环球科学：复旦大学团队揭示“七分饱更健康”的原因；AI...

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　　AI牛顿来了！北大团队新突破，AI能从数据中推导物理规律

　　多数人工智能（AI）模型能够可靠地识别数据中的模式并做出预测，却难以利用这些数据提出广泛的科学概念，例如万有引力定律。据《自然》新闻（Nature news）报道，北京大学的研究团队开发了一个名为“人工智能牛顿”（AI-Newton）的系统。这是一个概念驱动的发现系统，在无需监督或先验物理知识的情况下，该系统能从原始数据自主推导出关键的物理原理，例如描述力和质量对加速度影响的牛顿第二定律。这一成果标志着在人工智能驱动的自主科学发现方面迈出了重要一步。这项研究已于近期在线发表于预印本文库arXiv上。

　　研究团队利用模拟器生成了46个物理实验的数据，这些实验涉及球和弹簧的自由运动、物体间的碰撞以及表现出振动、振荡和摆式运动的系统的行为。该模拟器还特意引入了统计误差，以模拟真实世界的数据。在实验中，研究人员向AI-Newton输入了给定时刻小球的位置数据，并要求它建立一个数学方程来解释时间和位置这两个变量之间的关系。它成功地给出了速度方程，而后将这一知识存储起来，用于下一组任务，并在下一组任务中，利用牛顿第二定律成功推导出了小球的质量。论文共同作者、北京大学物理学院理论物理研究所马滟青教授表示，AI-Newton距离真正自主地发现宇宙奥秘还很遥远，但他认为这项工作可以帮助训练未来的AI，使其能利用现实世界的数据来发现新的物理定律。他所在研究团队目前正在测试该模型是否能够揭示量子理论。（《自然》新闻）

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　　复旦团队阐明“七分饱更健康”的分子机制

　　来源：Unsplash

　　11月12日，在一项发表于《自然》（Nature）的研究中，复旦大学上海医学院教授雷群英团队首次发现并证实乙酰辅酶A可作为“代谢信使”直接调控线粒体自噬，丰富了对代谢物信号功能和细胞器质量控制的认识。这一发现或能帮助克服胰腺癌治疗中KRAS抑制剂（一种针对KRAS突变蛋白的靶向治疗药物）的耐药情况，以及提供全新的潜在靶点和联合治疗策略。

　　线粒体能将乙酰辅酶A转化成ATP等物质，为细胞供能。此前的研究发现，衰老的线粒体会产生更多自由基，引发氧化应激并威胁细胞的安全。而适度饥饿可以使得乙酰辅酶A的水平下降，通过影响关键蛋白的乙酰化状态，来诱导衰老的线粒体自噬。为了理清乙酰辅酶A在其中的作用，研究人员首先模拟了人体“温和饥饿”环境，发现线粒体自噬显著启动，这个过程会依赖一种此前未知的途径——细胞质中的乙酰辅酶A代谢途径。他们发现，乙酰辅酶A是NLRX1的内源配体，可直接结合NLRX1蛋白中一个保守区域。一旦NLRX1被敲除，由乙酰辅酶A下降所触发的线粒体自噬就会完全“停摆”，但普通的细胞自噬不受影响。正常情况下，乙酰辅酶A会与NLRX1结合，阻止其与自噬蛋白LC3结合。但当营养匮乏时，随着乙酰辅酶A水平下降，NLRX1会发生变构和蛋白寡聚化，招募并结合LC3，从而启动线粒体自噬。此外，研究人员在多种KRAS突变细胞中证实，敲除NLRX1或使用线粒体自噬抑制剂Mdivi-1，能够显著增强KRAS抑制剂的抗肿瘤效果。（中国科学报）

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　　中国发现最大的全新世陨石坑

　　这张金林陨石坑的全景航拍无人机照片标注了陨石坑边缘的大致位置，并附有陨石坑底部的插图，显示了风化花岗岩土壤和花岗岩碎块的混合物。图片来源：中国工程物理研究院北京高压科学研究中心研究员陈鸣

　　地球曾遭受过无数陨石撞击，然而，由于地质构造活动和强烈的地表风化作用，大多数撞击坑都被侵蚀、变形或掩埋。目前，全球已知的陨石坑仅200多个，其中形成于全新世早期至中期（约11700年前至今）的陨石坑中，最大的是位于俄罗斯的马查陨石坑，直径约300米。不过，最近于中国广东省肇庆市发现的金林陨石坑打破了这一纪录。该研究发表于《极端条件下的物质与辐射》（Matter and Radiation at Extremes）上。

　　金林陨石坑位于德庆县金林水乡旁低山丘陵地区的一座海拔约630米的花岗岩山体的山坡上，呈略椭圆的碗状洼地，直径约900米，坑深约90米。科学家分析了坑底采集的花岗岩碎屑及风化产物，发现其中特有的晶体取向只能由高速冲击形成，这为陨石撞击成因提供了关键证据。据估算，撞击的陨石直径约为30米。值得注意的是，华南地区季风频繁、雨量充沛、湿度高，极易侵蚀陨石坑，因此金林陨石坑的完好留存十分难得，为我们更好地了解地外天体撞击历史和地质变化提供了机会。

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　　拉索破解宇宙线“膝”形成之谜

　　拉索测得的“膝区”宇宙线质子能谱（红点）与AMS-02测得的低能组分（黑色方块）、“悟空号”测得的中能组分（蓝色方块）一起，揭示了银河系内存在多种类的加速源，每一类有各自独特的加速能力和能量范围，而“膝”正是产生高能组分的源的加速极限表现。图片来源：中国科学院高能物理研究所

　　宇宙线能量分布图上有一个关键转折点，由于其形状酷似人的膝盖，称为“膝”，大约在3 PeV处，能量更高的宇宙线数量急剧减少。近70年前发现“膝”以来，一直未弄清其成因，只是被猜测为加速源天体加速能力极限所致，呈现为宇宙线能谱从一个简单的“幂律谱”转换为另一个简单的幂律谱。11月16日，高海拔宇宙线观测站（LHAASO，拉索）分别在《国家科学评论》（National Science Review）与《科学通报》（Science Bulletin）发布了两项科学成果。中国科学院高能物理研究所等团队通过观测发现，黑洞吸积驱动的微类星体是银河系中强大的粒子加速器，能够将质子加速至拍电子伏（PeV）能段；宇宙线质子能谱“膝区”显现超出预期的高能组分，黑洞正是其最可能的候选源天体。此次发现不仅揭示了宇宙线起源的关键机制，也为理解黑洞系统的极端物理过程开辟了一条新途径。

　　为了理解宇宙线“膝”形成之谜，必须精确测量宇宙线各成分的能谱及各自的“膝”。首先是最轻的原子核——质子的能谱分布。拉索巧妙利用其强大的地面观测装置，采用多参数测量技术成功筛选出大统计量的高纯度质子样本，从而精确测量其能谱，精度媲美卫星实验。这一突破性的测量揭示了完全超出预期的能谱结构，清晰展现出一个新的“高能组分”而非简单的幂律转换。拉索的新结果与AMS-02测得的低能组分、“悟空号”测得的中能组分一起，揭示了银河系内存在多种类的加速源，每一类有各自独特的加速能力和能量范围，而“膝”正是产生高能组分的源的加速极限表现。质子能谱的复杂结构表明，PeV能段的宇宙线质子主要来自微类星体这类“新源”，它们具有明显高于超新星遗迹的加速极限，能够产生超过“膝”的高能宇宙线。两项成果相互印证，构建起一个完整的科学图景。这不仅为解决困扰学界近70年的“膝区成因”难题迈出关键一步，也为理解黑洞在宇宙线起源中的作用提供了重要的观测证据。（中国科学院高能物理研究所）

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　　科学家发现迄今最古老RNA

　　过去几十年间，学界对古代DNA的研究呈爆炸式增长，陆续揭示了早已灭绝的生物如何演化和生活。据《科学》新闻（Science news）消息，在一项11月14日发表于《细胞》（Cell）的研究中，研究人员从俄罗斯萨哈共和国科学院获取了在俄罗斯寒冷北部地区发现的10具猛犸象的组织样本，证实在合适的条件下，可以从距今5万年以上的动物遗骸中提取RNA。

　　这些样本十分微小，大约只有指甲盖大小。研究人员利用酶将样本中现有的RNA分子转化为短链DNA后进行了测序，并反向推导出相应的RNA序列。在排除环境污染物之后，他们成功从其中3头猛犸象中鉴定出了古代RNA，而每头猛犸象生活的年代都可以追溯到52 000年至39 000年前。不仅如此，研究人员还发现其中一具名为“尤卡”（Yuka）的猛犸象，保存着异常完好的RNA序列，并从中发现了与构建和维持肌肉组织相关的RNA序列，以及来自Y染色体的RNA序列——此前学界一直认为尤卡是雌性。这项发现为我们了解古代生物的生物学特性，打开一扇新的窗口，并能启发更多寻找已灭绝生物的古代RNA的研究。（《科学》新闻）

　　撰文：马一瑗、不周、clefable