科學(xué)界首次支持合理編輯生殖細胞；活體瘧原蟲作為瘧疾疫苗 | 每周科技播報
撰文 | 馮梟、黃華、惠家明
責編 | 葉水送
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No. 1 科學(xué)界首次支持合理編輯生殖細胞
近日，由美國科學(xué)院和美國醫(yī)學(xué)院任命的一個國際專家委員會發(fā)布了一份報告：Human Genome Editing: Science, Ethics, and Governance。該委員會評估了圍繞人類基因編輯的科學(xué)、倫理和監(jiān)管問題，指出應(yīng)允許用于疾病和殘疾的預(yù)防或治療的涉及體細胞基因編輯的臨床應(yīng)用，但不能影響后代；應(yīng)允許科學(xué)家們在嚴格的監(jiān)管下，利用成熟的基因編輯技術(shù)，對人類的精子、卵子或早期胚胎進行編輯，消除鐮狀細胞貧血、囊性纖維化等重大遺傳疾病的影響；但目前不應(yīng)允許利用基因編輯技術(shù)增強人類的特征和能力，如身高、力量、智力等。該報告同時強調(diào)人類基因編輯研究與應(yīng)用應(yīng)當遵循造福人類、保證透明、小心謹慎、科學(xué)負責、以人為本、公正公平和國際合作這些原則。
文章及圖片來自：https://nam.edu/with-stringent-oversight-heritable-germline-editing-clinical-trials-could-one-day-be-permitted-for-serious-conditions-non-heritable-clinical-trials-should-be-limited-to-treating-or-preventing-diseas/
No. 2 中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)懷孕恐頭龍化石
關(guān)于恐龍的研究往往會引起大眾的關(guān)注，那么另一種初龍型動物——恐頭龍，大家是否聽說過呢？最近，國際學(xué)術(shù)期刊Nature Communications發(fā)文指出，中國科學(xué)家從云南出土、距今2.45億年的化石中發(fā)現(xiàn)懷孕的恐頭龍化石，首次證明初龍型動物存在胎生。這一化石是9年前張啟躍研究員及其團隊在云南羅平國家地質(zhì)公園發(fā)現(xiàn)采集并進行整體修理的。而劉俊副教授發(fā)現(xiàn)母體恐頭龍化石完全包裹著一只小恐頭龍，小恐頭龍的軀干整體指向母體的前方，通過推理分析，研究人員排除了吞食捕獵和化石重疊的可能。很快研究人員又發(fā)現(xiàn)了新的線索，小恐頭龍的骨骼已經(jīng)長成，而該化石中及周邊均未檢測到鈣質(zhì)的蛋殼成分?？紤]到恐頭龍脖子很長，又生存在海洋中的，難以上岸筑巢孵化，故此，研究人員認定恐頭龍以胎生的方式進行生殖，而這一發(fā)現(xiàn)也重塑了學(xué)界對爬行動物生殖方式演化的理解。
文章及圖片來自：https://www.sciencenews.org/article/fossil-shows-ancient-reptile-gave-live-birth
No. 3 使用活體瘧原蟲作為瘧疾疫苗
瘧疾困擾了全世界眾多國家，瘧疾疫苗卻遲遲沒有到位。目前為止，人類研發(fā)的瘧疾疫苗在實際應(yīng)用中大多表現(xiàn)平平，其使人產(chǎn)生抗體的手段也比較傳統(tǒng)：將致病能力削弱或無致病能力的病原體注射入人體內(nèi)，以等待人體自身免疫體統(tǒng)制造出相應(yīng)的抗體。近期，德國圖賓根大學(xué)等機構(gòu)的研究人員反其道而行之，嘗試為志愿者直接注射有致病能力的活體瘧原蟲，且持續(xù)口服氯喹（抗瘧藥物）。在隨后的測試中，9名接種了此種疫苗的志愿者都獲得了抵抗瘧疾病的免疫力，效果十分顯著。盡管此種疫苗看似有風險，且處于實驗階段，但是在未來，使用活體瘧原蟲作為疫苗，可能是對抗瘧疾病不可或缺的手段。
文章鏈接：http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature21060.html
圖片鏈接：http://www.sciencemag.org/news/2017/02/injecting-live-malaria-parasites-people-safely-immunizes-them-disease
No.4 海草床可清除海水中致病細菌
海草床是廣布于世界各地海岸線上的重要生態(tài)系統(tǒng)，為眾多海洋生物提供了棲居之所，也有著出色的固碳、儲碳能力。最近，科研人員發(fā)現(xiàn)海草床還有另一大功效：清除海水中多種致病細菌。研究者發(fā)現(xiàn)，在海草床環(huán)境中，海水所含的腸球菌等致病細菌數(shù)量可下降至少50%。在長有海草的珊瑚礁中，相應(yīng)細菌的含量也會下降50%以上。據(jù)稱，這可能是因為海草床在進行光合作用，制造氧氣時會抑制部分細菌生長，而在海草床中生存的濾食性動物也可以過濾海水，消滅病原體。
文章及圖片來自：http://science.sciencemag.org/content/355/6326/731
No. 5 臉部識別系統(tǒng)助力狐猴個體鑒別
人臉識別受到廣泛關(guān)注，也是目前的熱點話題。那么動物面部識別的研究又如何呢？近日，開放獲取期刊BMC Zoology發(fā)文稱，由狐猴生物學(xué)家和計算機科學(xué)家組成的研究團隊基于人類面部識別方法，改良和開發(fā)了能夠鑒別狐猴個體的半自動化系統(tǒng)——LemurFaceID。在本次研究中，研究人員摒棄傳統(tǒng)狐猴鑒別方法，利用包含80只紅腹狐猴個體的462張圖片數(shù)據(jù)集和包含其他種類狐猴個體的190張圖片數(shù)據(jù)集，改良并測試了用于狐猴面部的人臉識別技術(shù)，開發(fā)全新的系統(tǒng)。同時，使用新開發(fā)的系統(tǒng)，對馬達加斯加地區(qū)的100多種狐猴物種進行鑒別。結(jié)果表明，在給出兩張個體面部圖片情況下，LemurFaceID能夠正確辨認，準確率高達98.7%，這表明面部識別能夠有效地鑒別狐猴個體。這意味著LemurFaceID系統(tǒng)的面部識別方法在其他物種中也有廣闊的利用空間。
文章及圖片來自：https://bmczool.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40850-016-0011-9
No. 6 谷歌提出新算法，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)消滅低分辨率馬賽克
很多時候，馬賽克是一件令人討厭的事情，科研人員也一直致力于尋找消滅馬賽克的方法。近日，Google Brain 的科學(xué)家提出了一個新的“像素遞歸超分辨率模型”，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來將低分辨率的圖片合成出逼真的細節(jié)并提高其分辨率。由于一張低分辨率的圖像可以對應(yīng)多種可能的高分辨率圖像，這一新算法使用一個基于對高分辨率圖像像素的統(tǒng)計所得到的合適建模來表示一個多模態(tài)條件分布（multimodal conditional distribution），而不是常見的獨立于像素的條件模型。論文使用了一種 PixelCNN 架構(gòu)來定義在自然圖像上的強優(yōu)先，同時使用了一個深度調(diào)節(jié)卷積網(wǎng)絡(luò)來聯(lián)合優(yōu)化這個強優(yōu)先。初步評估表明，論文提出的方法得到的結(jié)果比強 L2 回歸基線更逼近真實的照片。
文章及圖片來自：https://arxiv.org/abs/1702.00783
No. 7 科研人員嘗試使用電子自旋代替電荷流動來傳遞信息
現(xiàn)代計算機技術(shù)的基礎(chǔ)之一是半導(dǎo)體中的電荷傳輸。隨著計算設(shè)備和芯片的日益小型化，半導(dǎo)體組件也越來越小，并且即將達到其極限。一種潛在的替代方法是利用電子自旋，因為這不僅包含電量信息，還包含自旋-角動量信息。近日，日本京都大學(xué)和德國慕尼黑技術(shù)大學(xué)的科研人員，成功地展示了在室溫下的一個新型材料系統(tǒng)上的自旋信息傳遞。他們展現(xiàn)了偏鋁酸鈉和鈦酸鍶兩種材料的邊界層中的電子自旋的產(chǎn)生、信息傳遞和檢測?；诖隧椦芯?，科研人員正在進一步探索使用這種材料實現(xiàn)的電子自旋元件能具有何種新的功能和特性。
文章及圖片來自：https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170215120943.htm
