整理 | 周舒義、平生

　　張益唐全職加盟中大

　　中山大學消息，6月27日，世界頂級數學家張益唐全職加盟中大，受聘于中山大學香港高等研究院，將在大灣區定居和工作。

　　在當天的聘任儀式上，中山大學校長高松（左）為張益唐教授頒發聘書 | 中山大學

　　張益唐1978年考入北京大學數學系，1982-1985年師從著名數學家、北京大學潘承彪教授，攻讀碩士學位。1992年畢業于普渡大學，獲博士學位。他證明了存在無窮多對間隙小于7000萬的相鄰素數對，在數學史上第一次實質性推進解決著名數論難題“孿生素數猜想”，并在與黎曼猜想有關的朗道-西格爾零點猜想上取得重要進展。

　　中山大學香港高等研究院2024年10月14日在香港科學園揭牌，是內地高校在香港的首個綜合性研究機構，集教學、科研、科技成果轉化為一體，重點發展生物醫學、應用數學和人文社科交叉三大領域。（中山大學）

　　何愷明加入谷歌DeepMind，兼職擔任“杰出科學家”

　　計算機視覺領域著名科學家何愷明近日更新個人主頁，宣布兼職加入谷歌DeepMind團隊，擔任杰出科學家（Distinguished Scientist），MIT電子工程與計算機科學系終身副教授的身份還將繼續保留。

　　何愷明個人主頁：
https://people.csail.mit.edu/kaiming/

　　參與證明三維掛谷猜想的Joshua Zahl（約書亞·扎爾）全職受聘南開

　　南開大學6月23日宣布，因證明了三維掛谷猜想而備受世界矚目的數學學者Joshua Zahl正式入職南開大學陳省身數學研究所，全職受聘為講席教授。

　　Joshua Zahl在南開大學陳省身數學研究所 | 南開大學

　　今年，Joshua Zahl與華人數學家王虹合作在三維空間中證明了掛谷猜想，該成果被陶哲軒等國際知名專家高度評價,引發了巨大的反響與關注。據悉，Joshua Zahl目前已經受邀在2026年國際數學家大會上作45分鐘報告。

　　Joshua Zahl于2013年在加州大學洛杉磯分校（UCLA）獲得博士學位，導師為著名數學家陶哲軒（Terence Tao）。他主要從事經典調和分析與組合數學等方向的研究，包括掛谷猜想（Kakeya conjecture）、和積問題和Erd?s距離集問題。其研究成果具有獨創性，已在包括Invent. Math.、J. Amer. Math. Soc.等國際頂尖學術期刊上發表，深受國際同行的關注與認可。（南開大學）

　　玻璃瓶裝飲料中的微塑料含量比塑料瓶高5-50倍

　　法國食品、環境和職業健康與安全局近日發表于Journal of Food Composition and Analysis的一項新研究顯示：看似更環保的玻璃瓶裝飲料（包括礦泉水、碳酸飲料、啤酒等），其微塑料含量反而高于塑料瓶裝產品。

　　研究團隊調查了法國銷售的不同類型飲料中的微塑料數量，并研究不同容器可能產生的影響。檢測發現，平均每升玻璃瓶裝飲料中含有約100個微塑料顆粒。這比在塑料瓶或金屬罐裝產品中檢測到的微塑料顆粒含量高出5-50倍。

　　金屬瓶蓋外表面的劃痕（A列）和內表面的黃色微塑料顆粒（B和C列）。|Journal of Food Composition and Analysis

　　玻璃瓶金屬瓶蓋的外部涂料被懷疑是主要的污染源。研究發現，從玻璃瓶中分離出的大多數微塑料顆粒顏色與瓶蓋涂層顏色相同。對金屬瓶蓋涂層進行傅里葉變換紅外光譜（FTIR）分析顯示，其主要成分為聚酯，從玻璃瓶中分離出的顆粒也大多屬于聚酯類。研究人員推測，這些涂料微粒可能是在瓶蓋封裝前或封裝過程中脫落，污染了瓶內飲料。對新瓶蓋的觀察也證實了這一假設，其外表面存在劃痕，內表面也吸附了與外部涂料顏色相同的顆粒。葡萄酒受到的污染并未顯著高于塑料瓶裝產品，因為葡萄酒瓶封口是用軟木塞而非金屬蓋。

　　作者指出，國際社會尚未建立微塑料安全閾值標準，因此目前尚無法評估其健康風險。此外通過“吹掃+沖洗”的清潔工藝，可使瓶蓋微塑料脫落量減少60%，從而顯著減少這種污染。

　　相關論文：
https://doi.org/10.1016/j.jfca.2025.107719

　　細菌將廢塑料變成撲熱息痛

　　在《自然-化學》6月23日發表的一項研究中，研究人員首次利用大腸桿菌將從廢塑料瓶中獲取的分子轉化為退燒止痛藥物撲熱息痛（對乙酰氨基酚），從而提出了一種將塑料廢棄物以可持續的方式升級改造成有價值產物的潛在策略。

　　在這項研究中，研究團隊報告了一種由大腸桿菌中的洛森重排（Lossen rearrangement）反應，該反應能在活細胞中將活化的酰基羥肟酸轉化為一種伯胺——對氨基苯甲酸（PABA），對大腸桿菌的生長至關重要。而這種化合物正是合成退燒止痛藥物撲熱息痛（對乙酰氨基酚）的關鍵原料。研究團隊證明，該反應可在細胞內進行，由磷酸鹽催化，且對細菌無毒。

　　研究人員表示，這項研究使得在活細胞內合成藥物和各種非天然小分子成為可能，從而使生產過程更加可持續。

　　相關論文：
https://www.nature.com/articles/s41557-025-01845-5

　　谷歌發布DNA序列模型，全面理解基因組“暗物質”

　　6月25日，谷歌DeepMind發布AI模型AlphaGenome，能夠更全面、準確地預測人類DNA序列中的基因變異如何影響調控基因的一系列生物過程。谷歌稱，該模型可以分析長達100萬堿基對的DNA序列，輸出高分辨率的預測結果。它還可以通過比較突變序列和未突變序列之間的預測來評估基因變異的影響。目前，DeepMind已通過API向非商業研究領域的科研人員提供AlphaGenome的預覽訪問權限，并計劃在未來發布更完整的版本。

　　現代基因組學面臨的最大挑戰之一，是闡明非編碼DNA中的遺傳變異如何影響基因調控。這些占基因組98%的非編碼序列不直接編碼蛋白質，但決定了基因在“何時、何地、如何”表達，與眾多疾病的發生發展密切相關。以往研究通常依賴多個專用模型來分別預測剪接、染色質可及性或表達調控等單一功能，這種“碎片化”的方法不僅繁瑣，也限制了對基因調控全局機制的認知。

　　AlphaGenome是一個統一的、端到端的AI系統，能夠將長達100萬個堿基對的DNA序列作為輸入，輸出11類功能軌跡，涵蓋了轉錄表達、剪接機制、染色質可及性、表觀遺傳修飾等多個層面，并能達到單堿基的高分辨率。在24項基因功能軌跡預測任務中，AlphaGenome有22項超越了現有最優模型。在26項變異效應預測基準測試中，AlphaGenome有24項表現與現有最佳模型持平或更優，是唯一能夠聯合預測所有評估模態的模型，超越了SpliceAI、ChromBPNet、Borzoi等專用模型。

　　AlphaGenome的價值不僅在于其預測的“準確性”，更在于其強大的“可解釋性”。它不僅能判斷一個遺傳變異是否有害，還能揭示其背后的分子機制。例如，在T細胞急性淋巴細胞白血病（T-ALL）的研究案例中，AlphaGenome成功解釋了非編碼區的致癌突變如何通過引入新的轉錄因子結合位點（MYB motif），激活增強子，從而上調TAL1癌基因的表達。這種跨模態的機制洞察能力，使該模型從一個“預測器”演進為“調控解釋器”。

　　DeepMind表示，AlphaGenome的發布標志著基因組學研究從分散的模型生態系統，向統一、通用的預測框架轉變。它不僅將加速對疾病相關遺傳變異的識別和理解，也為設計更安全的基因療法等應用提供了可能。DeepMind也承認，AlphaGenome仍存在諸多局限，如模型在處理超遠距離調控（例如距離超過10萬個堿基對）和某些組織特異性模式上仍存在挑戰，某些模態（如polyadenylation）預測尚依賴間接信號，未直接訓練等。

　　相關預印本論文：
https://storage.googleapis.com/deepmind-media/papers/alphagenome.pdf

　　揭示哺乳動物再生能力的基因“開關”

　　壁虎斷尾重生、蠑螈大腦自愈……一些動物的再生能力讓人嘆為觀止。然而，人類、小鼠等高等哺乳動物受傷后卻只能結疤愈合，無法“原裝”再生。高等哺乳動物是否在進化中丟失了再生能力？

　　6月26日發表于Science的一項研究發現，視黃酸（Retinoic Acid）信號通路的活性不足是導致小鼠耳廓再生失敗的關鍵因素，重新激活視黃酸信號可以使不能再生的小鼠重新獲得再生能力。該研究鑒定了領域內第一個參與哺乳動物再生能力演化的分子開關。

　　激活Aldh1a2基因表達可使小鼠耳廓獲得再生能力，右圖為已修復的耳廓。|Science

　　研究團隊選取兔子和小鼠的耳廓作為研究模型，兔子可在一個月內修復4毫米至8毫米的耳洞損傷，小鼠卻不具備此能力。作者發現，小鼠耳廓再生失敗與視黃酸合成不足有關。視黃酸是維生素A的一種代謝產物，與細胞發育密切相關。視黃酸不足是因為合成視黃酸的基因Aldh1a2的表達不足。過表達視黃酸的限速合成酶Aldh1a2可以完全逆轉小鼠不能再生的表型，與此同時，直接通過外源補充視黃酸也可以使小鼠重新獲得再生能力。視黃酸誘導的再生可以完全恢復損傷后丟失的耳廓內部組織結構，包括軟骨、外周神經等。

　　進一步，研究人員發現兔子Aldh1a2基因的附近存在多個損傷響應的增強子，共同調控該基因損傷后的表達。這一現象在小鼠和大鼠中則正好相反，絕大部分的增強子都已丟失或不再響應損傷，進而導致Aldh1a2在損傷后表達不足。

　　研究人員表示，該研究首次揭示了視黃酸信號通路在動物再生能力演化過程中的重要地位，為尋找器官再生能力提供了新思路，有望為大腦、中樞神經系統、心臟等復雜器官的再生修復提供解決方案。

　　相關論文：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp0176

　　運動能夠抗衰老，是因為這種物質

　　6月25日發表于Cell的一項研究顯示，小鼠在服用一種腎臟內源代謝物——甜菜堿后，可以重現運動帶來的諸多好處，包括免疫健康改善、握力增強，還出現了衰老延緩的跡象。甜菜堿也稱為三甲基甘氨酸，是一種重要的甲基供體，在藜麥、蝦、甜菜和菠菜中含量豐富。

　　研究招募了13名健康男性志愿者開展自身對照試驗。試驗分為三個階段：第一階段為45天的“靜息”基線期；第二階段為一次性40分鐘5公里跑步的急性運動期；第三階段為25天的長期規律運動期，從隔天一次逐漸過渡到每天一次的5公里跑步。研究人員通過采集志愿者在不同時間階段的血液和糞便樣本，并結合健康體檢數據，運用多組學分析手段，解析了單次急性運動與長期規律運動后的生理適應表現與機制。

　　研究表明，長期運動可顯著上調腎臟甜菜堿水平。作者在小鼠運動模型基礎上，發現甜菜堿的合成依賴線粒體膽堿的兩步氧化代謝，膽堿脫氫酶（CHDH）作為關鍵限速酶，在運動小鼠腎臟中誘導表達，可能是內源性甜菜堿生成的關鍵調控節點。

　　此外，甜菜堿能精準模擬長期運動的益處。體外實驗表明，以運動誘導劑量的甜菜堿處理，可顯著改善多種人類細胞的衰老表型。老年小鼠口服干預實驗表明，攝入甜菜堿的小鼠肌肉更強壯，炎癥更少，皮膚更年輕，還出現了代謝和認知功能改善的跡象。研究通過病理組織學與單細胞轉錄組的整合分析，進一步證實甜菜堿具有延緩多器官衰老的功效，在腎臟與骨骼肌中尤為顯著。

　　化學生物學研究揭示，天然免疫激酶TBK1是甜菜堿的直接作用靶點，而TBK1已知會促進細胞和器官的衰老。甜菜堿能特異性結合TBK1并抑制其激酶活性，進而阻斷下游IRF3/NF-κB信號通路激活，抑制促炎因子表達。

　　有朝一日，甜菜堿補充劑會變成某種“運動平替”嗎？對此研究人員強調，上述結果并不意味著人們應該額外補充甜菜堿，研究尚未測試其安全性和在人體中的效果。麻省總醫院神經科學家克里斯蒂安·蘭恩（Christiane Wrann，未參與這項研究）表示，運動的效果實在太過強大，難以替代。它被公認是一種有效、低成本的方式，可以改善認知能力、緩解炎癥、激活細胞修復受損組織，還有助于預防某些疾病。“你能找到某種藥物，達到所有這些效果嗎？很難。”

　　相關論文：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.06.001

　　部分一次性電子煙比傳統香煙毒性更大

　　有些一次性電子煙釋放出的有毒金屬超過了老式電子煙，甚至比傳統香煙還高。美國加州大學戴維斯分校的研究人員在《ACS 中央科學》6月25日發表的研究中稱，一次性電子煙在一天的使用中釋放的最高鉛含量，相當于抽了近20包傳統香煙。

　　研究人員強調，盡管大多數一次性電子煙在美國屬于非法產品，但市面上仍然廣泛流通。其主要使用者是青少年和年輕人，而他們也正是對鉛暴露最敏感的人群。吸入某些金屬元素會顯著增加癌癥、呼吸道疾病和神經損傷的風險。

　　此次研究分析了來自三大主流品牌的7種一次性電子煙。研究人員利用儀器模擬吸入500至1500次，并檢測煙霧中金屬濃度。他們發現隨著吸入次數的增加，煙氣中鉻、鎳和銻的濃度也隨之升高。

　　此外，研究人員還拆解了這些設備，發現部分有毒金屬來自煙油本身，也有不少是從加熱元件、合金部件中浸出。含鉛銅合金組件釋放的鉛和鎳，加熱線圈釋放的鎳，以及原始煙油中高濃度的銻，都是污染來源。

　　研究人員進一步評估了健康風險，發現有三種設備中鎳的暴露水平、兩種設備中銻的暴露水平超過了癌癥風險限值；四種設備中鎳和鉛的釋放量也超出了非癌癥疾病的健康閾值。（科技日報）

　　相關論文：
http://dx.doi.org/10.1021/acscentsci.5c00641