型预测，在症状出现前、CAG重复序列仍相对较短时早期给予靶向MSH3的疗法，可将运动症状的出现延迟十年以上，MSH3抑制程度是主要的疗效驱动因素。 注意事项：平衡获益与癌症风险 MSH3抑制最显著的担忧是癌症风险。MSH3是保护机体免受某些癌症侵害的错配修复系统的一部分；人类中完全功能丧失与肠息肉和结直肠癌相关。然而，杂合携带者（MSH3减少约50%）似乎健康，小鼠中长达一年的MSH3沉默也未显示明显伤害。即使在超过95%的敲低水平下，处理细胞中的RNA-seq也未显示其他DNA修复通路或致癌信号传导的紊乱。 第二个注意事项来自Bates实验室的小鼠研究：在具有非常长重复序列的动物中，Msh3敲除阻止了进一步扩增，但并未影响亨廷顿蛋白聚集或纹状体转录失调。这意味着早期治疗至关重要；一旦重复序列已经非常长，阻止进一步扩增可能是必要的，但还不够。 “有充分理由认为需要联合方法，”Latus Bio首席科学和医学官Jang-Ho Cha说。”首先冻结扩增，然后清除有毒的亨廷顿蛋白。每种方法都需要独立验证，但该领域正朝着双管齐下的策略发展。” 该公司的时间线将其置于一个竞争格局中，该格局已经包括Skyhawk Therapeutics的口服小分子SKY-0515（现已进入1/2期）和uniQure的亨廷顿蛋白降低基因疗法AMT-130（于2026年6月被FDA接受加速审评）。第一家靶向MSH3的公司Triplet Therapeutics在2022年关闭，因为tominersen的失败动摇了投资者的信心。 对于美国约41,000名有症状的亨廷顿病患者和超过200,000名风险个体而言，从亨廷顿蛋白到重复扩增的转变代表了一个新的科学前沿。治疗策略能否跟进是一个未来几年将回答的问题。 来源 Handsaker RE, 等. “Single-cell CAG repeat sequencing reveals somatic expansion and tipping points in Huntington’s disease.” Cell (2025). Bunting EL, 等. […]

阿普顿洛弗尔萨满于4000年前葬于巨石阵附近，陪葬有精致的金工工具和仪式器物，长期以来在博物馆展示中被描述为”一名壮硕男子”。最初发掘者威廉·坎宁顿在1801年写道：”从骨骼的粗大程度来看，它似乎是一名壮硕男子。”蓄须男性形象曾是标准的艺术复原图。 然而，骨骼讲述了不同的故事。弗朗西斯·克里克研究所古代基因组学实验室的古代DNA分析已明确确认该个体为女性——XX染色体，分别从头骨、一颗牙齿和一块趾骨三个独立骨骼样本验证。 “她是一名女性，一名金属工匠，而且似乎还是一位精神领袖，”保存遗骸的迪韦齐斯威尔特郡博物馆馆长大卫·道森表示。”这完全推翻了以往的假设。” 青铜时代精英的工具箱 这位萨满被埋葬在巨石阵附近山丘顶部的一个石棺墓中，位于显要位置，随葬品将她标记为高地位工匠和仪式专家。陪葬品包括重新用作金工锤的石斧、仍带有金痕的铜合金金属加工工具、用于测试金属纯度的暗色试金石、用于标记工件的刻刀，以及四个挖空成杯状用于混合粘合剂的化石海绵。穿孔的动物骨头很可能缝在了一件仪式斗篷上。 “用金箔覆盖物体的细腻而熟练的转化能力，可能被视为一种魔法或仪式过程，”埃克塞特大学的苏珊·格里尼表示。在英国早期青铜时代，金属加工被视为一种变革性的、近乎超自然的工艺。道森将其描述为”当时的太空科学”。 该女性身高约165厘米（5英尺4英寸），对于青铜时代女性来说身材较高，体格健壮。她约在45岁时去世，右手腕患有关节炎，与终生使用金属加工工具的情况相符。 领域内的反思 这些发现是在伦敦克里克研究所举办的英国首个古代DNA展览”We Go Way Back”开幕之际公布的，为青铜时代性别角色远比考古学家长期假设的更为流动这一日益增多的证据增添了新内容。最初的”壮硕男子”评估基于骨骼显得粗大，但女性的粗壮程度可能与男性高度重叠。没有DNA分析，男性身份的假设在两个多世纪里从未受到质疑。 “考古学家历来基于对性别角色的假设来判定性别——剑代表男性，项链代表女性，”参与展览指导委员会的剑桥古典学家玛丽·比尔德教授表示。”这表明我们在多大程度上将自己的期望投射到了过去。” DNA分析是利用克里克研究所约1000个古代基因组库（来自过去4500年间生活在英国的人群）进行的更广泛祖先研究的一部分。性别判定是次要发现，研究团队最初计划进行测序用于祖先追溯，以了解该个体在英国青铜时代锡铜繁荣期中的遗传背景。 克里克研究所表示，详细研究预计将很快发表在科学期刊上。莱斯特大学研究人员（哈里斯、克雷林和索拉基）2022年对金工工具组的先前分析已经证明这些工具用于金属加工，但操作者的性别仍然未知。 更广泛的模式 阿普顿洛弗尔墓葬并非孤立案例。在整个欧洲，古代DNA研究正在系统性地推翻仅凭陪葬品做出的性别判定。因随葬武器而被认为为男性的维京战士。因丰富陪葬品而被认定的铜器时代伊比利亚墓葬”王子”，经基因确认女性。 “每次我们审视，都会发现女性担任了我们原以为专属男性的角色，”克里克研究所古代基因组学实验室高级组长蓬特斯·斯科格隆表示。”过去比我们所以为的更加复杂。” 那个曾经不是男人、而是女人的萨满，如今成为了这种复杂性的象征。 婷 翻译 来源 Devlin H. “Ancient DNA reveals Bronze Age shaman near Stonehenge was female.” The Guardian, July 14, 2026. Wiltshire Museum press release. “Upton Lovell Shaman: DNA analysis reveals sex of Bronze Age gold-worker.” July […]

美国正处于有史以来最大规模的环孢子虫病（cyclosporiasis）疫情之中。自2026年5月以来，34个州已报告至少1,645例经实验室确诊的环孢子虫（Cyclospora cayetanensis）感染病例，另有5,100多例正在调查中，潜在总数超过6,700例。141人（占确诊病例的9%）已住院治疗，尚无死亡报告。 这一数字较以往季节呈现显著攀升。2025年同期，全国仅报告249例，相差约6.6倍。 “疫情似乎逐年加重，”埃默里大学医学院分子寄生虫学家、曾领导CDC寄生虫监测团队的乔尔·巴拉特（Joel Barratt）表示。 密歇根州为疫情中心 密歇根州受灾最为严重，确诊病例约1,251例，约为该州年均病例数的25倍。门罗县（215例）、底特律／韦恩县（160例）和安娜堡／沃什特瑙县（159例）构成疫情核心区域。在密歇根州、俄亥俄州、西弗吉尼亚州和肯塔基州发现了一个集中的多州聚集性病例群，超过400例。 在对1,000多名患者进行访谈后，密歇根州卫生与公众服务部指出生菜和沙拉绿叶蔬菜是可能的传播载体。但尚未确定具体产品、品牌、种植者或供应商，CDC也警告称”尚未确认特定食品为源头”。 调查正在利用患者体内寄生虫分离株的全基因组测序，将病例与共同源头联系起来，并结合食品流通链的追溯调查。CDC和FDA均与各州卫生部门协调行动。 喜温的寄生虫 环孢子虫是一种微小的细胞内原生动物寄生虫，侵入小肠上皮细胞。感染通过摄入被含有孢子化环孢子虫卵囊的人类粪便污染的食物或水而发生。该病不会人传人，卵囊必须在22至32摄氏度（72至90华氏度）的环境中成熟（孢子化）一到两周后才具有传染性。 症状（大量水样腹泻、腹部绞痛、恶心、疲劳和体重减轻）通常在摄入后约一周出现。若不治疗，病程可持续数周至数月。标准治疗药物为甲氧苄啶-磺胺甲噁唑（Bactrim），该药已获FDA批准用于治疗环孢子虫病。 诊断需要进行特定的粪便检测，环孢子虫无法通过常规细菌粪便培养检出。CDC指出，环孢子虫病”经常被漏诊和漏报”，这意味着实际患病人数可能高于已确认的数字。从发病到病例报告通常有6周的延迟，这意味着随着6月和7月的病例逐步纳入统计，最终总数将大幅上升。 气候变化与分布范围扩大 此次疫情的规模引发了对气候变化在扩大寄生虫地理分布范围方面作用的关注。在美国，环孢子虫历来被视为热带病原体，主要与进口农产品相关。但2018年和2020年与美国国产农产品相关的疫情标志着转变，而当前的疫情强化了这一趋势。 “气温升高正在使该国部分地区形成更有利的条件，使寄生虫能够完成其生命周期，而这些地区之前无法存活，”巴拉特引用2025年发表在《可持续微生物学》（Rees and Threlfall）上的一项研究表示，该研究直接将气候变化与环孢子虫分布范围的扩大联系起来。 调查面临的挑战 CDC的应对能力因人员编制限制而复杂化。巴拉特指出，该机构的寄生虫监测团队因近期政府裁员而遭到削弱，”鼓励或迫使员工离职”。CDC未就人员编制直接置评，但表示”多个团队正在参与多州调查”。 清洗农产品并非可靠的防护手段：环孢子虫卵囊紧密附着在表面，FDA表示用水冲洗不可能完全有效。 调查还面临一个可能性，即看似单一的全国性疫情可能涉及多起独立的污染事件。CDC表示”没有确认证据表明存在单一多州疫情共享同一食物来源”，这意味着全国性的局面可能反映了好气候窗口期内同时发生的多起独立疫情。 来源 Kozlov M. “‘爆炸性腹泻’疫情席卷美国：研究人员如何追踪其源头。” Nature News，2026年7月16日。https://www.nature.com/articles/d41586-026-02225-w CDC健康警报网络咨询HAN-00531。2026年7月14日。 Rees & Threlfall。”气候变化与环孢子虫地理分布范围的扩大。” Sustainable Microbiology 2, qvaf019 (2025)。 婷 翻译

加州大学圣迭戈分校和庞培法布拉大学的研究人员发现，饥饿状态下的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）生物膜会通过单个出口弹射运动细胞，利用自生水凝胶膨胀1000倍产生机械力将细胞推出。 生物膜是包裹在自分泌基质中的细菌群落，以难以根除而闻名。它们覆盖医疗植入物、堵塞工业管道，并通过藏匿休眠细胞（治疗后重新定殖）来抵抗抗生素。 该机制于7月7日发表在《自然·微生物学》上。与主流模型（生物膜通过酶解基质均匀释放细胞）不同，这种”逃生舱”策略是局部的、各向异性的，且本质上是机械性的。 “当我们看到细胞通过单一通道涌出时，就知道发现了全新的东西，”加州大学圣迭戈分校分子生物学教授、论文通讯作者Gürol M. Süel说。 水凝胶驱动的喷射 在碳匮乏约16小时内，生物膜深处的运动细胞开始分泌聚-γ-谷氨酸（gamma-PGA）。这种聚合物可吸收高达其自重1000倍的水分。膨胀产生的渗透压足以通过生物膜外层的一条路径将细胞推向外部的过程，研究人员将其比作火山熔岩冲破火山口壁。 一旦弹出，释放的细胞便利用鞭毛游向更适宜的环境。关键在于，原始生物膜保持完整，条件改善后可以重新生长——这使得该机制成为一种赌注分散的生存策略，而非最后的崩解手段。 水凝胶对pH值的响应性提供了潜在的控制手段。在中性pH（7）下，gamma-PGA膨胀并驱动弹出。在酸性pH（4）下，它会收缩，从而关闭该机制。研究团队证明，基因过表达gamma-PGA会导致生物膜完全崩解，而破坏gamma-PGA合成途径（DeltacapBCAE）则完全消除了扩散行为。 意想不到的进化平行 这一发现具有显著的对称性：唯一已知的另一个利用gamma-PGA水凝胶进行机械弹射的生物系统是水母的刺细胞（刺丝囊）。发射刺胞动物”鱼叉”的相同化学反应，也将细菌从生物膜中发射出去。 “这是细菌和水母之间意想不到的机制平行，”Süel说。”大自然似乎趋同于用同一种水凝胶解决方案解决两个完全不同的问题。” 系统发育分析证实，芽孢杆菌属的gamma-PGA合成操纵子与刺胞动物依赖gamma-PGA的刺丝囊机制是独立进化的——这是分子水平上真正的趋同进化案例。 局限性与临床前景 这一发现作为不依赖传统抗生素的抗生物膜策略的潜在基础而受到关注。但这项工作仍处于实验阶段，仅在单一生物体（B. subtilis）的控制微流控腔室中得到验证。该机制是否能推广到与医院获得性感染最相关的医学重要病原体（如铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa或金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus）仍是未知数。 “这是最好的基础科学，”Süel强调。”我们已经确定了一种机制。临床应用即使到来，也还需要多年时间。” 强制生物膜破裂理论上可能将病原细胞释放到血液中，可能导致远处感染——这是论文未提及的风险，在任何治疗开发前都需要仔细评估。 尽管如此，这一发现开辟了生物膜研究的新前沿。由膨胀压力而非酶降解驱动的机械喷射性质，提供了一条潜在途径，可以在不触发通常导致细菌对抗生素产生耐药性的应激反应的情况下破坏生物膜。 “这些细菌进化出了关于何时留下、何时离开这一问题的异常优雅的解决方案，”Süel说。”理解这一解决方案最终可能帮助我们设计更好的方法来管理医学和工业中的生物膜。” 来源 Chou TKT, Dau-Martinez A, Vicens-Figueres J, 等. “Self-generated hydrogel ejects bacterial cells for localized biofilm dispersion.” Nature Microbiology (2026). DOI: 10.1038/s41564-026-02413-4 Vaz J. “Bacteria clusters can eject ‘escape pods’ to […]

诺贝尔奖得主乔治·帕里西使用Anthropic公司的Claude AI系统解决了堵塞理论中一个困扰了12年之久的数学难题，这是迄今为止AI辅助数学发现最具体的证明之一。 帕里西因在复杂系统方面的研究获得2021年诺贝尔物理学奖，他与罗马大学同事弗朗切斯科·赞波尼于7月1日在《统计力学杂志》上发表了这一证明。论文明确声明，该结果「若无与Claude的互动则无法获得」。 「这不是AI独自解决问题的案例，」赞波尼说。「这是研究人员与AI合作的案例，AI提出了一个想法，而人类认识到它是正确的。」 12年的缺口 堵塞转变——泡沫、沙子或颗粒等无序系统在密度增加时突然变硬的现象——是统计物理学中尚未解决的问题之一。在2014年的一篇里程碑式论文中，帕里西与合作者推导出了无限维中密集硬球的完整副本对称破缺（fullRSB）解。该解引入了三个临界指数——a、b和c——它们描述了物理量在堵塞点附近的行为。 两个标度关系已经建立。研究人员解析证明了b = (1+c)/2，而a + b = 1已通过大量模拟在数值上被观察到任意精度。但a + b = 1的解析证明仍然难以捉摸。这一缺失环节意味着理论家无法确认两种不同的堵塞方法——fullRSB框架和机械边际稳定性论点——在数学上是等价的。 「我们看不到前进的道路，而Claude看到了，」赞波尼说。 合作如何运作 帕里西首先指示Claude重现2014年CKPUZ论文中的数值计算——以确定AI能否处理数学领域。Claude成功了，赢得了一定程度的信任。帕里西随后要求AI尝试证明a + b = 1。 Claude返回了一个包含核心思想的LaTeX文件，该思想本质上是正确的，尽管初始输出包含需要人工修正的错误。经过大约40次迭代提示，研究人员和AI逐步完善了证明——人类识别和纠正错误，AI填补逻辑空白。 最终证明将标度指数与物理量联系起来：间隙指数alpha = a/b，力指数theta = (c-a)/(b-c)，以及均方位移指数kappa = c+1。证明a+b=1可导出独立的标度关系alpha = 1/(2+theta)和kappa = 2-2/(3+theta)，这些关系此前由EPFL的马蒂厄·维亚尔通过机械边际稳定性论点预测得出。 完整的对话记录已存放在Zenodo存储库中。 AI做了什么，以及没有做什么 论文的作者谨慎地区分了Claude的贡献与未贡献的部分。关系式a + b = 1并非新发现——它在数值上已被知晓了12年。AI帮助产生了证明，而非发现。而且AI的输出需要人类专业知识进行修正；论文指出该证明是「通过与Claude互动获得并由我们验证的」。 赞波尼承认，纯数学家最终也许能在没有AI帮助的情况下找到证明。新颖之处在于，Claude让非专业物理学家能够接触到他们通常专业知识范围之外的数学技巧。 「Claude高效地让我们即时访问了我们常规领域之外的庞大数学训练和形式技能库，」赞波尼告诉《生活科学》。 该证明还留下了几个未解决的问题。作者明确指出，他们没有证明fullRSB轮廓的存在性或唯一性、标度区域的严格推导，或从流中选择无节点分支。 更广泛的模式 这篇论文加入了越来越多的AI辅助数学成果名单。最近几个月，一个OpenAI模型据报道内部解决了一个80年之久的数学问题，研究人员也使用AI验证了一个获奖证明。但帕里西-赞波尼的合作因其透明度而脱颖而出——互动记录是公开的，论文对人与AI合作的叙述异常详细。 「这极大地改变了我对这些模型在理论物理学中能实现什么的看法，」赞波尼说。 来源 Parisi G, Zamponi F. 「Analytical […]

距离潜水事故导致当时42岁的基思·托马斯胸部以下完全瘫痪、失去运动和感觉近六年后，他现在可以自己进食、用杯子喝水，并感受到握手的压力。这一变化来自”双重神经 bypass”（DNB），一种同时恢复运动和感觉的混合脑机接口（BCI）神经假体。 由纽约范斯坦医学研究所的查德·布顿领导的团队于7月16日在《自然医学》杂志上发表了这一成果，这是BCI首次产生持久的神经恢复，在刺激关闭后仍持续数月。 “该领域一直在等待双向系统能够在人类身上发挥作用的证据，”范斯坦研究所教授兼先进工程副总裁布顿说。”我们现在有了这个证据。” 双重 bypass 的工作原理 DNB系统有两条并行通路。在运动侧，植入托马斯大脑的五个微电极阵列（共224个电极）——两个位于初级运动皮层（M1）用于读取运动意图，三个位于初级体感皮层（S1）用于传递触觉反馈——连接到一台运行长短期记忆（LSTM）递归神经网络的笔记本电脑。该网络将神经信号解码为四种手部状态（休息、张开、闭合、伸展），准确率达84.6%，仅使用128个M1通道中的10个通道，无需重新训练即可维持超过五个月。 深度强化学习智能体实时调节抓握力，实现精细操作。解码后的指令驱动颈椎经皮脊髓刺激贴片、前臂神经肌肉电刺激以及定制的3D打印主动矫形器。 在感觉侧，指尖和手掌的力传感器检测压力，皮层内微刺激将模式化的电脉冲传递到S1，产生触觉感知。团队称之为”皮层镜像”的新型干预手段，将在想象或实际接触过程中从S1记录的神经活动模式回放到同一区域，驱动神经可塑性和持久的感觉恢复。 测量结果 在35周的试验中，托马斯的右臂力量提高了86%，左臂力量提高了62%。他在保持对话的同时抓握蛋壳等中空精细物体的成功率达到87%。手腕恢复的触觉敏感度从单丝测试中的100克检测阈值降至10克。感觉改善在刺激停止后持续了两个多月。 在两年的随访中，手臂力量和感觉的改善仍然存在，表明是长期的神经可塑性变化而非暂时的辅助效果。 单病例研究，但需谨慎 该研究是一项单参与者、开放标签的可行性试验（N=1），专家警告说，结果可能无法推广到具有不同损伤水平或原因的其他个体。托马斯的特定损伤——潜水事故导致的完全C4感觉/C5运动四肢瘫痪——代表了一种特定的病变特征。 “该手术需要15小时的开颅手术，患者部分时间需保持清醒以确认电极位置，”范斯坦研究所的主要作者桑托什·钱德拉塞卡兰说。”这不是一个简单的手术。” 2023年3月8日，托马斯在纽约曼哈塞特的北岸大学医院手术中被唤醒，以提供实时反馈，确认电刺激在正确位置产生了感觉。由神经外科医生阿什什·梅塔领导的手术团队利用这一反馈在闭合前调整了电极位置。 《STAT新闻》采访的独立专家对实际可扩展性提出了质疑。DNB需要数月的术前MRI映射、大型手术团队以及持续的AI重新校准。一些最令人印象深刻的功能性结果——精细抓握、稳定自主进食——需要连接到实验室的计算机系统。在实验室外持续存在的改善则较为有限。 “这对一个人来说是非凡的结果，”一位匿名向《STAT》发言的专家说。”问题是能否为100人或1000人做到这一点。” 前进方向 范斯坦团队目前正在招募最多三名四肢瘫痪患者参与扩大试验。DNB技术在2024年被《时代》杂志评为”最佳发明名人堂”。该团队还在探索在卒中康复、多发性硬化症和创伤性脑损伤中的应用。 “大脑具有可塑性，”布顿说。”我们正在证明，只要给予正确输入和输出，它就能以我们认为不可能的方式重新连接。” 婷 翻译 Sources Chandrasekaran S, Wandelt SK, Jangam A, et al. “Double neural bypass restores volitional movement and tactile sensation in a person with tetraplegia.” Nature Medicine 32, 2591-2601 (2026). DOI: 10.1038/s41591-026-04498-0 Broderick […]