科学

瓶中迷你宇宙：实验室制造的宇宙尘埃揭示生命起源线索 宇宙中一些最重要的化学反应发生在地球人永远无法到达的地方，濒死恒星的外层、超新星的冲击波、以及新恒星诞生的寒冷稠密气体尘埃云中。在这些极端环境中，简单的原子组合成复杂的分子，包括碳、氢、氧和氮的化合物，这些物质最终成为地球上生命的基石。 如今，悉尼大学的一名博士生找到了一种方法，将这些宇宙化学过程带入实验室。在物理学院大卫·麦肯齐教授的指导下，琳达·洛苏尔多在不超过瓶子大小的玻璃管内从零开始重建了宇宙尘埃的形成过程，所产生的物质与太空中的真实尘埃具有相同的红外特征。 “这就像我们在实验室的瓶子里重现了一小片宇宙，”洛苏尔多说。 这项研究发表在《天体物理学杂志》上，为回答科学界最古老的问题之一提供了新途径：使生命成为可能的有机分子究竟从何而来？ 如何在试管中构筑恒星的废气 实验出奇地简单。洛苏尔多和麦肯齐用真空泵抽走玻璃管中的空气，模拟太空近乎完美的真空状态。然后，他们向管中充入氮气、二氧化碳和乙炔，这些气体已知在恒星和星际环境中含量丰富。施加大约1万伏电压约一小时，产生了辉光放电等离子体，这是一种发光的物质状态，气体分子在此过程中被分解并重新组合成更大、更复杂的结构。 由此产生的尘埃以薄膜形式沉积在硅芯片上。洛苏尔多说，有些样品看起来像闪闪发光的宇宙碎片。 当团队使用红外光谱分析这种材料时，他们发现实验室尘埃发出的红外指纹与望远镜观测恒星形成区和濒死恒星时捕获的特征完全相同。这一匹配证实，该实验高度模拟了太空中产生宇宙尘埃的物理和化学过程。 CHON：生命元素 实验室制造的尘埃含有碳、氢、氧和氮，统称为CHON元素。这四种元素构成了氨基酸、核酸以及其他被认为是生命所必需的有机化合物的骨架。 这些元素究竟如何组装成第一批有机分子，是生命起源研究的核心谜团之一。一个主要假说认为，地球有机物质的很大一部分是在大约45.6亿至35亿年前通过陨石、微陨石和行星际尘埃抵达的，当时地球正受到太阳系形成过程中碎片的轰击。 “彗星和小行星材料中的共价键合碳和氢被认为形成于恒星外层、超新星等高能事件以及星际环境中，”洛苏尔多解释说。”我们试图理解的是将所有CHON元素整合到我们在宇宙尘埃和陨石中看到的复杂有机结构中的特定化学途径和条件。” 天文学家的指纹库 除了直接发现之外，这项研究为观测天文学开辟了一个实用途径。洛苏尔多和麦肯齐计划建立一个红外指纹数据库，收录不同种类的实验室制造宇宙尘埃，这些尘埃是在模拟特定天体物理环境的受控条件下生产的。天文学家可以将望远镜观测结果与该数据库进行比较，以确定他们观测到的是哪种尘埃以及它是在哪里产生的。 “通过在实验室制造宇宙尘埃，我们可以探索尘埃在太空中形成时所涉及的离子撞击强度和温度，”麦肯齐说。”如果你想了解宇宙尘埃云内部的环境（人们认为那里正在发生与生命相关的化学反应），这一点至关重要。” 这种方法还提供了一种读取陨石和小行星碎片内部记录的历史的方法。”它的化学特征记录了它的旅程，这样的实验帮助我们学会如何解读这一记录，”麦肯齐补充道。 洛苏尔多在2025年底举行的国际陨石学会年会上凭借这项研究获得了最佳演讲奖。该研究由澳大利亚研究理事会资助，并得到了Microscopy Australia悉尼大学节点的支持。 “我们不再需要等待小行星或彗星来到地球才能了解它们的历史，”洛苏尔多说。”你可以在实验室中构建模拟环境，利用红外指纹逆向解析它们的结构。” 来源 [1] University of Sydney. “A tiny universe in a bottle reveals clues to the origins of life.” ScienceDaily, 2026年7月19日. https://www.sciencedaily.com/releases/2026/07/260718010156.htm [2] Losurdo, L., McKenzie, D. R., et al. “Laboratory synthesis of cosmic dust analogues […]

全球神秘低频嗡嗡声或终于有了答案 数十年来，世界各地的人们一直报告听到一种持续、低频的嗡嗡声或蜂鸣声，但其他人却听不到，也没有人能解释。这种现象被称为”嗡嗡声”，最早于20世纪70年代中期出现在英国布里斯托尔，当时数十名居民写信给当地报纸，描述一种似乎无处不在却又无处可寻的低沉噪音。随后在20世纪90年代，美国新墨西哥州陶斯和印第安纳州科科莫也出现了类似报告，后来蔓延至加拿大、澳大利亚和欧洲多个城市。 如今，挪威科技大学（NTNU）的研究人员认为他们找到了最可能的解释。在发表于《PLOS One》的一项研究中，他们指出，对于绝大多数听到嗡嗡声的人来说，其来源根本不是外部声音，而是低频耳鸣。 测试两种主要假说 该现象影响全球约2%至4%的人口。多年来，研究人员提出了两种主要解释：一些人拥有异常敏锐的听觉，能够捕捉到其他人无法检测到的极低频声音；或者声音源自耳朵内部，通过一种称为自发耳声发射的过程产生。 为了检验这两种假说，NTNU的Markus Drexl教授及其团队在德国招募了28名报告听到不明嗡嗡声的参与者。每位参与者接受了一系列听力测试，旨在测量其对低频和次声波范围信号的敏感度。 第一种假说的结果是决定性的。28名参与者中，只有2人在某些低频频率上表现出优于平均水平的听力。Drexl说：”尽管我们测试的组别规模较小，但这仍然意味着，拥有特别好的低频听力这一假说对大多数人来说并不成立。” 第二种假说同样不成立。人类耳蜗作为一种放大机制的副产品，自然会产生微弱的自发耳声发射。这些声音可以通过放置在耳道中的敏感麦克风进行测量。没有参与者有可测量的低频耳声发射。 可能的答案：低频耳鸣 在排除了外部敏感性和耳蜗发射两种可能性后，研究人员得出结论，最合理的解释是低频耳鸣，一种人们在没有外部声源的情况下感知声音的症状。耳鸣通常被描述为耳鸣作响，但它可以表现为多种形式，包括低频嗡嗡声、蜂鸣声或搏动感。 Drexl说：”那么有些人听到的是无法客观测量的东西。我们认为这一类人患有某种形式的低频耳鸣。” 研究人员指出，这种声音起初常常让人感觉来自外部。人们可能会搜查家中是否有故障电器，调查附近的工厂或通风系统，或者向邻居抱怨，然后才意识到这种声音无论走到哪里都会跟随他们。这种挥之不去的外部声源感正是让嗡嗡声如此神秘、如此难以解释的原因。 少数个案可能仍涉及真正敏感的听力或实际的外部声源。低频声波波长较长，传播距离远，且难以定位，这使得一些人可能确实听到了处于人类感知阈值边缘的真实环境声音。但NTNU团队的数据表明，这些个案是例外，而非普遍情况。 科学知识的空白 这个谜团持续如此之久的一个原因是，科学家对高频听觉的了解远多于对听觉系统如何处理低频声音和次声波的了解。标准听力测试并非为捕捉低频感知的全范围而设计，它们可能会遗漏狭窄频带内微妙敏感度差异，例如，能够检测到50赫兹的音调但无法检测到51赫兹。 Drexl说：”如果我们想对低频声音和次声波进行彻底评估，我们首先需要更好地理解感觉系统如何处理低频声音和次声波。” 研究人员承认其研究的局限性。28名参与者的样本量较小，地理范围仅限于德国。但这些发现代表了关于嗡嗡声的主要假说的首次系统性实验检验，并为未来研究指明了清晰方向。 对数百万听到别人听不到的声音的人来说，答案可能令人沮丧地平淡：不是世界在嗡嗡响，而是大脑。 来源 [1] Norwegian University of Science and Technology。”The mysterious hum heard around the world may finally have an explanation。” ScienceDaily，2026年7月19日。https://www.sciencedaily.com/releases/2026/07/260719040002.htm [2] Baumann, Voss, Jurado, Drexl。”Low-frequency tinnitus as a cause of unexplained humming perceptions。” PLOS One […]

奥泽匹克能对抗癌症吗？专家警告：证据尚不充分 在短短几年间，一类最初为2型糖尿病开发的药物已被认为改变了肥胖治疗，降低了心脏病发作风险，甚至抑制了成瘾。如今，新一轮的新闻头条开始追问：奥泽匹克、韦戈维、蒙扎罗等GLP-1药物能否预防或治疗癌症？这是一个诱人的可能性，但据一位顶尖医师科学家称，这一可能性几乎仍完全未经证实。 “围绕GLP-1药物能预防癌症这一想法的兴奋情绪远远跑在了证据前面，”圣路易斯华盛顿大学的临床流行病学家Ziyad Al-Aly博士在The Conversation发表、Live Science转载的最新分析中写道。”不一定是错的。只是还没被证实。” Al-Aly的警告正值公众和科学界对GLP-1受体激动剂的关注达到顶峰之际。自2024年以来发表的十几项观察性研究报告了该药物使用者的癌症发病率较低。2024年一项追踪160万2型糖尿病患者的研究发现，13种肥胖相关癌症中有10种在GLP-1使用者中比胰岛素使用者中更少见。2025年一项约8.7万名成人的分析报告称，GLP-1使用者的总体癌症发病率约低17%，其中子宫内膜癌、卵巢癌和脑膜癌的降幅最为明显。另一项在2026年美国临床肿瘤学会会议上发表的研究发现，GLP-1使用者在六种癌症类型中的死亡风险低34%。 但Al-Aly认为，这些结果远比表面上看起来更容易被误解。核心问题在于，癌症是100多种不同疾病的统称，单一药物不可能对癌症风险做出单一判断。它可能降低某些风险，增加另一些风险，而对大多数则毫无影响。 健康使用者偏差 现有研究中最严重的混杂因素是流行病学家所称的健康使用者偏差。开始使用GLP-1药物的人往往比不使用的人更健康、更富有。他们有保险、定期就医，并且有能力负担昂贵的药物。这些优势，而非药物本身，可能才是降低其癌症风险的原因。 这种偏差极难从观察性研究中剔除。Al-Aly指出了一个有说服力的线索：当研究人员将GLP-1使用者与服用二甲双胍（标准一线糖尿病药物）的患者进行比较时，明显的癌症获益几乎完全消失了。”表面上的获益来自对照药物，而非GLP-1药物，”他写道。 报告效果的时机也引发了更多怀疑。癌症通常需要数年或数十年才能发展，然而一些研究显示患者在开始服用GLP-1药物后几乎立即出现癌症减少。”当癌症风险在患者开始治疗后几乎立即下降时，这种速度不是神奇的胜利，”Al-Aly写道。”这是一个信号：开始服用这些药物的人本来的癌症风险就已经较低。” 金标准揭示的结果 随机对照试验，医学证据的金标准，描绘了一幅更为谨慎的图景。2025年的两项荟萃分析分别涵盖约50项和48项试验，几乎没有发现GLP-1药物会升高或降低癌症风险的证据。这些分析比观察性研究更可靠，但它们也有自身的局限性：1至2年的短期随访期，以及癌症病例数过少，无法最终定论。 真正决定性的试验需要招募数万名参与者并跟踪他们多年。与此同时，研究人员正在设计模仿随机试验的观察性研究，以尽可能接近这一标准。 已知的未知 即使GLP-1药物确实影响癌症风险，研究人员也完全不清楚其作用机制。这种效应可能来自体重减轻、代谢改善、直接的抗炎或免疫效应，或完全未知的机制。如果不了解作用途径，就不可能预测哪些癌症会受到影响，哪些患者可能受益。 与此同时，最初引发这一研究领域的安全顾虑，即GLP-1药物本身可能致癌，似乎被夸大了。2025年一项涵盖62项研究的分析发现，胰腺癌风险没有一致性增加。另一项涵盖93项临床试验的分析发现，与人类甲状腺癌没有明确关联，尽管美国食品药品监督管理局基于啮齿动物研究的黑框警告仍然有效。 “这种安慰是真实的，但也是暂时的，”Al-Aly写道。”这些药物还很年轻，而癌症可能需要数十年才会显现。” 值得检验的假说 几乎所有现有研究都来自少数高收入国家，而GLP-1的应用正变得全球化，癌症负担却不成比例地压在低收入国家身上。地理和人口统计学的局限性意味着，即使是最稳健的观察性发现也可能无法推广。 Al-Aly的结论一如既往地直接。”GLP-1药物降低癌症风险的想法是一个值得检验的假说，但不是一个可以采取行动的结论，”他写道。”我能说的最确定的事情也是最不令人满意的：现在还为时过早。这些药物比它们被认为能够预防的癌症要年轻得多。” 婷 翻译 来源 [1] Al-Aly, Z. “Can Ozempic prevent or treat cancer? It’s way too soon to say, an expert cautions.” Live Science, 2026年7月19日. https://www.livescience.com/health/medicine-drugs/can-ozempic-prevent-or-treat-cancer-its-way-too-soon-to-say-an-expert-cautions

人工智能血液检测可在症状出现前15年发现心脏病风险 心血管疾病仍然是全球头号死因，仅2022年就导致约1980万人死亡。标准风险评估，年龄、血压、吸烟史、胆固醇，能识别出许多高风险患者，但可能错过心脏病发作或中风前数年就已出现的早期生物学变化。 如今，香港大学的研究人员开发了一种名为CardiOmicScore的人工智能工具，仅需一份血液样本，就能在症状出现前最多15年预测个体罹患六种主要心血管疾病的风险。 该工具发表在《自然·通讯》期刊上，结合了三层分子数据，基因组学、蛋白质组学和代谢组学，生成个性化风险评分。研究人员表示，该评分显著优于传统的多基因风险评分。 超越静态遗传学 传统遗传风险评分有一个根本性局限：它们出生时就已固定。一个人的DNA不会改变，但其当前的健康状况会变。两名遗传风险特征完全相同的人，其心血管未来可能因生活方式、环境和代谢健康而截然不同。 CardiOmicScore通过测量身体当下的实时状况来解决这一问题。从一次抽血中，AI分析2,920种蛋白质和168种代谢物，这些分子实时反映免疫活动、新陈代谢和血管健康。随后，它利用深度学习模型将这些测量数据与基因组数据整合，生成动态、个性化的风险评估。 “基因决定我们的起点，它们定义我们的基线健康风险，”香港大学医学院药理及药剂学系副教授、项目首席研究员张清鹏教授说。”然而，蛋白质和代谢物反映的是我们当前的身体健康状况。我们的AI工具旨在解码这些复杂的分子信号，使医生和患者能够更早地识别风险。” 六种疾病，一次血液检测 该工具覆盖了主要心血管疾病的全部谱系：冠状动脉疾病、中风、心力衰竭、心房颤动、外周动脉疾病和静脉血栓栓塞症。对于每种疾病，CardiOmicScore都会生成一个风险评估，研究人员表示，结合年龄和性别等基本临床信息后，该评估会更加准确。 研究团队利用英国生物银行的数据对模型进行了训练和验证。英国生物银行是一个大型生物医学数据库，包含数十万参与者的遗传、蛋白质组和代谢组数据。提前15年预测风险的能力意味着，该工具可以在生活方式干预和预防性治疗效果最佳的早期无症状窗口期识别出高风险个体。 从反应型到主动型 从等待症状出现到预测症状，是精准医学的核心目标，但对于常见疾病而言，这在很大程度上仍是一个愿景。大多数风险预测工具相比传统方法仅有渐进式改进。CardiOmicScore的多组学方法代表了一种不同的策略：它不再问单一生物标志物能否预测疾病，而是问一个人身体的整体分子状态能否揭示其健康轨迹。 “我们希望利用技术来识别和预防疾病，而不是等它们发展起来再治疗，”张教授说。”通过将健康管理从反应式治疗转向主动式预测和干预，我们希望为公共卫生和个体患者护理都带来持久的影响。” 研究人员提醒说，该工具在临床部署之前需要在更多样化的人群中验证。英国生物银行虽然规模庞大，但参与者主要是欧洲血统，该模型在其他族裔群体中的表现可能不尽相同。包括亚洲人群在内的更广泛验证研究已经在进行中。 该研究的第一作者是香港大学莫庆棠基金会数据科学研究所的罗妍。共同作者包括来自香港大学、利物浦大学和卡罗林斯卡学院的研究人员。 来源 [1] University of Hong Kong. “New AI blood test predicts heart disease 15 years early.” ScienceDaily, 2026年7月19日. https://www.sciencedaily.com/releases/2026/07/260716023603.htm [2] Luo, Y., Zhang, N., Yang, J., et al. “CardiOmicScore: Multiomics deep learning for cardiovascular risk prediction.” Nature Communications, 2026. […]

怀孕期间，细胞会双向穿过胎盘。母体的免疫细胞进入胎儿，胎儿的细胞进入母体。这种被称为微嵌合体现象，多年来的研究主要集中于血液和外周组织。 一项发表在预印本服务器bioRxiv上的新研究表明，这种现象可能远不止于此。研究人员在人类脑组织中发现了母体细胞，不仅存在于婴儿中，也存在于90多岁的成年人中。这些细胞已分化为神经元和其他脑细胞类型，引发了关于它们在发育和终身脑功能中可能扮演何种角色的问题。 研究发现 由华盛顿大学的S.B. Kanaan等科学家领导的研究团队，分析了两组脑组织：37名接受过手术切除的严重癫痫儿童，以及32名尸检采集的健康个体脑组织。 研究人员使用定量PCR从每个样本数百万个细胞中检测母体DNA，在癫痫组70%（37名儿童中的26名）和健康组78%（32个脑中的25个）中发现了母体细胞。健康组包括三名80多岁和90多岁的男性，表明母体细胞可以持续存在数十年。 单核RNA测序揭示了母体细胞已转变为哪些细胞类型。在较年轻的大脑中，它们最常见的是神经元（特别是第2/3层皮质神经元），而在较年长的大脑中，它们更常见的是小胶质细胞（大脑的常驻免疫细胞）。它们还表现为少突胶质细胞（产生髓鞘）、星形胶质细胞（支持神经元）和内皮细胞（构成血管内壁）。 最高浓度出现在一名儿童的海马体中，每10万个细胞中有459个母体细胞，比例虽小但可测量。 头胎效应 数据中一个模式格外突出。在脑中发现母体细胞的儿童中，14人为头胎，12人为非头胎。在未检测到母体细胞的儿童中，仅有1人是头胎，而10人为非头胎。这表明头胎可能在妊娠期间接收到更多的母体细胞转移，可能是因为首次怀孕时胎盘屏障更具渗透性。 癫痫组的平均密度约为每10万个脑细胞中有2.2个母体细胞，比例极低，但如果这些细胞承担特定角色而非随机分布，可能具有功能上的重要性。 未解问题 加州大学圣巴巴拉分校的微嵌合体、人类健康与进化项目联合主任艾米·博迪（未参与该研究）称这些发现令人振奋。”令人兴奋的是，这是组织而非血液，是真实的人类数据而非动物模型，而且方法是最前沿的。” 但仍有重要疑问。无法最终确认健康组确实含有母体细胞，因为没有母体DNA样本可供比较。这些外来细胞理论上可能来自其他来源，如年长的兄弟姐妹（通过一种称为胎儿微嵌合体的现象）、消失的双胞胎、女性受试者过去的怀孕或流产，甚至来自外祖母。 博迪指出，检测方法有其局限性。”由于这种方法检测低频率稀有细胞的局限性，”实际流行率可能比报告的更高。 该研究为预印本，尚未经过同行评审。 来源 Kanaan, S.B., McDonough, A., Gentil, C., et al. “Microchimerism in the human brain, quantitative assessment and single nuclei profiling establish cell types and diversity.” bioRxiv (2026). DOI：10.64898/2026.06.05.730225 Live Science：”Cells from your mother likely infiltrated your brain in the […]

6600万年前终结恐龙时代的并非普通太空岩石。《科学进展》发表的新研究确认希克苏鲁伯撞击体为CO型碳质球粒陨石，这是已知最稀有、最原始的陨石类型之一，从而修正了对撞击如何引发大规模灭绝的理解。 如何确认 难点在于这颗直径10至15公里（6至9英里）的小行星在撞击时完全气化。其物质仅有一小部分保存在世界各地白垩纪-古近纪界线的一层薄薄黏土层中。 由巴黎地球物理研究所Georgy Makhatadze和Frédéric Moynier领导的国际团队，对来自丹麦、西班牙和意大利的样本进行了高精度镍同位素分析。镍同位素可提供独特的化学指纹，用以区分不同家族的陨石。通过将K-Pg界线样本与大量已知陨石进行对比，团队将撞击体身份锁定为CO球粒陨石，即奥南斯群的碳质球粒陨石。 碳质球粒陨石仅占坠落地球陨石的约5%。奥南斯亚群只占其中极小一部分，由太阳系早期最原始、蚀变最少的物质构成。不列颠哥伦比亚大学客座教授、研究合著者Philippe Claeys直言：”被如此稀有、遥远的抛射物撞击，着实凸显了恐龙有多么不幸。” 修正后的灭绝机制 这一确认的意义超越了分类学范畴。与之前被提出作为撞击体组成的其他碳质球粒陨石相比，CO球粒陨石的挥发性元素（包括水和硫）相对贫乏。 这一点之所以重要，是因为此前的主流理论认为，小行星本身释放的硫导致了撞击后的全球变冷。平流层中的硫酸盐气溶胶可以阻挡阳光长达数年。但如果撞击体硫含量低，该机制的可能性就会降低。 相反，研究团队认为，小行星撞击时抛射到大气中的细小碎片可能是致命气候紊乱的主要驱动因素。Claeys指出：”这并不改变我们对灭绝事件原因的理论，但使撞击体所含硫作为确凿证据的可能性降低。抛射到大气中的细小碎片才是主要因素。” 起源与背景 CO球粒陨石的组成表明它起源于太阳系外缘，可能位于木星附近的外小行星带。它以约每小时64000公里（每小时40000英里）的速度撞击地球，在现今墨西哥尤卡坦半岛下方形成了希克苏鲁伯陨石坑。 随后的灭绝事件消灭了约75%的物种，包括所有非鸟类恐龙。先前研究通过钌同位素分析已确定撞击体属于碳质型小行星。新的镍同位素研究更进一步，确定了具体的亚群，并修正了对撞击何以如此毁灭性的理解。 该研究是与布鲁塞尔自由大学和维也纳大学合作进行的，样本历经多年从欧洲各地的K-Pg界线遗址采集。 婷 翻译 来源 Makhatadze, G.V., Moynier, F., Brun, L.-A., Goderis, S., Claeys, P., Koeberl, C. “The origin of the Cretaceous-Palaeogene impactor revealed by nickel isotopes.” Science Advances (2026). DOI：10.1126/sciadv.aef4858 ScienceDaily：”Scientists identify the rare meteorite that killed the dinosaurs“

每一台传统计算机芯片都在与一个基本麻烦进行持续斗争：由热能引起的原子和电子的随机抖动。这种噪声限制了晶体管可以缩小的程度，并迫使芯片消耗大量能量仅仅为了维持可靠运行。 一个虽小但不断壮大的物理学家和工程师群体正在质疑这场斗争是否值得，或者噪声是否可以被转化为计算资源。结果便是一个新兴领域，热力学计算，它利用随机热波动而非抑制它们。 正如Normal Computing首席科学家Patrick Coles所说：”这个领域是关于设计利用热力学作为计算资源的计算机。” 工作原理 核心洞见来自物理学。一个简单的电路，由电阻、电容和电感组成的网络，当它的组件受到热噪声的冲击时，会自然地探索许多可能的状态。如果电路被设计成最稳定状态对应于某个数学问题的解，那么系统只需通过趋于平衡就能找到该解。 这类似于蛋白质折叠，其中一条长氨基酸链随机”摆动”直到找到能量最低的形状。自然界几十亿年来一直在进行这种计算。 劳伦斯伯克利国家实验室的科学家Stephen Whitelam通过构建一个能够去噪图像的电路演示了这一原理，从随机静态中重建出可识别的图像，同时散发的热量比执行相同任务的传统数字神经网络少约1000亿倍。”迄今为止我们为热力学计算设计的计算机只能达到大约1990年小型数字神经网络的能力，”Whitelam告诉Quanta Magazine。 两种方法 两种不同的策略已经出现。由前Google Brain和Google X研究人员创立的初创公司Normal Computing构建平衡系统，利用RLC电路（电阻、电感、电容）网络通过其自然热波动执行计算。该公司于2025年在《自然·通讯》上发表了经同行评审的演示，并已流片其首款专用热力学芯片CN101，用于运行多模态扩散模型。 由前Google量子研究人员创立的第二家初创公司Extropic则采用非平衡方法。其XTR-0平台使用数千个半导体组件，通过注入噪声驱动来执行概率计算。该公司声称，该方法在生成式AI推理中可能比传统硬件能耗低一万倍，尽管结果仅以预印本形式发表，尚未经过同行评审。 未来方向 热力学计算并非数字计算机的替代品。它最适合特定类别的问题：涉及概率、采样和优化的那些问题，正是主导现代AI的那类计算。扩散模型、贝叶斯推理和分子模拟都涉及探索庞大的可能性空间，并且都可能受益于能够自然完成这一过程而非通过暴力数字模拟的硬件。 该领域仍处于早期阶段。Normal Computing的路线图计划在未来几年内推出功能越来越强的芯片，但即使是其自己的研究人员也将当前状态比作20世纪90年代的量子计算。Whitelam从生物学角度提供了一个视角：”以我物理学家的思维方式来看，可以说自然界使用的是由进化编程的朗之万计算机。” 现在的问题是，研究人员能否构建这些生物计算机的工程版本，并使它们发挥作用。 婷 翻译 Sources Quanta Magazine: “Thermodynamic computers go with the energy flow” (July 15, 2026) Melanson, D., et al. “Thermodynamic computing via equilibrium fluctuations.” Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-58199-y Whitelam, S. “Generative learning […]

将基因疗法递送到正确的细胞和正确的器官仍然是医学中最棘手的问题之一。腺相关病毒载体是目前基因治疗的主力军，但其运载能力有限，大约只能携带4.7千碱基的DNA，并且可能引发免疫反应，阻碍再次给药。对于杜氏肌营养不良症而言，缺失的抗肌萎缩蛋白基因长达13千碱基，这构成了一个根本性的障碍。 总部位于南旧金山的生物技术公司SonoThera声称拥有不同的解决方案。该公司不使用病毒将治疗基因携带进入细胞，而是采用聚焦超声波和微观气泡在细胞膜上打出临时孔洞，这种技术称为声孔效应，裸DNA可以通过这些孔洞进入细胞。 这一方法吸引了大量投资，来自ARCH Venture Partners、Vida Ventures、ARK Invest和强生创新等投资方共计约1.86亿美元，同时也引发了资深研究人员的质疑，他们目睹了太多杜氏肌营养不良症的突破性疗法在临床试验中失败。 技术原理 SonoThera的名为RIPPLE的平台使用FDA批准的超声波设备，将声能聚焦于目标器官。患者接受静脉输注DNA载荷，同时输注微泡，由脂质或蛋白质制成的直径约1至10微米的充气球体。当超声波击中微泡时，它们会振荡并坍塌，在附近细胞的膜上形成瞬时孔隙。DNA通过这些孔隙进入细胞，到达细胞核，形成染色质化附加体，可在数月内持续产生治疗性蛋白质。 该公司声称比病毒递送具有若干优势。没有载货量限制，该平台已经递送了全长13千碱基的抗肌萎缩蛋白基因，这是AAV无法实现的。由于递送是物理性的而非生物性的，不存在会引发免疫反应的病毒衣壳，这意味着可以根据需要重复给药。在非人灵长类动物模型中，该公司报告同时在心脏和膈肌中实现了超过50%的正常抗肌萎缩蛋白水平，心肺功能衰竭最终是导致大多数杜氏患者死亡的原因。 质疑之声 外部研究人员对这些说法持谨慎态度。得克萨斯大学西南医学中心的埃里克·奥尔森（Eric Olson）告诉STAT News，他认为该公司的结果”难以相信”。华盛顿大学的基因治疗专家杰弗里·张伯伦（Jeffrey Chamberlain）称这些动物数据”好得有点不真实”。 该公司尚未启动临床试验，人体试验计划于2027年进行，目前在科学会议上仅展示了小鼠和非人灵长类动物模型的临床前数据。该技术的核心挑战在于，声孔效应能否以足够的精确度和可重复性进行控制，从而将治疗剂量递送到人类患者的大肌肉群。持怀疑态度的人还指出，该领域已经看到许多有前景的杜氏治疗方法在动物模型和人体试验之间失败。 基础设施优势 SonoThera的联合创始人包括发明了前两种FDA批准的微泡造影剂的心脏病专家史蒂夫·范斯坦（Steve Feinstein）以及前杨森高管肯尼斯·格林伯格（Kenneth Greenberg）。该公司与GE HealthCare就微泡产品的使用签订了全球独家许可协议，并与强生公司建立了研究合作关系。 利用现有的临床超声设备和成熟的微泡技术意味着，如果这种方法有效，递送基础设施已经存在于医院之中，相比于需要专用制造和给药设施的崭新治疗模式，这是一个显著优势。 该公司的下一个里程碑是针对杜氏患者的临床试验，预计于2027年开始，这将是对超声波介导的基因递送能否从动物模型转化到人类患者的首次真正检验。 来源 STAT News：《超声波能否释放基因治疗的力量？》》（2026年7月17日） SonoThera公司披露文件及投资者材料 引用：埃里克·奥尔森（得克萨斯大学西南医学中心）、杰弗里·张伯伦（华盛顿大学） 注：SonoThera尚未启动临床试验。此处报告的所有疗效数据均来自临床前动物模型。 婷 翻译

爱因斯坦的广义相对论预言质量会弯曲时空，穿过扭曲空间的光线会沿着弯曲路径行进，这一效应将大质量天体变成了宇宙放大镜。一个多世纪后，詹姆斯·韦伯太空望远镜正利用这一预言，比以往任何仪器都更深入地窥探宇宙。 JWST的NIRCam仪器拍摄的新图像显示了位于天鸽座约40亿光年外的星系团MACS J0553.4-3342。该星系团实际上由两个质量大致相等的子团组成，它们已经碰撞并穿过彼此，目前相距约100万光年。它们由暗物质主导的合成质量严重弯曲了时空，使遥远的背景星系呈现为拉伸变形的弧状。 爱因斯坦预见的”迷幻”效应 图像最引人注目的特征是在画面左侧的一个亮橙色弧。其中嵌入三个清晰的亮点，这三个亮点是同一个背景星系的三重影像，被星系团的引力场拉伸和放大。这就是爱因斯坦理论预言、天文学家现在用作工具的多重影像透镜效应。 该星系团充当着一个天然望远镜，放大并增亮那些原本过于暗淡遥远而无法观测的天体。图像中可见的透镜背景星系来自大爆炸后不到10亿年的时代，为早期宇宙提供了一扇任何人造仪器都无法比拟的窗口。 更大规模巡天的一部分 这张图像由欧洲航天局和美国宇航局作为本月图片发布，是VENUS巡天（新生未探索源广域探测，Vast Exploration for Nascent, Unexplored Sources）的一部分。这是一个JWST Treasury项目，获得了约300小时的观测时间，成为迄今为止第二大JWST项目。该巡天由多伦多大学的Seiji Fujimoto和太空望远镜科学研究所的Dan Coe领导，旨在利用引力透镜系统性地绘制早期宇宙中的星系图。 MACS J0553.4-3342是一个相对年轻、仍处于聚集过程中的星系团。两个明亮的大质量椭圆星系各自锚定一个子团，周围环绕着较小束缚星系的光晕，前景螺旋星系和明亮的银河系恒星散布在整个视场中。横跨图像的橙色弧线是透镜化的背景星系，它们的光被星系团的引力拉伸和扭曲。 重要意义 引力透镜已成为观测天文学中最强大的工具之一。它使天文学家能够研究那些过于遥远或暗淡而无法用其他方式观测的星系，测量它们在宇宙最初10亿年间的性质、恒星形成率、化学成分和结构。每一张透镜星系团的新JWST图像都为后续研究提供了更多的放大背景星系目录。 VENUS巡天仍在进行中。Fujimoto和他的团队预计将识别出数百个透镜星系，其中一些可以追溯到大爆炸后不到5亿年，将提供迄今最详细的早期宇宙星系形成普查。 婷 翻译 来源 Live Science：「JWST uses Einstein prediction to probe farthest reaches」（2026年7月19日） ESA/Webb, NASA & CSA, S. Fujimoto：本月图片 potm2606a（2026年7月3日） VENUS巡天（JWST GO #6882）：首席研究员 Seiji Fujimoto，联合首席研究员 Dan Coe

英国有记录以来最炎热、日照最充足的春季为蝴蝶创造了理想条件，保护人士希望公众能帮助记录这个国家最色彩斑斓的昆虫可能迎来的一个丰收夏季。 由蝴蝶保护组织运营的年度公民科学项目”大蝴蝶计数”于7月18日启动，将持续到8月10日。参与者需在花园、公园或乡村花15分钟时间，记录他们所看到的蝴蝶数量。在经历了2024年灾难性的一年，蝴蝶保护组织称之为”蝴蝶紧急状态”，数量创下历史新低，之后，该组织对前景持乐观态度。 早期物种的春天 蝴蝶保护组织科学主管理查德·福克斯表示，今年早期出现的两个蝶种开局异常强劲。 Holly Blue和Red Admiral”春季表现确实很好，这预示着夏季将大丰收，”福克斯告诉英国广播公司。 根据英国气象局的数据，英国在2025年经历了有记录以来最温暖、日照最充足的春季，平均气温为9.5摄氏度（49华氏度），比长期平均值高出1.4度，日照时数达653小时，比正常水平高出43%。这种温暖与阳光的组合对蝴蝶至关重要，因为蝴蝶是冷血动物，依赖太阳辐射来调节体温以进行飞行和觅食。 干旱的挑战 情况并非完全乐观。带来创纪录日照的相同干燥条件也意味着降雨不足，到7月，英格兰部分地区已宣布进入干旱状态。福克斯指出，干燥天气可能影响蝴蝶幼虫赖以生存的毛虫寄主植物，一些地区的草地枯死，植物枯萎。 蝴蝶对短期天气波动具有恢复力，温暖的春季为成虫种群提供了强劲的开端，这种优势可能持续整个夏季。”我们还不知道夏季对我们的蝴蝶意味着什么，这就是为什么我们需要人们走出去参与其中，”福克斯说。 公民科学在行动 大蝴蝶计数是英国最大的公民科学项目之一，其产生的数据被科学家用于追踪长期种群趋势。2024年的计数平均每15分钟仅记录到7只蝴蝶，为调查历史上最低水平，反映了一个由寒冷潮湿的春季导致的特别糟糕的年份。 2025年的计数最终记录了近170万只蝴蝶和蛾子，平均每 session 10.3只，好于2024年，但仍低于长期平均水平，反映出自可比较记录开始以来，英国超过一半的蝴蝶物种数量持续减少的趋势。 就目前而言，温暖的春季为乐观提供了理由。”我们希望看到大幅增长，”福克斯说。 来源 英国广播公司新闻：”Britain set for butterfly boom after hot spring“（2026年7月） 英国气象局：2025年春季评估（有记录以来最温暖、日照最充足的春季） 蝴蝶保护组织：大蝴蝶计数数据 婷 翻译