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新學(xué)科用AI加海量圖像理解生物體
[ 通信界 | 劉春 | m.k-94.cn | 2024/2/22 8:30:59 ]
 

通信界 2月21日消息,國外知名科學(xué)網(wǎng)站的主要內(nèi)容如下:

《自然》網(wǎng)站(www.nature.com

1、植入設(shè)備助揭開人類大腦更多秘密

大腦植入設(shè)備和其他神經(jīng)活動解碼技術(shù)可恢復(fù)人們移動和說話能力,同時幫助研究人員了解大腦運作方式。設(shè)備通過植入大腦的幾十到幾百個電極來捕捉神經(jīng)活動,解碼器系統(tǒng)分析信號并將其轉(zhuǎn)換成命令。雖然這項技術(shù)主要目的是幫助癱瘓患者恢復(fù)功能,但也為研究人員提供了一種獨特的方式來探索人類大腦的組織方式,比大多數(shù)其他方法具有更高的分辨率?茖W(xué)家利用這些機(jī)會學(xué)習(xí)了一些關(guān)于大腦的基本知識。例如,研究結(jié)果推翻了關(guān)于大腦解剖學(xué)的假設(shè),揭示了大腦區(qū)域的邊界和工作描述往往比人們想象的要模糊得多。這些研究還幫助研究人員弄清楚腦機(jī)接口本身是如何影響大腦的,更重要的是,如何改進(jìn)這種設(shè)備。

2、科學(xué)家呼吁徹底改革過時的恐龍命名系統(tǒng)

200年前,科學(xué)家以“巨蜥(Megalosaurus)”命名了第一只恐龍。從那以后的幾個世紀(jì)里,數(shù)百種其他恐龍物種被發(fā)現(xiàn)并編目——它們的名字靈感來自于從它們的身體特征到首次描述它們的科學(xué)家,F(xiàn)在,一些研究人員呼吁引入一個更強(qiáng)大的命名系統(tǒng),他們稱,這將確?铸埼锓N名稱更具包容性,并能代表化石的發(fā)現(xiàn)地點和方式。

與其他科學(xué)學(xué)科不同——如化學(xué)在化學(xué)中分子的命名有嚴(yán)格的規(guī)則——動物學(xué)家在新物種的命名上有相對自由的統(tǒng)治。通常,最先發(fā)表關(guān)于一種生物的研究成果的科學(xué)家或團(tuán)隊可以為其命名,幾乎沒有任何限制。雖然有一套由國際動物命名委員會(ICZN)監(jiān)督的物種命名指南,但這一指南未被科學(xué)家嚴(yán)格遵守。

《科學(xué)時報》網(wǎng)站(www.sciencetimes.com

1、日本將發(fā)射首顆木制衛(wèi)星:以減少太空污染

定于今年夏天發(fā)射的一顆新衛(wèi)星,日本科學(xué)家用木材代替了傳統(tǒng)的鋁材料。這顆衛(wèi)星名為Lignosat,大約有一個馬克杯那么大,由木蘭木制成。雖然這顯得不那么實用,但使用木材可以減少太空的危險污染物。如果這顆微型衛(wèi)星能夠成功,它可能促使研究人員去探索更環(huán)保的衛(wèi)星制造材料。人們擔(dān)心的是,隨著溫度的變化,衛(wèi)星的木制面板可能會彎曲或斷裂。然而,初步研究表明,實驗室儲存的木材在類似空間的環(huán)境中沒有出現(xiàn)可檢測到的質(zhì)量損失、變質(zhì)癥狀或損壞。

2、研究發(fā)現(xiàn),相同鍛煉時間女性能獲得比男性更大的益處

美國一項名為“體力活動與全因死亡率和心血管死亡率之間的性別差異(Sex Differences in Association of Physical Activity With All-Cause and Cardiovascular Mortality)”的最新研究指出,女性每周只需要少于2.5小時的中等到高強(qiáng)度有氧運動,就能獲得與男性5小時體力活動相當(dāng)?shù)纳嬉嫣。研究人員指出,經(jīng)常進(jìn)行體育鍛煉的女性死亡風(fēng)險要低24%。相比之下,男性的這一比例為15%。該研究的主要聯(lián)合作者解釋稱,這項研究的美妙之處在于,它顯示了與男性相比,女性能如何更大限度地利用每分鐘的中等到高強(qiáng)度體育活動。

3、在實驗室培育睪丸:可促進(jìn)對睪丸發(fā)育和功能的理解

以色列巴伊蘭大學(xué)(Bar-Ilan University)的一個實驗室團(tuán)隊成功地開發(fā)出被稱為類器官的小型人造器官,這些類器官類似于天然睪丸的管狀結(jié)構(gòu)。類器官是人工培養(yǎng)的小細(xì)胞團(tuán),類似于實際器官,可以揭示器官疾病和發(fā)育過程。為了培育這些睪丸類器官,該研究團(tuán)隊從定類小鼠睪丸中收集并培養(yǎng)了未成熟的細(xì)胞。這些細(xì)胞在實驗室中培養(yǎng)了9周,理論上足以完成激素分泌和精子產(chǎn)生的過程。雖然研究團(tuán)隊仍然不確定類器官是否能夠產(chǎn)生精子,但他們能夠觀察到早期精子細(xì)胞產(chǎn)生的跡象。研究團(tuán)隊的一位高級講師表示,人造睪丸是一種模型,有望用于睪丸的基本發(fā)育和功能研究。這可能會轉(zhuǎn)化為治療不孕癥和性發(fā)育障礙的應(yīng)用。

《每日科學(xué)》網(wǎng)站(www.sciencedaily.com

一項新研究為惡性腦癌患者帶來了希望

英國薩塞克斯大學(xué)(University of Sussex)的一項新研究可能有助于延長一種侵襲性腦癌患者的預(yù)期壽命,改善其治療方法,這種癌癥每年影響英國數(shù)千人,全球達(dá)數(shù)十萬人。在這項發(fā)表在《高級科學(xué)》(Advanced Science)雜志上的研究中,研究人員發(fā)現(xiàn),一種被稱為PANK4的蛋白質(zhì),能夠阻止癌細(xì)胞對膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的化療治療做出反應(yīng)。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是一種高度侵入性腦癌,薩塞克斯大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)證明,如果去除這種蛋白質(zhì),癌細(xì)胞對用于治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的主要化療藥物的反應(yīng)會更好。

《賽特科技日報》網(wǎng)站(https://scitechdaily.com

1、“圖像組學(xué)”:將帶來地球生命的重大發(fā)現(xiàn)

“圖像組學(xué)(Imageomics)”是一門新興的科學(xué)領(lǐng)域,據(jù)該學(xué)科的一位創(chuàng)始人稱,它在過去的一年里取得了驚人的進(jìn)展,即將帶來有關(guān)地球生命的重大發(fā)現(xiàn)。它也是一個新的跨學(xué)科領(lǐng)域,專注于使用機(jī)器學(xué)習(xí)工具從圖像中了解生物體的生物學(xué),特別是生物特征。這些圖像可以來自紅外觸發(fā)相機(jī)(Camera traps)、衛(wèi)星、無人機(jī)——甚至是游客拍攝的斑馬和鯨魚等動物的度假照片。這些圖像包含了大量的信息,在人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)發(fā)展之前,科學(xué)家無法正確地分析和使用這些信息!皥D像組學(xué)”正在取得成果的一個主要研究領(lǐng)域涉及到表現(xiàn)型——可以在圖像中看到的動物的可觀察特征——與它們的基因組(產(chǎn)生這些特征的DNA序列)之間的關(guān)系。

2、銀河系中心黑洞旋轉(zhuǎn)如此之快,以至于扭曲周圍的時空

一項最新研究利用了美國宇航局錢德拉x射線天文臺(CXO)和美國國家科學(xué)基金會卡爾·g·揚斯基甚大陣列(VLA)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞旋轉(zhuǎn)得如此之快,以至于將周圍的時空扭曲成一個看起來像足球的形狀。這個巨大的黑洞被天文學(xué)家稱為人馬座A*(Sagittarius A*),位于銀河系中心,距離地球約26000光年。一組研究人員采用了一種新方法,利用x射線和無線電數(shù)據(jù),根據(jù)物質(zhì)流入和流出黑洞的方式,確定了人馬座A*的旋轉(zhuǎn)速度。

3、為什么藍(lán)莓是藍(lán)色的?科學(xué)家終于找到了原因

在發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)雜志上的一項研究中,英國布里斯托大學(xué)(University of Bristol)研究人員展示了為什么藍(lán)莓果皮中的色素是深紅色的,而看起來是藍(lán)色的。它們的藍(lán)色是由包圍果實的一層蠟提供的,這層蠟由微型結(jié)構(gòu)組成,可以散射藍(lán)光和紫外線。這使得藍(lán)莓對人類來說是藍(lán)色的,對鳥類來說是藍(lán)色紫外線。彩色藍(lán)紫外反射率是由蠟表皮隨機(jī)排列的晶體結(jié)構(gòu)與光的相互作用產(chǎn)生的。這一發(fā)現(xiàn)為可持續(xù)和生物相容性的著色劑和涂料開辟了可能性。

4、從科幻到現(xiàn)實:日本科學(xué)家開發(fā)出牢不可破、可彎曲的光學(xué)傳感器

日本大阪大學(xué)(Osaka University)的研究人員利用超薄聚合物薄膜上的碳納米管和有機(jī)晶體管,制造出了一種柔軟、柔韌的無線光學(xué)傳感器。這一創(chuàng)新將為成像技術(shù)和非破壞性分析技術(shù)開辟新的可能性。在相機(jī)中,光學(xué)傳感器是一種感知穿過透鏡的光線的裝置,類似于人眼中的視網(wǎng)膜。與傳統(tǒng)的光傳感器不同,研究人員在超。ㄐ∮5微米)聚合物襯底上印刷了一組微小的碳納米管光電探測器。當(dāng)暴露在光下時,碳納米管受熱,產(chǎn)生熱梯度,然后產(chǎn)生電壓信號。在打印過程中摻雜化學(xué)載體進(jìn)一步提高了納米管的靈敏度。利用這些納米管,可見光以及與熱或分子有關(guān)的紅外光都可以被測量。

 

1作者:劉春 來源:網(wǎng)易科技 編輯:顧北

 

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