5月16日(星期五)消息,國外知名科學(xué)網(wǎng)站的主要內(nèi)容如下:
《自然》網(wǎng)站(www.nature.com)
AI也會“拉幫結(jié)派”?語言模型群體竟自發(fā)形成社會規(guī)范
最新發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)上的一項研究顯示,大型語言模型(LLMs)在群體互動中能夠自發(fā)形成社會規(guī)范,類似于人類社會的行為模式。該研究由倫敦大學(xué)城市圣喬治學(xué)院等機構(gòu)合作完成,揭示了人工智能在群體環(huán)境中的行為趨同現(xiàn)象。
研究團(tuán)隊使用美國加州初創(chuàng)公司Anthropic開發(fā)的大型語言模型Claude進(jìn)行實驗,模擬人類群體中的命名游戲。實驗中,24個Claude副本被隨機配對,要求從一組字母中選擇一個。如果配對雙方選擇相同字母則獲得獎勵,否則受到懲罰。經(jīng)過多輪配對后,模型逐漸形成統(tǒng)一的字母選擇傾向,表明社會規(guī)范的自發(fā)形成。這一現(xiàn)象在擴大至200個模型副本和26個字母選項時依然成立,并在Meta公司開發(fā)的Llama模型上得到驗證。
研究發(fā)現(xiàn),盡管單個模型獨立運行時選擇隨機,但在群體互動中會發(fā)展出集體偏見,類似于人類社會的群體行為。研究人員指出,這種集體偏見的形成可能帶來潛在風(fēng)險,即使單個模型看似無偏見。因此,建議在群體環(huán)境中測試和優(yōu)化大型語言模型,以減少有害偏見的產(chǎn)生。
進(jìn)一步實驗顯示,當(dāng)向群體中引入少數(shù)預(yù)設(shè)為始終提出新名稱的模型時,一旦這些模型達(dá)到一定數(shù)量,它們能夠推翻既有規(guī)范并建立新規(guī)則。這種現(xiàn)象與人類社會中的少數(shù)群體影響多數(shù)行為的模式相似。
該研究為理解人工智能的群體行為提供了新視角,同時也強調(diào)了在開發(fā)和應(yīng)用中需關(guān)注潛在的社會影響。
《科學(xué)》網(wǎng)站(www.science.org)
基因編輯新突破:細(xì)菌酶實現(xiàn)人類DNA“精準(zhǔn)大段插入”
CRISPR基因編輯技術(shù)已能精準(zhǔn)修改人類DNA中的微小片段,但大片段DNA的靶向插入仍是挑戰(zhàn)。最新研究通過優(yōu)化細(xì)菌來源的CRISPR相關(guān)轉(zhuǎn)座酶(CASTs),成功將整段基因大小的DNA高效植入人類細(xì)胞,為治療遺傳疾病提供了新工具。
目前,囊性纖維化、B型血友病等疾病由多種基因突變引起,傳統(tǒng)方法需針對每種突變開發(fā)個性化療法。若能將完整修正基因插入基因組,可設(shè)計通用治療方案。此外,該技術(shù)還能優(yōu)化抗癌CAR-T細(xì)胞療法。
傳統(tǒng)基因治療依賴病毒載體,但外源基因插入位置隨機。CRISPR技術(shù)雖精準(zhǔn),但僅適用于短片段編輯,且可能引發(fā)DNA雙鏈斷裂。CASTs則能在不破壞雙鏈的前提下,通過向?qū)NA定位,將大片段DNA插入特定位置。此前,CASTs在細(xì)菌中效率近100%,但在人類細(xì)胞中僅0.1%。
為提升效率,美國哥倫比亞大學(xué)與哈佛大學(xué)、MIT布羅德研究所的團(tuán)隊合作,利用人工進(jìn)化系統(tǒng)加速CASTs優(yōu)化。通過數(shù)百代病毒迭代篩選,最終使編輯效率提升至10%-30%,并成功在人類細(xì)胞中插入凝血因子IX基因,為治療B型血友病奠定基礎(chǔ)。
除CASTs外,科學(xué)家還開發(fā)了基于重組酶的PASSIGE等技術(shù)。未來需通過更多對比研究,確定最優(yōu)基因編輯工具。這項成果為遺傳病治療開辟了新路徑,但距離臨床應(yīng)用仍需進(jìn)一步探索。
《每日科學(xué)》網(wǎng)站(www.sciencedaily.com)
1、運動有益,但沒那么神?科學(xué)家重新評估體能的作用
多項研究表明,體能較好的人因疾病過早死亡的風(fēng)險較低。然而,瑞典烏普薩拉大學(xué)的最新研究發(fā)現(xiàn),青少年晚期體能水平較高的人,因意外事故死亡的風(fēng)險也顯著降低。這一現(xiàn)象提示,以往研究中體能與死亡率之間的關(guān)聯(lián)可能存在誤導(dǎo)。
以往觀察性研究認(rèn)為,心肺功能良好可降低癌癥和心血管疾病的死亡風(fēng)險。但發(fā)表于《歐洲預(yù)防心臟病學(xué)雜志》(European Journal Of Preventive Cardiology)的這項新研究指出,體能的影響可能被高估。研究人員分析了1972—1995年間110萬名瑞典應(yīng)征入伍男性的數(shù)據(jù),根據(jù)其18歲時的體能水平分組,并跟蹤至60歲或死亡。結(jié)果顯示,體能最高組比最低組的心血管疾病死亡風(fēng)險低58%,癌癥死亡風(fēng)險低31%,全因死亡風(fēng)險低53%。
為驗證結(jié)果的可靠性,研究人員采用“陰性對照分析”,考察體能與意外事故(如車禍、溺水)死亡風(fēng)險的關(guān)聯(lián)。理論上,體能不應(yīng)影響此類風(fēng)險,但數(shù)據(jù)顯示,體能最高組的意外死亡風(fēng)險仍低53%。這表明,高體能人群可能在其他未觀測因素(如行為習(xí)慣或遺傳)上存在優(yōu)勢,導(dǎo)致研究存在混雜偏差。
后續(xù)的兄弟比較分析(控制家庭背景因素)進(jìn)一步支持這一結(jié)論。即使控制家庭背景等共享因素,體能較高者仍表現(xiàn)出更低的意外死亡風(fēng)險,說明傳統(tǒng)觀察性研究可能高估了體能的獨立作用。類似結(jié)果也出現(xiàn)在雙胞胎和遺傳學(xué)研究中,部分基因可能同時影響體能和疾病易感性。
該研究強調(diào),推廣體育鍛煉仍需基于更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ākm然體能對健康有益,但政策制定需注意效應(yīng)大小的真實性,避免過度依賴觀察性研究的結(jié)論。未來需結(jié)合多種研究設(shè)計,以更準(zhǔn)確地評估體能對健康的影響。
2、告別人工勘察:AI讓災(zāi)害損失評估進(jìn)入“讀秒時代”
2011年,一場超級龍卷風(fēng)襲擊美國密蘇里州喬普林市,風(fēng)速超320公里/小時,造成161人遇難,8000多棟建筑損毀,經(jīng)濟損失超20億美元。傳統(tǒng)災(zāi)后評估耗時長,嚴(yán)重影響救援與重建效率。美國得克薩斯農(nóng)工大學(xué)的研究團(tuán)隊開發(fā)了一種新方法,結(jié)合遙感技術(shù)、深度學(xué)習(xí)和復(fù)原模型,可在災(zāi)后一小時內(nèi)完成損害評估與恢復(fù)預(yù)測,相關(guān)成果發(fā)表于《可持續(xù)城市與社會》(Sustainable Cities And Society)期刊。
該方法利用高分辨率衛(wèi)星或航拍影像快速掃描災(zāi)區(qū),通過深度學(xué)習(xí)AI分析建筑損毀程度,將其分類為無損壞、中度損壞、嚴(yán)重?fù)p毀或完全摧毀。同時,復(fù)原模型結(jié)合歷史數(shù)據(jù)、建筑參數(shù)及社區(qū)經(jīng)濟條件,預(yù)測不同政策下的重建周期與成本,幫助決策者優(yōu)化資源分配。
研究團(tuán)隊以喬普林龍卷風(fēng)為例驗證模型,不僅實現(xiàn)94%的損毀分類準(zhǔn)確率,還通過數(shù)據(jù)分析逆向還原了龍卷風(fēng)路徑,與歷史記錄高度吻合。目前,該模型正拓展至颶風(fēng)、地震等災(zāi)害評估,只需衛(wèi)星能捕捉典型損毀模式即可適用。未來,團(tuán)隊計劃增加實時重建進(jìn)度追蹤功能,打造覆蓋災(zāi)后全周期的動態(tài)管理工具。
這項由美國國家科學(xué)基金會資助的研究,有望顯著提升災(zāi)后響應(yīng)效率,為應(yīng)急決策提供關(guān)鍵技術(shù)支持。
《賽特科技日報》網(wǎng)站(https://scitechdaily.com)
1、溫度決定生育力?科學(xué)家發(fā)現(xiàn)精子活動的關(guān)鍵開關(guān)
美國華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的最新研究發(fā)現(xiàn),溫度是調(diào)控哺乳動物精子受精能力的關(guān)鍵因素。這項發(fā)表在《自然·通訊》(Nature Communications )的研究揭示了精子在雌性生殖道內(nèi)激活受精能力的分子機制。
研究表明,哺乳動物精子表面存在一種名為CatSper的蛋白質(zhì)通道。當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到雌性生殖道內(nèi)的溫水平(38℃)時,該通道會被激活,使精子從平緩游動轉(zhuǎn)變?yōu)閯×遗拥?超活化狀態(tài)",這種運動模式是突破卵子外層、完成受精的必要條件。
這一發(fā)現(xiàn)解釋了為何哺乳動物演化出特殊的降溫機制:海豚通過背鰭降溫,大象利用耳朵散熱,人類等多數(shù)物種則將睪丸置于體外。研究還發(fā)現(xiàn),缺乏這類降溫機制的鳥類,其精子中并不存在CatSper蛋白。
此前學(xué)界認(rèn)為,CatSper的激活依賴于生殖道pH值和孕激素,但新研究證實溫度才是更關(guān)鍵的調(diào)控因素。研究人員運用神經(jīng)科學(xué)技術(shù),首次在微觀尺度上觀測到溫度升高時CatSper通道的電信號變化。
該發(fā)現(xiàn)為男性避孕和不育治療提供了新思路。由于CatSper僅存在于精子中,針對該蛋白的干預(yù)不會影響其他生理功能。研究人員提出,通過溫度調(diào)控提前激活CatSper通道,可能成為更有效的避孕策略。
這項研究不僅揭示了哺乳動物生殖的奧秘,也為相關(guān)醫(yī)學(xué)應(yīng)用開辟了新途徑。未來,基于溫度調(diào)控的精子功能干預(yù)或?qū)⒊蔀樯翅t(yī)學(xué)的重要研究方向。
2、疲勞一年不消退?研究揭示小中風(fēng)的持久影響
短暫性腦缺血發(fā)作(TIA,俗稱“小中風(fēng)”)通常表現(xiàn)為大腦血流短暫受阻,癥狀如言語含糊或肢體無力多在24小時內(nèi)消失。但最新發(fā)表于美國神經(jīng)病學(xué)學(xué)會期刊《神經(jīng)病學(xué)》(Journal Of Neurology)的研究指出,近半數(shù)患者可能面臨持續(xù)一年的疲勞問題。
研究追蹤了354名平均年齡70歲的小中風(fēng)患者,通過問卷評估其疲勞程度。評分顯示,發(fā)病初期患者平均疲勞值為12.3分(總分20分),雖隨時間緩慢下降,但一年后仍維持在11.1分。61%的患者在發(fā)病兩周后存在明顯疲勞(≥12分),54%的患者疲勞感持續(xù)至一年。
值得注意的是,腦部掃描證實疲勞與血栓無關(guān),而既往有焦慮或抑郁病史的患者出現(xiàn)長期疲勞的風(fēng)險高出兩倍。研究人員強調(diào),若患者在出院兩周內(nèi)感到疲勞,很可能持續(xù)數(shù)月,建議未來對小中風(fēng)患者進(jìn)行長期疲勞監(jiān)測,以便及時干預(yù)。
該研究的局限性在于部分問卷可能由他人代填,或影響結(jié)果準(zhǔn)確性。這一發(fā)現(xiàn)提示,小中風(fēng)的潛在影響遠(yuǎn)超傳統(tǒng)認(rèn)知,疲勞或為長期后遺癥之一。(劉春)