每吸一支烟，折寿20分钟 | 科技周览

整理 | 周舒义、平生

和蚂蚁的这场“较量”，人类输了

蚂蚁和人都是高度社会化的动物，也是仅有的两种习惯合作搬运大型物体的物种。12月23日发表于PNAS的一项研究设计了一场“竞赛”，研究人员提出了一个有趣的问题：谁更擅长搬运大件物体，穿越复杂迷宫？

为了进行比较，研究人员设计了一个现实版的“钢琴搬运难题”。这个经典的计算问题常用于机器人和运动规划领域，涉及如何在复杂环境中将形状特殊的物体（如钢琴）从A点搬运到B点。在这项实验中，参与者搬运的不是钢琴，而是一个巨大的T形物体，通过的“迷宫”是一个由两道狭缝分隔的腔室，分为两组尺寸，分别匹配蚂蚁和人类的体型，以及不同规模的群体。研究设计了三种蚂蚁组合：单只蚂蚁、小群体（约7只蚂蚁）和大群体（约80只蚂蚁）；人类参与者分为单人、小群体（6-9人）和大群体（26人）三种组合。

为了让结果更具可比性，部分实验限制人类参与者交流，比如禁止说话或打手势，甚至要求佩戴口罩和墨镜，以阻止口部动作和眼神交流。此外，人类参与者只能通过模拟蚂蚁抓握方式的手柄来施力，力道会通过手柄上的仪表记录下来。

分析表明，在单人任务中，人类凭借认知优势和策略规划轻松胜过蚂蚁。然而在群体任务中，情况发生逆转。特别是在群体较大的情况下，蚂蚁群的表现不仅优于单只蚂蚁，在某些情况下甚至超越了人类群体。它们展现出独特的群体“认知”行为，能够帮助它们保持特定运动方向，避免重复犯错。

相比之下，人类在群体行动中的表现并未显著提升。当交流受限时，表现甚至比单人行动还差。他们倾向于选择表面上最明显的行动方案来促成共识，这种策略往往短期内有效，但从长远来看并不明智。“我们的研究结果证实了这一观点：群体行动的蚂蚁更加聪明，对它们来说，整体大于部分之和。相比之下，群体行动并没有扩展人类的认知能力。社交网络时代大热的‘集群智慧’，并没有在我们的实验中脱颖而出。”

相关论文：
https://dx.doi.org/10.1073/pnas.2414274121

超级细菌也有致命弱点

超级细菌来势汹汹，曾经屡试不爽的抗生素对它们莫可奈何。一个很自然的问题是，既然细菌演化出了抗生素耐药性，比普通细菌更具优势，那么按理来说它们应该大肆增殖、占据主导地位。然而事实并非如此，为什么呢？

近期发表在Science Advances上的一项研究给出了答案：抗生素耐药性是有代价的。细菌在获得耐药性的同时，丧失了其他方面的竞争优势。论文作者、美国加州大学圣迭戈分校教授Gürol Süel说：“我们发现了抗生素耐药菌的‘阿喀琉斯之踵’。”

核糖体模型 | Ashley Moon, Süel Lab, UC San Diego

核糖体是细胞用来合成蛋白质的分子机器，依赖于镁离子来稳定其结构和功能。与此同时，三磷酸腺苷（ATP）是细胞的主要能量来源，必须与镁离子结合才能保持生物活性。在镁供应有限的情况下，两者会彼此竞争。新研究通过原子级仿真，研究枯草芽孢杆菌中一种名为“L22”的核糖体耐药变体，发现比起普通的非耐药菌，L22核糖体与镁离子结合更为紧密。在镁供应受限条件下，耐药变体细胞中的ATP水平会显著下降，而普通细菌受到的影响较小。共培养竞争实验表明，即使在抗生素压力下，镁缺乏也会更加显著地限制耐药细菌生长。这就导致耐药细菌往往在和普通细菌的竞争中“败下阵来”。

“虽然一般认为抗生素耐药性是细菌生存的主要优势，但我们发现对细菌增殖而言，应对环境中缺乏镁的能力要更重要。” Süel认为，新发现有望通过非药物手段，来阻止抗生素耐药性蔓延。

相关论文：
http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adq5249

每吸一支烟，折寿20分钟

一项关于吸烟危害的最新研究表明，每吸一支烟，平均会缩短吸烟者约20分钟寿命。这大幅超出了此前研究的评估结果。相关论文12月29日发表在Addiction。

人人都知道吸烟有害，但往往将程度低估。

2000年的一项旧研究估计，每吸一支烟平均折寿11分钟。新研究基于更新、更好的数据，由英国卫生和社会保健部委托英国伦敦大学学院针对英国吸烟人士开展。研究人员调取“英国医生研究”（British Doctors Study）和“百万女性研究”（Million Women Study）项目长达50年的随访数据，追踪分析英国人口健康状况。

在综合考虑社会经济地位和其他因素后，研究结果指出，男性每吸一支烟，平均损失寿命约17分钟，女性损失约22分钟。这意味着一包20支的香烟，可以使人折寿约7个小时。如果一直不戒烟，吸烟者的平均预期寿命会缩短大约10年（男性）至11年（女性），大幅超出了此前研究估计的6.5年。

“有些人可能会说，他们并不介意少活几年，反正老了也往往会受慢性疾病和失能折磨。但事实并非如此。吸烟并不能缩短生命末期的不健康阶段，它主要侵蚀壮年相对健康的时光，让病痛提前到来。这意味着，一名60岁吸烟者的健康状况，可能与70岁的不吸烟者相当。”论文通讯作者莎拉·杰克逊表示。

虽然会有个别吸烟者长寿，但也有人40多岁就因为吸烟而疾病缠身，甚至因此死亡。这种差异主要源于吸烟习惯不同，如香烟种类、吸食频率和烟雾吸入深度；每个人对香烟中有毒物质的敏感程度也各不相同。

研究人员指出，吸烟带来的危害是“累积性的”，而且没有所谓“安全剂量”，在任何年龄戒烟都是有益的，但越早戒烟越健康，预期寿命也越长。按照新研究计算，如果一个每天吸10支烟的人从2025年1月1日起戒烟，坚持到1月8日可以避免1天的减寿，到8月5日可以避免1个月的减寿。

相关论文：
https://doi.org/10.1111/add.16757

知名期刊编辑集体辞职，抗议AI校稿、高昂发表费用

据“撤稿观察”（Retraction Watch）网站报道，当地时间12月27日，爱思唯尔旗下古人类学领域知名期刊《人类进化杂志》（Journal of Human Evolution，JHE）编委会在社交平台X发布声明，除一名副编辑外，所有成员“怀着沉痛和极大的遗憾”集体辞职，称“爱思唯尔一直以来的所作所为与期刊精神完全背道而驰，背离了JHE赖以取得成功的质量和操守。”截至目前，爱思唯尔未对此作出回应。据统计，这是自2023年以来第20起编辑集体辞职事件。

JHE| Retraction Watch

声明写道，过去十年里，爱思唯尔采取了一系列“有害无益”的改革举措，破坏了期刊38年来秉持的核心原则。其中包括取消对文字编辑和特刊编辑的支持；面对抗议，爱思唯尔回应称，“编辑不应该关注语言、语法、可读性、一致性以及术语、格式的准确性”。编辑们强调，像JHE这样的期刊尤其应注意遵循国际规范，以利于论文广泛传播。但爱思唯尔并不重视这一点，频繁在处理过程中引入原稿不存在的错误。例如，2023年秋，爱思唯尔在未与编辑沟通的情况下，擅自使用AI修改已经接收、编辑的文章，导致大量格式问题：论文中所有专有名词都没有大写，属和种也没有斜体。编辑们足足花了6个月才纠正这一问题。

声明还提到，爱思唯尔无视强烈反对，对编委会进行重组，“单方面控制”了编委会的“科学和人员结构”。其将副编辑人数砍半，并从2023年起要求JHE所有副编辑每年重新签订合同。副编辑人数更少，意味着他们的知识范围难以应对高度跨学科的广泛论文主题。此外，爱思唯尔还打算取消JHE自1986年以来一直采取的双主编模式；遭到强烈反对后，提出可以保留双主编，但代价是薪酬减半。

声明批评称，爱思唯尔在JHE收取的文章处理费（APC）高达3990美元（不含税），远高于同类期刊，编辑们认为，这会劝退大部分研究人员，与期刊承诺的公平性、包容性背道而驰。高昂的发表费用之下，爱思唯尔却将论文处理外包给劣质公司，生产不合格的论文，“这对科学、学科，以及科研新人的职业发展都是不利的。”

相关来源：
https://retractionwatch.com/2024/12/27/evolution-journal-editors-resign-en-masse-to-protest-elsevier-changes/

跨越恐怖谷：让机器人面部表情更逼真

在12月20日发表于Journal of Robotics and Mechatronics的一项研究中，日本大阪大学的研究人员开发出一种动态面部表情合成技术，可使人形机器人更好地表达情绪状态，如兴奋或困倦。这项技术有望显著提升机器人的交流能力，使它们能够以更自然、更像人类的方式与人类交换信息。

在儿童仿生机器人上实现困倦表情 | Hisashi Ishihara

据介绍，虽然人形机器人可以微笑、皱眉或表现出其他各种熟悉的表情，但要在这些表情背后找到一致的情感状态却很困难，令人无法确定它的真正感受，从而让人产生一种不适感。

传统上，人形机器人的面部表情采用“拼凑法”来实现。这种方法需要准备多个预先设定的动作场景，以确保在这些场景之间切换时避免不自然的面部动作。但在实际运用中充满挑战，不仅需要提前准备复杂的动作场景，在过渡过程中尽量减少不自然的动作，还要微调动作以精细控制所传达的表情。

在这项新研究中，研究人员开发出一种借助“波形运动”的动态面部表情合成技术。该技术将各种构成表情的面部动作表示为单独的波，如眨眼、打哈欠等。这些波被传播到相关的面部区域并叠加起来，从而实时生成复杂的面部表情。该方法不需要提前准备复杂多样的动作数据，同时避免了不自然的面部动作过渡。这种技术还可以根据机器人的内部状态调整个别波形，可以使机器人的内部条件变化即时反映为面部动作的变化。

研究人员表示，在该技术辅助下，具备复杂面部动作的机器人将能够展现更生动的表情，并且能够根据周围环境变化展现情绪变化，这将极大丰富人与机器人之间的交流。（新华社）

相关论文：
http://dx.doi.org/10.20965/jrm.2024.p1481

一年两针，近100%预防艾滋病的疗法在我国获批

1月2日，国家药监局（NMPA）官网显示，美国生物制药公司吉利德申报的5.1类新药来那帕韦片和来那帕韦注射液上市申请已获得批准，用于与其他抗反转录病毒药物联合使用，治疗当前方案无法达到病毒学抑制的多重耐药1型人类免疫缺陷病毒（HIV-1）感染的成人患者。但吉利德暂未公布来那帕韦的商业化上市计划及定价。

来那帕韦为HIV-1衣壳抑制剂，基于暴露前预防理念，通过阻止病毒复制以治疗HIV感染，同时降低艾滋病病毒感染风险。

2024年6月20日，吉利德公告，来那帕韦在女性艾滋病暴露前预防第三期临床试验中实现100%有效。2134名女性使用该药物后，无一感染艾滋病。这是全球首次艾滋病预防药物在第三期临床中实现100%有效。该药物每半年服用一次，有针剂和片剂两种规格。2020年，该药物先后获得欧盟委员会和美国FDA的批准，用于治疗多重耐药HIV感染成人患者。2022年11月，吉利德提交来那卡帕韦片剂和注射液的上市申请，被国家药监局药品审评中心受理。（吉利德科学）

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