美大手筆投入基礎科研；嚴重孕吐竟與基因相關 | 播報
? 跟蹤前沿進展，掌握最新動態(tài)
撰文 | 惠家明、馮水寒、黃 華
責編 | 葉水送
● ● ●
No.1 美政府加大對基礎科研的投入
本周，美國總統(tǒng)特朗普簽署了一項1.3萬億美元的政府支出計劃，國會已通過，它在很大程度上拒絕了白宮早先提出的對研究機構經(jīng)費的大幅削減。有分析指出，本次科研經(jīng)費增長是十年來最多的一次，預計2018年研發(fā)經(jīng)費將達到1768億美元，比2017財年預計的增加了12.8％，經(jīng)費投入將達到美國通脹調整后的最高點，基礎研究和應用研究都將獲得自“2009年經(jīng)濟刺激計劃”以來最高同比增長，美國NIH、NSF等諸多單位將會從中獲益。
文章及圖片來自：http://www.sciencemag.org/news/2018/03/updated-us-spending-deal-contains-largest-research-spending-increase-decade
No.2 為什么綿羊長卷毛？
綿羊的一身卷毛似乎是天經(jīng)地義，不過我們可曾思考過，它們的毛發(fā)為什么會卷曲？這看似簡單的問題卻并不好回答。事實上，包括人類本身在內，各類動物卷曲毛發(fā)的成因都不明確。一種理論認為，毛發(fā)兩側細胞數(shù)目不同時，毛發(fā)就會出現(xiàn)彎曲，由細胞數(shù)目多的一側彎向細胞較少的一側。不過，近期《實驗生物學雜志》（Journal of Experimental Biology）的一項研究對這一理論提出了反對意見。利用激光共聚焦顯微技術，研究者對新西蘭著名的美麗奴羊毛進行檢測，發(fā)現(xiàn)羊毛之所以會彎曲，并不是由細胞數(shù)量，而是由細胞長度決定的。具體來說，毛發(fā)在生長過程中一側細胞較長，而另一側普遍較短，就會導致兩側生長速度不同，毛發(fā)向細胞較短的方向彎曲。
文章來源：http://jeb.biologists.org/content/221/6/jeb172312.article-info；圖片來自：parachutehome.com
No.3 全基因組關聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)孕吐相關基因
大多數(shù)女性在懷孕初期會出現(xiàn)晨吐現(xiàn)象，而大約有2％的孕婦會出現(xiàn)嚴重的惡心嘔吐反應（妊娠劇吐），甚至需要住院治療。那么這一現(xiàn)象是否與基因有關呢？近日，來自加州大學洛杉磯分校的Marlena Fejzo及其同事在Nature Communications上發(fā)表了相關研究。研究人員利用來自23andMe公司的基因型數(shù)據(jù)，以及出現(xiàn)妊娠劇吐及其嚴重程度等表型數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了2個與妊娠期劇烈嘔吐顯著相關的基因（GDF15和IGFBP7），它們既參與胎盤發(fā)育，又在早期妊娠和食欲調節(jié)中起重要作用。在后續(xù)研究中，他們證實了妊娠劇吐婦女的GDF15和IGFBP7基因編碼蛋白的水平異常高。接下來，他們想要確定妊娠期間這兩種蛋白水平是否可安全地改變，進而減輕相應癥狀，并希望能開發(fā)出相應的藥物來治療甚至治愈妊娠劇吐。
文章來源：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/03/180321090849.htm；圖片來自：americanpregnancy.org
No.4 新算法或將改變基因組學研究
近日，美國勞倫斯伯克利實驗室研究人員提出一種新的、可并行擴展的聚類算法，可為更大規(guī)模的生物數(shù)據(jù)進行聚類分析。新一代的高通量技術產生了海量的蛋白質和基因組數(shù)據(jù)，然而此前Markov聚類算法無力分析如此大量的數(shù)據(jù)。Markov聚類算法的瓶頸在于隨機游走過程，當數(shù)據(jù)集非常大時，這一過程將變得非常耗時和消耗大量內存?？蒲腥藛T將這一過程轉化為稀疏矩陣-矩陣乘法操作，并為之開發(fā)了新的高效并行算法。新的算法在 Cori 超級計算機上比原始的算法快了一千倍，可在數(shù)小時內處理包含7000萬個節(jié)點和680億個關系的大型生物網(wǎng)絡。新算法的良好擴展性使其可在將來被用于在新一代超級計算機上處理更大規(guī)模的生物數(shù)據(jù)。
文章來源：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/03/180312131350.htm
No.5 早期鳥類不能孵蛋，因為會把蛋壓碎
小鳥孵蛋的場景，常常被作為人類文化中親情的象征。然而，英國古生物學家卻證明，中生代早期的鳥類并不會孵蛋，因為它們超重的體格可能會把蛋壓扁。研究人員分別利用化石的四肢骨還原了當時各種鳥類的體重，并用幾何形態(tài)測量學的方法從骨盆形態(tài)推演出鳥蛋的結構，并對不同鳥蛋能夠承受的壓力極限進行估算，結果顯示，相對于鳥蛋的負重能力而言，中生代的“鳥媽媽”體重普遍超標10%到30%。這意味著，中生代早期的鳥類并不能像今天的鳥類一樣孵蛋，因為這樣很可能會把蛋壓碎。
文章來自：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/jeb.13256；圖片來自wiki。
No.6 類腦計算機：現(xiàn)代公鑰密碼體系的新挑戰(zhàn)者
近日，美軍實驗室的研究人員提出一種新的方法，以利用類腦計算機（神經(jīng)形態(tài)計算機）來破解現(xiàn)代公鑰密碼體系。不同于傳統(tǒng)人工智能方法，類腦計算機在構造上直接模擬大腦結構。美軍實驗室的研究人員為他們的類腦計算機構造了一種新的神經(jīng)網(wǎng)絡算法，這一算法可利用類腦計算機的大規(guī)模并行性和單個神經(jīng)元執(zhí)行基本算術運算的能力，極大地加速利用 B-smooth 特性分解超大整數(shù)的質因子的過程。而超大整數(shù)的質因子分解困難是現(xiàn)代公鑰密碼體系的奠基石之一。測試表明，新的方法大約可在一年內分解不超過2^1024的超大整數(shù)，這一數(shù)量級的大整數(shù)分解在此前被認為是遙不可及的。研究人員認為，這項研究也為新興計算機體系結構開辟了一條新的道路。
文章鏈接：https://phys.org/news/2018-03-army-brain-like-closer-codes.html
制版編輯： 常春藤｜
