5月15日外媒科學網站摘要：人類DNA讓鼠腦體積暴增6.5%
5月15日（星期四）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
6.5%的腦容量增長！人類DNA片段如何改寫小鼠大腦？
根據《自然》（Nature）雜誌最新發表的一項研究，科學家將一段人類獨有的DNA片段——HARE5植入小鼠體內後，發現這些小鼠的大腦體積比普通小鼠增大了6.5%。這一發現爲揭示人類大腦爲何比其他靈長類更龐大提供了新線索。
HARE5屬於人類加速進化區（HARs），這類DNA片段在哺乳動物中高度保守，但在人類演化過程中發生了快速變異。研究表明，HARE5能增強Fzd8基因的表達，從而促進神經幹細胞的增殖。研究人員對比了人類、黑猩猩和小鼠的HARE5效應，發現人類版本的HARE5顯著提升了放射狀膠質細胞的分裂速度，進而生成更多神經元。
爲了進一步驗證，研究團隊利用3D類器官模型模擬大腦發育。結果顯示，攜帶人類HARE5的類器官比攜帶黑猩猩版本的類器官產生更多且更成熟的神經細胞。此外，HARE5還能激活關鍵信號通路，進一步推動神經幹細胞生長。
儘管大腦體積增大，但目前尚不清楚這是否會提升小鼠的認知能力。研究人員還發現，人類HARE5與黑猩猩版本存在四處關鍵基因突變，這些突變均能增強細胞增殖能力。
專家指出，這項研究比以往更系統地揭示了HARs的作用機制。目前，研究團隊正開發新方法，以探索不同HARs如何協同作用。未來，這些發現或有助於更全面地理解人類大腦的獨特演化路徑。
《科學》網站（www.science.org）
低質論文激增：AI與公共數據集正在摧毀學術誠信
近年來，利用公共數據集和人工智能（AI）生成的論文數量急劇增加，引發學界擔憂。《科學報告》（Scientific Reports）等期刊的編輯發現，大量內容雷同的論文涌入評審流程，這些論文均基於美國國家健康與營養調查（NHANES）的公開數據。統計顯示，2014至2021年間，此類論文年均僅4篇，但2022年後數量飆升，截至2024年10月已達190篇，增速遠超健康領域研究的整體水平。
這些論文通常採用固定模式：選定一種健康問題、一個關聯因素及特定人羣，通過替換變量生成“新發現”。研究者指出，類似現象也出現在遺傳學、文獻計量學等領域，表明公共數據集正被濫用爲“科研填詞遊戲”。此外，ChatGPT等AI工具的普及可能被用於改寫相同結論以規避抄襲檢測，而“論文工廠”的介入進一步加劇了問題。
分析發現，許多論文選擇性使用NHANES數據以追求統計學顯著結果，導致假陽性率極高。例如，關於抑鬱症的28篇研究中，僅13篇通過假陽性校正。更廣泛的數據顯示，使用NHANES的論文從2023年的4926篇增至2024年的7876篇，其他大型數據集如《全球疾病負擔研究》（Global Burden of Disease Study）也可能面臨類似風險。
這一現象暴露了科學出版和科研評價體系的弊端。開放獲取期刊通過收取高額費用發表低質論文，而研究者迫於職業壓力追求數量而非質量。學界警告，若不徹底改革激勵機制，問題將持續惡化，最終損害科學的公信力。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、告別人工操作！數字實驗室實現材料科學“無人化”革命
日本東京大學與合作團隊開發了一套名爲“dLab（digital laboratory）”的數字實驗室系統，實現了薄膜材料合成、結構分析和物性測量的全自動化。該系統通過機器人技術和數據驅動，顯著提升了材料研究的效率，相關成果發表於《數字發現》（Digital Discovery）期刊。
機器學習與機器人技術已成爲新材料研發的關鍵，但數據採集環節仍是瓶頸。爲此，研究人員構建了由模塊化實驗儀器組成的互聯數字實驗室。dLab包含兩大核心繫統：一是自動化材料合成與測量系統，二是數據採集與分析系統。測量數據採用標準化的MaiML（測量分析儀器標記語言）格式存儲，並上傳至雲端數據庫進行處理。
實驗證明，該系統能自主完成指定薄膜材料的合成與表徵，例如鋰離子正極薄膜的製備及X射線衍射分析。通過機器人執行重複性任務，研究人員可快速生成大量實驗數據，推動材料科學的自動化研究。
未來，團隊計劃優化系統調度功能，以支持更高效的多樣品管理與材料探索。該研究旨在構建數字化研發環境，促進數據共享，使科學家能更專注於創新性研究，加速新材料的發現與應用。
2、免疫系統“城鄉差異”：爲什麼城市兒童更容易過敏？
科學家發現，一類未被明確表徵的免疫細胞亞羣可能在過敏性疾病的發展中起關鍵作用，並解釋了城市與農村人羣的差異。這項發表在《過敏》（Allergy）期刊上的研究揭示了免疫系統在生命早期的形成機制，以及城市兒童比農村兒童更易過敏的原因。
研究由美國羅切斯特大學醫學中心（URMC）兒科系團隊主導，發現了一種獨特的T細胞亞羣，稱爲“輔助性2 （Th2）”細胞，具有獨特的分子特徵。這類細胞可能將某些食物識別爲過敏原並觸發攻擊性免疫反應。相比之下，農村兒童體內調節性T細胞更豐富，有助於維持免疫平衡，減少過敏風險。
該研究將城市嬰兒的血液樣本與農業社區嬰兒的血液樣本進行了比較，特別是紐約芬格湖地區的舊秩序門諾派（OOM）嬰兒的血液樣本，該地區以過敏症發生率低而聞名。研究人員發現，雖然城市嬰兒有更高水平的侵略性Th2細胞，但OOM嬰兒有更多的調節性T細胞，有助於保持免疫系統平衡，減少過敏反應的可能性。研究人員推測，農村兒童接觸更多微生物，可能促進腸道微生物組的健康發育，從而增強免疫耐受性；而城市環境可能更易誘發過敏性炎症反應。
該研究是美國國立衛生研究院（NIH）資助項目的一部分，旨在探索早期環境暴露對免疫系統的長期影響。2023年，團隊獲得了美國國家過敏和傳染病研究所（NIAID）700萬美元資助，進一步分析城鄉嬰兒在環境、微生物組和免疫方面的差異，以期開發預防性療法，如益生菌或微生物組干預措施。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、AI破解遠古密碼：消失百萬年的巨型蜥蜴曾稱霸北美
美國佛羅里達自然歷史博物館的科學家利用人工智能（AI）和3D成像技術，成功鑑定出一塊塵封20年的脊椎化石屬於一種史前泰加蜥，並將其命名爲“沃託加恐怖泰加（Wautaugategu formidus）”。這一發現表明，泰加蜥並非現代入侵物種，而是數百萬年前就曾生活在北美地區。
這塊僅半英寸（約1.3釐米）寬的脊椎化石於2000年代初在美國喬治亞州邊境附近的礦場被發現，但因缺乏足夠比對樣本，長期未能確定其物種歸屬。研究人員通過CT掃描和機器學習技術，將其與博物館“開放脊椎動物（oVert）”數據庫中的100多塊蜥蜴脊椎骨進行比對，最終確認其屬於泰加蜥，但屬於一個全新物種。
研究顯示，這種蜥蜴生活於中中新世氣候適宜期（約1500萬年前），當時全球溫暖，海平面較高，佛羅里達大部分被海水淹沒。泰加蜥可能從南美洲游泳遷徙至北美，但隨後因氣候變冷而滅絕。與現代泰加蜥不同，這一物種僅短暫存在於地質記錄中，此後便再無蹤跡。
這一發現凸顯了AI技術在古生物學中的潛力。傳統化石鑑定依賴專家經驗，而AI結合3D建模可大幅提升效率。研究人員希望未來能建立全球化石數據庫，加速破解更多未解之謎。目前，團隊計劃在佛羅里達-喬治亞交界處進一步搜尋化石，以還原這種史前蜥蜴的完整歷史。
2、宇宙新視角：熾熱亞海王星TOI-421 b顛覆科學家認知
亞海王星（sub-Neptunes）是銀河系中最常見的系外行星，體積介於地球與氣態巨行星之間，溫度低於熱木星。由於太陽系中不存在此類行星，且其大氣常被厚霧霾遮蔽，人類對其長期知之甚少。美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）近期對熾熱的亞海王星TOI-421 b的觀測，首次揭示了這類行星的清晰大氣特徵。
此前研究顯示，多數亞海王星的大氣透射光譜平坦，暗示其被雲霾嚴重遮蔽。但TOI-421 b的溫度高達華氏1340度（約攝氏727度），超過光化學反應生成霧霾的閾值（華氏1070度），因此韋伯望遠鏡成功捕捉到其無霾大氣層的光譜特徵。分析發現，該行星大氣富含水蒸氣、一氧化碳和二氧化硫，並存在大量氫氣，但未檢測到甲烷和二氧化碳。
氫氣爲主的大氣令科學家意外，因其組成與宿主恆星高度相似，類似太陽系內巨行星的形成機制，與此前韋伯觀測的其他亞海王星（多爲重分子大氣）截然不同。此外，TOI-421 b繞類太陽恆星運行的特性也較特殊——多數已知亞海王星圍繞更冷的紅矮星公轉。
來自馬里蘭大學的研究團隊指出，這一發現可能預示亞海王星存在新的分類，或反映系外行星的多樣性。未來需觀測更多高溫亞海王星以驗證其普遍性。韋伯望遠鏡的高靈敏度爲研究這類行星提供了全新途徑，有望加速揭示其形成與演化之謎。相關成果最近發表於《天體物理學雜誌通訊》（The Astrophysical Journal Letters）雜誌。（劉春）