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新激光雷达可在数百米外“看清”人脸;AI工具达到国际奥数金牌选手水平 | 国际科研周报

xnh888 2025-02-26 14:19:23 技术教程 25 ℃ 0 评论


来源：环球科学、科技日报、中国科学报等
地下深处力量使地球内核变形


来源：Rostislav Zatonskiy/Alamy

美国南加州大学John Vidale团队通过分析1991-2023年间南美洲128次地震产生的地震波数据，发现地球固体内核在过去20年中可能发生了形状变化。

研究团队对比了168对穿过或接近内核同一区域的地震波，发现每对未穿过内核的波具有相似模式，每对穿过内核的波并不匹配，表明内核变化超出了单纯旋转差异的解释范围。研究人员认为，这种变化可能源于外核对流产生的磁力拉动，或内核与下地幔结构的相互作用。相关研究发表于《自然-地球科学》。

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2025/2/538599.shtm

长期食用酸奶可降低患近端结肠癌风险


来源：酸奶营养网

由美国麻省总医院布里格姆医院团队领导的一项新研究发现，长期食用酸奶可改变肠道微生物群，从而预防某些结直肠癌，尤其是近端结肠癌。团队对来自两项前瞻性队列研究以及前瞻性队列新发肿瘤生物库方法（PCIBM）的132000多人进行了跟踪研究。参与者回答了吃了多少原味酸奶、调味酸奶以及其他乳制品的问题。结果发现，每周食用两份或两份以上酸奶的参与者，“双歧杆菌阳性近端结肠癌”的发病率降低了20%。这种类型的癌症发生在结肠的右侧，并且比其他类型的结直肠癌更致命。
团队推测，长期食用酸奶可能通过改变肠道微生物群（包括双歧杆菌）来降低近端结肠癌的风险，但他们指出，还需要结合基础科学和人群健康研究开展进一步研究，才能得出明确结论。
https://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2025-02/14/content_584599.htm?div=-1
婴儿心脏受损后能修复，而成人却不能的原因揭示


据一项于2月11日发表在《免疫》（Immunity）上的研究，新生儿和成年人在心脏损伤后的修复过程存在根本性差异，新生儿的免疫系统能够促进心脏组织再生，而成年人则主要形成瘢痕组织，最终导致心力衰竭。研究团队通过动物实验发现，免疫系统中的巨噬细胞在不同年龄阶段发挥着截然不同的修复作用。

研究发现，在新生小鼠中，巨噬细胞能够通过一种被称为“胞吞作用”的过程来识别并清除死亡细胞，并在吞噬死亡细胞后触发一系列化学反应，产生血栓素A2分子。这种分子能够刺激心肌细胞增殖和修复。同时，新生小鼠的心肌细胞对血栓素A2表现出更高的敏感性，会相应调整其代谢模式以支持组织生长和愈合。相比之下，成年小鼠在心脏受损后，其巨噬细胞产生的血栓素A2不足，限制了心脏组织的再生能力。研究人员还发现，新生鼠的巨噬细胞表达更多MerTK受体（一种识别死亡细胞的特异性蛋白），这使它们具有更强的吞噬死亡细胞的能力。当研究人员阻断这一关键受体时，新生小鼠的心脏再生能力显著下降，其损伤表现与成年小鼠心肌梗死后相似。这项研究有助于我们理解新生儿和成年人在心脏再生能力上的差异，将为开发新的治疗策略开辟道路。
https://mp.weixinbridge.com/mp/wapredirect?url=https%3A%2F%2Fnews.sciencenet.cn%2Fhtmlnews%2F2025%2F2%2F538662.shtm&action=appmsg_redirect&uin=MTU0MDM5NTEwMg%3D%3D&biz=MjM5NDA1Njg2MA==&mid=2652082175&idx=1&type=1&scene=0
干细胞疗法或将翻开新篇章


来源：英国《自然》网站
干细胞研究自1932年提出以来，已取得显著进展，尤其在组织再生和治疗多种疾病方面展现出巨大潜力。截至去年底，全球已有100多项临床试验获批或完成，探索干细胞在治疗癌症、糖尿病、癫痫、心力衰竭及眼疾等领域的应用。科学家预计，采用干细胞疗法治疗糖尿病、帕金森病、眼部疾病甚至癌症，有望在5到10年内实现。
从胚胎干细胞到诱导多能干细胞（iPS细胞），干细胞技术不断突破。iPS细胞的诞生解决了胚胎干细胞的伦理问题，并为个性化医疗提供了新平台。目前，干细胞疗法已在帕金森病、黄斑变性、糖尿病等疾病的临床试验中取得积极成果，部分患者症状显著改善甚至达到临床治愈。
然而，干细胞疗法仍面临伦理和安全挑战，如胚胎干细胞与iPS细胞的优劣之争、移植细胞的排斥反应问题等。尽管存在这些障碍，干细胞疗法的前景依然广阔，未来有望为更多疑难病症提供创新治疗方案。

https://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2025-02/13/content_584515.htm?div=-1

已知最高能中微子现身


中微子是一种基本粒子，极少与物质中的亚原子成分（如质子和中子）发生相互作用。因此，宇宙中微子很难检测，需要使用数千台高灵敏度“相机”，将它们嵌入如冰和水这样的大型透明物质。当高能中微子在探测器附近发生相互作用，它们会产生带电粒子，发出光辐射。最近，欧洲立方千米中微子望远镜（KM3NeT）合作项目在《自然》上报告称，检测到了迄今发现的最高能宇宙中微子，其能量估计比此前检测到的任何中微子高约30倍。
该望远镜由两个搜寻此类信号的探测器ARCA和ORCA组成，分别位于意大利西西里岛和法国普罗旺斯附近的地中海底3450米和2450米深处。KM3NeT合作项目在望远镜建设期间分析了其数据。2023年2月13日，ARCA探测器发现了一个高能缪子的信号。研究者估计，这一粒子能量在约120拍电子伏（PeV；1 PeV是十千万亿电子伏特）。他们提出，产生这个缪子的中微子能量甚至更高，约为220拍电子伏。考虑到探测器的深度和缪子几乎水平的方向，他们总结说这个中微子极可能来自宇宙，但其准确来源尚不明确。他们还提出了一种可能，即这种中微子可能会是所谓“宇生”中微子，来自宇宙射线和宇宙微波背景光子的相互作用。
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08543-1
AI工具达到国际奥数金牌选手水平


来源：Sebastien Bozon/AFP
DeepMind开发的AI工具AlphaGeometry2在国际数学奥林匹克竞赛（IMO）中已达到金牌选手水平，较前代AlphaGeometry显著提升。AlphaGeometry2通过集成先进的大型语言模型Gemini和引入几何图像移动推理功能，解决了过去25年IMO中84%的几何问题。该系统由多个组件构成，包括语言模型和“神经符号”系统，能够自动检查逻辑严谨性，避免AI“幻觉”。尽管AlphaGeometry2在几何问题上表现出色，但处理不等式和非线性方程仍需改进。AI系统虽不能正式参赛，但研究人员期待其在未来IMO中的表现。2月5日，相关研究成果公布于预印本服务器arXiv。
https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2025/2/383136.shtm?id=383136
科学家发现有助于克服恐惧的大脑机制


来源：Sainsbury Wellcome Centre

人在面对潜在危险时会本能地产生恐惧。一般人可以通过学习和经验克服恐惧，但一些创伤后应激障碍（PTSD）、焦虑症等患者则可能在这方面存在障碍。近日，一项《科学》上的研究揭示了大脑克服恐惧的机制。

科学家在小鼠头上投下扩大的阴影，模拟来自空中的捕食者。小鼠一开始惊慌逃跑，但在多次暴露且无实际威胁后，就学会了冷静。通过监测其大脑活动，科学家发现小鼠的腹外侧膝状核（vLGN）能够接收来自视觉皮层特定区域的输入，学习并建立“无威胁”的记忆，并在学习完成后独立存储相关记忆，无需视觉皮层的再次参与。当再次遭遇视觉威胁时，内源性大麻素（调控情绪和记忆的信号分子）释放会增强，降低对vLGN中特定神经元的抑制，使该区域活动增强，从而抑制恐惧反应。研究揭示了vLGN在克服恐惧中的关键作用，为治疗PTSD等精神障碍带来了希望。
http://dx.doi.org/10.1126/science.adr2247
2024 YR4小行星约8年后可能会撞地球，概率高达2.25%


来源：ALTAS
2024年12月27日，美国夏威夷大学的阿特拉斯望远镜系统（ALTAS）在巡天观测时发现了一颗小行星，发现它的轨道比较奇特，绕太阳一圈需要4个地球年。其近日点在地球轨道以内，远日点在地球轨道以外且接近木星，每4年会穿越一次地球轨道，有可能撞击地球。在观测到这颗小行星时，它正在穿越地球轨道，科学家将它命名为2024 YR4。
科学家根据观测推算，2024 YR4的直径估计为40到90米，有可能在2032年12月22日撞击地球。在2025年1月中下旬时，根据模拟推算它撞击地球的概率接近1%。但在2月7日，美国航空航天局表示，随着更多观测数据的涌入，2024 YR4在2032年12月22日撞击地球的概率已经攀升到了2.25%。未来，随着2024 YR4的观测数据逐渐增多，它撞击地球的概率可能会继续上升，但也可能会降低到0。
https://mp.weixinbridge.com/mp/wapredirect?url=https%3A%2F%2Fnews.sciencenet.cn%2Fhtmlnews%2F2025%2F2%2F538504.shtm&action=appmsg_redirect&uin=MTU0MDM5NTEwMg%3D%3D&biz=MjM5NDA1Njg2MA==&mid=2652082068&idx=1&type=1&scene=0
新激光雷达可在数百米外“看清”人脸


来源：英国《新科学家》网站
英美研究团队开发了一种新型单光子飞行时间激光雷达（LiDAR）系统，能够在远距离对人脸进行精细分析并创建三维模型。该系统通过发射激光脉冲并测量其往返时间，可获取距离达1公里远处的高分辨率3D图像，即使在恶劣环境或被遮挡的情况下也能实现精细成像。
测试显示，该系统在325米外能分辨出面部小至1毫米的特征，深度分辨率比之前提高了10倍。该技术不仅提升了安全监控和遥感能力，还为自动驾驶汽车和机器人创建详细3D地图提供了重要支持。相关研究成果发表在《光学》杂志。
https://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2025-02/11/content_584418.htm?div=-1
新型高效无监督学习算法


目前几乎所有人工智能技术都依赖于“监督学习”，需要人类用提前标注好的数据来训练人工智能识别其中的特征。近日，一篇发表在《IEEE模式分析与机器智能汇刊》上的论文提出了一种新的无监督学习算法Torque聚类（Torque Clustering），该算法优于传统的无监督学习方法，能够完全自主、无需参数、并且高效地处理大型数据集。
作者表示，该聚类算法的独特之处在于它基于扭矩（torque）这一物理概念，能够自主识别簇，并无缝适应不同形状、密度和噪声程度的多样数据类型。Torque聚类算法能够在生物学、化学、天文学、心理学、金融和医学等领域高效自动地分析海量数据，揭示诸如检测疾病模式、揭露欺诈或理解行为等新见解。
https://ieeexplore.ieee.org/document/10856563
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