环球科学：怀孕时缺铁可能导致XY染色体后代变成“雌性”...

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　　· 医学 ·

　　CAR-T细胞疗法首次展现出对实体瘤的效果

　　嵌合抗原受体T细胞（Chimeric Antigen Receptor T Cells, CAR-T）免疫疗法是一种针对癌症的个性化治疗手段。患者自身的免疫T细胞被提取出来，通过基因工程技术将其改造后回输体内，从而精准识别并杀死癌细胞。CAR-T疗法针对白血病已有显著效果，而对于实体肿瘤的疗效不足。近期，一项来自中国的II期随机对照临床试验首次显示，CAR-T能够有效治疗实体肿瘤（包括晚期胃癌和胃-食管交界处癌）并延长患者寿命。该研究于5月31日发表在《柳叶刀》（The Lancet）杂志上。

　　这项临床试验中的CAR-T疗法satricabtagene autoleucel（简称“satri-cel”）靶向一个叫做CLDN18.2的分子，它在胃肠肿瘤中被大量表达。该试验招募了156名18-75岁的胃癌和胃-食管交界处癌患者，他们曾接受至少两次以失败告终的治疗，且肿瘤组织呈CLDN18.2阳性。其中，88名患者接受Satri-cel治疗，剩余52名为对照组。结果显示，接受治疗的患者当中有35%对治疗反应良好，而接受常规治疗的患者中只有4%产生反应。同时，接受CAR-T疗法的患者寿命平均延长了2.4个月，且死亡概率比对照组低31%。

　　然而，CAR-T疗法产生副作用的概率很高。接受Satri-cel疗法的患者中有99%都出现了至少一种严重副作用，比如细胞因子释放综合征——患者的免疫系统产生了过度反应。研究者预计，未来的临床试验将证明，CAR-T疗法可以使早期接受治疗的患者受益，而不是作为最后的治疗手段。

　　· 人工智能 ·

　　由于缺乏身体，大语言模型难以真正理解"花朵"

　　当前的大语言模型（LLM），如ChatGPT在语言处理方面表现惊人，常常给人一种“拟人”的错觉。但是，由于缺乏具身的体验，它们对世界的“理解”与人类存在本质差异。近日，据一项《自然·人类行为》（Nature Human Behaviour）上的研究，科学家系统评估了LLM和人类对4442个概念词的评分，发现对于与感官和运动体验等高度相关的概念词，LLM的理解能力不及人类。

　　科学家采用心理学评估框架：格拉斯哥规范和兰开斯特规范，对比了829名人类与OpenAI（GPT-3.5 和GPT-4）和Google（PaLM 和Gemini）的LLM在概念词表征上的差异。这些框架要求人类和LLM对概念词在多个维度上进行评分，如感官体验、运动、情感唤起、可想象性等。对比发现，LLM在抽象概念的表征上与人类高度一致，但在面对需要整合多个感官体验的概念词时（如花朵的概念整合了其香气、颜色、花瓣触感等多个体验），LLM的表现不及人类。值得注意的是，结合图像训练的LLM在视觉相关概念上表现更优，表明多模态训练可能改善这一局限。（OHIO STATE UNIVERSITY）

　　· 遗传学 ·

　　母体缺铁影响雄性小鼠性别决定

　　负责哺乳动物性别决定的一个关键基因是Sry，它控制睾丸发育，位于Y染色体上。一个称为KDM3A的酶是调控Sry基因表达的关键，已知这种酶的活性有赖于亚铁离子（Fe2+）。《自然》（Nature）本周发表的一项研究发现，怀孕小鼠缺铁可能会导致携带XY染色体后代中一小部分个体发育出卵巢。

　　研究团队利用培养细胞和小鼠进行了一系列实验，他们发现，在性别决定的关键时期，有利于积累Fe2+的基因在发育中的小鼠胚胎性腺中上调。当作者减少培养细胞中的铁水平到正常水平的约40%时，Sry基因表达明显抑制，XY性腺开始出现与卵巢发育有关的遗传标记。随后作者在短期和长期缺铁怀孕小鼠中测试了这一效应。短期缺铁母鼠生了大约72只XY后代，其中4只后代发育出双侧卵巢，1只发育了一个卵巢和一个睾丸。长期低铁饮食对性别决定无影响，直至在母体引入编码KDM3A基因功能缺失突变。这导致43只XY后代中两只从雄性向雌性性别反转。在两项实验中，铁水平正常的母鼠后代均未发现异常。尽管未研究缺铁在人类妊娠中的影响，这些发现表明了哺乳动物性别决定中铁的重要作用。

　　· 光子学 ·

　　光学张量处理器有望突破AI能耗瓶颈

　　人工智能、物联网、移动网络等技术快速扩张，催生了越来越多的计算需求。这些新型的计算需求大都需要张量处理，而传统电子芯片的冯·诺依曼架构难以满足其速度要求，所以当前图形处理单元（GPU）、张量处理单元（TPU）等成为了高性能计算的主力。但这些计算方式都基于CMOS电路，并通过多个处理单元提高数据带宽，但受限于线路电容，处理器的能量效率和时钟频率往往与处理单元的数量成反比，这已成为了CMOS电子学的根本瓶颈。而近日，一篇发表在《科学·进展》（Science Advances）上的论文公开了一种新型光学张量处理器，有望提升计算效能。

　　此次发表的光学张量处理器利用了空间-时间-波长三维光学并行性，每秒可执行数万亿次计算，使用O（N）个调制器便能在每个时钟周期实现O（N?）次计算。该系统基于晶圆制造，采用高速薄膜铌酸锂调制器，每符号能耗数十飞焦耳，并且具有高可扩展性，成功运行了40.5万参数的机器学习模型。在测试中，该系统展现出了每瓦260TOPS的全系统能效潜力，比当前最先进的数字计算系统（如英伟达H100）高100倍以上。（Science Advances）

　　· 环境 ·

　　评估干旱强度加剧的驱动因素

　　大气蒸发需求是测量地球表面潜在水蒸发和蒸腾量的指标，影响地表的水资源可用性。但我们对这一过程如何影响干旱强度了解不多。《自然》（Nature）本周报告了1901年至2022年间干旱强度的上升趋势。其中“大气蒸发需求”可能自1981年以来令全球干旱强度平均增加了40%。

　　研究团队开发了一个1901年至2022年全球干旱的高分辨率数据集。他们发现了全球干旱强度的上升趋势，干旱地区更干，湿润地区也出现干旱化趋势。干旱趋势在1981年前基本保持平稳，但此后大气蒸发需求在全球范围内促使干旱强度平均增加了40%。在2018年到2022年间，受到干旱影响的地区比1981-2017年同期平均扩大了74%；作者认为，大气蒸发需求贡献了这一增长的58%。作者指出，2022年，30%的地球陆地表面受到中度或极端干旱影响（尤其在欧洲和东非），其中42%可归因于大气蒸发需求。这项发现表明了大气蒸发需求对干旱强度的影响，并强调在当前变暖趋势下这种影响可能持续。研究者提议，需进一步采取社会经济和环境措施，缓解干旱的影响。

　　撰写：王昱、冬鸢、马一瑗、时小舟