“許昌人”出現(xiàn)歐亞大陸不同人群基因交流特征、人工智能擁有“嗅覺(jué)” | 每周播報(bào)
撰文 | 馮梟、黃華、宋宇錚、惠家明
責(zé)編 | 葉水送
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No. 1 失明基因首次被發(fā)現(xiàn)
盲人作為一個(gè)特殊的社會(huì)群體，受到大眾的關(guān)心與關(guān)注。二型黃斑毛細(xì)血管擴(kuò)張（Macular Telangiectasia Type 2，MacTel）是致盲的原因之一。它屬于退行性眼病，目前不可治愈。近日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Nature Genetics 發(fā)文稱，來(lái)自澳大利亞的研究人員發(fā)現(xiàn)了引發(fā)二型黃斑毛細(xì)血管擴(kuò)張的基因。研究人員利用全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS）方法，對(duì)世界各地476名MacTel患者和1733名正常人進(jìn)行詳細(xì)的遺傳分析。通過(guò)分析超過(guò)六百萬(wàn)個(gè)遺傳標(biāo)記，研究者發(fā)現(xiàn)了5個(gè)基因在患者基因組中非常相似，這很可能是影響個(gè)體患MacTel疾病的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，研究人員還認(rèn)為機(jī)體的甘氨酸和絲氨酸水平很可能與MacTel的發(fā)病有很大關(guān)系。盡管確切關(guān)系還有待確認(rèn)，但這種聯(lián)系也將是一個(gè)線索，可幫助他們進(jìn)一步探索MacTel患者的代謝異常。他們希望進(jìn)一步研究，開(kāi)發(fā)有效方法保護(hù)MacTel患者，不失去光明。
圖片及文章來(lái)自：https://medicalxpress.com/news/2017-02-world-first-genetic-clues.html
No. 2 “許昌人”出現(xiàn)歐亞大陸不同人群基因交流特征
在最新一期的Science雜志中，河南省文物考古研究所與中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所等機(jī)構(gòu)發(fā)表了“許昌人”顱骨的研究成果?！霸S昌人”生存的年代為12.5萬(wàn)-10.5萬(wàn)年前，形態(tài)學(xué)分析的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，“許昌人”頭蓋骨既有東亞中更新世人類與更新世晚期人類特征，也有歐洲尼安德特人的特征。研究人員認(rèn)為，這一結(jié)果暗示了更新世晚期東亞地區(qū)的人類進(jìn)化具有連續(xù)性，且與其他地區(qū)的古人類有一定的基因交流。遺憾的是，目前研究者無(wú)法從中提取DNA，從而在分子水平鑒定其“身份”。有學(xué)者認(rèn)為，DNA已反復(fù)證明我們與歐亞大陸、美洲所有現(xiàn)代人一樣，都是最后一次出非洲的后裔。這一結(jié)果是不會(huì)被任何新結(jié)果而改變，現(xiàn)代人是共同起源，而不是獨(dú)立起源。
圖片來(lái)自中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所吳秀杰研究員
No. 3 能寫(xiě)代碼的機(jī)器系統(tǒng)，會(huì)讓程序員失業(yè)嗎？
最近，劍橋大學(xué)與微軟聯(lián)合提交的 ICLR 2017 的論文提出了“DeepCoder”系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)有能力自行編寫(xiě)代碼。它利用一種叫“程序合成”（Program Synthesis）的技術(shù)，DeepCoder 可從現(xiàn)有的軟件和代碼庫(kù)里提取出一行一行的代碼，并且組合起來(lái)，以獲得新的代碼來(lái)達(dá)成目的。人們只需要列出每一個(gè)代碼片段的輸入和輸出，并且簡(jiǎn)單描述出一個(gè)新程序的想法，DeepCoder 就可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法來(lái)搜索源代碼庫(kù)，并判斷和挑選出它認(rèn)為可用的一些代碼。目前，DeepCoder 還只能解決編程競(jìng)賽（如世界大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽）風(fēng)格的問(wèn)題，無(wú)法生成一大段代碼，只能解決五行以內(nèi)的問(wèn)題。不過(guò)，某些編程語(yǔ)言里，少量幾行代碼就可以完成相當(dāng)復(fù)雜的工作。麻省理工學(xué)院的專家認(rèn)為，這種人工智能的出現(xiàn)，不一定意味著程序員的失業(yè)。相反，程序員可以將更多的精力放在更有創(chuàng)造性的工作，而不是大量繁瑣的工作上。
圖片及文章鏈接：https://www.newscientist.com/article/mg23331144-500-ai-learns-to-write-its-own-code-by-stealing-from-other-programs/
No. 4 人工智能可用來(lái)判斷氣味
判斷某種顏色對(duì)于人工智能而言早已不是難題，然而想要具體判斷某種分子的氣味卻似乎還是天方夜譚。近日，洛克菲勒大學(xué)的一項(xiàng)研究似乎在這上面有了新的突破，第一次賦予了人工智能“嗅覺(jué)”。在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家們首先收集了49名志愿者對(duì)于476種氣體的描述，這當(dāng)中有19種描述詞匯供志愿者選擇，如“燒焦味”、“大蒜味”等。隨后，志愿者們又對(duì)每種氣體的愉悅程度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。研究人員如此便獲得了具有數(shù)百萬(wàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的氣體描述數(shù)據(jù)庫(kù)。這些數(shù)據(jù)加上4每種氣體分子的各項(xiàng)特征（如分子結(jié)構(gòu)等）被派發(fā)到22個(gè)人工智能研究團(tuán)隊(duì)中，其中三分之二的數(shù)據(jù)被用來(lái)對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練，而剩余的三分之一則被用來(lái)對(duì)人工智能進(jìn)行檢驗(yàn)。最終兩個(gè)團(tuán)隊(duì)脫穎而出，分別對(duì)每個(gè)個(gè)體的氣味判斷以及所有參與者的判斷完成了最準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。盡管科學(xué)家們對(duì)此表示欣喜，但是19個(gè)描述詞匯還是被認(rèn)為過(guò)少，相信這只是人工智能在嗅覺(jué)領(lǐng)域進(jìn)展的開(kāi)始。
圖片及文章來(lái)自：http://www.sciencemag.org/news/2017/02/artificial-intelligence-grows-nose
No. 5 美國(guó)海洛因致死率五年翻四倍
海洛因?qū)θ祟惿硇膫薮?，美?guó)政府針對(duì)其的禁毒戰(zhàn)爭(zhēng)從未停止過(guò)，然而近日聯(lián)邦健康統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)卻顯示，在過(guò)去五年內(nèi)，美國(guó)因海洛因致死的人數(shù)從3036人增至12989人，足足翻了四倍有余。與此同時(shí)，與海洛因相關(guān)的毒品致死比率在亞特蘭大城也從五年前的8%增至如今的25%?？茖W(xué)家們對(duì)此有許多不同的解釋，但可以確定的一點(diǎn)是，這與嗎啡類止痛藥的濫用相關(guān)。如果一個(gè)人曾使用過(guò)嗎啡類止痛藥，他將有比常人高40倍的幾率去嘗試海洛因。55歲至65歲之間群體出現(xiàn)最高海洛因致死率似乎也與此吻合，因此該群體也是嗎啡類止痛藥使用比例最高的群體之一。無(wú)論原因如何，如此快速的增長(zhǎng)顯然值得引起美國(guó)政府與學(xué)術(shù)界的重視。
圖片及文章來(lái)自：https://www.scientificamerican.com/article/deadly-u-s-heroin-overdoses-quadrupled-in-5-years/
No. 6 3D打印創(chuàng)建仿生血管網(wǎng)絡(luò)
近日，華人科學(xué)家Shaochen Chen教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)解決了組織工程中一個(gè)極具挑戰(zhàn)的問(wèn)題。他們開(kāi)發(fā)了一種基于3D打印的生物打印技術(shù)，創(chuàng)建了栩栩如生的組織和器官，并具有仿生血管網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，即可運(yùn)輸血液、營(yíng)養(yǎng)物、廢物以及其他生物材料的血管網(wǎng)絡(luò)，這一研究成果發(fā)表在國(guó)際期刊Biomaterials上。研究人員首先通過(guò)計(jì)算機(jī)，創(chuàng)建目標(biāo)生物系統(tǒng)的3D結(jié)構(gòu)模型，然后將模型的2D快照傳送到數(shù)百萬(wàn)個(gè)微小的鏡子中，再以連續(xù)的方式快速印刷一層，從而產(chǎn)生包封這活細(xì)胞的3D固體聚合物支架。而活細(xì)胞也會(huì)在其中生長(zhǎng)并變成生物組織。未來(lái)，陳教授和他的團(tuán)隊(duì)希望使用誘導(dǎo)的人類多能干細(xì)胞建立患者特異性組織，防止移植系統(tǒng)被患者的自身免疫系統(tǒng)攻擊，并將工作推進(jìn)到臨床試驗(yàn)階段。
圖片及文章來(lái)源：https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170302133430.htm
No. 7 臺(tái)北大同火山有噴發(fā)跡象？
作為臺(tái)灣大同火山群一部分的陽(yáng)明山風(fēng)景秀麗，每年都吸引著大量游客前來(lái)觀光。然而，近日臺(tái)灣“中央研究院”的科學(xué)家們卻發(fā)現(xiàn)這座坐落在臺(tái)北市郊的活火山似乎比想象得更加活躍，出現(xiàn)噴發(fā)的跡象。地震學(xué)證據(jù)表明在大同火山群下20公里左右有巖漿活動(dòng)，它們的總量最多可達(dá)350立方公里。但研究人員也解釋說(shuō)，這并不代表大同火山群真的會(huì)在短時(shí)間內(nèi)噴發(fā)。至少當(dāng)60%的巖漿在變得粘稠前熔化才會(huì)導(dǎo)致其最終噴發(fā)，據(jù)估計(jì)大同火山群下僅14%的巖漿會(huì)熔化。陽(yáng)明山的上一次噴發(fā)是在公元650年，那時(shí)它的周圍還沒(méi)有居住著上百萬(wàn)的人口。盡管十年內(nèi)噴發(fā)的可能性被認(rèn)為較低，但是科學(xué)家們?nèi)詿o(wú)法忽視這樣的巨大風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)陽(yáng)明山活動(dòng)的更多監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)到位。
圖片及文章來(lái)源：https://www.wired.com/2017/02/magma-under-taipei/
No. 8 細(xì)胞活性的性別差異可改善疼痛治療
想必大家都感受過(guò)疼痛，那你是否知道性別差異會(huì)與疼痛有關(guān)呢？近日，Journal of Neuroscience雜志發(fā)文稱，與男性相比，女性大腦內(nèi)的常駐免疫細(xì)胞在參與產(chǎn)生疼痛感覺(jué)時(shí)更為活躍。在本項(xiàng)研究中，研究人員為雄性和雌性小鼠使用了一種抑制小膠質(zhì)細(xì)胞激活（大腦中的常駐免疫細(xì)胞）藥物，發(fā)現(xiàn)當(dāng)小膠質(zhì)細(xì)胞被阻斷時(shí)，阿片類止痛藥物的效果在雌性使用者中得到改善，并與在雄性使用者中通常所見(jiàn)的疼痛緩解水平相匹配。這一研究結(jié)果對(duì)疼痛的治療有著重要意義，表明小膠質(zhì)細(xì)胞很可能是一個(gè)重要的藥物靶點(diǎn)，有助于改善阿片類鎮(zhèn)痛藥物在女性中的使用效果。同時(shí)，這一研究也有望解釋為什么各種慢性疼痛綜合征在女性中的發(fā)生率明顯高于男性。
圖片及文章來(lái)源：https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170303091335.htm
No. 9 首個(gè)1公里級(jí)天氣預(yù)報(bào)模式在天河二號(hào)投入使用
3月1日，中山大學(xué)國(guó)家超級(jí)計(jì)算廣州中心聯(lián)合廣州市氣象局、中國(guó)氣象局/廣東省區(qū)域數(shù)值天氣預(yù)報(bào)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作研發(fā)的具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的1公里超高分辨率 GRAPES 區(qū)域數(shù)值預(yù)報(bào)模式正式在天河二號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)上投入業(yè)務(wù)使用。GRAPES 區(qū)域數(shù)值預(yù)報(bào)模式包含多項(xiàng)國(guó)際先進(jìn)水平的技術(shù)，包括三維參考大氣廓線、物理過(guò)程參與亥姆赫茲方程求解、模式動(dòng)力和物理過(guò)程耦合等。此前，全世界只有英國(guó)氣象局發(fā)展并業(yè)務(wù)運(yùn)行了 1.5 公里分辨率的區(qū)域數(shù)值預(yù)報(bào)模式。依托天河二號(hào)的強(qiáng)大計(jì)算能力，GRAPES 區(qū)域數(shù)值預(yù)報(bào)模式首先在中國(guó)南部和南海北部區(qū)域運(yùn)行 3 公里分辨率模式，再以此作為背景場(chǎng)和側(cè)邊界，同化多種實(shí)時(shí)氣象觀測(cè)材料，進(jìn)行 1 公里模式對(duì)泛華南地區(qū)進(jìn)行精細(xì)預(yù)報(bào)。GRAPES 區(qū)域數(shù)值預(yù)報(bào)模式投入業(yè)務(wù)運(yùn)行，將使得廣州預(yù)報(bào)常見(jiàn)的災(zāi)害性天氣（如臺(tái)風(fēng)）和小尺度災(zāi)害性天氣（如龍卷風(fēng)、下?lián)舯┝鞯龋┑哪芰Υ蠓嵘?/p>
內(nèi)容來(lái)自：國(guó)家超級(jí)計(jì)算廣州中心
No. 10 北美原住民的基因突變
在不同地區(qū)生活的人群可能會(huì)產(chǎn)生一些基因突變以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境。例如，北歐人的基因突變使得他們可以更好地消化牛奶，而高原地區(qū)原住民的紅細(xì)胞因?yàn)榛蛲蛔兛梢暂斔透嗟难鯕狻Ｔ谝酝难芯恐?，人們發(fā)現(xiàn)北極地區(qū)的因紐特人攜帶有FADS（脂肪酸脫氫酶）基因變異，這可以加速脂肪燃燒以適應(yīng)極地氣候。而最近PNAS上的一項(xiàng)研究顯示，除因紐特人外，美洲各地的原住民普遍攜帶有此種基因突變。研究人員認(rèn)為，此種突變可能源自他們共同的祖先，并且是一種自然選擇的結(jié)果。
圖片來(lái)自：http://imgarcade.com/；文章來(lái)自：http://www.pnas.org/content/114/9/2195
