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野生番茄基因组揭示结构变异和逆转录转座子爆发如何阻断杂交育种

野生番茄基因组揭示结构变异和逆转录转座子爆发如何阻断杂交育种 野生番茄物种携带着宝贵的遗传性状,,耐旱性、抗病性、耐盐性,,育种家们渴望将这些性状引入栽培番茄中。但有一个持续存在的障碍:当野生番茄与栽培番茄杂交时,染色体会在关键位置拒绝交换遗传物质,从而阻止理想基因的转移。 由科隆马克斯·普朗克植物育种研究所领导的一个团队,现已为两种野生番茄物种生成了有史以来最高质量的基因组组装,,在此过程中,他们确定了导致这些重组障碍的结构特征。这项6月28日发表在《自然·通讯》上的研究成果,既提供了一个基因组工具包,也提供了一种机制性理解,解释了为什么某些野生性状如此难以通过传统育种融入现代番茄。 两个野生基因组,146 Mbp的新序列 研究人员利用PacBio HiFi(高精度,约20 kb读长)和Oxford Nanopore超长读长(长达约200 kb)的组合,并以Omni-C染色质构象数据进行支架搭建,对Solanum pennellii(LA0716品系,一种来自安第斯地区的抗逆物种)和Solanum cheesmaniae(LA1039,一种来自加拉帕戈斯群岛的耐盐物种)进行了测序。 由此产生的组装为番茄野生近缘种基因组树立了新的标杆:两者均实现了BUSCO完整性超过98%、Merqury质量值超过69以及LAI评分超过14。S. pennellii的组装大小为1,109 Mbp,跨越12条染色体,与之前的参考基因组相比新增了145.9 Mbp(约146 Mbp)的序列,填补了超过41,000个缺口,并新组装了此前遗漏的第3、6、7和8号染色体上的倒位。S. cheesmaniae的组装大小为862 Mbp。 通讯作者查尔斯·J·安德伍德(Charles J. Underwood)在马克斯·普朗克研究所和拉德堡德大学均担任职务,他表示这一改进是巨大的:”我们之前对S. pennellii的了解基本上只是草图。现在我们有了一个参考级的组装,可以让我们精确地看到野生和栽培基因组在何处以及如何不同。” Tekay逆转录转座子的爆发 最引人注目的发现之一是野生番茄和栽培番茄之间转座元件含量的差异。S. pennellii的总TE含量达到约65%,而栽培番茄约为55%。在整个番茄分支中,最活跃的谱系是Ty3/Gypsy LTR逆转录转座子的Tekay家族。 S. pennellii携带大约3,200个Tekay元件,是栽培番茄(1,261至1,380个)的两倍多。整合酶序列的系统发育聚类证实,在S. pennellii和另一种野生物种S. peruvianum中发生了独立的Tekay爆发。这些重复序列的扩增也是近期的:野生番茄中的LTR逆转录转座子比栽培番茄中的更年轻、整合时间更近。 值得注意的是,研究人员发现IPT(细胞分裂素生物合成)基因在S. pennellii的Tekay元件附近显著富集(p = 1.96 × 10⁻¹⁵),表明这些野生逆转录转座子插入可能对应激相关激素通路具有调控作用,,这是抗逆育种的一个潜在靶点。 倒位与重组冷点 为了解这些结构特征如何影响育种,该团队从三个杂交回交群体(S. pennellii × 栽培番茄、S. cheesmaniae × 栽培番茄,以及种内栽培番茄 × 栽培番茄杂交)中获得的709株重组植物生成了全基因组测序数据。 结果:基因组约64%(529 Mbp)由重组冷点组成,即交叉极少或从不发生的区域。这些冷点在所有三个杂交种中均保守,并由三个因素驱动: 1. 兆碱基规模的倒位,,染色体片段相对于另一亲本发生翻转的区域,使交叉在物理上不可能发生。该团队在S. lycopersicum和S. pennellii之间鉴定了总计超过200 Mbp的202个倒位,包括新发现的4.7 Mbp、2.2 […]

June 29, 2026 09:04 UTC
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伊朗冲突扰乱铂金供应,印度医生被迫配给化疗药物

伊朗冲突扰乱铂金供应,印度医生被迫配给化疗药物 印度各地的医院面临顺铂和卡铂的严重短缺,这两种是印度使用最广泛的化疗药物,迫使肿瘤学家以数月前不可想象的方式配给治疗。发表在《柳叶刀》6月27日世界报告中的文章记录了这场危机——由伊朗冲突扰乱原材料供应引发,并因价格上限冻结和进口关税而加剧——如何导致患者的治疗被延迟、替代或拒绝。 两种药物,70%的患者 顺铂及其第二代类似物卡铂是铂类烷化剂,自20世纪70年代以来一直是骨干化疗药物。它们是头颈癌、肺癌、卵巢癌、宫颈癌、膀胱癌、睾丸生殖细胞肿瘤以及部分乳腺和胃肠道恶性肿瘤的一线治疗药物。 德里Sir Gangaram医院肿瘤内科主任Shyam Aggarwal医生告诉《柳叶刀》:”我的诊所里近七成患者需要这两种药物中的一种。”在印度最大的癌症中心——孟买的Tata Memorial医院,院长C.S. Pramesh医生证实,已通过国家癌症网格向国家药品定价管理局(NPPA)报告了短缺情况。 自2026年5月中旬以来,短缺一直十分严重。Sir Gangaram医院报告称,截至6月初,仅剩”不到一两天的供应量”。全印医学科学学院德里分院的一位外科肿瘤学家告诉ANI通讯社,这些是”治疗常见恶性肿瘤的骨干药物”。 医生如何配给 由于供应不足以治疗所有患者,医院被迫做出明确的分诊决定。可治愈性患者——患有可治疗癌症如生殖细胞肿瘤、早期非小细胞肺癌和新辅助乳腺癌的患者——被优先分配剩余药瓶。无法治愈但仍有希望从铂类治疗中获益的姑息治疗患者,则被拒绝接受标准治疗。 查谟和克什米尔邦的资深政府放射肿瘤学家Wajahat Ahmed医生向News18描述了这一”无声的临床危机”。他说:”基石抗癌药物顺铂和卡铂正从药房货架上消失。对于成千上万的癌症患者来说,化疗的延迟不是不便——而是死刑判决。” 其他应对策略包括减少剂量、调整用药方案、改用效果较差且更昂贵的替代方案,以及医院间库存共享。Dharamshila Narayana Superspeciality医院外科肿瘤学主任Raajit Chanana医生表示,替代方案”效果较差且成本更高”。CK Birla医院的Mandeep Singh Malhotra医生指出,这些药物”没有真正的替代品”。 根本原因多层交织 《柳叶刀》将触发因素确定为伊朗冲突扰乱原材料供应。但更深层次的故事涉及地缘政治、经济和监管的复合危机。 铂金价格飙升。 铂金——两种药物中的活性金属——的价格从2025年中期每克约2,000卢比上涨到2026年中期每克5,000至8,000卢比,涨幅达150%至250%。促成因素包括南非和俄罗斯的采矿中断、霍尔木兹海峡危机扰乱海湾进口(仅阿联酋就供应印度近一半的铂金进口),以及半导体和人工智能数据中心行业的需求。 价格上限冻结。 顺铂和卡铂被列入印度药品价格控制令(DPCO)清单,意味着其最高零售价格由NPPA设定,未经政府批准不得调整。在制造成本飙升的情况下,这些上限被冻结,使得生产在财务上不可行。顺铂的上限约为每瓶70至300卢比(取决于剂量强度),卡铂为每10 mg/ml瓶61.10卢比。 制造商退出。 Naprod Life Sciences等公司完全停止了生产。一位匿名的行业资深人士告诉News18:”这不是源于稀缺性的供应短缺——这是一个理性的商业决策。”单位利润已从约200卢比暴跌至负值。 进口壁垒。 政府对铂金征收的进口关税从6.4%提高到15.4%,进口许可证目前需要三到四个月才能处理。这种组合使得制造商实际上无法以商业可行的价格采购原材料。 政府回应 NPPA援引了2013年DPCO第19条——一项允许紧急价格调整的极少使用的条款——并于6月12日通知对两种药物实施50%的最高限价上调: 顺铂 1 mg/ml:从7.26卢比/ml上调至10.89卢比/ml 卡铂 10 mg/ml:从60.49卢比/ml上调至90.74卢比/ml 此次上调是一次性措施,将在六个月后接受审查。NPPA还豁免了DPCO第13条(2)款对这些药物的限制,允许此前以低于旧上限价格销售的公司提高价格。Tata Memorial医院和国家癌症网格此前已直接向NPPA报告了短缺情况。 《柳叶刀》指出,价格上涨可能有助于恢复生产激励,但并未解决根本的铂金供应中断、进口关税或三至四个月的进口许可延迟问题。 这意味着什么 根据Mint报援引的分析,治愈性化疗延迟超过四周可使死亡风险增加6%至10%。印度的癌症负担估计每年超过140万新病例——且大多数患者自费支付——即使是一线药物供应的暂时中断,也会造成可避免的死亡后果。 来自比哈尔邦的57岁患者Kumar Ajit告诉路透社:”我设法拿到了这一剂,但我不知道下一次该怎么办。” 《柳叶刀》的报告将此次短缺描述为不是暂时的供应链小故障,而是一个关于地缘政治不稳定、监管僵化和市场经济学如何交汇的案例研究——而最脆弱的患者付出了代价。 来源: 1. Lateef, S. […]

June 29, 2026 08:46 UTC
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6个月研究发现:仅HIIT能在燃烧脂肪的同时保留老年人肌肉

6个月研究发现:仅HIIT能在燃烧脂肪的同时保留老年人肌肉 阳光海岸大学(UniSC)和昆士兰大学进行的一项为期六个月的随机试验发现,高强度间歇训练(HIIT)是唯一能帮助老年人减少体脂同时保留瘦肌肉量的运动方式。中等强度持续训练(MICT)产生了相似的减脂效果,但伴随有轻微但具有统计学意义的肌肉量下降。 这项发表在《Maturitas》期刊上、注册号为ACTRN12618000700235的研究,纳入了来自大布里斯班地区的123名表面健康的成年人,平均年龄72岁(51%为女性,平均BMI为25.8 kg/m²)。参与者被随机分配到三个基于跑步机的监督运动组之一,每组每周训练三次,每次45分钟,持续六个月。 三种方案 HIIT组进行10分钟热身,然后以85–95%峰值心率进行四组4分钟间歇训练(被描述为”呼吸急促、难以交谈的极高强度运动”),每组间歇之间以60–70% HRpeak进行3分钟主动恢复,最后进行整理放松。 中等强度组(MICT)以60–70% HRpeak持续步行,全程保持稳定、中等强度的运动。 低强度对照组(LIT)以45–55% HRpeak进行平衡、拉伸和塑形运动。 体成分通过双能X射线吸收法(DXA)在基线、三个月和六个月时进行测量。 数据显示的结果 HIIT组平均减少了0.54 kg脂肪量(与基线相比p = 0.026),体脂率下降了1.10个百分点(p = 0.017),是唯一在体成分方面获得净改善的组。瘦肌肉量得以维持,没有显著损失。 MICT组减少了相当数量的脂肪(0.50 kg,p = 0.035),但在前三个月也经历了0.69 kg的瘦体重的显著下降(p = 0.005),这一差异在六个月时接近但未达到统计学显著性(p = 0.050)。六个月时两组之间的瘦体重差异(HIIT优于MICT 0.69 kg,95%CI 0.02–1.35,p = 0.042)是区分两种方法的关键发现。 HIIT和MICT均减少了内脏脂肪组织(储存于内脏器官周围的脂肪),其中MICT显示出与对照组相比41.21 g的显著减少(95%CI −76.73至−5.69,p = 0.009),HIIT也呈现类似趋势(组内p = 0.023)。 第一作者Grace Rose(UniSC和UQ)指出,这一标题捕捉到了真实且重要的差异,但存在一些限定条件。这些变化在绝对值上很小,论文本身将其描述为”平均而言不具有临床意义”。只有44%的HIIT参与者在体脂率方面获得了具有临床意义的改善,而MICT组为27%,对照组为33%(p = 0.197,组间差异无统计学意义)。 为什么肌肉量对老年人至关重要 减重过程中保留瘦体重对老年人群至关重要。肌肉减少症(与年龄相关的肌肉流失)与虚弱、跌倒、丧失独立性和更高的全因死亡率相关。任何同时减少肌肉量的减重干预措施都可能造成净伤害,特别是对于已经面临肌肉储备下降的70岁以上成年人。 中等强度组在前三个月内减少了0.69 kg瘦体重,,即使在减脂的同时,,正是临床医生希望避免的模式。HIIT似乎提供了一种代谢刺激,即使在热量不足的情况下也能维持肌肉蛋白质合成,可能通过其更大程度地激活快肌运动单位及相关合成代谢信号通路来实现。 通讯作者Mia Schaumberg博士(UniSC和UQ)表示,这些发现表明,对于寻求改善体成分的老年人而言,运动强度与运动时间同样重要。”并非所有运动对这个人群都同等有效,”她说。”运动处方需要与目标相匹配,如果目标是减脂而不减肌肉,HIIT似乎是更优的选择。” 局限性 该研究存在若干局限性。DXA扫描未在空腹条件下进行,这可能影响精度。各组之间的实际强度重叠小于预期:低强度组平均达到59% HRpeak,中等强度组74%,HIIT组79%(目标为85–95%)。样本量不允许进行性别特异性分析,鉴于已知体成分和运动反应存在性别差异,这是一个重要的空白。作者还指出,没有使用直接逐口气体分析来验证运动强度,而使用四室体成分模型本可以提供更高的准确性。 这些发现为越来越多的证据添砖加瓦:老年人的运动处方需要具体且有针对性,中等强度的步行虽然有益于心血管健康和内脏脂肪减少,但可能不足以在减重过程中维持肌肉量。 来源: […]

June 29, 2026 08:11 UTC
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青少年吸食大麻与严重精神疾病风险翻倍相关——迄今最大规模研究

一项针对463,396名青少年的研究,同类研究中规模最大的,发现,13至17岁期间在过去一年中曾使用大麻,与26岁前患精神病性障碍和双相障碍的风险大约翻倍相关。 这项研究于2月20日发表在《JAMA Health Forum》上,使用了凯撒医疗集团北加州分部的电子健康记录,涵盖2016年至2023年。由凯撒医疗集团研究部门的Kelly C. Young-Wolff领导的研究人员追踪了在常规儿童体检中报告过任何大麻使用的青少年,并将其后来的精神科诊断率与未报告使用的青少年进行了比较。 在调整了人口统计学、社区贫困程度、保险类型以及同时饮酒和其他药物使用等因素后,结果显示精神病性障碍的调整后风险比为2.19(95%置信区间1.97至2.42),双相障碍为2.01(95% CI 1.82至2.22),每种障碍的风险大约翻倍。 抑郁障碍(AHR 1.34,95% CI 1.30至1.39)和焦虑障碍(AHR 1.24,95% CI 1.21至1.28)的关联性则较为温和。 严重障碍的持久信号 抑郁和焦虑的影响并非在所有年龄段都一致。当研究人员按年龄分层时,发现抑郁障碍的风险升高随年龄增长而下降:从13至15岁的AHR 1.78降至21至25岁的0.97(无统计学显著性)。 相比之下,精神病性障碍和双相障碍的风险升高在所有年龄组中持续存在,表明作者所描述的吸食大麻青少年”对严重精神疾病具有更持久的脆弱性”。 从报告大麻使用到精神科诊断的平均时间为:精神病性障碍2.0年,双相障碍2.3年,抑郁障碍1.7年,焦虑障碍1.9年。 控制混杂因素 该研究考虑了性别、种族和族裔、社区贫困指数、医疗补助状态以及随时间变化的酒精和其他药物使用情况。一项额外调整了既往精神疾病的敏感性分析使关联性略有减弱,精神病性障碍降至AHR 1.92,双相障碍降至AHR 1.73,但仍然具有高度统计学显著性。 研究人员还计算了E值,该指标衡量一个未测量的混杂因素需要多强才能消除所观察到的关联。对于精神病性障碍,E值为3.79,这意味着一个未测量的混杂因素需要与大麻使用和精神病性障碍均具有近4倍的关联性,才能解释这一发现。作者指出,这使得该关联”对未测量的混杂因素相对稳健”。 局限性与注意事项 该研究具有重要的局限性。大麻使用是在临床筛查问卷中自我报告的,可能会低估实际使用情况,尤其是在披露可能产生影响的医疗环境中。研究人群包括加州单一医疗系统内有保险的青少年,结果可能无法推广到无保险人群或具有不同大麻政策的地区。 研究设计虽然规模大且控制良好,但无法完全排除反向因果关系,即具有前驱精神症状的青少年可能更倾向于将大麻作为自我药物治疗。报告使用到诊断之间1.7至2.3年的前置时间部分解决了这一担忧,但并未消除。 关键的是,该研究仅测量了有或无的二值化大麻使用,未涉及使用频率、剂量、效力、使用方式,或者是否发展为使用障碍,这些因素都可能显著调节风险。 政策影响 该研究发布之际,正值关于合法化年龄阈值和青少年大麻使用公共卫生信息传播的持续辩论之中。作者明确呼吁在大麻监管框架中纳入效力限制、营销限制、青少年获取保护以及明确的心理健康警告。 大麻与精神病性障碍之间的关联已在多项先前研究中得到记录,包括Marconi等人(2016年)的荟萃分析和Di Forti等人(2019年)领导的大规模EU-GEI研究。当前研究将这一证据扩展到双相障碍,一个研究较不充分的结果,同时提供了迄今为止最大的样本,463,000名青少年,以及更清晰的比较,因为它考察的是任何使用,而不仅仅是大量使用或已确诊的大麻使用障碍。 该研究发表于《JAMA Health Forum》第7卷第2期,文章编号e256839(DOI: 10.1001/jamahealthforum.2025.6839)。研究由美国国家药物滥用研究所资助(资助号R01DA0531920)。第一作者Kelly C. Young-Wolff隶属于凯撒医疗集团研究部门;合著者包括来自凯撒医疗集团、公共卫生研究所、加州大学旧金山分校和南加州大学的研究人员。 婷 翻译 来源: JAMA Health Forum和ScienceDaily

June 28, 2026 21:50 UTC
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英国经历破纪录的五月和六月热浪,更多热浪或将到来

英国在短短两个月内经历了两次破纪录的热浪,这是自1911年以来首次在八月前出现这样一对极端事件。自2021年该系统引入以来,第二次红色极端高温警告已针对六月热浪发布,预报员表示,夏季结束前可能出现更多极端高温。 五月热浪 5月22日至31日间,一个热穹顶笼罩英国,连续多日打破气温纪录。5月25日,伦敦邱园录得34.8摄氏度(94.6华氏度),打破了1922年创下并于1944年追平的英国五月最高纪录32.8摄氏度。次日,当邱园达到35.1摄氏度(95.2华氏度)时,这一新纪录又被刷新。 五月热浪还为威尔士(卡迪夫比特公园32.9摄氏度)和泽西岛(34.2摄氏度)创下了国家纪录,同时创下了英国五月有史以来最高最低气温,萨里郡肯利机场的21.3摄氏度。 五月热浪期间至少有19人死亡,均与水上活动相关。 六月热浪 三周后,另一波热浪开始形成。6月19日至28日间,气温进一步攀升。6月24日,英国录得有史以来最热的六月天,汉普郡戈斯波特的36.1摄氏度。这一纪录仅持续了一天:6月25日,萨默塞特郡梅里菲尔德达到36.7摄氏度。6月26日,萨福克郡桑顿·唐纳姆达到37.3摄氏度(99.1华氏度),打破了自1957年以来一直保持的英国六月最高气温纪录。 之前的六月纪录35.6摄氏度于1957年创下并于1976年被追平。 6月22日发布了红色极端高温警告,覆盖米德兰兹、南威尔士和英格兰南部部分地区。警告于6月24日至25日生效,琥珀色警告扩大了覆盖范围。英国气象局副首席预报员马克·西达韦表示,这一警告”仅用于最严重的事件”,”即使超出通常更脆弱的人群,也很可能对许多人产生健康影响。”这是首次连续三天发布红色极端高温警告。 《卫报》报道称,欧洲三分之二的人口受到六月更广泛热浪的影响,法国、意大利和西班牙也出现了创纪录的气温。海峡群岛录得有史以来最热的一天,6月25日泽西岛39.3摄氏度(102.7华氏度)。根西岛也创下了36.4摄氏度的历史纪录。 概率正在改变 英国气象局表示,与1991-2020年的基准期相比,如今夏季更热的可能性已翻倍。实际上,虽然基准期内夏季”比正常更热”的概率约为33%(根据定义,三分之一的夏季属于上三分位),现在已上升到约66%。 英国超过28摄氏度的天数与1961-1990年的平均水平相比增加了一倍以上,超过30摄氏度的天数增加了两倍以上。英国2015-2024年期间的平均最高气温为35.9摄氏度,比1991-2020年的平均值高2.3度,比1961-1990年的平均值高4.5度。 世界天气归因组织于6月26日发布了一份快速分析报告,得出结论认为六月欧洲热浪在1976年的气候中”几乎不可能发生”,现在比2003年基准期发生的可能性高出数十到数百倍。白天气温比1976年同类事件高出约3.5摄氏度。 “人为气候变化使此类事件更可能发生且更强烈,”英国气象局首席科学家斯蒂芬·贝尔彻教授说。”六月在英国看到这样的气温令人警醒。” 接下来会发生什么 英国气象局的三个月展望预计,七月和八月将带来高于平均水平的气温和”显著的炎热爆发”。据BBC天气团队称,如果当前变暖趋势持续,到2050年,40多摄氏度中段的温度将成为英国的严重可能性。 雷丁大学的阿克谢·迪奥拉斯博士指出:”除非我们大幅减少温室气体排放,否则全球变暖不会停止。” 数字讲述了一个严峻的故事。英国今年夏天已经打破了19项气温纪录。英格兰最热的五个夏季中有四个发生在2003年之后。正如英国气象局所说,炎热的夏季”可能性是1991-2020年期间的两倍,这与我们变暖的气候是一致的。” 来源: BBC Weather,基于Simon King和Sarah Keith-Lucas的报道,以及英国气象局和世界天气归因组织的额外数据。 婷 翻译

June 28, 2026 19:56 UTC
科学

AI生成图像正在渗透科学期刊,检测军备竞赛已处于下风

2026年4月,《新英格兰医学杂志》,世界上最负盛名的医学期刊之一,撤回了一篇病例报告。该文章刊登在期刊的”临床医学图像”栏目中,描述了一位87岁男性在接触森林火灾后咳出支气管管型。图像显示,黑色分支状气道管型旁边放着一把卷尺。 问题就出在卷尺上。PubPeer上的一位匿名评论者注意到,卷尺上30厘米到40厘米之间的刻度读数为”1, 3, ?, 4, ?”,这是典型的AI生成伪影。作者承认他们使用AI将尺子移到了图像顶部,并表示他们不知道期刊关于图像处理的政策。 这是自2020年Surgisphere丑闻以来,《新英格兰医学杂志》的首次撤稿。 据威斯康星大学麦迪逊分校科学传播学副教授Nan Li称,《新英格兰医学杂志》的案例是一个更大问题的高调症状。在为The Conversation撰写的、由Live Science转载的文章中,Li认为,AI生成和AI处理的图像正在跨越各个领域进入同行评审文献,而旨在捕捉这些图像的系统已经落后。 问题的深度 最明显的案例是一目了然的,那些人类审稿人会觉得可笑的图像。2024年,《细胞与发育生物学前沿》撤回了包含一张看似由Midjourney生成的老鼠图片的论文,这只老鼠的生殖器极其不成比例,还带有”iollotte sserotgomar cell”和”dck”等毫无意义的标签。一位审稿人在发表前曾对该图像提出质疑,但他们的担忧被驳回了。 但大多数案例更为隐蔽。越来越多的证据表明,AI生成和修改的图像正以不太明显的方式溜过审稿过程。这个问题从材料科学到医学等多个领域都有涉及。苏黎世联邦理工学院的研究人员在arXiv上发表了一篇题为”The Unwinnable Arms Race of AI Image Detection”的论文(arXiv:2509.21135),正式证明随着生成器能力的提升,检测准确率呈现U形曲线,先变得容易一段时间,然后随着两个系统的趋同而再次变得困难。 “旨在检测虚假图像的系统几乎总是落后于旨在创建这些图像的系统,”Li写道。 检测差距 目前最先进的AI图像检测器在已知生成器上的准确率可达70%到90%。而在下一代模型上,这一数字下降到50%到60%,基本上相当于随机猜测。 这一差距之所以重要,是因为检测只是解决方案的一半。一个更广泛的应对方案正在围绕来源认证展开,即从图像创建之时起就伴随图像的加密签名元数据。领先的标准是C2PA(内容来源与真实性联盟),得到了Adobe、Microsoft、Google、OpenAI以及包括Leica、Nikon和Canon在内的相机制造商的支持。OpenAI现在为ChatGPT生成的图像附加了C2PA元数据和Google的SynthID隐形水印。 但C2PA有一个根本性的弱点:通过截图、重新上传或格式转换去除元数据,会完全切断来源链。该标准可以证明数字文件未被篡改,但无法证明所描绘的场景是真实的。 出版商回应 各大期刊已开始更新其政策以应对这一挑战。施普林格·自然已禁止在出版物中使用生成式AI图像(少数例外情况除外),并要求披露手稿中任何AI的使用情况。爱思唯尔于2026年6月发布的最新政策禁止AI创建或更改初级研究图像,包括显微镜、组织学、Western印迹和放射学扫描,并要求详细披露所使用的任何AI工具。 科学系列期刊在主编Holden Thorp的领导下采取了最强硬的立场,将AI违规行为归类为科学不端行为。在2026年1月题为”抵制AI垃圾”的社论中,Thorp写道,审稿人不得将手稿上传到AI工具,任何AI使用都必须在投稿信、方法部分和致谢中披露。 预印本库arXiv于2026年5月宣布,将对提交存在”无可辩驳证据”表明存在未经审核的AI生成内容的论文的作者实施一年禁令,例如虚构的参考文献或LLM留下的元评论。 问题的规模 这些数字令人警醒。根据2026年1月的一项预印本研究,大约每八篇生物医学论文中就有一篇包含AI生成的文本。一项对《组织科学》期刊6,957篇投稿的调查发现,自ChatGPT发布以来,投稿量激增了42%,到2026年初,超过50%的手稿显示出AI参与的痕迹。 NIST GenAI挑战赛,一项正式的评估项目,让团队作为生成器、提示者和判别者进行竞争,反映了军备竞赛的动态。NIST于2024年4月发布的AI 100-4框架涵盖了数字水印、元数据来源和合成内容检测,但该机构承认该领域的发展速度快于标准制定的速度。 这场危机的意义 AI生成图像的渗透威胁着科学出版物的一个基本前提:即已发表的图像是对所观察内容的诚实呈现。没有这一前提,期刊必须像筛查文本一样筛查图像,这是一项大多数出版商尚未准备好应对的巨大工程。 “没有标准,”Li写道,”科学就有可能进入一个每张图像都值得怀疑、没有图像具有固有可信度的世界。” 问题不在于AI生成的图像是否会继续进入科学文献。这场战争已经输了。问题在于,科学界能否在区分真实图像和生成图像本身变得不可能之前,建立起一个能够区分二者的系统。 来源: Live Science 和 The Conversation,Nan Li(威斯康星大学麦迪逊分校)。来自Retraction Watch、Nature Communications和arXiv的补充报道。 婷 翻译

June 28, 2026 19:29 UTC
科学

科学家发现构建衰老腹部脂肪的干细胞,以及阻止它的方法

这是衰老过程中最普遍的挫折之一:无论你多么注意饮食或坚持锻炼,腹部脂肪似乎总会不请自来。即使是中年体重保持稳定的人,也常常会随着肌肉量的减少而看到腰围增加。发表在《科学》杂志上的新研究现在解释了原因,并指出了干预的途径。 由希望之城贝克曼研究所的Qiong Annabel Wang和加州大学洛杉矶分校的Xia Yang领导的团队发现了一种以前未知的干细胞群体,它们在中老年时期特异性地出现,并极大地促进了腹部新脂肪细胞的生成。研究人员将这种细胞命名为”年龄富集的定向前脂肪细胞”(CP-As),它似乎是衰老与臭名昭著的中年发福现象之间缺失的生物学联系。 “这是第一个证据,证明我们的腹部随着年龄增长而膨胀,是因为脂肪祖细胞大量产生新的脂肪细胞,”希望之城分子与细胞内分泌学系主任Adolfo Garcia-Ocana说道,他不是主要作者,但在相关新闻稿中被引用。 新问题的新干细胞 这一发现始于一个谜题。几十年来,传统观点认为身体制造新脂肪细胞的能力会随着年龄增长而下降。大多数成体干细胞,从肌肉到骨骼再到神经组织,都会随着岁月流逝而失去增殖和分化能力。然而,Wang的团队在脂肪组织中发现了相反的情况。 研究人员使用一种名为AdipoChaser谱系追踪的技术,在小鼠体内标记成熟脂肪细胞,并追踪在不同年龄时有多少新脂肪细胞形成。结果令人震惊:在年轻小鼠(2.5个月大,大致相当于人类青少年)中,几乎没有新的脂肪细胞生成。但到了9个月大(相当于人类30多岁)时,68%的内脏脂肪细胞是新生成的。到了12个月大(相当于人类40岁出头)时,这一数字攀升至82%。 “这告诉我们,干细胞隔室本身正在发生根本性的变化,”Wang在一份声明中表示。 研究团队对年轻和中年小鼠内脏脂肪中超过15,000个脂肪祖细胞(APCs)进行了单细胞RNA测序,以找出变化所在。分析揭示了五个不同的亚群。其中之一,CP-A,在年轻小鼠中几乎不存在,但在12个月大时占所有APC的近34%,然后在老年期(18个月)急剧下降到不到2%。 功能上的差异是巨大的:与年轻动物中最接近的等效细胞相比,CP-A的增殖能力高出四倍以上,产生的脂肪细胞多出六倍。当将中年小鼠的CP-A移植到年轻宿主中时,它们继续以高速率生产脂肪,脂肪制造能力是细胞本身固有的,而非由衰老的身体环境驱动。 LIFR开关 寻找CP-A如此活跃的原因,最终找到了一个名为LIFR(白血病抑制因子受体)的受体,它是这些细胞表面表达最高的标志物。LIFR激活JAK-STAT3信号通路,这是细胞增殖和分化的一个众所周知驱动因素。 Wang的团队表明,LIFR信号在功能上是CP-A活性所必需的。当他们用EC359(一种已为其他适应症开发的实验性LIFR抑制剂)治疗小鼠时,CP-A驱动的脂肪形成在内脏脂肪中被阻断,而不影响皮下脂肪。重要的是,该药物对年轻小鼠没有影响,因为它们的脂肪细胞依赖不同的信号。 “虽然年轻小鼠不需要这种信号来制造脂肪,但老年小鼠需要,”Wang说。 从小鼠到人类 研究人员证实,CP-A样细胞也存在于人类组织中。对不同年龄人类供体的内脏白色脂肪组织进行的单细胞RNA测序和流式细胞术显示,LIFR高表达细胞与年龄呈正相关(r = 0.82,p = 0.045)。免疫荧光证实,LIFR阳性细胞在人类内脏脂肪中随年龄增长而增加。 该研究主要在雄性小鼠中进行,雌性小鼠仅表现出中等程度的体重增加,而人类数据是相关性的,而非功能性的。尚未在人类细胞中进行直接的LIFR扰动实验,这意味着在人类中的治疗潜力仍未得到证实。LIFR参与其他生理过程,系统性阻断可能具有在此背景下尚未探索的副作用。 更大的图景 这项工作挑战了脂肪生成随年龄增长而减慢的长期假设。先前使用2D培养系统的研究表明APC会丧失能力,但Wang的体内谱系追踪和3D方法讲述了不同的故事。CP-A现象是内脏脂肪特有的,内脏脂肪包裹着内部器官,与代谢疾病的关系最为密切,这解释了为什么腹部脂肪会随年龄增长而不成比例地增加。 该研究还关注了脂肪干细胞的一个独特特征:与几乎所有其他成体干细胞类型不同,APC随年龄增长而获得能力,而非丧失能力。这使得它们成为不仅理解年龄相关代谢疾病,而且潜在地成为干预的目标。 “我们发现身体的脂肪制造过程是由LIFR驱动的,”Wang说。”虽然年轻小鼠不需要这种信号来制造脂肪,但老年小鼠需要。” 该论文发表在《科学》杂志,第388卷,第6745期,eadj0430号文章(DOI:10.1126/science.adj0430)。Jeon和Kim的配套观点文章刊登在同一期上。第一作者Guan Wang(希望之城)和Gaoyan Li(加州大学洛杉矶分校)对这项工作做出了同等贡献,这项研究涉及来自希望之城、加州大学洛杉矶分校和巴克衰老研究所的22位合著者。 婷 翻译

June 28, 2026 17:12 UTC
科学

委内瑞拉双震袭击了科学家早已警告过期的断层

6月24日下午6点04分当地时间,当数百万委内瑞拉人观看苏格兰对阵巴西的世界杯比赛时,大地开始震动。在加拉加斯以西90公里(56英里)的尤马雷镇,一次7.2级地震在20公里深处发生。39秒后,第二次更强大的7.5级地震在东面5公里(3英里)处发生,震源深度更浅,为10公里。 这两次地震(地震学术语中称为双震)由不同断层产生,沿着Boconó和San Sebastián断层系统快速连续破裂。根据最新报告,已有900多人确认死亡,4,500人受伤,超过50,000人流离失所。沿海城市拉瓜伊拉至少250栋住宅楼倒塌,加拉加斯阿尔塔米拉区一栋22层建筑完全被毁。西蒙·玻利瓦尔国际机场严重受损,仍处于关闭状态。 这场灾难是毁灭性的。但对于研究这些断层的科学家来说,这并不意外。 等待中的断层 Boconó断层是一条主要走滑边界,延伸约500公里(310英里)穿过委内瑞拉安第斯山脉。它每年容纳约10毫米的加勒比板块和南美板块之间的相对运动。上一次发生大地震破裂是在1812年,当时一次7.1级地震摧毁了加拉加斯,造成15,000至20,000人死亡。 2017年,委内瑞拉中央大学地质学家Franck Audemard在《Tectonics》期刊上发表了一项研究,测量了Boconó断层的滑动速率。Audemard的团队发现,自1812年以来每年积累了5.0至11.2毫米的应变,断层Yaracuy Valley段积累了1至4米的滑动亏空,足以产生7.0至7.6级地震。 “1812年地震的兄弟,”Audemard在6月24日地震后告诉《Science》。 就在一周前,佛罗里达国际大学的地球物理学家Machel Higgins在一次ESA组织的会议上提交了关于San Sebastián断层系统的发现。利用卫星雷达数据,Higgins显示San Sebastián断层自约1900年以来一直部分锁定,并积累了能够产生7.1级地震的应变。震后拍摄的ESA雷达图像证实,破裂发生在San Sebastián断层沿线,震级超过了Higgins的计算。 用Higgins的话说,该地区”已经过期”,不过他警告说地震无法预测。 几秒内的双震 双地震,在时间和空间上紧邻发生的两个震级相当的事件,是不寻常的。土耳其2023年卡赫拉曼马拉什地震是双震,但相隔7小时。日本1997年鹿儿岛双震相隔48小时。委内瑞拉两次地震之间39秒的间隔是罕见的。 哥伦比亚国立大学地震学家Germán Prieto告诉《Science》,如此短的间隔使得分离地震信号”非常复杂”。根据Higgins的说法,可能的机制是应力传递:Boconó断层系统的第一次破裂改变了San Sebastián断层段的应力,触发了第二次更大的事件。 意大利INGV研究所利用Sentinel-1卫星数据,将该事件建模为一次综合7.6级复杂破裂,滑动向东传播超过210公里(130英里)的长度。 来自历史的警告 1812年加拉加斯地震本身可能就是一个双震,在Boconó和San Sebastián断层上分别发生7.4级和7.1级的两个子事件。1900年San Narciso地震(7.6至7.7级)是本月事件之前委内瑞拉最大的地震。 捕捉此类事件的基础设施已经退化。委内瑞拉曾经拥有该地区最先进的地震网络。用Higgins的话说,现在”稀疏到几乎不存在”。Audemard依赖美国和欧洲的仪器来解释波间隔。他认为第二次地震的破裂点可能比USGS最初报告的要离加拉加斯近得多。 USGS的PAGER系统对主震发出了红色警报,估计10,000至100,000人死亡的概率为43%,这个警报级别承认可能出现比目前官方死亡人数更糟糕得多的结果。 接下来会发生什么 这次地震双震验证了Audemard和Higgins在事件发生前发表的灾害评估。但它也挑战了现有的灾害模型,这些模型将断层段视为独立处理。Boconó和San Sebastián断层之间的快速应力传递表明,必须将多断层破裂情景纳入委内瑞拉北部的未来评估中。 目前,该地区继续经历余震。数十万人流离失所。而那些警告过这些断层的科学家们,只剩下被证明是正确的苦涩满足感。 Source: Science AAAS by Laura Martin Agudelo. Additional data from USGS, INGV, PAHO/WHO, and published studies by Audemard et al. (2017, Tectonics) and […]

June 28, 2026 16:04 UTC
科学

AI驱动优化为无细胞系统中的全基因组转录组学打开大门

多年来,无细胞系统一直是合成生物学中强大但有限的工具。它使研究人员能够在活细胞之外进行转录和翻译,非常适合基因电路的原型设计、困难蛋白质的生产以及生物传感器的构建。但一直存在一个权衡:这些系统的信使RNA(mRNA)产量通常太低,无法进行全基因组转录组分析。 来自INRAE和巴黎-萨克雷大学的一个团队现在突破了这一障碍。利用贝叶斯优化搜索160万种可能的缓冲液组成组合空间,他们在标准的大肠杆菌(E. coli)无细胞系统中将mRNA产量提高了20倍,足以首次进行完整的转录组测序,并揭示基因调控的渐进层次。这项研究于6月27日发表在《Nature Communications》上。 教老系统新技能 起点是由T7 RNA聚合酶驱动的大肠杆菌BL21(DE3)裂解液系统,这是无细胞合成生物学中使用最广泛的平台之一。由Micalis研究所的Matthieu Jules和Olivier Borkowski领导的团队需要克服一个根本问题:标准缓冲液配方是在几十年前为蛋白质生产优化的,而不是为mRNA产量。 他们确定了八种缓冲液成分,包括镁、钾、氨基酸、NTP和PEG-8000,并将每种成分在六个浓度水平上进行变化。完整的组合空间包含1,679,616种可能的组成。即使通过暴力测试其中一小部分也是不可行的。 因此,团队转向了主动学习。贝叶斯优化算法从拉丁超立方抽样选择的100种组成开始,通过仅测试实验室中的653种组成,探索了160万种可能性的空间。经过十个主动学习周期,它确定了一种配方,使mRNA产量相对于参考缓冲液提高了20倍。 “主动学习将我们引导到了一个通过试错极不可能找到的组成空间区域,”作者指出。关键的调整是:更高的镁和NTP浓度,更低的钾、氨基酸和PEG-8000。 从优化到转录组 20倍的产量提升使无细胞系统此前无法实现的事情成为可能:全基因组直接RNA测序。团队转向了噬菌体T7,这是一种基因组紧凑、特征明确的病毒,并使用Oxford Nanopore的MinION平台在三个生物复杂性递增的系统上进行了直接RNA测序。 第一个系统仅使用纯化的T7 RNA聚合酶、DNA模板和核苷酸,这是最简配置。它捕捉了启动子强度层次:哪些T7启动子在其天然基因组背景下是强的或弱的。但由于不存在RNA降解机制,覆盖度严重偏向于转录本的5’端。 第二个系统使用了优化后的无细胞提取物,包含全部大肠杆菌蛋白质。这恢复了RNase III活性,在T7转录本中观察到mRNA成熟位点,并在整个转录本中产生了均匀的覆盖度,这是真正的稳态快照。它提供了体内表达水平的准确估计。 第三个系统是完全的细胞环境,即正在经历T7感染的大肠杆菌。这增加了一层无细胞裂解液中不存在的调控:由膜相关RNase E引起的3’端偏倚覆盖度。 比较揭示了作者所称的”渐进调控层次”:启动子强度、mRNA降解、通过RNase III的mRNA成熟以及通过RNase E的3’端特异性降解。每个系统增加了一层或多层,创造了生物复杂性的梯度,使团队能够单独剖析每个过程。 更广泛的意义 这项研究表明,长期以来被认为不适用于转录组学的无细胞系统现在可以分析整个细菌转录组。”无细胞转录组学可以探索不可培养细菌的转录景观,”研究人员指出,这些生物仅仅因为它们的RNA在实验室条件下无法获取而仍然缺乏特征描述。 主动学习流程本身可以推广到缓冲液优化之外。任何多参数生物优化问题,包括培养基配方、蛋白质纯化条件、代谢工程,都可以受益于相同的方法,即探索组合空间的0.04%以找到接近最优的条件。 局限性仍然存在。该研究仅在使用T7 RNA聚合酶的大肠杆菌BL21(DE3)裂解液中进行。优化后的缓冲液尚未针对内源性大肠杆菌RNA聚合酶或其他生物进行验证。无细胞系统捕获转录和降解,但不捕获由膜相关RNase E介导的3’端特异性降解,后者在裂解液制备过程中丢失。此外,该论文作为尚未经过编辑完善的预发表版本发布。 尽管如此,这项工作标志着无细胞生物学的转折点。通过将转录组学纳入无细胞系统的能力范围,它为研究不可培养生物中的基因调控、在RNA水平上原型设计合成电路以及加速合成生物学中的设计-构建-测试循环打开了大门。 该论文”Active-learning-guided optimization of cell-free systems for genome-wide transcriptomic profiling reveals progressive layers of regulation”发表在《Nature Communications》上(DOI: 10.1038/s41467-026-74559-y),作者为Lea Wagner、An Hoang、Olivier Rue以及INRAE、巴黎-萨克雷大学和AgroParisTech的同事们。 婷 翻译

June 28, 2026 15:23 UTC
科学

两周发现31个新物种:尖端科技如何革新深海探索

2026年6月,一支国际科学家团队登上施密特海洋研究所的考察船”福尔科尔(图)号”,在巴西海岸外的热带中层水域进行了为期14天的探索。返航时,他们带回了31个此前未被描述的物种,这一发现速度位居海洋生物学史上最快之列。 “这里是地球上最大的栖息地,充满了我们才刚刚开始了解的奇妙动物,”考察首席科学家、史密森尼国家自然历史博物馆研究动物学家凯伦·奥斯本表示。 发现物包括9种水母、7种管水母(与水母和珊瑚相关的群体生物)、7种栉水母(栉板动物)、4种尾海鞘(构建复杂黏液屋的蝌蚪状生物)、2种巨型根足虫(肉眼可见的单细胞生物),以及一种新的端足类和一种汤姆opteris属的新种游蚕。 这次考察的突出之处不仅在于发现数量,更在于确认速度之快。在传统分类学中,描述一个新物种可能需要数年甚至数十年,需要艰苦的形态学比较,以及通常要等标本运回陆地实验室才能进行的基因测序。 这次考察将实验室带到了海上,从而改变了这一局面。 考察船及其遥控潜水器”苏巴斯蒂安号”配备了一套先进的成像系统。蒙特雷湾水族馆研究所(MBARI)的DeepPIV系统使用激光片对胶质生物进行自然状态下的3D扫描,这对于容易被传统采集方法变形的生物至关重要。EyeRIS远程成像系统提供了非侵入式3D捕捉。日本海洋研究开发机构(JAMSTEC)的阴影照相机捕捉到更精细的结构细节,揭示出3D扫描也未能发现的管水母保护性盾状组织等特征。 最值得一提的是,团队首次在海上携带了斯坦福大学普拉卡什实验室设计的开源鱿鱼共聚焦显微镜。利用它,他们对一个大型单细胞原生生物进行了活体3D细胞结构成像,实时揭示了其玻璃质骨架以及细胞结构与生物功能之间的相互作用。 “这为研究深海生理学打开了一扇新的大门,将细胞结构与生物功能联系起来,”斯坦福大学的马努·普拉卡什表示。”我们现在可以亲眼目睹这些适应了巨大压力和黑暗的极端生物体内的实时生命过程。” 与成像技术并行,由东北大学的谢丽尔·埃姆斯和比奇洛实验室的约翰·伯恩斯领导的船上基因组测序工作也得以开展,使新物种的确认从数年缩短为数天。 中层水域世界 海洋的中层水域,,阳光照射的表层与黑暗的海底之间的区域,,是地球上最大的可居住生态系统,也是探索最少的区域。这是一个胶质生物的世界,它们适应了极端压力和几乎完全的黑暗。在这里,游蚕的移动速度之快与其脆弱的身体不成比例,玻璃乌贼在近800米的深度漂游。 团队观察到的多样性和丰富度远超预期。一个引人注目的发现:在800米深处,一只远洋章鱼(Haliphron atlanticus)正在捕食一只鲜红色的水母,为了解中层水域食物网动态和碳循环提供了宝贵资料。 这次考察是笹川和平基金会”海洋射击研究资助项目”资助的”设计未来”系列巡航的第三次,支持了西澳大利亚大学和比奇洛海洋科学研究所的两个中层水域研究项目。 “这次巡航上的一系列新技术让我们得以一窥海洋生物科学的未来,”施密特海洋研究所执行主任乔蒂卡·维尔马尼表示。 注: 本文基于《卫报》(2026年6月26日)和施密特海洋研究所新闻稿(2026年6月3日)的报道。参见 The Guardian 和 Schmidt Ocean Institute。

June 26, 2026 16:35 UTC
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