10月，最受关注的脑与AI前沿研究有哪些？|《追问洞察》10月刊

在信息洪流奔涌的当下，及时掌握行业重要动态愈加困难。为让每一位读者能够从繁杂的信息中迅速觅得真知，省却无谓的时间消耗，并促进共同学习与成长，“追问nextquestion”团队潜心筛选并整理了脑科学与人工智能领域的最新成果，悉心打造了独家内刊《追问洞察》（Nextquestion Insight）。

本期《追问洞察》10月刊中，我们继续聚焦六大核心主题， AI技术如何推动科学前沿？ 如何提升人类健康与寿命？ 科学如何缓解人类痛苦？ 意识如何实现无处不在？ 记忆与大模型研究有何突破？ 大脑模型如何进展？

从中整理了259篇高质量论文，对其各项突破的深层价值进行了解析。本期内刊共377页，全文20万字，点击阅读原文，或扫描下方二维码即可下载（过往刊物也可扫描该二维码下载，也可复制链接到浏览器中打开：https://linkdd.cn/nextquestion）。

本期精彩要点速览（你也可以点击侧边目录查看所有论文概要，或通过Ctrl+F，或PDF自带的查找功能，定位到特定文献，以查缺补漏，挖掘你可能感兴趣的文章）：

►Nature： AI能够独立做出诺奖级发现吗？

► Nature： 科学睡眠的三大支柱；
► 励志短视频与冥想在缓解压力上效果相当；
► 全局神经工作空间理论对《自然》对抗性合作结果提出反驳；
► PyNoetic：让脑机接口开发像搭乐高一样简单；
► Nature： AI助力神经科学家精确定位大脑决策瞬间；
► Anthropic研究揭示：少量恶意文档即可“投毒”大型语言模型；
► 科学家创建类ChatGPT的AI模型，绘制迄今最详细的小鼠大脑图谱；
► Science： 小鼠和AI神经网络在学习合作时涌现相似模式；
► 类脑半导体神经元问世，模仿大脑记忆与自适应能力……

目录一览

一、AI 如何推动科学前沿... 11

（1）自动化科研... 11

• AI 助手上岗，有效缓解医生文书工作倦怠.... 11

• Nature： AI机器人科学家CRESt自主实验，90天发现高性能催化剂.... 12

• Nature： 机器人绘制化学反应“全景地图”，导航高维实验空间.... 14

• Nature： AI能够独立做出诺奖级发现吗？Nature发文探讨其潜力与挑战.... 16

• 新型AI工具scHDeepInsight：以图像识别方式精准解析免疫细胞.... 17

• 便携式“芯片实验室”可实时追踪阿尔茨海默病进展.... 19

• AI专利摘要生成器：自动发现并阐释技术新机遇.... 21

• AI能动性新规律：少量高质量数据可大幅提升模型自主工作能力.... 23

• MIT开发AI新工具，点击涂鸦即可加速医学图像分割.... 24

• 西湖大学开发AI科学家，实现全自动科学发现，两周搞定人类科学家三年工作.... 26

• AI协作科学家LabOS：结合扩展现实技术，实时指导实验操作.... 27

（2）预测模型构建... 29

• 单细胞分析迈入新前沿：谷歌与耶鲁发布270亿参数模型为癌症治疗揭示新路径.... 29

• 机器学习与细胞成像结合，精准预测多发性硬化症药物疗效.... 30

• Nature： AI模型高精度预测酶特异性，助力酶工程与合成生物学发展.... 33

• 人工智能模型利用未来信息提升时间序列预测能力.... 35

• 眼动追踪结合AI，有望在阿尔茨海默病症状出现前数年实现精准检测.... 38

• 通过MRI构建七大多器官生物钟，精准评估衰老与疾病风险.... 40

• 香港科技大学开发AI病理诊断系统SmartPath，提升癌症诊疗效率与精度.... 42

• Science： 肾脏压力导致的线粒体DNA突变可能有助于预测未来器官衰退.... 43

• 大模型赋能医学推理：一项关于需求、方法与挑战的系统性综述.... 45

• AI医生尚未就绪：压力测试揭示其在医疗诊断中的缺陷.... 46

• Organ-Agents：大模型化身“器官智能体”，打造高保真虚拟生理模拟器.... 47

• ACXNet模型：利用脑电图神经流形实现跨任务心理负荷评估.... 49

• Emoface：通过面部生物标志物区分重度抑郁症和躁郁症的人工智能辅助诊断模型.... 50

（3）跨学科整合... 51

• Science： 人工智能或可轻松制造绕过当前安全协议的生物武器.... 51

• Nature： 科学家成功研制首款二维材料-硅基混合芯片.... 53

• 回到未来：光速模拟计算即将到来吗？.... 55

• “会说话”的衣服：新型织物贴片利用静电变身麦克风，可与AI聊天.... 58

• “脑-身状态”新框架揭示心血管与精神健康的内在联系.... 60

• 大脑布线并非全部：秀丽隐杆线虫研究揭示结构与功能的巨大差异.... 61

• 客服偏好AI还是人类？大型元分析揭示情境是关键.... 63

• 散射测量技术结合机器学习，将神经元三维成像精度提升十倍.... 65

• 智能手机揭示城市真实出行节奏：波士顿研究发现步行被严重低估.... 66

• Cell系列综述：医疗AI智能体，从临床应用到建立AI智能体医院.... 67

• GPT-5解决量子版NP难题？半小时内给出有效方案.... 68

• SciReasoner：为多学科科学研究打造的统一推理基座模型.... 70

• 大模型也能搞团建？新框架揭示多智能体系统的涌现协同.... 71

• AI模型难以跨文化识别残疾歧视.... 72

二、如何提升人类健康与寿命... 75

（1）个性化医疗... 75

• 世界首例通用O型肾脏人体移植成功.... 75

• 大语言模型学会“察言观色”：实时心率数据赋予AI生理感知能力.... 76

• 人工智能精准重编程，诱导顽固癌细胞自毁.... 78

• 实验室培育的全功能微型大脑模型miBrain助力阿尔茨海默病研究.... 80

• 心率变化可预测磁脑刺激治疗抑郁症的成功率.... 82

• 新型脑植入物可高精度地将药物输送到多个脑区.... 84

• 破译大脑“通用语”：新平台实现跨病种、跨国界的精准神经解码.... 85

• AI从头设计蛋白质，打造更安全有效的“智能胰岛素”.... 87

• Treg细胞关键蛋白Foxp3的作用具有时间和情境依赖性.... 89

• 人工智能驱动的机器人外骨骼，为中风幸存者提供个性化行走辅助.... 91

• 告别抑郁症治疗“试错”时代：斯坦福团队用 fMRI 精准医疗.... 92

• 解放双手：AR与眼动追踪技术助力运动障碍患者控制机械臂.... 93

（2）疾病预防... 95

• 在人脑组织中直接观察到帕金森病的“触发器”.... 95

• 美国成年人记忆与思维问题激增，年轻人成主要受影响群体.... 97

• 人工智能计算食物摄入量或有助预防儿童肥胖.... 98

• 时间：预防痴呆症中被忽视的关键社会因素.... 100

• 为获取公平的健康数据，研究人员选择分发Fitbit而非依赖用户自有设备.... 102

• 利用可穿戴设备监测压力：从实验室到现实世界的挑战与机遇.... 105

（3）健康管理与寿命延长... 106

• 研究揭示五种睡眠模式及其独特的健康、认知与大脑网络特征.... 106

• 一生的社会纽带累积，可在分子水平上促进健康衰老.... 108

• 跳探戈、打游戏可延缓大脑衰老.... 110

• Nature： 科学睡眠的三大支柱.... 111

• 父亲运动通过精子RNA将耐力“遗传”给后代.... 113

• 在线大脑训练可逆转与年龄相关的胆碱能系统衰退.... 115

• 三分之二慢性疼痛患者通过“美食疗法”寻求慰藉.... 116

• Science： 长寿可以遗传？《科学》研究发现某些优势或能传到第四代.... 117

• 健康的习惯可以延缓大脑衰老.... 118

三、科学如何缓解人类痛苦... 121

（1）心理健康与精神疾病... 121

• 生活在不平等的社会会影响儿童的大脑结构.... 121

• JAMA研究：社交媒体使用量增加或致青春期前儿童认知能力下降.... 123

• 励志短视频与冥想在缓解压力上效果相当.... 125

• 越来越多的证据表明肠道微生物影响心理健康，为新疗法打开大门.... 127

• 大脑“飞行模拟器”CogLinks揭示学习与精神疾病的神经机制.... 129

• 瘦素感应大脑回路可克服焦虑以满足生存需求.... 131

• “惊吓”科学：研究阐明大脑如何应对恐惧并学会适应.... 133

• 脑电波研究揭示“幻听”成因：大脑无法识别自身“心声”.... 134

• 赌博直播的双刃剑：年轻观众的社交体验与潜在伤害.... 136

• 新研究发现大脑化学物质SGK1与童年创伤后的抑郁和自杀风险相关.... 137

• 数字迷幻药：沉浸式VR模拟迷幻物质效果，提升认知灵活性.... 138

• 理论模型利用神经影像数据将大脑改变与精神分裂症联系起来.... 140

• AI伴侣能否解决孤独？认知神经科学的审慎视角.... 142

• 研究揭示牙科焦虑三大源头及有效干预策略.... 143

• 大模型能模拟人类被试吗？研究揭示提示词设计是关键，但文化模拟存挑战.... 144

（2）神经调控... 146

• Nature： 脑干特定神经元或成慢性疼痛治疗关键.... 146

• 失败者的大脑：特定神经元调控竞争失败后的社会行为.... 149

• Cell： 从头设计出电压门控离子通道，成功在体内抑制神经元电活动.... 151

• 解码“意念控电”：新机制揭示脊髓电刺激如何赋能瘫痪患者.... 152

• 复旦大学研究揭示TENS疗法缓解神经痛的关键神经环路.... 154

• 光遗传学工具二十年发展史回顾与展望.... 156

• 脑机接口结合机器人步态训练，有望改善脊髓损伤患者膀胱功能.... 157

四、意识如何实现无处不在... 159

（1）意识模拟... 159

• 只有肉机器才有意识吗？.... 159

• 从宏观到微观：新方法让人类意识的神经回路理论成为可检验的科学.... 160

• 荣格“原型”理论的神经科学新解：迷幻体验如何揭示深层潜意识的运作模式.... 162

• 意识理论之争：全局神经工作空间理论（GNWT）对《自然》对抗性合作结果提出反驳.... 164

• 意识之源：计算模型显示感觉与额叶理论均有证据支持.... 165

• 意识如何“降级”：研究揭示麻醉下大脑网络连接、动态与稳定性的变化.... 167

• 大脑如何将经验“分门别类”处理？默认模式网络的分裂与整合机制.... 169

• 大脑先于心脏“死亡”：新研究揭示人体循环骤停过程中的生理学特征.... 170

• 行为的“控制感”依赖于意识：研究发现无意识后果会逆转时间感知.... 171

（2）脑机接口... 172

• 电子眼植入物结合AR眼镜可恢复晚期黄斑变性患者的阅读视力.... 172

• 工程师创造出可与活细胞直接通信的人工神经元.... 174

• 意念控制假肢新进展：虚拟任务揭示大脑如何重新校准运动.... 176

• PyNoetic：让脑机接口开发像搭乐高一样简单.... 177

• 新一代脑机接口：微创植入高密度电极阵列，实现精准神经解码与刺激.... 179

• “意念行走”恢复膀胱功能：脑机接口新疗法为脊髓损伤患者带来希望.... 181

• 新一代脑机接口：千通道电极阵列实现微创植入，无需开颅.... 182

• 利用脑连接组学解码植入物信号：迈向精准自适应神经调控新时代.... 183

• 破译大脑语言密码：深度学习与大模型的神经解码综述.... 185

• 打破常规，制造定制的3D神经芯片.... 186

• 利用迁移学习，新脑机接口可解码不同患者的语音.... 188

• 分层注意力深度学习模型大幅提升脑机接口运动想象分类精度.... 189

• 细如发丝的电极将脑信号记录时间延长三倍.... 190

（3）机器人及其进展... 192

• 软硬兼施：新型人造肌肉可支撑自身重量4000倍.... 192

• 新型触觉系统让柔软物体实现高保真双向交互.... 193

• 用橡皮筋为机器人编程：哈佛大学开创“物理智能”新范式.... 195

• AI赋能日常物品，订书机也能主动“递”给你.... 197

• AI新模型实现密集功能对应，提升机器人工具使用能力.... 199

• AI新模型实现密集功能对应，提升机器人工具使用能力.... 201

五、记忆与大模型研究有哪些突破？... 203

（1）记忆机制... 203

• Nature： 星形胶质细胞：长期记忆游戏中的超级明星.... 203

• 身体错觉有助于解锁尘封的童年记忆.... 205

• 指令比情绪或睡眠更能增强记忆.... 207

• 大脑中没有GPS：大脑如何灵活地在内部地图之间切换.... 209

• 精细调控的遗忘：多巴胺或在记忆清除中扮演关键角色.... 211

• 大脑记忆的物流开关：新研究揭示Rab蛋白如何调控神经连接.... 213

• 大脑学习新知识的秘密：不同脑区处理地点与人物信息.... 215

• 叙事策略如何塑造记忆：概念与感知细节激活不同大脑网络.... 216

• 大脑导航新路径的奥秘：在现实与旧地图间“闪烁”切换.... 218

• 海马体神经序列多样性的统一机制：发放率自适应驱动记忆编码与提取.... 219

• 重大事件如何“锚定”平淡记忆？大脑选择性巩固记忆的机制揭晓.... 220

• ReasoningBank：让AI智能体从成败经验中学习并自主进化.... 221

（2）意图与决策... 222

• Nature： AI助力神经科学家精确定位大脑决策瞬间.... 222

• 新发现的脑细胞为不确定性而生，助力灵活决策.... 225

• 当思想一致时：群体行为的神经基础.... 227

• 虚拟商店中的生成艺术可增强购物者的专属感和愉悦感.... 229

• 胡海岚团队解析“胜者效应”的性别差异：为何雄性“越胜越勇”，雌性却“波澜不惊”？.... 231

• 其他.... 233

• 大脑“导航系统”的意外发现：网格样编码越弱，视觉记忆越好.... 233

• 非互易场论：一种将个体决策融入群体行为的全新理论框架.... 234

• AI化身交通安全员：SafeTraffic Copilot利用大模型精准预测并干预交通事故风险.... 235

• 利他还是利己？大脑通过整合价值而非模拟他人来进行社会学习.... 236

• 记忆即行动：为长程任务打造自主上下文管理框架.... 237

（3）大模型技术... 238

• 人工智能语音以假乱真，部分听感甚至比真人更具优势.... 238

• Nature： 会说谎、欺骗、甚至策划谋杀：大语言模型的潜在危险性有多大？.... 240

• Anthropic研究揭示：少量恶意文档即可“投毒”大型语言模型.... 242

• 人工智能时代的骗局：新技术如何武装老伎俩.... 244

• 医疗场景下，大语言模型优先考虑“有用性”而非“准确性”.... 245

• 大语言模型也会“脑腐烂”！持续接触垃圾网络文本会导致其认知能力下降.... 247

• AI新工具MetaSeg大幅提升医学图像分割效率.... 248

• AI工具可被用于在计算机芯片中植入隐蔽后门.... 249

• AI写的大学申请文书千篇一律，缺乏个人特色.... 250

• 交谈方式影响AI准确性：对聊天机器人太随意会降低其表现.... 252

• Meta耗费40万GPU小时，揭示大模型强化学习的Scaling Law... 253

• 算力成本大降！马尔可夫思考机来了，LLM推理成本直接降为线性.... 254

• SAM 3发布：从分割一切到理解概念.... 255

• ToTAL框架：用可复用“思维模板”提升长文本大模型的推理能力.... 257

六、大脑模型进展如何？... 259

（1）神经机制与脑功能解析... 259

• 利用纳米粒子逆转小鼠阿尔茨海默病.... 259

• 母亲声音促进早产儿大脑语言通路发育.... 261

• 反直觉发现：女性阿尔茨海默病风险更高，但男性大脑萎缩更严重.... 263

• 肠道细菌产生的血清素为肠易激综合症（IBS）提供新疗法希望.... 265

• 2603份人脑扫描揭秘：记忆衰退或源于大脑几何形态的改变.... 267

• 睡眠之谜新解：肠道细菌或为关键调控者.... 269

• Cell： 华人学者发现阿尔茨海默病新机制——脑细胞间通讯中断，驱动疾病进展.... 270

• 出生前学习外语：胎儿期语言暴露可塑造新生儿大脑语言网络.... 272

• 深度睡眠通过脑液和神经节律支持记忆.... 274

• Cell： 果蝇研究揭示大脑如何区分香臭：愉悦与厌恶感的神经回路解析.... 276

• Science： “亲吻-收缩-逃跑”机制解开神经传递之谜.... 279

• Cell： 星形胶质细胞：大脑网络中意想不到的整合者与指挥家.... 281

• Nature： 新发现：脑膜成纤维细胞在脑损伤修复中扮演双重关键角色.... 282

• 听觉选择性注意的源头：新研究排除听觉神经与脑干的早期过滤作用.... 284

• 眼见不为实：孔雀鱼易受视错觉影响，环斑鸠则不然.... 285

• 大脑芯片技术揭示败血症和神经退行性疾病如何损害大脑.... 287

• Cell： “语言基因”FOXP2揭示治疗亨廷顿舞蹈症新策略.... 289

• 早期生命“表观遗传记忆”或为成年后大脑炎症埋下伏笔.... 291

• Cell： 非神经元细胞协同调控大脑突触重塑的通信机制.... 293

• 新型CRISPR平台CrAAVe-seq实现活体小鼠大脑大规模基因筛选.... 295

• 脑电波如雷达般扫描皮层，读取工作记忆信息.... 296

• 干细胞结合神经营养因子有望促进脑损伤后神经元再生.... 298

• 大脑处理语言如地铁运行：新研究揭示分层动态编码机制.... 299

• 听觉皮层与行为同步，大脑化身高效倾听者.... 301

• 微型“胶囊药厂”植入大脑，靶向对抗神经炎症.... 302

• 神经活动有助于电路连接成熟为最佳信号传递器.... 304

• 声音而非触觉如何塑造大脑的节奏感知.... 306

• 主动回避让你觉得对方更“生气”？趋避行为如何重塑面部情绪感知.... 307

• 为什么我们所见略同？新研究揭示大脑感知的共享神经结构.... 309

• 大脑计时器中的神经元可能控制夜间饥饿.... 311

• 大脑活动变异性在青春期前持续增长，并与执行功能发育相关.... 313

• 心灵之眼 vs. 真实视觉：大脑处理心理图像与感知的机制不同.... 315

• 思想的快与慢：新研究揭示“走神”与“内省”由不同的大脑时间尺度主导.... 316

（2）计算模型与人工智能模拟... 318

• Nature： 奇妙！基于瞳孔动力学的全脑神经活动重构.... 318

• 科学家创建类ChatGPT的AI模型，绘制迄今最详细的小鼠大脑图谱.... 319

• Science： 小鼠和AI神经网络在学习合作时涌现相似模式.... 321

• 诺奖新材料MOF制成流体芯片，展现类脑记忆功能.... 323

• 类脑半导体神经元问世，模仿大脑记忆与自适应能力.... 325

• 其他.... 327

• 决策的幕后仲裁者：丘脑如何调控两种强化学习策略.... 327

• 跨脑“读心”：迁移学习让语音脑机接口不再“挑人”.... 329

• 受大脑启发的新型智能体架构，显著提升大语言模型规划能力.... 330

• 晶圆级忆阻器无源交叉阵列电路制造突破，向大脑规模神经拟态计算迈出重要一步.... 331

• 模拟大脑神经振荡，新型脉冲神经网络实现高效鲁棒的时序处理.... 332

• 节俭的脉冲神经网络实现无监督多变量时序模式分类与多通道尖峰分选.... 333

• 谷歌新世界模型Dreamer 4：仅凭“想象”训练，在《我的世界》中实现离线挖钻.... 335

• 讨好型AI聊天机器人虽能提升自尊，却会削弱判断力.... 336

• Dragon Hatchling：连接 Transformer 与大脑模型的类脑 AI 架构.... 339

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天桥脑科学研究院追问媒体团队

2025年11月

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Chen Institute与华山医院、上海市精神卫生中心设立了应用神经技术前沿实验室、人工智能与精神健康前沿实验室；与加州理工学院合作成立了加州理工天桥神经科学研究院。

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