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几十年来，霸王龙的早期生活在化石记录中一直是一片空白。古生物学家对成年个体了解甚多：碎骨的咬合力、六吨的体重。但是，霸王龙宝宝长什么样？它们是微型的掠食者，还是脆弱的幼崽，在躲避危险中成长，直到体型足够大才能称霸一方？ Longrich及其同事发表在《生物学》期刊上的一项研究（2026年）已经开始回答这些问题。研究人员利用同步辐射显微CT扫描技术（一种以微米尺度透视化石骨骼内部的技术），分析了在一岁生日前死亡的霸王龙和蛇发异龙个体的骨骼遗骸。真正的故事并非一些媒体报道所渲染的”天生杀手”。更深刻的叙事写在骨骼的微观结构中：这是一个关于快速生长、高能量消耗以及优先考虑后代数量而非密集亲代抚育的繁殖策略的故事。 藏有秘密的骨骼 这些化石本身就是稀世珍宝。幼年暴龙骨骼在化石记录中极为罕见。幼年恐龙的骨骼薄而脆弱，很少能在埋藏和矿化过程中保存下来，而且它们体积小，难以发现。本研究的标本采集自北美晚白垩世地层，死亡时体重约2.5公斤，比成年家猫还小。但它们微小的体型掩盖了其微观结构中锁定的非凡信号。 研究团队使用同步辐射显微断层扫描技术，以远超传统CT扫描或组织学所能达到的分辨率对这些骨骼的内部结构进行成像。同步加速器将电子加速到接近光速，产生强烈的X射线束，穿透致密的化石材料而不破坏它。该技术可以在细胞水平上生成骨组织的三维重建，使科学家能够计数血管通道、测量骨骼沉积速率并检测肉眼无法看到的生长标志物。 扫描结果显示的情况令人震惊。幼崽骨骼中密集分布着血管通道，这些通道曾将血管输送到生长中的组织。这种高度血管化是极其快速骨骼沉积的标志。在现生动物中，高度血管化的骨骼与快速生长和高代谢活动相关。 更具说服力的是扫描没有发现的东西。研究人员在最年轻标本的皮质骨中没有观察到任何生长停滞线（LAG）。LAG是骨骼中的年轮，类似于树木年轮，在环境压力或季节性食物短缺期间生长减缓时形成。它们的不存在意味着这些动物在出生第一年没有经历显著的生长中断。它们全年都在快速持续地生长。 这一模式具有深远的意义。生长缓慢、久坐不动的幼崽会在骨骼中留下不同的印记：更少的血管通道，更大的生长增量间距，以及周期性的LAG。高度血管化、无LAG的骨骼指向活跃、高能量需求的动物，它们通过持续进食和频繁移动来维持快速生长。它们不是等待父母猎物残羹的被动食腐动物，也不是躲藏在灌木丛中的胆小鬼。它们是小型、快速生长的独立掠食者，从很小就开始自行捕猎或 scavenging。 繁殖的权衡 这正是该研究与更广泛的恐龙生活史问题联系起来的地方。在现生动物中，后代数量和每个后代获得的亲代投入之间存在一个众所周知的进化权衡。作为恐龙现存后代的鸟类，通常产少量卵并提供广泛的亲代照顾：孵卵、喂食和保护幼鸟直到它们离巢。另一个幸存的主龙类谱系，鳄类，会守护巢穴并将幼体带到水中，但之后很少提供喂食帮助。在已灭绝的恐龙中，策略范围几乎肯定是多样化的。 微观结构证据表明，霸王龙及其近亲倾向于”多卵、少照料”的一端。幼崽体型小（约2.5公斤，而成年体重为6,000至8,000公斤，比例超过2,500比1）与极其快速、不间断的生长相结合，表明这些动物在产卵上投入了大量资源，而非延长产后照顾。霸王龙母亲可能产下大量相对较小的蛋，一旦幼崽破壳而出，它们基本上就只能靠自己了。 这一发现与关于暴龙筑巢生物学的已知信息一致。虽然尚未发现确凿的霸王龙巢穴，但相关的暴龙超科恐龙，如蒙古的艾伯塔龙，似乎在开放式巢穴中产下细长的蛋，而没有许多现代鸟类所见的那种精心筑巢或孵卵行为。快速的生长率为这种低投资策略提供了独立的生理学证据。如果暴龙父母不喂养幼崽，那么幼崽必须长得足够快才能自己捕食，而它们的骨骼恰恰记录下了这种压力。 三维透视骨骼 这些发现背后的技术值得关注。传统的古组织学涉及切割化石骨骼的薄片并在显微镜下观察，这已成为一个多世纪以来的标准方法。但这种方法会损坏标本，并且只能捕捉到二维切片。同步辐射显微CT是非破坏性的：化石被扫描，而不是被切割。它产生可以任意旋转和切片的体积数据。像暴龙幼崽骨骼这样的稀有化石可以在不被破坏的情况下进行详尽研究。 该技术还能揭示以前看不见的结构。在暴龙幼崽中，同步辐射扫描以精致的细节显示了血管网络的三维排列：血管通道的分支模式、它们在骨壁中的密度变化，以及外皮质中生长停滞线的完全缺失。这些空间关系无法从传统的薄片中重建。 局限性与趋同 也存在局限性。幼崽标本的样本量仍然很小。暴龙幼崽并非常见的化石，这项研究依赖于少数保存完好但地理分布有限的发现。研究人员提醒说，他们的解释基于与现存鸟类和鳄类的比较，这可能无法捕捉到恐龙生理学的全部范围。而且，第一年没有LAG并不能排除季节性压力；它只是意味着这些压力没有使骨骼生长停止。 但证据的趋同性是令人信服的。相同的微观结构模式，高度血管化的骨骼、快速的持续生长以及相对于成体体型较小的幼崽体型，现在已在来自不同时代和地点的多种暴龙物种中得到记录。它开始看起来不像异常现象，而更像是暴龙生物学的一个基本特征。 归根结底，霸王龙宝宝的故事不在于它们是否可爱或可怕。而在于当以微米尺度检查时，它们的骨骼揭示了什么：一个为速度而校准的生活史策略。成长的速度。发育的速度。达到暴龙能够主宰其生态系统的体型所需的速度。 幼崽生来小而脆弱，对任何遇到它们的捕食者都毫无抵抗力。但它们的骨骼告诉我们，它们不会长时间保持矮小。骨骼中记录的快速、不间断的生长是一种适应，是一种进化上的回应，在这个世界里，快速成长是活到足以成为顶级捕食者的唯一可靠途径。这才是骨骼中更深层的故事。不是关于婴儿杀手，而是关于一个将所有赌注都押在速度上的物种。 参考文献： Longrich, N.R. et al. Hatchlings of Tyrannosaurus rex and the Evolution of Dinosaur Reproductive Strategies. Biology 15(13), 1090 (2026). DOI: 10.3390/biology15131090. 婷 翻译

几十年来，同一组有限的基因一直困扰着肿瘤学。TP53。KRAS。MYC。它们是人类癌症中最常见的突变驱动因子，却几乎完全超出传统医学的触及范围。制药化学家称它们为”不可成药”,,这些蛋白质缺乏小分子药物所需的深层结合口袋。你无法修复无法触及的东西。 现在，两个独立的研究团队从根本上颠覆了这个问题。他们没有试图用药物靶向突变蛋白，而是利用了一种奇特的细菌酶,,它能检测突变本身的遗传特征，然后从内部摧毁细胞。 这种酶就是Cas12a2，它是CRISPR家族的成员，但与使CRISPR闻名的基因编辑工具几乎毫无相似之处。与在编程DNA序列上进行单次精确切割的Cas9不同，Cas12a2做的事情要激进得多。一旦识别出目标,,一个特定的RNA分子,,它就会变成一个无差别的破坏者，撕碎细胞中所有DNA链，无论序列如何。结果类似于基因组战争：一种细胞无法存活的受控性摧毁。 “把它想象成一个分子杀伤开关，”犹他大学的生物化学家Yang Liu说，他领导了今年发表在《自然》杂志上的两项里程碑式研究之一。”我们谈论的是可编程化疗。” 从细菌免疫系统到癌症武器 Cas12a2最初在细菌中发现，作为古老免疫防御的一部分发挥作用。当病毒感染细菌细胞时，这种酶会被编程为识别病毒RNA。一旦检测到，它会发动毁灭性的反击：切断细胞自身的DNA，摧毁基因组，在病毒完成复制周期之前杀死细胞。这是焦土防御,,牺牲宿主以饿死入侵者。 Liu和她的同事们首次阐明了这一机制，并于2026年在《自然》杂志上发表了他们的发现（DOI: 10.1038/s41586-026-10738-7）。他们利用Francisella novicida细菌进行研究，表明Cas12a2的行为不像典型的CRISPR核酸酶。在结合目标RNA后，这种酶会发生戏剧性的构象变化，解锁第二个非特异性DNA切割结构域。在生化试验中，活化的Cas12a2在几分钟内就吞噬了质粒DNA、染色体DNA甚至合成DNA片段。 “一旦触发，就没有关闭开关，”Liu说。”细胞将会死亡。” 这种特性,,彻底、不可逆的破坏,,正是癌症疗法所需要的。 瞄准不可成药靶点 治疗逻辑非常巧妙。2026年相继发表在《自然》杂志上的两篇论文描述了研究人员如何重新编程Cas12a2，使其识别突变TP53和KRAS的RNA转录本,,这是肿瘤学中最臭名昭著的两个不可成药靶点。 TP53被称为”基因组守护者”，在约一半的人类癌症中发生突变。信号蛋白KRAS在几乎所有胰腺癌以及大部分肺癌和结直肠癌中都有突变。这两者几十年来一直让药物开发束手无策。例如，KRAS几乎是一个没有特征的光滑球体，没有明显的缝隙供药物抓住。即使是最近在KRAS G12C抑制剂上的突破,,首批攻克这一问题的药物,,也只涵盖一种突变类型，并且需要蛋白质处于特定的构象状态。 Cas12a2完全绕过了蛋白质。它不需要与突变蛋白结合。它不需要纠正突变基因。相反，它监听突变RNA,,携带从DNA到细胞蛋白质制造机制的遗传拼写错误的分子转录本。当酶检测到那个突变RNA时，它将其解释为归航信标并触发自我毁灭。 只表达野生型RNA的正常细胞则不受伤害。 第二篇《自然》论文由德国Akribion Therapeutics的研究人员领导（DOI: 10.1038/s41586-026-10466-y），证明基于Cas12a2的系统可以选择性杀死携带突变KRAS和TP53的人类细胞系和小鼠肿瘤模型中的癌细胞。该团队使用脂质纳米颗粒将Cas12a2基因及其引导RNA递送到癌细胞中。在小鼠研究中，单次注射使KRAS突变胰腺肿瘤在四周内缩小了70%以上，且正常组织中没有脱靶毒性。 坏主意的美妙之处 这种方法甚至吸引了未参与研究的科学家的注意。 “大自然到底是怎么想出这种把戏的？”荷兰癌症研究所的癌症生物学家Rene Bernards说。”不过，没关系。我们可以好好利用它。” 这句话捕捉到了本质。Cas12a2是一个生物学的怪胎,,一种进化出来不是为了仔细编辑基因、而是为了炸毁整个系统的CRISPR酶。在细菌中，它是最后手段的免疫反应。在癌症中，它是传递杀死信号的机制。 Akribion Therapeutics目前正在将这项技术推向临床。该公司的领先项目针对HPV阳性的头颈部癌症，这些癌症表达作为Cas12a2理想触发器的病毒RNA序列。由于病毒RNA对人类细胞完全陌生，治疗窗口很宽：携带HPV序列的癌细胞被摧毁，而健康细胞看不到任何东西来激活这种酶。Akribion预计在2030年前获得首批临床数据。 癌症药物发现的新哲学 Cas12a2策略代表了研究人员思考如何将不可成药靶点变成药物的更深层转变。传统方法,,以及过去40年中几乎所有失败的KRAS项目,,都试图阻断行为失常蛋白质的功能。这需要一个像钥匙配锁一样适合蛋白质表面的分子。如果锁没有钥匙孔，这种方法就会失败。 Cas12a2完全绕过了锁。它倾听细胞自身RNA流量中突变基因的低语，当听到错误信息时，它终结了倾听者。 “这是一种完全不同的哲学，”Liu说。”我们不是在试图修复癌细胞。我们是在利用它自身的身份作为归航信号。如果你是一个癌细胞，你制造的每一个RNA都在宣告你自己。而现在，我们有了一种酶，可以听到这个宣告并采取行动。” 同样的原理可以扩展到TP53和KRAS之外。任何产生独特RNA序列的突变,,任何具有特征性转录本的癌症,,都有可能成为靶点。挑战在于递送：将Cas12a2基因及其引导RNA输送到足够多的肿瘤细胞中，同时不引发针对细菌酶本身的免疫反应。 Liu的团队正在研究免疫原性更低、进入人类细胞效率更高的工程化变体。Akribion正在探索替代递送载体，包括腺相关病毒和工程化外泌体。两个团队都不期望首批临床数据能代表治愈。但概念验证是强大的。 “没有什么比死亡更不可成药了，”Bernards说。”如果Cas12a2能找到正确的细胞并完成其工作，蛋白质表面有多光滑都不重要。细胞消失了。那就是一种药物。” 参考文献 Zeng， Y.， 等. “Structural basis for RNA-guided DNA degradation by Cas12a2.” Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10738-7. Scholz， J.， 等. “Programmable […]

这是困扰移植医学的悖论：超过10.4万美国人排在肾移植等待名单上，而大约每三个捐赠肾脏中就有一个被丢弃。美国人听说的器官短缺是真实存在的，但在其内部隐藏着另一种更安静的短缺,,不是捐赠器官的稀缺，而是时间的稀缺。 每个从已故捐赠者体内取出的肾脏都面临无情的倒计时。放在约4摄氏度的冰上保存，器官移植后的存活时间大约只有24小时。此后，细胞损伤会累积到无法挽回的程度。时钟不会因恶劣天气、延误快递员行程的结冰高速公路、已忙于另一台手术的移植外科医生，或跨洲匹配器官与合适接受者的物流而暂停。时间一到，肾脏就被丢弃。 德州农工大学的一个研究团队现在展示了一种方法，将这个窗口从数小时延长到数天。在马修·鲍威尔·帕姆博士的领导下，该小组使用压力控制过冷装置将猪肾脏在零下4摄氏度下保存72小时，然后成功移植。肾脏不仅经受住了长期保存，其功能恢复速度也快于传统冰上保存的器官。研究结果于2026年6月在波士顿举行的美国移植大会上公布。 该装置本身非常实用。它使用标准的威斯康星大学保存液,,这种化学配方已在移植医学中获得批准并广泛使用,,并且不需要冷冻保护剂，这种类似防冻剂的化合物对大多数冷冻方案至关重要，但在器官库存储所需的浓度下对细胞有毒。没有冷冻保护剂不仅仅是技术细节。由于该装置使用已获得FDA批准的溶液工作，其通往临床使用的道路可能比需要新型药物的方法短得多。 与将肾脏完全冷冻不同，过冷是将温度降至溶液冰点以下，同时不允许冰晶形成。压力控制装置通过仔细调节储存室内的压力来维持这种不稳定状态。冰晶化,,冷冻过程中撕裂细胞的主要机制,,始终无法立足。结果是器官在悬浮动画中度过三天，然后准备好投入工作。 德州农工大学的实验将此与标准护理进行了对比。传统冰上保存24小时的肾脏与在过冷装置中保存72小时的肾脏并排移植。过冷肾脏在移植后恢复的标准测量指标上表现相当或更好，包括通过器官的血流量、尿量以及从血液中清除废物。在某些方面，它们的表现更好,,过冷肾脏显示出更少的组织损伤迹象，并且似乎更快地恢复正常功能。 这对移植的意义远远超出了更好的器官保存生物学。将保存时间从大约24小时延长到72小时，将器官分配的物流从紧急手术转变为计划程序。想想今天当一个捐赠肾脏可用时会发生什么。通过国家等待名单确定匹配对象。器官从捐赠医院紧急送往接受者的移植中心，通常通过包机医疗航班。整个链条,,采购、交叉配型、运输、接受者准备、手术,,必须压缩在一天之内。链条中任何一个环节的延迟都会使手术失败。 有了72小时的窗口，同样的物流变得根本不同。有时间完成复杂的组织配型以确保捐赠者和接受者之间的最佳匹配。有时间使用商业货运而非紧急医疗航班将器官运送到全国各地，从而大幅降低成本。移植团队有时间优化准备接受者,,稳定液体平衡、调整药物、确保手术室和外科医生在预定时间而非半夜可用。在将器官交给接受者之前，有时间进行额外的感染或恶性肿瘤筛查测试。 最后一点值得深思。捐赠肾脏被如此高比率丢弃的一个原因是谨慎。当器官来自感染风险不明确或癌症史不清晰的捐赠者时，24小时的窗口迫使做出二元决定：要么现在使用，要么失去它。没有时间进行额外检测。许多移植团队不愿冒这个险，于是放弃了这个器官。72小时的储存窗口改变了这种考量。样本可以送到实验室，结果可以返回，移植团队可以充满信心地继续。 丢弃问题的规模凸显了这一进展的紧迫性。根据联邦数据，从美国已故捐赠者中回收的肾脏大约每三个中就有一个最终未被移植。这意味着每年有数千个本可以挽救生命的器官被处理掉，主要原因是时间耗尽，或者团队在可用时间内无法充分评估而缺乏信心。与此同时，每天有17人在等待永远无法到来的肾脏中死去。 一家公司正在成立，将压力控制过冷装置商业化并推进到人体试验。创始人需要走通监管路径，但使用标准UW溶液消除了一个重要障碍。如果该装置在人类肾脏中的表现与在猪肾脏中的表现一样，其对移植医学的影响将难以估量。器官短缺不会消失，但寂静的短缺,,由冰和滴答作响时钟的极限所造成的那种短缺,,可能会大幅缩小。 24小时暴政的终结不仅仅能让肾脏存活更长时间。它将改变我们对器官的看法，从必须仓促运送的易腐烂货物，转变为可以像每个患者应得的那样，通过精心规划进行管理、测试、分配和部署的资源。 婷 翻译

几十年来，APOE基因一直是阿尔茨海默病风险最重要的遗传预测因子，但其机制一直顽固地不透明。携带一份APOE4变体的人面临晚发型阿尔茨海默病平均风险的三到四倍。携带两份的人面临八到十二倍的风险。更为罕见的APOE2变体则相反：它降低阿尔茨海默病风险，并与更长的寿命相关。 但直到现在，APOE2保护效应的生物学原因一直是一个黑箱。 巴克老龄化研究所的研究人员撬开了这个箱子。在《 aging Cell》发表的一项研究中，该团队表明，APOE2通过帮助神经元预防和修复DNA损伤以及抵抗细胞衰老（驱动晚年衰退的老化程序）来保护神经元。这一发现将一个主要的阿尔茨海默病风险基因与生物老化两个最基本的标志联系了起来。 具有遗传差异的神经元 APOE基因有三种常见变体。APOE3是中性的，也最常见。APOE4强烈增加阿尔茨海默病风险。APOE2很罕见，约5%至10%的人携带，似乎对阿尔茨海默病和一般的年龄相关认知衰退都有保护作用。 为了理解APOE2如何在细胞水平上工作，由Lisa M. Ellerby和共同第一作者Cristian Geronimo-Olvera领导的巴克研究所团队使用人类诱导多能干细胞创建了仅在APOE基因座不同的神经元。这种遗传上的严谨性至关重要：这意味着细胞之间的任何差异都可以追溯到APOE，并且仅追溯到APOE。 研究人员从这些干细胞中培养了两种类型的神经元。GABA能神经元（使用抑制性神经递质GABA）和谷氨酸能神经元（使用兴奋性神经递质谷氨酸）。两种类型在阿尔茨海默病中都受到影响，但它们可能对遗传风险因素有不同的反应。 APOE2在神经元内部的作用 差异在多个层面可见。APOE2神经元在基线和应激暴露后都显示出比同基因APOE3或APOE4神经元显著更少的DNA链断裂。DNA修复通路在APOE2 GABA能神经元中被强烈激活，可通过批量RNA测序和单细胞RNA测序检测到。 除了DNA损伤外，APOE2神经元显示出较低的细胞衰老标志物，细胞衰老是指细胞停止分裂并开始分泌损害周围组织的炎症信号的状态。在暴露于辐射或化疗药物多柔比星后，APOE2神经元的衰老标志物p16和CRYAB水平低于APOE4神经元。 在核结构层面，APOE2神经元具有较小的核仁（核内核糖体RNA制造的致密结构）。它们还显示出更好的异染色质（细胞读取机制较难访问的紧密包装DNA）保存，以及更高水平的Lamin A/C（一种维持核结构支架的蛋白质）。所有这些都是更健康的神经元老化的迹象。 “APOE2神经元不仅在基线时损伤较少，它们在受到压力时恢复得更快，”Geronimo-Olvera说。 可转移的益处 也许最令人惊讶的发现是APOE2的一些保护效应是可以转移的。当研究人员将重组APOE2蛋白添加到APOE4神经元时，辐射后的DNA损伤信号减少了。这表明APOE2的益处可能不仅限于自然携带该变体的人。如果保护机制可以作为蛋白质递送或被药物模拟，它可能有潜力帮助更庞大的APOE4携带者群体。 该团队在经基因工程改造携带人类APOE2、APOE3或APOE4的老年小鼠的大脑中验证了他们的发现。APOE2基因敲入小鼠显示出相同的核特征：更小的核仁、更高的Lamin A/C、海马体中更好的异染色质保存。这些模式与细胞实验相匹配。 连接两个领域的桥梁 这项研究将主要关注蛋白质如何处理脂质和与淀粉样β斑块相互作用的APOE领域与衰老生物学联系起来。DNA损伤在一生中在所有细胞中积累，而神经元特别脆弱，因为它们不分裂也不替换自己。细胞衰老现在被认为是许多年龄相关疾病的驱动因素，而不仅仅是神经退行性疾病。 “到目前为止，APOE领域主要关注脂质处理和淀粉样β生物学，”Ellerby说。”通过显示APOE等位基因也调节神经元如何防御其基因组，这项研究将主要的长寿基因与两个研究最活跃的衰老标志联系起来。” 下一步是什么 这些发现开辟了至少三条治疗途径。一是DNA修复增强剂，可能模仿或增强APOE2对基因组维护的影响。二是衰老细胞清除药物，选择性清除衰老细胞的化合物，已经在其他年龄相关疾病的早期人体试验中显示出前景。三是APOE2模拟化合物，旨在在APOE4携带者中再现保护效应的小分子或生物制剂。 每种方法都面临重大障碍，但APOE变体影响DNA修复和衰老这一基本见解为药物开发者提供了一个具体的目标，而不是一个没有机制的统计关联。 对于占人口约15%至25%、携带显著升高的阿尔茨海默病风险的APOE4携带者来说，问题是APOE2的保护作用是否可以封装和递送。巴克研究所的结果表明这可能是可能的，但从细胞机制到预防性疗法的路径是以年为单位而不是月来衡量的。 这项研究得到了美国国家老龄化研究所、Paul F. Glenn老龄化生物学中心、Hevolution基金会和CatalystX项目的支持。 参考文献： Ellerby, L.M., Geronimo-Olvera, C. et al. Aging Cell (2026). DOI：10.1111/acel.70494 婷 翻译

婷 翻译 对这两名男孩来说，输液前的生活意味着无休止的癫痫发作循环。每天数十次发作，急诊室就诊，药物能缓解风暴但从未真正阻止它们。其中一个年幼的男孩从未独立行走过一步。另一个眼看着自己的世界在抽搐中缩小，痉挛抹去了他已经达到的发育里程碑。 然后，一次专为他们打造的静脉注射治疗到来了。 如今，两名男孩已完全或几乎不再发作。其中一名男孩第一次独立走过了一个房间。这种治疗不像现有药物那样,,暴力压制广泛的神经回路来抑制癫痫，而是深入他们自身脑细胞的基因指令集，翻转了一个写错的句子。 这项由华盛顿大学希望神经疾病中心的研究人员于7月25日在《自然·医学》上报告的方法，是首个临床证明：基因疗法可以为患者的独特突变定制设计，并安全递送至人脑以治疗癫痫。它代表了医学对这类疾病认知的根本转变：不再是需要终身用药管理的病症，而是需要在源头纠正的基因拼写错误。 分子层面的手术精度 这两名男孩携带SCN2A基因突变，该基因编码一种在神经元表面形成钠通道的蛋白质。钠通道如同分子大门，打开和关闭以控制带电离子流入细胞。当神经元放电时，这些通道打开；当它们关闭时，细胞重置。在这两名男孩中，突变使一个SCN2A基因拷贝过度活跃。通道打开时间过长，钠离子涌入神经元，使其不受控制地放电，结果是大脑陷入癫痫发作活动的循环。 大多数癫痫药物通过抑制整个大脑的兴奋性起作用。它们是钝器，影响每一个神经元、每一个钠通道、每一个突触。患者常忍受从嗜睡、头晕到认知迟缓和情绪紊乱等各种副作用，许多人从未实现完全控制发作。对于困扰这些男孩的严重发育性和癫痫性脑病，标准治疗常常完全失败。 华盛顿大学团队走了一条不同的路。他们没有寻找能广泛抑制神经放电的分子，而是设计了一种只靶向过度活跃的SCN2A拷贝的基因沉默剂。人类继承每个基因的两个拷贝，一个来自父亲，一个来自母亲。在这些男孩中，一个拷贝是健康的，另一个携带导致癫痫发作的突变。该疗法使用无害的腺相关病毒载体递送短发夹RNA，特异性识别并降解突变基因拷贝产生的信使RNA，同时不触碰健康拷贝。 这是基因手术，而非药理学。不健康的拷贝被关闭，好的拷贝继续产生正常的钠通道。导致癫痫发作的失衡被纠正，大脑的其他部分不受干扰。 “我们正在从一刀切的方法转向真正个性化的策略，”与希望神经疾病中心有关联的研究首席研究员表示。”我们不是广泛治疗癫痫发作的症状，而是在每个患者个体的DNA水平上治疗病因。” 首个人体概念验证 该疗法在两名SCN2A功能获得性突变且对常规抗癫痫药物无反应的儿童中进行了测试。两人均接受了单次静脉输注定制设计的载体。治疗耐受性良好，研究期间未报告严重不良事件。 两名男孩的癫痫发作频率均显著下降。其中一人实现了近乎完全无发作。另一人虽经多年物理治疗却从未能独立行走，治疗后首次在无辅助下迈出了脚步。这一运动里程碑不仅仅是临床测量值，而是那种能够改变一个家庭日常生活的变化。 这些结果仍是初步的。两名患者数量很少，长期持久性和安全性需要在更大规模的试验中确定。但这项研究的目的从来不是在大范围人群中证明疗效，而是要证明这一概念可行：针对特定人类突变设计、制造并递送至大脑的定制基因疗法能够产生可衡量的临床获益。 这一门槛现已跨越。 “这是一个里程碑，”研究人员写道，”证明个性化基因组医学可以应用于严重癫痫，这些患者的突变个体罕见但总体破坏性巨大。” 理念的转变 这项工作的意义超越了SCN2A。有数百个基因与癫痫相关，许多通过类似于这些男孩的功能获得机制导致疾病。每个突变都很罕见，有时是单个患者或家庭所独有。传统的药物开发模式要求大量患有相同疾病的人群来证明将疗法推向市场的成本合理性，无法解决这些基因异常者的问题,,他们被遗忘了。 个性化基因治疗颠覆了这一等式。如果你能对患者基因组进行测序，识别致病变异，并设计针对该变异的沉默构建体，那么治疗就不再受有多少其他人共享相同诊断的限制。患者成为自己的临床试验。 这就是这项工作的核心范式转变。几十年来，癫痫治疗遵循着一条熟悉的路径：试一种药，再试另一种，添加第三种，考虑手术切除癫痫灶，然后接受某些患者无论如何都无效的现实。本文所展示的方法将癫痫重新定义为需要分子层面修复的基因问题，而非需要药理学管理的电路紊乱。 技术障碍仍然巨大。每种定制疗法都必须经过设计、细胞模型测试、在良好生产规范条件下制造，并在到达患者前进行安全性评估。时间和成本不容忽视。但华盛顿大学团队已证明这一流程是可行的，而回报,,以孩子第一次独立行走来衡量,,很难反驳。 未来展望 研究人员已计划将该方法扩展到其他癫痫基因以及更多SCN2A突变患者。更长期的随访对于确定疗效是否持续以及是否会出现迟发性副作用至关重要。该技术也为治疗由单基因过度活跃引起的其他神经系统疾病打开了大门，从某些形式的帕金森病到遗传性运动障碍。 但这项研究最直接的教训很简单。两个患有毁灭性疾病、被传统医学视为难治的男孩，接受了为其独特生物学构建的疗法，然后好转了。其中一个走了起来。 这就是那种能改变整个领域格局的结果。癫痫个性化基因治疗的时代已经开启。 参考文献： Kim-McManus, O. et al. Nature Medicine (2026). DOI： 10.1038/s41591-026-04527-y

能够完成这项工作的量子计算机将不会看起来像Google、IBM或Quantinuum正在建造的那些。它们不会是通用机器。它们将从底层开始为特定任务而架构，而这种哲学上的差异可能是当今量子计算中最重要的思想。 经典极限 经典计算机面临一个基本的扩展问题。N个粒子的量子系统需要一个以2^N增长的希尔伯特空间。存储50个相互作用粒子的完整量子状态需要PB级的经典内存。对于100个粒子，需求变得天文数字。粒子物理学家关心的问题涉及远远超过100个自由度。 当前的方法如格点QCD将时空离散化到网格上，并通过大规模蒙特卡洛模拟计算可观测量。这些方法产生了显著的结果，但它们在实时动力学、非平衡过程以及依赖于完整量子态的现象方面存在困难。量子计算机在与它们模拟的系统相同的定律支配的量子比特上运行，避免了这种指数级爆炸。一台50量子比特的机器原则上可以表示一个在经典计算机上需要PB级内存的状态。 通用陷阱 量子计算中的主流叙事是通用性：经过误差校正的通用处理器可以运行任何量子算法。这是一种以经典计算机为模型的愿景。但物理学界越来越怀疑这是否是他们问题的正确路径。 一台通用量子计算机需要每个逻辑量子比特数千个物理量子比特来进行误差校正，需要通用门集，并且需要在所有操作中保持极低的错误率。每增加一个通用性都使机器更难建造。詹金森的工作提出了一种替代方案：设计一台专门用于模拟因果量子场论的量子计算机。你可以针对目标理论的对称性和相互作用进行优化，接受受限的门集，并优先考虑与问题匹配的连接模式。 这与AI范式相反，在AI范式中，更大的通用模型吸收了所有任务。在粒子物理学的量子模拟中，规模是不够的。一台更大的通用量子计算机可能比一台更小的专用计算机更差，因为物理学与机器原生操作之间的映射会引入来自翻译层和从未为当前方程设计的电路编译的开销。 作为设计原则的因果性 这正是詹金森的因果形式化与硬件设计直接相关的地方。标准量子场论是用费曼图和时间顺序微扰理论来表述的，这种框架在厚厚的数学机制中模糊了因果性。詹金森的方法在概率层面而非振幅层面运作，它自然地产生延迟传播子，只允许影响向前传播的数学对象。 与量子计算的关联是微妙但强大的。量子场论的显式因果表述可能更自然地映射到量子计算机的操作上，因为理论和机器都尊重相同的时间箭头。在传统表述中，模拟粒子散射过程需要构建完整的时间演化算子，然后投影到最终状态。在因果形式化中，计算围绕相互作用的因果顺序进行结构化，这正是量子电路的工作方式：操作按顺序发生，每个门作用于量子比特，信息向前流动。 如果这种联系成立，那就意味着物理理论的结构和模拟机器的结构是对齐的。这种对齐是罕见且有价值的。这就像是将一部小说翻译成一种没有”时间”一词的语言，与用因果性本身就是语法的语言来写小说之间的区别。 詹金森和他的合作者已经证明，这种因果形式化再现了粒子散射和安鲁效应（一个加速观察者会将空旷空间感知为温暖粒子浴的预测）的已知结果。下一步是确定该形式化所需的计算原语，然后询问原生实现这些原语的量子处理器会是什么样子。 理论与时空交汇处 这种方法最雄心勃勃的应用之一位于量子信息论与广义相对论之间的边界。几十年来，物理学家一直在努力理解当量子力学和引力被迫共存时会发生什么。这种张力的最著名症状是黑洞信息悖论，它询问当物质落入黑洞并且黑洞随后通过霍金辐射蒸发时，信息是否丢失。 量子信息论为以数学精度提出这些问题提供了一种语言。纠缠熵、互信息和量子误差校正的概念已被证明对于理解时空本身的结构非常有用。时空可能从一个更基本的量子系统的纠缠结构中涌现的想法，被称为ER=EPR猜想及其变体，是现代理论物理学中最具挑衅性的想法之一。 实验上测试这些想法几乎是不可能的。黑洞很遥远，量子引力效应很微小，探测普朗克尺度所需的能量超出了任何人造加速器的能力。但是，一台被架构用于模拟弯曲时空上量子场论（包括黑洞几何结构的因果结构）的量子计算机，可以作为一个实验室，用于那些否则将纯属数学的想法。 詹金森的论文已经朝这个方向迈出了一步，回顾了在史瓦西度规（非旋转黑洞的最简单模型）中各种轨迹上的粒子探测器的响应。一台专用量子模拟器可以将这种分析扩展到远超出解析可处理的范围，探索动态时空、奇点附近以及存在视界的情况下的量子场行为。 前路 用于粒子物理学的特定架构量子计算的愿景仍处于早期阶段。还没有人建造过一个围绕因果量子场论从零开始设计的量子处理器。数学形式化与工程现实之间的鸿沟是巨大的，涵盖了量子比特技术、误差缓解、门保真度以及需要模拟的自由度数量等问题。 但方向是明确的，它代表了对量子计算机用途的根本性重新思考。它们不仅仅是更快的经典计算机。它们不是有朝一日将取代所有现有硬件的通用问题解决者。它们是可以被调整以模仿其他物理系统的物理系统，而对于给定问题最强大的量子计算机，很可能是其架构呼应了该问题结构的计算机。 对于粒子物理学来说，这意味着建造说因果性语言、粒子相互作用语言、时空几何语言的机器。这意味着接受一台针对模拟夸克禁闭优化的量子计算机可能对运行RSA加密毫无用处，而这并非失败。这是一个特性。 在AI世界中，口号一直是：无限扩展的通用模型将把所有任务吸收到自身中。量子世界讲述了一个不同的故事。在这里，架构就是命运。最终能够从第一原理模拟质子的机器不会是一个通用神谕。它将是一个精细调谐的仪器，像CERN的粒子探测器一样精心设计，而它的设计将编码它注定要发现的物理学。 婷 翻译

一代人以来最重要的食品政策立法于2026年7月24日通过了参议院卫生、教育、劳工和养老金委员会的审议，其两党投票结果甚至令资深国会观察人士感到意外。2026年《儿童糖尿病减少法案》（S.5026）不会禁止任何食品，不会对任何成分征税，也不会强制规定份量或配方。它所做的事情可以说更为激进：它迫使食品公司在其销售的每一个包装正面，以清晰且显著的方式说出真相。 该法案由参议员桑德斯与众议员唐·拜尔（民主党，弗吉尼亚州）、斯科特·彼得斯（民主党，加利福尼亚州）和迈克·劳勒（共和党，纽约州）共同提出，要求在加糖饮料、含高甜度甜味剂食品、超加工食品以及高添加糖、高饱和脂肪或高钠产品上标注警示标签。这些产品将被禁止面向儿童投放广告。美国国立卫生研究院（NIH）将获得新资金用于研究超加工食品的健康影响，而美国疾病控制与预防中心（CDC）将启动一项全国性的公共教育宣传活动。 该法案核心的政策机制出奇地简单。这是一项信息强制令，要求生产者在销售点以消费者无法轻易忽视的标准化格式披露其产品的特定事实。从公共卫生角度来看，这与要求美国香烟包装上印有警示标签的逻辑相同。从经济角度来看，这是对经济学家所称的”信息不对称”的纠正，即食品制造商相对于缺乏时间、专业知识或注意力来解读配料表和营养成分表的消费者所拥有的结构性优势。 标签系统的设计 该法案规定了四类强制性警告，每一类都有必须在包装正面显示的特定措辞。加糖饮料将印有：”饮用含添加糖的饮料可能导致肥胖、2型糖尿病和蛀牙。不建议儿童饮用。”含高甜度甜味剂的食品将警告：”含有高甜度甜味剂。不建议儿童食用。”超加工食品将注明：”食用超加工食品和饮料可能导致体重增加，从而增加肥胖和2型糖尿病的风险。”而高添加糖、高饱和脂肪或高钠产品将带有简单的营养成分标签：”高[营养成分名称]。” 视觉设计要求同样具体。每个标签必须出现在矩形边框或八角形（这种形状在智利、墨西哥和其他采用包装正面警示系统的国家产生了强烈效果）内。标签必须占据包装正面的至少5%，使制造商无法将其缩小到不可见。 警示标签与其他所有方式的区别 要理解为什么该法案代表了对过去食品政策的背离，需要看看此前的做法。几十年来，食品行业一直倾向于由其控制的自愿标签系统。最常见的是多国食品公司自愿采用的”每日指南摄入量”（GDA）标签。GDA标签按份量列出卡路里、脂肪、糖和盐占每日摄入量的百分比。它们看起来信息丰富，但它们是围绕一个几乎不适合实际美国人的2000卡路里饮食设计的，并且完全将认知负担放在消费者身上，让他们自行判断14克饱和脂肪是多还是少。 该行业还采用了自愿性的”健康”标识，这是食品生产商可以将其应用于符合协商营养标准的产品的一种标志。不符合条件的产品则完全没有标记，消费者无法区分勉强未达标的产品和本质上属于糖果类的产品。 警示标签颠覆了这一逻辑。它们不是用自愿性徽章来奖励好的产品，而是用强制性信号来标记有问题的产品。不对称性发生了转变。什么都不做的制造商会在货架上留下警示标签。移除它的唯一方法是将产品配方调整到警告阈值以下，这正是智利在2016年采用八角形警告系统后发生的情况。发表在《柳叶刀》和《公共科学图书馆·医学》上的研究发现，智利消费者减少了对标有标签产品的购买，而食品公司则对数千种产品进行了重新配方，以避免携带这些标记。 法案所解决问题的规模 S.5026的公共卫生依据建立在连食品行业都难以质疑的数据之上。超过21%的美国儿童现在患有肥胖症。每五名儿童中就有一人有发展为2型糖尿病的风险。在青少年中，每三人中就有一人的血糖水平符合前糖尿病的标准。CDC预测，如果不进行干预，年轻人中2型糖尿病的患病率在未来40年内可能增加近700%。 在这些统计数据的背后，是食品系统精心设计的一种饮食现实。超加工食品，即由精制物质和添加剂制成的工业配方产品，几乎不含完整食品成分，约占美国成年人消耗卡路里的55%，在儿童中所占比例更高。这些产品是为适口性和货架稳定性而设计的，而非为了代谢健康。 超加工食品消费与慢性疾病之间的联系是营养流行病学中最有力的发现之一。2019年NIH一项具有里程碑意义的随机对照试验发现，与卡路里、糖、脂肪和纤维相匹配的全食品饮食相比，超加工饮食的人每天多摄入约500卡路里，并相应地增加了体重。随后的观察性研究将高超加工食品摄入与心血管疾病、2型糖尿病、某些癌症和全因死亡风险的增加联系起来。 政治格局与MAHA因素 这样一项范围广泛的法案在两党投票中通过委员会审议，反映了政治格局的转变。食品行业仍然是一股强大的游说力量——美国食品杂货制造商协会、美国饮料协会及其盟友贸易团体已花费数千万美元反对警示标签立法。但”让美国再次健康”（MAHA）运动在两大政党中都获得了影响力，为十年前在政治上不可想象的干预措施创造了空间。 MAHA的诉求吸引了进步派公共卫生倡导者和关注儿童慢性疾病的保守派家长的支持。该运动将包装正面标签列为其标志性议题之一，认为家长应该在不解读配料表或安装第三方应用程序的情况下，在杂货店获得清晰的信息。这一联盟消除了警示标签代表政府过度干预的论点，将辩论重新聚焦于透明度和家长权利。 下一步走向 该法案现在将提交参议院全体会议审议。如果获得通过，众议院需要审议相应的配套立法，随后将由协商委员会协调分歧。7月24日的委员会投票表明该法案势头正盛。 各项规定将在数年内分阶段实施，给制造商时间重新设计包装和调整产品配方。广告禁令将单独生效，联邦贸易委员会（FTC）将有权对电视、数字平台和校内广告中向儿童营销标注食品的行为实施限制。 批评者认为，仅靠警示标签无法解决肥胖和糖尿病危机，他们是对的。标签在边缘层面而非根本上改变行为。它们没有解决食品荒漠、新鲜农产品的成本、食品供应的集中化，以及推动制造商走向廉价、超适口配方的结构性激励问题。但同样的论点也曾被用来反对香烟警示标签。香烟警示标签并没有消除吸烟，但配合税收、广告限制和戒烟计划，它确实促进了吸烟率的持续下降。 警示标签所做的是恢复现代食品系统所失去的一部分信息平衡。它们在三秒钟内告诉购物者，原本需要三十秒的营养学培训才能解读的配料表信息。它们创建了一个公共记录——在货架上可见，在社交媒体上可分享，在新闻中可报道——记录了哪些产品带有制造商宁愿保持隐晦的风险。它们为其余的政策机构——FDA、CDC、NIH、各州卫生部门——提供了一个可以依赖的基础。 2026年《儿童糖尿病减少法案》并不假装一包薯片上的标签就能逆转一代人的代谢损伤。但它标志着美国第一次认真地尝试为对其所售产品诚实的食品系统建设信息基础设施。仅此一点，就是一个值得关注的警告弹。 婷 翻译

物理定律不在乎尺度大小。描述水滴从叶面落下的方程，同样可以描述横扫大陆的雷暴。尺度改变，物理不变。这一被称为尺度不变性的原理，在距离地球2.25亿公里（1.4亿英里）的远方，借助NASA已故的伟大MAVEN探测器之力，得到了又一场壮观的新验证。 本月发表在《自然·通讯》上的一项研究中，由加州大学伯克利分校空间科学实验室的许少遂领导的团队报告称，驱动地球极光的同一种磁力引擎，传奇的邓吉循环，也在火星上运行。它并非像在地球上那样以行星尺度运行，而是在散布于火星南半球数十个微型竞技场中运行，每个竞技场的规模相当于一个小国家，而非整个星球。 这一发现改写了科学家们对火星极光的认知。它还表明，只要有恒星风遇到磁场的地方，无论该磁场包裹的是整个行星还是仅仅一片古老地壳，邓吉循环都可能是一种普遍现象。 全尺度邓吉循环 要理解MAVEN发现了什么，首先需要了解地球如何产生自己的光之秀。邓吉循环以1961年提出该理论的英国物理学家詹姆斯·邓吉命名，描述了太阳风（一股持续从太阳吹出的带电粒子流）与行星磁场之间的相互作用。 在地球上，太阳风在昼侧压缩磁场，将其拉伸成夜侧的一条长磁尾。该磁尾两侧的磁力线啪地合拢并重新连接。这向磁尾注入能量，加速电子沿螺旋路径下降至高层大气，在那里与氧和氮碰撞，产生北极光和南极光。 在MAVEN的最终篇章之前，这一过程被认为在地球类行星中基本上为地球所独有。 火星与磁场的幽灵 现今的火星没有全球性磁场。其液态铁核在数十亿年前冷却并凝固，关闭了曾经产生保护性磁层的内部发电机。但该发电机留下了一个幽灵。 大约40亿年前，当发电机仍活跃时，它磁化了火星地壳的大片区域。当发电机停止后，这些区域仍然保留了磁性印记，就像磁铁移除后冻结的铁屑。其结果是在南半球形成了一片地壳磁异常拼图，产生微弱但可测量的磁场，一直延伸到太空。 “火星地壳磁场形成了局部的、可以称之为微型磁层的结构，”许少遂解释道。”它们彼此并不相连。每一个都是自己小小的磁保护气泡，可能从地表向上延伸数百公里。” 多年来，行星科学家知道这些微型磁层能够产生极光。哈勃空间望远镜和火星快车号都探测到来自南部高地的紫外极光光芒。但这些光芒背后的机制仍不确定。磁重联是一个候选机制，但此前没有人能够证明它特别遵循了邓吉循环。 “我们知道火星上存在磁重联，但没有预料到它会像邓吉循环一样，”许少遂说。 MAVEN的最后馈赠 答案来自一艘早已超出预期寿命多年的航天器。MAVEN（火星大气与挥发物演化探测器）于2014年9月抵达火星。其主要任务是研究火星大气如何逃逸到太空，帮助科学家理解火星如何从一个温暖、湿润的世界转变为今天寒冷沙漠的过程。 MAVEN携带了一套为此类工作设计的仪器：用于测量磁场的磁通门磁力仪，用于追踪入射电子的太阳风电子分析仪，以及用于测量离子能量和组成的超热与热离子组成仪器（简称STATIC）。这些仪器共同为许少遂团队提供了诊断正在进行的重联过程所需的一切。 通过分析MAVEN多次飞越南半球地壳磁场上空的数据，该团队观测到了微型邓吉型重联的特征。太阳风磁力线接近火星，遇到局部的局地壳磁场，并与之重联。重联将能量注入每个地壳区域下游的微型磁尾，加速电子降落到稀薄的火星大气中，产生局域极光。 整个过程几乎精确地反映了地球的邓吉循环，但尺度压缩了三个数量级。地球的磁尾在行星后方延伸数十万公里，而火星上一个地壳磁场区域后方的微型磁尾可能仅延伸数百公里。地球的极光椭圆覆盖整个大陆，而火星的邓吉循环极光是局域的光芒，对于一个假想的火星天空观测者来说，它们将呈现为南半球天空中的孤立光斑。 普适机制 这一发现的意义远远超出火星本身。如果邓吉循环在地壳磁场上以亚行星尺度运行，那么它很可能在任何恒星风遇到任意大小磁障碍的地方运行。这包括像木卫三这样拥有自身固有磁场的卫星。还可能包括系外行星系统，在那里恒星风与行星磁场之间的相互作用很难直接观测，但现在可能变得更容易预测。 “这个过程在如此不同的尺度上运行，告诉我们关于磁重联如何运作的一些根本性东西，”许少遂说。”它不是行星现象。它是一种等离子体现象，在任何条件合适的地方都会发生。” 邓吉循环的普适性也有助于解释多年来困扰火星研究者的一个谜题。航天器此前曾在火星探测到极光，但时间和地点并不总是与简单的粒子沉降模型一致。新的结果表明，火星上同时存在多种极光机制。一些极光来自直接的电子撞击。另一些则遵循邓吉循环，来自重联驱动的加速，其时间取决于地壳磁场和太阳风的局部走向，一个不断变化的组合。 MAVEN的遗产 《自然·通讯》上的这篇论文是MAVEN最后几项重大发现之一。该探测器于2025年12月与地球失去联系，此前已在轨运行超过11年，几乎是其计划任务寿命的三倍。NASA于2026年6月宣布该任务结束。但MAVEN在过去十多年中收集的数据仍在不断产生新的科学成果。 “这是一个非凡的成果，改变了我们对火星极光的看法，也是理解尽管受相同基本物理规律支配，为何火星与地球演化如此不同的又一步重要进展，”科罗拉多大学博尔德分校MAVEN首席研究员香农·库里说。 这一演化问题是MAVEN所做一切工作背后更深层的背景。地球和火星起始于相似的原材料：两者都在内太阳系形成，两者在早期历史中都有液态水，两者都受到相同太阳风的影响。但地球保留了其磁场、大气和海洋，而火星则失去了全部三者。这一发现为这个谜题增添了新的一块，显示即使是部分、局域的磁场也足以以与完整行星磁场相同的基本方式与太阳风相互作用。两个世界之间的差异不是种类上的，而是程度上的。 噪声中的模式 在物理学中，尺度不变性往往指向更深的真理。当相同的方程支配着规模截然不同的现象时，这通常意味着这些方程捕捉到了某种本质。邓吉循环在地球上以行星尺度运行、在火星上以微型磁层尺度运行，表明磁重联是那些本质过程之一，对于恒星与行星之间的相互作用，其基础性如同引力之于天体运动本身。 火星人不会看到绿色和红色的光帘在天空中舞动。他们的大气太稀薄，成分也大不相同。但如果有人站在晴朗的火星夜晚的南部高地上，在恰当的时刻仰望天空，他们会看到一片光辉，一个局域的、不断演化的紫外光斑，由与照亮地球天空的同一台无形引擎驱动。 尺度改变，物理不变。MAVEN花了11年时间来证明这一点，而凭借这最后的发现，它离开时让行星科学变得更加丰富。 婷 翻译

20世纪70年代，美国各地医院的产房里出现了一种无声而可怕的模式，新生儿陆续感染单纯疱疹病毒（HSV），后果往往致命。数十年来，医生们对传播途径感到困惑：大多数病例中，病毒并非在分娩过程中由母亲传给婴儿。一定有其他原因。 破解这一谜团的人是伯纳德·罗伊兹曼（Bernard Roizman），芝加哥大学的病毒学家。他用20年时间在分子层面拆解单纯疱疹病毒，绘制其基因组图谱，纯化其DNA，在很少有科学家相信这一切能够实现的年代。他的发现为医学带来了一门全新的学科，分子流行病学，并挽救了无数婴儿的生命。 罗伊兹曼，科学博士，芝加哥大学约瑟夫·雷根斯坦杰出服务荣誉教授，于2026年4月13日在芝加哥去世，享年96岁。他重塑了病毒学，将其从一门描述性科学转变为分子科学。但在他的所有成就中，最能体现其遗产的，或许是他将一项发现从实验室带进医院的那一刻。 指纹 分子流行病学的核心理念简洁而优雅。罗伊兹曼及其团队发现，单纯疱疹病毒的基因序列在非亲属个体之间存在显著差异，但在被感染的相关个体之间几乎完全相同。换言之，每一株HSV都携带独特的遗传签名，这一签名会完整地从一名感染者传递给下一名感染者。这些，实际上就是遗传指纹。 如今，利用病原体遗传学追踪传播路径已成为常规做法。我们在COVID-19大流行期间实时见证了这项技术的应用。基因组流行病学如今已是公共卫生领域的标准工具。但在罗伊兹曼首次描述这一现象时，它堪称革命性，他为传染病调查人员提供了一种以法医学精度追踪病毒从一个人宿主传播到另一个人宿主的方法。 而他心中恰好有一个具体的问题等待着这项技术。 产房调查 罗伊兹曼利用他的遗传指纹技术，分析了医院产房中感染新生儿的HSV分离株。结果令人不安：导致不同婴儿发病的病毒毒株并非来自他们的母亲。这些毒株彼此完全相同，暗示存在一个共同的、非母体的传播源。 罪魁祸首是医院工作人员。罗伊兹曼证明，护士在不经意间通过双手将病毒从一名婴儿携带给另一名婴儿，仅仅因为在接触不同患者之间没有彻底洗手。 他的研究结果发表于《新英格兰医学杂志》，直接推动了医院感染控制措施的改革。手部卫生规程得到强化，员工培训计划得以实施。其结果是，院内新生儿HSV感染率显著下降，这是一场实实在在的公共卫生胜利，直接源于一项基础病毒学研究。 罗伊兹曼没有研发药物，也没有测试疫苗。他完成了一件更难且更重要的任务：用无可辩驳的分子证据推动行为改变。他将实验台与病床连接起来，婴儿因此得以存活。 HSV生物学的奠基人 分子流行病学工作虽意义重大，却仅代表罗伊兹曼长达70年职业生涯中的一个篇章。他首先也是最重要的，是全世界研究单纯疱疹病毒的最高权威，HSV是一种复杂的DNA病毒，感染了绝大多数人类种群，并在神经系统中建立终身潜伏。 20世纪50年代末，当罗伊兹曼进入这一领域时，人们对HSV的分子生物学几乎一无所知。他率先开创了纯化HSV DNA及表征其独特结构的方法。随后，他绘制了整个病毒基因组的图谱，并定义了其84个基因中许多基因的功能。他还揭示了病毒如何劫持宿主细胞机器，这一过程对理解病毒病理学和潜在的治疗干预都至关重要。在他鉴定的基因中，有一个编码了一种酶，该酶后来成为抗病毒药物的靶点。 格伦·兰德尔（Glenn Randall）曾是罗伊兹曼的研究生，现任芝加哥大学微生物学教授。他告诉《柳叶刀》杂志：”他兼具强烈的好奇心与原创性。衡量一位伟大科学家的标准，是看他们在本领域之外的影响力。就伯纳德而言，这包括分子流行病学、大型基因组操作以及溶瘤治疗。” 在职业生涯后期，罗伊兹曼将病毒本身转化为治疗工具。他改造了HSV，去除了其损害中枢神经系统的能力，同时保留了选择性感染并摧毁癌细胞的能力。这些改造后的病毒成为溶瘤病毒疗法的基础，该癌症治疗领域目前正在临床试验中接受检验。罗伊兹曼还证明，改造后的HSV可作为载体将外源基因输送到细胞中，从而推动了基因治疗的前景。 从难民到雷根斯坦教授 罗伊兹曼通往科学巅峰的道路充满了不可预测。他于1929年出生于罗马尼亚的基希讷乌。第二次世界大战期间，他的家族为躲避不断逼近的军队穿越东欧，经历了流离失所、物资匮乏和濒临饥饿，最终于1947年搭乘”撒丁尼亚号”轮船抵达美国，定居费城。 在爱上科学之前，他曾想成为一名作家。他在2015年的一篇自传文章中写道：”我的抱负戛然而止，因为为了加快大学学业，我选修了微生物学课程。那是我的第二次一见钟情，第一次属于我的妻子。” 他于1950年与贝蒂（Betty）结婚，夫妇二人共同走过70年婚姻，始终感情深厚。他在天普大学获得学士和硕士学位，之后于1956年获得约翰·霍普金斯公共卫生学院科学博士学位。在约翰·霍普金斯大学任教并在巴黎巴斯德研究所工作一年后，他于1965年加入芝加哥大学，担任微生物学副教授。此后他在那里工作了52年，成为约瑟夫·雷根斯坦杰出服务教授。 在整个职业生涯中，罗伊兹曼发表了超过650篇经过同行评审的论文。他于1979年当选美国国家科学院院士，并入选美国艺术与科学院、美国国家医学院，同时也是中国工程院外籍院士。 代代相传 对于罗伊兹曼来说，衡量遗产的标准不在于论文和奖项，而在于人。他培养了100多名研究生和博士后研究员，其中许多人此后在美国、欧洲和亚洲建立了自己的研究项目。从60岁生日开始，每五年一次，他过去的学生们都会回到芝加哥大学，举办以他名义举行的科学研讨会。 罗伊兹曼曾说：”真正持久的不是科学报告，而是那些我可能影响了其教育的几代科学家。” 2021年，罗伊兹曼夫妇在芝加哥大学捐资设立了”伯纳德与贝蒂·罗伊兹曼教授席”。沙巴娜·卡德尔（Shabaana Khader）博士是首位获得这一荣誉的教员。卡德尔说：”伯纳德不仅是微生物学和病毒学领域的巨人，也是芝加哥大学的坚定守护者。他对发现和指导的热情塑造了几代科学家。” 罗伊兹曼于2017年退休，但从未停止工作。他一直从事病毒学的教学和指导学生，直至生命尽头。他的侄女莱斯利·费舍尔（Leslie Fisher）说：”尽管他的身体状况逐渐变得虚弱，但他对科学的热情从未减退，直到生命的最后阶段，他始终保持着与工作和同事的智力交流。” 他的儿子亚瑟（Arthur）仍在世。妻子贝蒂于2021年去世，儿子奈尔斯（Neils）于2017年因癌症去世。 伯纳德·罗伊兹曼留下了一个被彻底改变的病毒学领域，一套已成为全球疫情调查核心工具的方法，以及几代继承他科学精神的学者。但他最切实的遗产或许是这样：成千上万名婴儿安然度过了生命最初几周，因为一位病毒学家拒绝止步于实验台，而是沿着证据一路走进了医院病房。 婷 翻译 参考文献 1. Matt Wood, “Bernard Roizman, ScD, pioneering virologist, 1929-2026,” University of Chicago Biological Sciences Division, April 20, 2026. […]

人工智能现在能够以媲美放射科医生的精度解读医学扫描图像，从可穿戴设备数据预测疾病发作，并驱动虚拟助手实时对症状进行分诊。其临床潜力是巨大的。但一个更深层的问题困扰着卫生政策：问题不在于AI能否诊断癌症，而在于谁控制着使之成为可能的数据。 保险公司、制药巨头和金融机构拥有强大的商业动机，希望获取通过AI系统流动的大量健康数据。而旨在阻止它们的治理框架却仍然是碎片化的、不一致的，在某些地方甚至根本不存在。 2026年7月24日发表在《柳叶刀》上的一份世界报告研究了医疗保健领域AI的新兴治理框架，其发布正值一个关键时刻。包括世界卫生组织和联合国在内的多个国际机构今年已经发布了重要的政策文件。但监管雄心与现实保护之间的差距正是患者数据泄露的漏洞所在。 “核心矛盾几乎可以说是残酷的，”阿姆斯特丹大学健康数据伦理研究员玛丽安娜·沃斯博士说，她为世卫组织2026年1月的EB158/19报告做出了贡献。”医疗保健中的AI需要庞大的数据集才能有效运作。但同样的数据集包含着人们拥有的最敏感的个人信息。让算法变得更聪明的每一个字节的数据，同时也是可以被提取、出售或挪作他用的一个字节。” 这种挪作他用正是问题的核心。一个在公立医院系统数千张胸部X光片上训练出来的医学影像AI，可以学习到不仅能指示疾病，还能指示年龄、生活方式、社会经济地位和保险风险的模式。当该模型，或其背后的数据，落入保险承保人、药品营销人员或评估贷款资格的银行手中时，最初的临床目的已被悄然颠覆。 世卫组织EB158/19报告题为”健康数据治理与人工智能”，呼吁在AI、数据和数字健康领域采取协调一致的监管方法。报告强调数据保护、道德使用和问责制。报告认识到，当前各国法律的拼凑为商业数据提取创造了安全港，并敦促成员国将健康数据视为一个特殊类别，给予比一般个人信息更强的保护。 但由于主要监管集团在数据权利和商业准入方面有着根本不同的理念，跨司法管辖区的协调变得困难重重。 欧盟以最全面的框架领先。自2018年生效的《通用数据保护条例》将健康数据视为特别受保护的类别，要求在处理时获得明确同意。2025年进入执行阶段的欧盟《人工智能法案》将医疗AI列为”高风险”，要求其在部署前接受强制性合格评定。这些工具共同创造了联合国所谓的”以人为本”的方法：数据主体保留有意义的控制权，商业性二次使用被推定禁止，除非有特定豁免。 中国采取了不同但同样坚定的路径。其2021年颁布的《个人信息保护法》将医疗健康信息归类为”敏感个人信息”，要求每个处理目的都需要单独、具体的同意。一份同时涵盖临床护理和算法训练的单一同意书是不够的。该法还规定了数据本地化要求，这意味着用于AI训练的中国患者数据必须留在境内。这创造了一种围墙花园式的做法，保护了国内数据，但使国际合作复杂化。 美国是一个异类。尽管它是世界上最大的健康AI产业所在地，但它没有全面的联邦法律来管理健康AI或其消费的数据。《健康保险流通与责任法案》涵盖了医院和保险公司等覆盖实体持有的临床数据，但它制定于1996年，远在AI训练流程或数据经纪商出现之前。美国食品药品监督管理局根据具体情况监管AI驱动的医疗设备，但仅限于AI作为诊断工具销售时。保险公司内部用于调整保费或标记高成本患者的AI模型完全不在FDA的管辖范围内。 结果是碎片化。各州隐私法的拼凑，加利福尼亚州的CPRA、科罗拉多州的CPA、弗吉尼亚州的CDPA等，造成了合规迷宫。2025年关于医疗保健领域AI的行政令推动了统一的国家标准，要求卫生与公众服务部制定关于数据透明度、算法公平性和AI训练患者同意的指南。但该指南仍处于草案阶段，没有联邦立法通过。 实际后果已经显现。以医学影像AI工具为例，这些工具现已部署在全球数百家医院，用于筛查乳房X光片、胸部X光和视网膜扫描。这些系统依赖于大型、多样化的训练数据集来避免偏差。但同样的数据集，当与保险索赔或药房记录汇总时，可以生成远远超出诊断范围的预测档案。一个检测早期糖尿病视网膜病变的算法，还可以以惊人的准确度预测哪些患者可能在未来五年内提出昂贵的索赔。 健康监测可穿戴设备增加了另一个维度。智能手表和健身手环持续收集心率、睡眠模式、活动水平和血氧数据。当这些数据流连接到AI驱动的健康平台时，数据流就成为寻求基于行为风险评分调整保费的保险公司的金矿。几家美国主要保险公司已经为共享可穿戴数据的客户提供保费折扣，批评者认为这是一个强制性的两级系统，隐私需要付出代价。 虚拟健康助手和智能诊断平台引发了类似的担忧。与AI分诊机器人的对话包含详细的症状历史、药物清单和生活方式披露。根据美国现行法律，如果平台由科技公司而非医疗服务提供商运营，这些数据的大部分不受HIPAA保护。这些数据可用于训练商业模型、改进广告定位，或者在仅提供几乎无人阅读的服务条款通知的情况下出售给第三方。 保险承保算法可能是风险最高的应用。分析索赔数据、处方历史甚至健康社会决定因素以预测未来成本的AI系统在行业中越来越普遍。这些模型可以根据患者从未见过也无法上诉的算法判断，拒绝承保、提高保费或将患者引向特定的治疗路径。许多机器学习系统的”黑箱”性质意味着，即使是监管机构也难以审计决策是否公平或具有歧视性。 自动不良事件报告虽然旨在提高药物安全性，但也创造了数据暴露的新途径。当AI系统自动扫描电子健康记录以寻找药物不良反应并向监管机构提交报告时，该过程可能无意中传输整个患者病史。数据最小化，仅提取相关的临床数据点，在许多已部署的系统中仍是一个未解决的技术挑战。 联合国关于AI医疗保健治理的白皮书于2026年初发布，记录了这些不同的方法，并警告说，如果不趋同，公众信任将受到侵蚀。”如果患者担心他们最私密的健康信息将被他们从未授权的第三方货币化，就不能指望他们接受AI增强的医疗保健，”白皮书写道。它建议所有司法管辖区采用三项标准：对健康数据的任何非临床使用进行明确的自愿同意、AI训练数据集的强制性透明度报告，以及对影响患者获取或定价的算法决策进行独立审计。 这些标准能否被采纳仍不确定。欧盟最接近合规。中国在同意方面做法严格，但在独立监督方面薄弱。美国既没有全面的同意要求，也没有独立审计，尽管2025年的行政令表明了联邦层面的进展。 世卫组织EB158/19报告将这些问题的框架定为全球健康公平问题。报告指出，发展中国家往往既缺乏监管基础设施，也缺乏谈判能力来防止其患者数据被外国商业实体提取。在资源匮乏环境中训练出来的AI模型可能会产生突破性成果，这些成果在富裕国家商业化，而提供数据的社区却得不到任何回报。 医疗保健领域AI的治理挑战主要不是技术性的。甚至主要不是医学性的。这是一个权力问题：谁来决定人类产生的最私密数据如何被收集、分析和货币化。今天在日内瓦、布鲁塞尔、北京和华盛顿正在建立的框架将决定AI成为患者赋权的工具，还是披着治愈外衣的商业监控机制。 婷 翻译