“许昌人”出现欧亚大陆不同人群基因交流特征、人工智能拥有“嗅觉” | 每周播报
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撰文 | 冯枭、黄华、宋宇铮、惠家明
责编 | 叶水送
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与科学家一同走进最古老的生命化石，视频经UCL大学授权转发。
No. 1 失明基因首次被发现
盲人作为一个特殊的社会群体，受到大众的关心与关注。二型黄斑毛细血管扩张（Macular Telangiectasia Type 2，MacTel）是致盲的原因之一。它属于退行性眼病，目前不可治愈。近日，国际学术期刊Nature Genetics 发文称，来自澳大利亚的研究人员发现了引发二型黄斑毛细血管扩张的基因。研究人员利用全基因组关联分析（GWAS）方法，对世界各地476名MacTel患者和1733名正常人进行详细的遗传分析。通过分析超过六百万个遗传标记，研究者发现了5个基因在患者基因组中非常相似，这很可能是影响个体患MacTel疾病的风险。同时，研究人员还认为机体的甘氨酸和丝氨酸水平很可能与MacTel的发病有很大关系。尽管确切关系还有待确认，但这种联系也将是一个线索，可帮助他们进一步探索MacTel患者的代谢异常。他们希望进一步研究，开发有效方法保护MacTel患者，不失去光明。
图片及文章来自：https://medicalxpress.com/news/2017-02-world-first-genetic-clues.html
No. 2 “许昌人”出现欧亚大陆不同人群基因交流特征
在最新一期的Science杂志中，河南省文物考古研究所与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所等机构发表了“许昌人”颅骨的研究成果。“许昌人”生存的年代为12.5万-10.5万年前，形态学分析的结果发现，“许昌人”头盖骨既有东亚中更新世人类与更新世晚期人类特征，也有欧洲尼安德特人的特征。研究人员认为，这一结果暗示了更新世晚期东亚地区的人类进化具有连续性，且与其他地区的古人类有一定的基因交流。遗憾的是，目前研究者无法从中提取DNA，从而在分子水平鉴定其“身份”。有学者认为，DNA已反复证明我们与欧亚大陆、美洲所有现代人一样，都是最后一次出非洲的后裔。这一结果是不会被任何新结果而改变，现代人是共同起源，而不是独立起源。
图片来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所吴秀杰研究员
No. 3 能写代码的机器系统，会让程序员失业吗？
最近，剑桥大学与微软联合提交的 ICLR 2017 的论文提出了“DeepCoder”系统，这个系统有能力自行编写代码。它利用一种叫“程序合成”（Program Synthesis）的技术，DeepCoder 可从现有的软件和代码库里提取出一行一行的代码，并且组合起来，以获得新的代码来达成目的。人们只需要列出每一个代码片段的输入和输出，并且简单描述出一个新程序的想法，DeepCoder 就可以利用机器学习的方法来搜索源代码库，并判断和挑选出它认为可用的一些代码。目前，DeepCoder 还只能解决编程竞赛（如世界大学生程序设计竞赛）风格的问题，无法生成一大段代码，只能解决五行以内的问题。不过，某些编程语言里，少量几行代码就可以完成相当复杂的工作。麻省理工学院的专家认为，这种人工智能的出现，不一定意味着程序员的失业。相反，程序员可以将更多的精力放在更有创造性的工作，而不是大量繁琐的工作上。
图片及文章链接：https://www.newscientist.com/article/mg23331144-500-ai-learns-to-write-its-own-code-by-stealing-from-other-programs/
No. 4 人工智能可用来判断气味
判断某种颜色对于人工智能而言早已不是难题，然而想要具体判断某种分子的气味却似乎还是天方夜谭。近日，洛克菲勒大学的一项研究似乎在这上面有了新的突破，第一次赋予了人工智能“嗅觉”。在这项研究中，科学家们首先收集了49名志愿者对于476种气体的描述，这当中有19种描述词汇供志愿者选择，如“烧焦味”、“大蒜味”等。随后，志愿者们又对每种气体的愉悦程度进行了评价。研究人员如此便获得了具有数百万数据点的气体描述数据库。这些数据加上4每种气体分子的各项特征（如分子结构等）被派发到22个人工智能研究团队中，其中三分之二的数据被用来对模型进行训练，而剩余的三分之一则被用来对人工智能进行检验。最终两个团队脱颖而出，分别对每个个体的气味判断以及所有参与者的判断完成了最准确的预测。尽管科学家们对此表示欣喜，但是19个描述词汇还是被认为过少，相信这只是人工智能在嗅觉领域进展的开始。
图片及文章来自：http://www.sciencemag.org/news/2017/02/artificial-intelligence-grows-nose
No. 5 美国海洛因致死率五年翻四倍
海洛因对人类身心伤害巨大，美国政府针对其的禁毒战争从未停止过，然而近日联邦健康统计机构的数据却显示，在过去五年内，美国因海洛因致死的人数从3036人增至12989人，足足翻了四倍有余。与此同时，与海洛因相关的毒品致死比率在亚特兰大城也从五年前的8%增至如今的25%。科学家们对此有许多不同的解释，但可以确定的一点是，这与吗啡类止痛药的滥用相关。如果一个人曾使用过吗啡类止痛药，他将有比常人高40倍的几率去尝试海洛因。55岁至65岁之间群体出现最高海洛因致死率似乎也与此吻合，因此该群体也是吗啡类止痛药使用比例最高的群体之一。无论原因如何，如此快速的增长显然值得引起美国政府与学术界的重视。
图片及文章来自：https://www.scientificamerican.com/article/deadly-u-s-heroin-overdoses-quadrupled-in-5-years/
No. 6 3D打印创建仿生血管网络
近日，华人科学家Shaochen Chen教授带领团队解决了组织工程中一个极具挑战的问题。他们开发了一种基于3D打印的生物打印技术，创建了栩栩如生的组织和器官，并具有仿生血管网络系统，即可运输血液、营养物、废物以及其他生物材料的血管网络，这一研究成果发表在国际期刊Biomaterials上。研究人员首先通过计算机，创建目标生物系统的3D结构模型，然后将模型的2D快照传送到数百万个微小的镜子中，再以连续的方式快速印刷一层，从而产生包封这活细胞的3D固体聚合物支架。而活细胞也会在其中生长并变成生物组织。未来，陈教授和他的团队希望使用诱导的人类多能干细胞建立患者特异性组织，防止移植系统被患者的自身免疫系统攻击，并将工作推进到临床试验阶段。
图片及文章来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170302133430.htm
No. 7 台北大同火山有喷发迹象？
作为台湾大同火山群一部分的阳明山风景秀丽，每年都吸引着大量游客前来观光。然而，近日台湾“中央研究院”的科学家们却发现这座坐落在台北市郊的活火山似乎比想象得更加活跃，出现喷发的迹象。地震学证据表明在大同火山群下20公里左右有岩浆活动，它们的总量最多可达350立方公里。但研究人员也解释说，这并不代表大同火山群真的会在短时间内喷发。至少当60%的岩浆在变得粘稠前熔化才会导致其最终喷发，据估计大同火山群下仅14%的岩浆会熔化。阳明山的上一次喷发是在公元650年，那时它的周围还没有居住着上百万的人口。尽管十年内喷发的可能性被认为较低，但是科学家们仍无法忽视这样的巨大风险，对阳明山活动的更多监测系统已经到位。
图片及文章来源：https://www.wired.com/2017/02/magma-under-taipei/
No. 8 细胞活性的性别差异可改善疼痛治疗
想必大家都感受过疼痛，那你是否知道性别差异会与疼痛有关呢？近日，Journal of Neuroscience杂志发文称，与男性相比，女性大脑内的常驻免疫细胞在参与产生疼痛感觉时更为活跃。在本项研究中，研究人员为雄性和雌性小鼠使用了一种抑制小胶质细胞激活（大脑中的常驻免疫细胞）药物，发现当小胶质细胞被阻断时，阿片类止痛药物的效果在雌性使用者中得到改善，并与在雄性使用者中通常所见的疼痛缓解水平相匹配。这一研究结果对疼痛的治疗有着重要意义，表明小胶质细胞很可能是一个重要的药物靶点，有助于改善阿片类镇痛药物在女性中的使用效果。同时，这一研究也有望解释为什么各种慢性疼痛综合征在女性中的发生率明显高于男性。
图片及文章来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170303091335.htm
No. 9 首个1公里级天气预报模式在天河二号投入使用
3月1日，中山大学国家超级计算广州中心联合广州市气象局、中国气象局/广东省区域数值天气预报重点实验室合作研发的具有中国自主知识产权的1公里超高分辨率 GRAPES 区域数值预报模式正式在天河二号超级计算机上投入业务使用。GRAPES 区域数值预报模式包含多项国际先进水平的技术，包括三维参考大气廓线、物理过程参与亥姆赫兹方程求解、模式动力和物理过程耦合等。此前，全世界只有英国气象局发展并业务运行了 1.5 公里分辨率的区域数值预报模式。依托天河二号的强大计算能力，GRAPES 区域数值预报模式首先在中国南部和南海北部区域运行 3 公里分辨率模式，再以此作为背景场和侧边界，同化多种实时气象观测材料，进行 1 公里模式对泛华南地区进行精细预报。GRAPES 区域数值预报模式投入业务运行，将使得广州预报常见的灾害性天气（如台风）和小尺度灾害性天气（如龙卷风、下击暴流等）的能力大幅提升。
内容来自：国家超级计算广州中心
No. 10 北美原住民的基因突变
在不同地区生活的人群可能会产生一些基因突变以适应当地的自然环境。例如，北欧人的基因突变使得他们可以更好地消化牛奶，而高原地区原住民的红细胞因为基因突变可以输送更多的氧气。在以往的研究中，人们发现北极地区的因纽特人携带有FADS（脂肪酸脱氢酶）基因变异，这可以加速脂肪燃烧以适应极地气候。而最近PNAS上的一项研究显示，除因纽特人外，美洲各地的原住民普遍携带有此种基因突变。研究人员认为，此种突变可能源自他们共同的祖先，并且是一种自然选择的结果。
图片来自：http://imgarcade.com/；文章来自：http://www.pnas.org/content/114/9/2195
制版编辑：叶水送丨
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