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· 人工智能 ·
首个AI设计的病毒诞生，已经能杀死细菌
野生型ΦX174噬菌体（图片来源：ShiftFn, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons）
人工智能（AI）模型已被用于生成DNA和蛋白质序列，却一直未能用于设计整个基因组，因为基因、基因复制和调控之间存在复杂的相互作用。据《自然》新闻（Nature News）消息，在一篇近日发布于预印本平台bioRxiv的论文（未经同行评审）中，美国斯坦福大学（Stanford University）的科学家首次用AI生成了基因组规模的连续DNA序列：他们用AI生成了噬菌体的完整基因组，且实验结果表明这种噬菌体能追踪并杀死大肠杆菌。
研究人员使用监督学习方法训练了AI模型Evo，并以单链DNA病毒ΦX174噬菌体的基因组作为起始序列，让Evo生成了能感染大肠杆菌菌株（特别是耐药菌株）的病毒基因组。在上千个AI生成的基因组序列中，研究人员评估后选择了302个可能的基因组，将其合成、插入宿主细菌中，得到了相应的噬菌体。实验结果显示，在这些AI设计的噬菌体中，有16种能特异性地感染大肠杆菌。通过组合使用AI设计的噬菌体，科学家还能感染并杀死三种不同的大肠杆菌菌株（野生型ΦX174无法做到），因此这种方法可能具有治疗潜力。研究人员强调，其研究的ΦX174噬菌体和大肠杆菌宿主系统均为非致病性，且他们已将影响真核生物的病毒排除在Evo模型的训练数据之外，因此无需担忧安全性问题。（《自然》新闻）
· 动物行为学 ·
黑猩猩每日饮酒量接近两杯
来源：Aleksey Maro/UC Berkeley
曾有研究提出，人类对酒精的迷恋可以追溯到1800万年前的类人猿祖先。虽然当时并没有观察到其他灵长类动物摄入酒精的现象，但此后这类研究不断增多。最近，一项发表于《科学·进展》（Science Advances）的研究发现，黑猩猩平均每天会摄入14克酒精。
研究团队观察了乌干达和科特迪瓦森林中的黑猩猩种群，估算出这些黑猩猩每天会吃掉相当于体重5%~10%的水果，约合45千克。研究团队进一步收集了当地的果实样本，测定了其中的乙醇浓度。结果显示，这两处果实的乙醇浓度约为0.32%，考虑到进食量，这相当于它们每天会摄入近两杯标准饮品的酒精。研究者指出，如果这些黑猩猩会更青睐比较成熟或糖分更高的果实，那么它们的实际酒精摄入量会比这个数字还要高。接下来，研究团队希望能够收集这些黑猩猩的尿液样本，分析它们的酒精代谢能力。（arsTechnica）
· 脑机接口 ·
Neuralink计划在2030年前将脑机接口用于健康人
据彭博社（Bloomberg）当地时间9月20日消息，埃隆·马斯克（Elon Musk）创立的脑机接口公司Neuralink计划于2025年10月在美国启动一项新的临床试验，旨在通过其脑机接口设备将大脑中的想法转化为文本，为语言障碍人士提供新的交流方式。Neuralink已获得美国食品和药品管理局（FDA）的临床研究性器械豁免（IDE），允许其测试未经批准的脑机接口设备。
Neuralink的长期愿景是在总体上增强人类能力，包括到2030年将其脑机接口设备植入一名健康人，并最终开发出面向普通消费者的脑机接口技术，让人们能够用意念直接使用大语言模型，绕过键盘等传统输入设备。除了从大脑中读取语音，Neuralink还在致力于研究针对失明和帕金森病的潜在治疗方法。（Bloomberg）
· 气候变化 ·
大气中的氢含量正在上升，可能加剧气候问题
氢气是一种小而轻的分子，易于逸出大气。这意味着氢气很容易在样本运回实验室（通常相距数千千米）之前就从冰芯中泄漏出来，因此很难编制其大气水平的长期时间序列。为克服这一问题，美国加利福尼亚大学欧文分校的研究者将实验室设备带到格陵兰岛，在冰芯提取后立即进行分析，成功建立了一个长达1100年的大气氢气长期记录。接着，研究者将冰芯记录中的信息与模型结合起来，试图描绘出过去千年中氢水平波动的缘由。
结果显示，自前工业化时期以来，大气中氢气浓度增加了60%。这一变化与工业革命以来化石燃料燃烧的急剧增加有关，凸显了化石燃料燃烧对地球大气成分的显著影响。尽管氢气不是温室气体，但在大气中，氢分子与甲烷竞争与羟基自由基反应，而羟基自由基是去除大气中导致地球变暖的甲烷分子的关键分子。大气中氢气含量越高，与甲烷反应的羟基自由基就越少，从而延长了甲烷在大气中的增温效应。这可能是目前谨慎大规模使用氢燃料的原因，也意味着我们还需进一步研究氢循环对气候的潜在影响。相关研究于近期发布于预印本平台Research Square（未经过同行评审）。（New Scientist）
· 生物学 ·
新陈代谢不仅能产生能量，还能调控胚胎发育节奏
孕妇需要均衡的饮食来向胎儿输送养分。这些养分是身体新陈代谢的原料，会被分解成胎儿发育所需的能量和细胞构成元件，使胎儿得以茁壮成长。然而，在一篇近日发表于《科学·进展》（Science Advances）的论文中，来自欧洲分子生物学实验室（EMBL）的科学家发现，新陈代谢在胚胎发育期间的作用远不止提供能量和细胞元件，某些代谢物还能调控胚胎发育节奏。
科学家发现，在正处于体节形成阶段的小鼠胚胎中，哪怕某些微量代谢物的含量不足以为细胞供能，却依然能让小鼠体节形成过程的“生物钟”（又称“分节时钟”）保持运转。而且，代谢活动与分节时钟的节奏呈反比关系：细胞内的代谢活性越高，分节时钟就会越慢。研究结果显示，代谢活动是通过影响细胞信号转导的方式来调控分节时钟的。其中，一种名为果糖-1,6-二磷酸（FBP）的糖分子是调控分节时钟的关键代谢物。新陈代谢对胚胎发育的调节作用可能反映了生物体如何适应环境，但仍需更多研究来支撑这一观点。（欧洲分子生物学实验室）
撰文：时小舟、王怡博、黄雨佳、二七
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