追问daily | 有其母必有其胎：传染性打哈欠始于子宫；年龄如何改变我们对过去决定的情绪反应？

█ 脑科学动态

Nature：GLP-1新药通过中央杏仁核减少美食诱惑

Cell：TMS通过激活“前额叶-岛叶”环路对抗抑郁

Cell：你的器官几岁了？“衰老时钟”揭示器官衰老并不同步

被忽视的细胞天线：初级纤毛在脑发育和疾病中的关键作用

大蒜提取物激活脂肪-大脑信号轴，改善年龄相关肌肉衰退

有其母必有其胎：传染性打哈欠始于子宫

新型超灵敏检测技术精准识别特定类型痴呆症生物标志物

工作时长缩短与肥胖率下降密切相关

年龄如何改变我们对过去决定的情绪反应

█ AI行业动态

百岁爱登堡：他用一生将自然奇迹播进数十亿人心田

波士顿动力牵手谷歌DeepMind，为机器人装上推理大脑

梁文锋自掏200亿押注：DeepSeek融资500亿，估值飙至3500亿

█ AI驱动科学

Science：跨越15亿年进化史构建通用生成式细胞图谱

从运动放大到物理存储：利用惯性磁滞效应实现700倍效率飙升

像婴儿一样从头看世界：赋予AI人类级别的视觉鲁棒性

仿生智能人造肌肉实现人形机器人的感知与运动一体化

超声扫描体内光源实现非侵入式深部神经调控

温度响应自收缩生物电子纤维实现超稳定神经接口

摒弃固定步长：基于意图的反推算法攻克流式强化学习难题

脑科学动态

Nature：GLP-1新药通过中央杏仁核减少美食诱惑

为何新一代口服减肥药能有效抑制人们对美食的欲望？弗吉尼亚大学的Ali D. Güler和Elizabeth N. Godschall等研究人员通过构建一种创新的“人源化”小鼠模型，首次揭示了这类药物通过作用于大脑深处的奖赏回路来特异性抑制“享乐性进食”的精确神经机制。

为攻克口服GLP-1药物在普通小鼠上无效的难题，研究团队利用基因编辑技术，成功构建了人源化GLP-1受体小鼠模型（humanized GLP1R mouse model）。研究发现，这类小分子药物通过平行的神经回路发挥作用：一方面，它们通过激活下丘脑和脑干等经典脑区来抑制由饥饿驱动的稳态进食；另一方面，这也是本研究的核心发现，药物能穿过血脑屏障，直接激活中央杏仁核中的特定神经元。这些神经元被激活后，会抑制大脑奖赏中枢——伏隔核中的多巴胺释放，从而直接降低对高脂、美味食物的渴望。此外，通过高分辨率行为追踪和机器学习分析，研究还发现不同药物的副作用特征存在差异，奥福格列酮（Orforglipron）引起的行为更接近自然饱腹，而丹格列酮（Danuglipron）则更像恶心，这为开发副作用更小的药物提供了新思路。研究发表在 Nature 上。

#疾病与健康 #神经机制与脑功能解析 #心理健康与精神疾病 #减肥药

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Godschall, Elizabeth N., et al. “A Brain Reward Circuit Inhibited by Next-Generation Weight-Loss Drugs in Mice.” Nature, May 2026, pp. 1–10. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-026-10444-4

Cell：TMS通过激活“前额叶-岛叶”环路对抗抑郁

经颅磁刺激（TMS）为何能快速治疗抑郁症？其背后的神经机制长期以来困扰着科学家。加州大学洛杉矶分校的Scott A. Wilke、Laura A. DeNardo团队与威尔康奈尔医学院的Conor Liston团队分别在小鼠模型中进行研究，两篇同期发表的论文共同揭示了TMS通过激活特定类型的神经元和一条关键的“前额叶-岛叶”神经环路，从而发挥快速抗抑郁作用。

两项研究均聚焦于一种名为加速间歇性θ脉冲刺激（accelerated intermittent theta burst stimulation, aiTBS）的高效TMS方案。加州大学洛杉矶分校的团队发现，aiTBS的疗效具有高度的细胞特异性。在抑郁模型小鼠中，刺激前额叶皮层能选择性地增强皮层内投射神经元的活动，并修复其在压力下受损的树突棘结构，而对另一类锥体束（pyramidal tract, PT）神经元则无此效果。当研究人员特异性抑制IT神经元的活动时，aiTBS的抗抑郁效果随之消失。与此同时，威尔康奈尔医学院的团队从环路层面进行探索，他们发现aiTBS不仅能激活前额叶的IT神经元，还会进一步激活一个长程的下游网络，其中从前额叶到岛叶皮质的神经环路尤为关键。通过光遗传学等技术证实，激活这条前额叶-岛叶环路是aiTBS产生抗抑郁效果的充分且必要条件。该结论也在人类脑电和功能磁共振数据中得到了验证。这两项研究从细胞到环路层面，为理解并优化TMS疗法提供了坚实的生物学基础。研究发表在 Cell 上。

#疾病与健康 #神经调控 #心理健康与精神疾病 #抑郁症 #神经环路

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Gongwer, Michael W., et al. “A Cell Type-Specific Mechanism Driving the Rapid Antidepressant Effects of Transcranial Magnetic Stimulation.” Cell, vol. 0, no. 0, May 2026. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.12.040

Johnson, Shane B., et al. “Fronto-Insular Circuit Mechanisms of Accelerated Intermittent Theta Burst Stimulation.” Cell, vol. 0, no. 0, May 2026. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.04.030

Cell：你的器官几岁了？“衰老时钟”揭示器官衰老并不同步

如何科学地量化衰老，并找出其关键驱动因素？由中国衰老标志物研究联合体（Aging Biomarker Consortium，ABC）的刘光慧团队等人，联合中国科学院动物研究所、北京基因组研究所、宣武医院等多家机构的研究团队，通过构建“衰老数字人体”框架回答了这一问题。这项研究首次系统性地绘制了人类衰老图谱，并锁定凝血因子是驱动衰老的关键因素。

研究团队首先建立了覆盖2019名健康中国人的多中心衰老标准化队列（multicentric Chinese aging standardized，mCAS），采集了包括临床生理指标、DNA甲基化、蛋白质组在内的海量数据。基于此，他们构建了一个三层级的衰老时钟体系：核心能力时钟（CC-clock）评估整体生理功能，多模态时钟（MM-clock）整合六个分子维度数据精准预测年龄，而器官时钟（Organ-clock）则首次实现了对大脑、心脏、肝脏等多个器官衰老异步性的量化。研究最引人注目的发现是，随着年龄增长，血液中凝血因子的积累不仅是衰老的“指示灯”，更是“加速器”，它能直接驱动血管老化和全身性慢性炎症。这一发现为开发延缓衰老的药物和疗法提供了全新的靶点，标志着衰老研究从描述性向因果性和干预性的重要转变。研究发表在 Cell 上。

#疾病与健康 #健康管理与寿命延长 #衰老 #多模态时钟 #凝血因子

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Li, Jiaming, et al. “Multimodal Clocks of Human Aging.” Cell, vol. 0, no. 0, May 2026. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.04.025

被忽视的细胞天线：初级纤毛在脑发育和疾病中的关键作用

我们细胞内一种长期被忽视的微小结构——初级纤毛，如何塑造大脑并引发疾病？加州大学河滨分校的Xuecai Ge及其合作团队通过大规模蛋白质组学研究，系统绘制了发育期大脑中这种“细胞天线”的蛋白质图谱，不仅发现了它与多种脑发育障碍的直接关联，还提出了蛋白质可能在纤毛内部“就地生产”的颠覆性见解。

▷ 小鼠胚胎脑中的初级纤毛。纤毛呈绿色；细胞边界呈红色。Credit: Ge lab, UC Riverside.

研究团队利用一种名为接近标记蛋白质组学的技术，分析了上千个小鼠胚胎脑，系统地识别了神经祖细胞初级纤毛（primary cilium）内的蛋白质。他们发现，许多此前未预料到的蛋白质存在于纤毛中，其中一种名为CKAP2L的蛋白与导致大脑尺寸缩小的罕见病——菲利皮综合征（Filippi syndrome）直接相关；在小鼠中移除该蛋白后，同样观察到了大脑变小的现象。研究还揭示，不同脑区的纤毛蛋白质组成存在显著差异，表明这一微小结构的功能具有高度的区域特异性。最令人惊讶的是，团队在纤毛内发现了核糖体等完整的蛋白质合成机器，这意味着蛋白质可能不必完全依赖从细胞质运输，而是在纤毛内部按需制造。这一发现挑战了细胞生物学的传统认知，为理解纤毛功能及其在纤毛病中的作用开辟了全新途径。研究发表在 Cell Reports 上。

#疾病与健康 #神经机制与脑功能解析 #大脑发育 #纤毛病 #蛋白质组学

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Liu, Xiaoliang, et al. “Proximity Labeling Proteomics Maps Radial Glial Ciliary Proteins across the Developing Telencephalon.” Cell Reports, vol. 45, no. 5, May 2026. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.117355

大蒜提取物激活脂肪-大脑信号轴，改善年龄相关肌肉衰退

大蒜中的活性成分如何对抗衰老？来自日本和光纯药与生产力老龄化研究所的Jun-ichiro Suzuki, Kiyoshi Yoshioka, Shin-ichiro Imai等人揭示了一种全新的机制。他们发现，大蒜提取物中的一种代谢物S-1-丙烯基-L-半胱氨酸（S1PC）能够启动一个从脂肪组织到大脑再到肌肉的信号通路，从而显著改善与年龄相关的肌肉功能衰退。

▷ Credit: Cell Metabolism

该研究团队首先通过动物实验发现，口服S1PC能够激活白色脂肪组织中的肝激酶B1（LKB1），进而促进一种名为eNAMPT（细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶）的关键分子的分泌。令人意外的是，这种由脂肪组织释放的eNAMPT会穿过血脑屏障，特异性地作用于大脑中的下丘脑，这是一个调控全身代谢和生理机能的中枢。这种脂肪-大脑通讯最终对身体产生了积极影响：长期接受S1PC治疗的老年小鼠，其骨骼肌力量得到增强，整体衰弱状况也得到改善。为了验证这一发现在人类中的适用性，研究团队进行了一项小规模临床试验，结果显示健康中年人在口服S1PC后，其血液中的eNAMPT水平也显著升高，表明这一抗衰老通路在人类中同样存在。研究发表在 Cell Metabolism 上。

#疾病与健康 #健康管理与寿命延长 #衰老 #营养补充剂

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Suzuki, Jun-ichiro, et al. “Garlic-Derived Metabolite Activates LKB1, Promotes Adipose eNAMPT Secretion, and Improves Age-Related Muscle Function via Hypothalamic Signaling.” Cell Metabolism, vol. 0, no. 0, May 2026. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cmet.2026.04.006

有其母必有其胎：传染性打哈欠始于子宫

传染性打哈欠是与共情相关的社会行为，但它是否在出生前就已存在？Giulia D’Adamo, Andrea Dall’Asta, Martina Ardizzi等人通过超声波实时观察发现，当母亲打哈欠时，子宫内的胎儿也会随之打哈欠，这表明社会性行为的根源可能比我们想象的更早，存在一种产前行为传染现象。

▷ 当母亲打哈欠时，胎儿打哈欠的频率也会增加，但在对照条件下则不会。Credit: Current Biology (2026).

该研究招募了38名孕晚期孕妇，让她们观看打哈欠、仅张闭嘴和面部静止三种不同视频。同时，研究人员通过摄像头和二维超声波设备，分别记录母亲和胎儿的面部活动。为了精准分析，团队使用了DeepLabCut（一个用于精确追踪动作的人工智能工具）追踪唇部和鼻子的细微运动，并训练神经网络来比对母胎行为模式。结果清晰地显示，只有当母亲因观看视频而打哈欠时，胎儿的哈欠频率才会显著增加。这种传染性反应并非即时发生，而是存在约90秒的延迟，与成年人间的传染性哈欠反应时间惊人地相似。研究者将这种现象定义为产前行为传染。此外，机器学习模型确认了母亲与胎儿的哈欠拥有共同的运动学特征，进一步证明了二者行为的非随机耦合。这项发现揭示了母婴间的行为共鸣和联结在出生前就已萌芽，为人类社会性的早期基础提供了新视角。研究发表在 Current Biology 上。

#认知科学 #神经机制与脑功能解析 #行为传染 #母婴联-结

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D’Adamo, Giulia, et al. “Prenatal Behavioral Contagion through Maternal Yawning and Fetal Resonance.” Current Biology, vol. 0, no. 0, May 2026. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cub.2026.04.025

新型超灵敏检测技术精准识别特定类型痴呆症生物标志物

痴呆症由于其亚型症状重叠，常导致误诊并阻碍特效药物的研发，特别是额颞叶变性等罕见亚型一直缺乏有效的特异性生物标志物。David R. Walt和Andrew M. Stern团队（麻省总医院布里格姆分院、哈佛大学等）开发了一种超灵敏的数字检测技术，成功在脑脊液中定量检测出致病亚型的特异性病理蛋白聚集体，为该疾病的精准诊断、临床患者筛选和靶向药物研发提供了关键的量化工具。

为了解决传统检测方法在灵敏度和定量方面的不足，研究团队开发了一种数字种子扩增分析（digital seed amplification assay，dSAA，一种将大体积反应体系分割成微小液滴以实现单分子或单聚集体级别高灵敏度检测和计数的技术）。研究人员将患者的脑脊液分离成纳升大小的微小隔室，并在显微镜下对反式转录响应DNA结合蛋白43（transactive response deoxyribonucleic acid binding protein 43，TDP-43，一种在特定神经退行性疾病中会发生错误折叠和异常聚集的关键蛋白）的致病种子进行数字化计数。通过对40份包含遗传性或散发性患者以及健康对照人群的样本测试显示，患者体内的TDP-43致病种子浓度显著高于健康人群。更重要的是，该浓度与疾病的临床严重程度呈显著正相关，即症状越重，检测出的异常聚集体越多。该技术实现了极低的检测限，不仅克服了传统方法的噪音问题，还为未来准确招募临床试验患者以及实时监测治疗效果奠定了坚实基础。研究发表在 Alzheimer's & Dementia 上。

#疾病与健康 #个性化医疗 #痴呆症 #额颞叶变性 #生物标志物

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Borberg, Ella, et al. “Digital Seed Amplification Assay for TDP-43 Aggregate Quantification in CSF.” Alzheimer’s & Dementia, vol. 22, no. 5, 2026, p. e71272. Wiley Online Library, https://doi.org/10.1002/alz.71272

工作时长缩短与肥胖率下降密切相关

肥胖是重大公共卫生挑战，过去多聚焦饮食等个人行为，工作时间这一结构性因素的影响亟待厘清。Pradeepa Korale-Gedara 团队（昆士兰大学）分析了多国宏观数据，证实缩短工作时间能显著降低肥胖率，为相关政策制定提供了依据。

该研究汇总了33个经合组织国家在1990至2022年间的公开数据，利用计算机建模深入探讨工作时间与肥胖率的动态关系。为了排除性别干扰，团队对男女群体进行独立分析，并划分不同时间跨度以评估时代演变规律。数据显示，年工作时间每减少1%，整体人群肥胖率便下降0.16%。这种关联在男性群体中表现得更为显著，其肥胖率下降幅度达0.23%，而女性为0.11%。在时间维度上，早期工作时长对肥胖的影响明显大于近二十年。此外，宏观经济因素同样发挥作用，人均国内生产总值每增加1%，肥胖率下降0.112%；城市化水平每提高1%，肥胖率降低0.02%。超长工作时间容易带来时间匮乏与心理压力，进而诱发皮质醇分泌升高并引发压力性进食。研究发表在 European Congress on Obesity 上。

#疾病与健康 #疾病预防 #肥胖 #公共卫生 #工作时长

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https://eco2026.org/

年龄如何改变我们对过去决定的情绪反应

年龄如何影响遗憾体验？Julia Nolte、J. L. Lewis和C. E. Löckenhoff（蒂尔堡大学）评估了成人对遗憾的反应。结果显示，老年人不仅遗憾较少，其回想时产生的愤怒等负面情绪也显著更弱。

研究调查了90名21至89岁的美国成年人，要求其列出并评价最严重的近期遗憾与长期遗憾。结果显示，不论长短期，老年人感受到的强烈情绪（hot emotions，如愤怒或沮丧等高唤醒度负面情绪）均弱于年轻人。同时，老年人更易产生基于不作为的遗憾。在调节方面，老年人较少使用基于情感的策略（affect-based strategies，即通过改变主观感受来调节情绪）或未来导向的决策改变。分析发现，长期遗憾的年龄差异部分受认知能力及有限的未来时间预见影响，而近期遗憾差异无法完全被这些变量解释。这表明老年人可能更多借助遗憾进行人生反思。研究发表在 Emotion 上。

#认知科学 #意图与决策 #情绪调节 #心理学 #衰老

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Nolte, Julia, et al. “Adult Age Differences in the Response to and Regulation of Recent versus Long-Term Regrets.” Emotion [US], 2026. APA PsycNet, https://doi.org/10.1037/emo0001672

AI 行业动态

百岁爱登堡：他用一生将自然奇迹播进数十亿人心田

在2026年5月8日百岁生日之际，大卫·爱登堡（David Attenborough）收获了来自Nature杂志的特别致敬。这位剑桥大学地质学与动物学出身的英国自然博物学家，被公认为将大自然带近无数人的无与伦比的科学传播者。其标志性风格形成于1978年卢旺达的雨林中：当年轻的山地大猩猩与他嬉戏时，他没有说教，而是以好奇心与引人入胜的视觉冲击，悄然打破了电影《金刚》所强化的刻板认知。1979年播出的里程碑系列片《地球上的生命：自然史》（Life on Earth: A Natural History）耗时三年，行程210万公里，拍摄650个物种，全球约5亿人观看。他充分利用彩色电视普及的契机，让摄像机“说话”，展现了从达尔文蛙（Darwin's frog，一种雄性在口中孵化幼蛙的南美小型蛙类）到山地大猩猩的无数生命奇迹。

爱登堡的职业生涯恰逢人类对地球影响急剧增加的时期，其作品焦点也从颂扬进化奇迹，逐渐转向紧迫的生态倡导。从早期《动物园探奇》中采集动物，到后期《地球脉动》（Planet Earth）、《蓝色星球》（Blue Planet）等系列关注生态系统，他不断扩展叙事维度。2025年的纪录片《大卫·爱登堡的海洋》甚至展现了底拖网捕捞的残酷画面。在2021年联合国COP26气候会议上，他呼吁代表们见证“美好的复苏”。如今，超过50个以他命名的生物分类单元（taxa，包括属和种）见证其科学影响，而“蓝星球效应”（Blue Planet Effect）更促使公众与政策层关注塑料污染。他晚年转为个人倡导，警告气候风险，其百岁诞辰最合适的遗产将是人类实现对大自然必要的复苏。

#大卫爱登堡 #自然纪录片 #科学传播 #蓝色星球 #生物多样性

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https://www.nature.com/articles/d41586-026-01473-0

波士顿动力牵手谷歌DeepMind，为机器人装上推理大脑

波士顿动力公司近日宣布，其四足机器人Spot集成了谷歌DeepMind推出的Gemini Robotics-ER 1.6模型。ER全称Embodied Reasoning，即“具身体感推理”，指的是让AI在拥有物理身体时进行感知与决策的能力。此次升级旨在让工业检查机器人不再依赖预先编写的代码，而是像人类一样“理解”并自主应对复杂环境。在演示中，Spot能够自主寻找危险碎片、读取复杂仪表，甚至在需要时调用视觉-语言-动作模型（Vision-Language-Action Model，一种能同时处理图像、文字和物理动作指令的AI模型）来辅助执行任务。这是腿式机器人在商业场景中迈向可靠AI驱动的重要一步。

然而，研究人员指出，机器人对物理世界的“理解”仍面临挑战。例如，当要求Spot“回收客厅里的罐头”时，它会横向抓取，可能导致液体洒出——这种常识性判断对人类而言轻而易举，对机器人却并非如此。虽然Gemini Robotics-ER 1.6通过多摄像头角度融合提升了抓取成功率检测，但它并未整合触觉或力传感器等物理数据。谷歌DeepMind机器人负责人Carolina Parada解释，这是因为网络上触觉数据极其稀缺，限制了模型训练。波士顿动力正通过小范围客户测试来积累信任，并计划将经验应用于未来的具身AI平台（如人形机器人Atlas），最终目标是让机器人能安全地完成捡拾衣物、遛狗等日常任务。

#波士顿动力 #具身AI #DeepMind #机器人推理 #工业检查

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https://spectrum.ieee.org/boston-dynamics-spot-google-deepmind

梁文锋自掏200亿押注：DeepSeek融资500亿，估值飙至3500亿

DeepSeek正进行一轮高达73亿美元的巨额融资，估值飙升至约515亿美元，创下国内AI领域融资新纪录。知情人士透露，社交媒体与游戏巨头腾讯控股以及出资方规模达600亿元人民币的国家人工智能基金（中国集成电路产业投资基金参与）均在洽谈投资。然而，本次融资最引人注目的是创始人梁文锋的个人角色——他自掏腰包贡献了本轮融资的40%，约合200亿元人民币。这标志着梁文锋此前将公司作为研究型实验室、主要依靠其旗下量化对冲基金幻方科技资金维持运营的策略发生重大转变。

此次融资旨在获取更多计算资源以加快新模型迭代，并推出企业级产品以实现收入正增长，走上商业化道路。DeepSeek计划于6月推出V4模型的升级版V4.1。融资的紧迫性也折射出日益加大的竞争压力：在国内，字节跳动、阿里巴巴等科技巨头及MiniMax、Moonshot AI等新兴公司均携巨资入局；在技术层面，行业焦点正加速向智能体迁移，这对算力需求大幅提升。尽管DeepSeek宣称其新一代V4模型“重新定义了开源模型的最优水准”，但第三方评测显示其在部分指标上仍落后于中美头部竞争对手，且该模型的发布并未像前代产品那样引发全球科技股抛售，显示出市场关注重心的转移。

#DeepSeek #AI大模型融资 #梁文锋 #智能体AI #腾讯投资

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https://www.theinformation.com/articles/deepseek-raise-7-billion-startup-plots-revenue-efforts

AI 驱动科学

Science：TranscriptFormer：跨越15亿年进化史构建通用生成式细胞图谱

跨物种比较转录程序长期受限于远缘物种间共享同源基因稀少的问题。James D. Pearce和Theofanis Karaletsos等（美国斯坦福大学、Biohub等）开发了自回归生成模型TranscriptFormer，成功跨越15.3亿年进化史构建了通用的生成式细胞图谱。

研究团队将基因表达谱视为细胞语言，把12个物种的1.12亿个单细胞数据输入模型进行自监督学习。该模型引入了蛋白嵌入和测序标记，以处理转录本计数的变化。尽管未输入任何细胞类型或发育阶段的注释，模型的表征空间依然自然涌现出发育轨迹和系统发育关系等结构。实验显示，模型不仅在细胞类型分类上达到顶尖水平，还能对相距6.85亿年进化的未见物种实现精准迁移分类。此外，它在人类疾病状态识别中展示了零样本推断能力，同时还可作为虚拟实验仪来模拟基因扰动。研究发表在 Science 上。

#AI驱动科学 #大模型技术 #单细胞转录组 #进化生物学 #跨物种比对

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“TranscriptFormer: A Generative Cell Atlas across 1.5 Billion Years of Evolution.” Science. www.science.org, https://www.science.org/doi/10.1126/science.aec8514. Accessed 11 May 2026

从运动放大到物理存储：利用惯性磁滞效应实现700倍效率飙升

传统软体致动器长期受制于作用力弱、位移小和响应慢的固有缺陷。首尔国立大学的 Jeong-Yun Sun 和 Ho-Young Kim 以及 Seong-Yu Choi 和 Ji-Sung Park 等人组成的团队，成功开发出一种基于弹磁不稳定性的新型机械系统，在无需复杂电子元件的情况下，突破性地实现了软体致动器的运动放大与机械记忆双重功能。

▷ 弹磁不稳定性（EsMI）能够在相同的电输入下实现阶跃式和放大式振动。Credit: Nature Communications (2026).

研究团队受自然界生物快速释放能量机制的启发，设计了由永磁体、弹性膜和电磁铁构成的耦合弹磁振动系统（Coupled Elasto-Magnetic Vibration system，一种能将磁力与弹性力耦合以储存并瞬间释放能量的机械装置）。通过精准平衡磁体间的强大吸引力与弹性膜被拉伸产生的恢复力，系统展现出特殊的弹磁不稳定性（elasto-magnetic instability，即系统在受力平衡打破时发生瞬间大幅度状态改变的物理现象）。当处于平衡临界点时，微小的电输入就能打破能量势垒，将储存的弹性势能像弹弓一样瞬间转化为剧烈运动。实验数据显示，在相同电输入下，该耦合系统的动能转换比非耦合系统提高了三个数量级以上，能量转换效率比最高达到700倍。此外，得益于系统巨大的运动惯性所引发的磁滞效应（hysteresis，物理系统状态在外界输入减弱后仍能延迟维持其原有强度的现象），即使主动减弱输入电流，放大的运动状态也能持续存在。研究人员利用这一非线性响应特性，无需借助任何电子电路便实现了机械记忆功能。当系统受到短暂的外界机械触摸或磁力触发时，会从微弱振动的待机状态跨入持续放大振动的记忆状态，该状态包含了记忆随时间自动衰减的易失性记忆（volatile memory）以及需要手动重置的非易失性记忆（non-volatile memory）。测试还表明，采用伪高斯波形等特殊凹形波形作为输入信号时，其能量转换效率比标准正弦波进一步提升了64.4倍。研究发表在 Nature Communications 上。

#其他 #机器人及其进展 #软体致动器 #机械记忆 #弹磁不稳定性

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Choi, Seong-Yu, et al. “Elasto-Magnetic Instabilities for Amplified Actuation and Mechanical Memory.” Nature Communications, vol. 17, no. 1, Jan. 2026, p. 1511. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-025-68225-y

像婴儿一样从头看世界：赋予AI人类级别的视觉鲁棒性

计算机视觉模型因过度依赖图像纹理而缺乏鲁棒性。Tim C. Kietzmann和Zejin Lu等（奥斯纳布吕克大学和柏林自由大学）开发了借鉴人类视觉发育规律的新型训练方案，成功促使模型基于形状进行识别，大幅提升了系统抗干扰能力。

▷ a 图为我们的训练和分析流程示意图，用于全面评估 DVD 模型与标准人工神经网络训练方案的差异。b-d 图展示了 DVD 模型所模拟的视觉三个方面（视觉敏锐度（b）、对比敏感度（c）、色觉敏感度（d））的发展轨迹，这些轨迹综合了来自不同年龄段的大量心理物理学实验数据。在我们的主要实验中，我们用各年龄段不同空间频率下的峰值敏感度来表示对比度。Credit: Lu et al.

研究团队提出了一种被称为发育视觉饮食（developmental visual diet，一种模拟人类视觉能力随时间发展的深度神经网络预处理训练方案）的新型训练流程。研究人员回顾了大量心理物理学数据，在流程中模拟了人类从新生儿到25岁期间视觉敏锐度（visual acuity，辨别视觉细节的能力）、对比敏感度（contrast sensitivity，区分物体与背景亮度差异的能力）和色觉敏感度（chromatic sensitivity，感知颜色的能力）的连续发育轨迹。在训练初期，模型仅接收较模糊且视觉质量较差的输入，随后逐步过渡到高保真的清晰图像。

在不同数据集和网络架构上的测试表明，采用该方案训练的模型在决策时显著减少了对纹理特征的依赖，其形状偏好得分最高可达百分之九十四，与人类百分之九十至百分之九十七的偏好范围高度吻合。此外，该模型在抵御对抗性攻击（adversarial attacks，通过在图像中添加微小扰动来蓄意欺骗人工智能的攻击方式）和图像损坏时展现出极高的鲁棒性，且能更有效地识别复杂场景中隐藏的抽象形状。由于该方法仅是预处理步骤，它在不影响运算速度的前提下，在较小规模的数据和架构上即可发挥显著效用。研究发表在 Nature Machine Intelligence 上。

#认知科学 #计算模型与人工智能模拟 #计算机视觉 #视觉发育 #鲁棒性

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Lu, Zejin, et al. “Adopting a Human Developmental Visual Diet Yields Robust and Shape-Based AI Vision.” Nature Machine Intelligence, Apr. 2026, pp. 1–14. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s42256-026-01228-6

仿生智能人造肌肉实现人形机器人的感知与运动一体化

传统机器人驱动和传感功能分离，常需庞大复杂的外部传感器。Yong-Lae Park、Jiyeon Cho及其团队（首尔国立大学）受生物肌肉与肌腱复合体机制启发，开发出一种集成了结构力学感知与形变驱动功能的智能人造肌肉，实现了运动传出信号与感知传入信号的同步处理。

▷ 生物肌肉与人工肌肉（左图）的工作原理比较，以及配备人工肌肉的机械手（右图）。Credit: Advanced Materials (2025).

研究团队采用多材料设计，将各向同性液晶弹性体（isotropic liquid crystal elastomer，具有优异的类橡胶弹性，用于模拟肌腱并被动感知张力）与向列相液晶弹性体（nematic liquid crystal elastomer，受热后发生相变并产生主动收缩，模拟肌肉）串联在一个致密结构中。研究者在两种结构内部嵌入了液态金属通道，利用焦耳热引发致动器收缩，同时通过电阻变化精确检测内部应力和长度。在模拟肌肉等长收缩的实验中，系统在输入功率为1.2瓦时产生了3.95牛顿的最大收缩力，并在百次循环测试中保持了低于0.07牛顿的力估算误差，展示了极高稳定性的内感受（proprioception，生物体感知自身内部相对位置和力学状态的能力）特征。结合反向运作的拮抗肌排列结构，这种具备物理智能的执行器在机器人手指和抓手中实现了高级闭环反馈控制，使其能够平稳抓取物体并自主区分目标的大小与刚度。研究发表在 Advanced Materials 上。

#其他 #机器人及其进展 #人造肌肉 #液晶弹性体 #物理智能

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Cho, Jiyeon, et al. “Bio-Inspired Artificial Muscle-Tendon Complex of Liquid Crystal Elastomer for Bidirectional Afferent-Efferent Signaling.” Advanced Materials, vol. 38, no. 2, 2026, p. e03094. Wiley Online Library, https://doi.org/10.1002/adma.202503094

超声扫描体内光源实现非侵入式深部神经调控

如何实现深部组织非侵入式且可动态切换的光神经调控？Shan Jiang、Guosong Hong等（斯坦福大学）开发了一种超声扫描体内光源系统。该研究通过结合血液循环中的发光纳米颗粒与外部聚焦超声，成功在动物全身范围内实现了高空间分辨率的动态光生成与精准的神经调控。

研究团队设计了力致发光纳米换能器（mechanoluminescent nanotransducers，一种受机械力作用会发光的掺铕和镝的铝酸锶颗粒），将其注射入小鼠静脉。随着血液循环，这些尺寸在30至110纳米的颗粒遍布全身。随后，研究人员使用聚焦超声进行体外动态扫描。在5.7兆赫兹频率下，因颗粒发光的阈值效应，局部光斑的空间分辨率达到0.18毫米，甚至小于声波焦点本身。电生理实验表明，只有在纳米颗粒和超声波共同作用下，才能精准激活转基因小鼠特定脑区的光敏神经元，连续刺激产生的温度变化仅约0.6摄氏度，排除了单纯声波或热效应引发神经放电的干扰。研究人员还开发了超轻便携头架，成功使自由活动的小鼠因基底神经节受刺激而产生定向旋转行为。安全测试表明，纳米颗粒在一周内可通过排泄系统自然清除，未造成神经炎症或主要器官损伤。这一突破使得血液网络化身为天然光纤，为探索复杂神经回路提供了全新路径。研究发表在 Nature Materials 上。

#神经科学 #神经调控 #光遗传学 #聚焦超声 #纳米材料

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Jiang, Shan, et al. “An Ultrasound-Scanning in Vivo Light Source.” Nature Materials, Apr. 2026, pp. 1–10. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41563-026-02556-z

温度响应自收缩生物电子纤维实现超稳定神经接口

植入式神经电极易在体内滑动而导致信号衰减。为此，东华大学、复旦大学与上海交通大学的Tao Zhou等研究人员，开发出温度响应自收缩生物电子纤维，成功构建超稳定神经接口，实现长效神经刺激与记录。

为实现电极与组织的无缝贴合，团队研发出由聚N-异丙基丙烯酰胺（Poly(N-isopropylacrylamide)，一种随温度升高发生疏水相变的高分子材料）、海藻酸钠与聚吡咯修饰碳纳米管组成的复合纤维。接触37°C生理环境时，纤维在50秒内自发收缩，紧密缠绕坐骨神经，产生约3kPa微弱压力，远低损伤阈值。电化学测试显示，纤维经历百次循环伏安法后，电荷存储保留率达97%。动物实验证实，在连续电刺激下其能维持极稳定的肌肉激活效果，历经千次刺激并记录复合神经动作电位（Compound Nerve Action Potential，神经受刺激时的整体电位变化）时，信号保留率达99.5%。研究发表在 Nature Communications 上。

#意识与脑机接口 #脑机接口 #神经调控 #生物电子纤维 #温度响应

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Zhou, Tao, et al. “Tissue-Adaptive Bioelectronic Fibers with Temperature-Induced Self-Tightening Enable Ultrastable Neural Interface.” Nature Communications, Apr. 2026. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-026-71689-1

摒弃固定步长：基于意图的反推算法攻克流式强化学习难题

深度强化学习在无回放缓冲区的流式环境中极易崩溃，这种流式壁垒阻碍了模型进行实时在线学习。Arsalan Sharifnassab与Richard S. Sutton等（Openmind研究院和阿尔伯塔大学）提出意图更新框架，成功在不依赖海量数据和算力的情况下实现了稳定的流式强化学习。

传统梯度学习固定参数移动步长，导致流式环境中每次更新幅度忽大忽小并引发学习崩溃。该团队提出意图更新（Intentional Updates，一种先确定期望的函数输出变化量再反推所需步长的机制）框架。在价值学习中，算法设定预测误差缩小固定比例；在策略学习中，算法利用优势函数（advantage function，用于衡量当前动作优于平均行为程度的指标）控制动作选择概率的适度改变。团队还将核心思想与资格迹（eligibility traces，帮助奖励信号向过去时间步传播的机制）以及对角缩放技术相结合。数据表明，在连续控制任务中，新方法在无回放缓冲区且每次更新算力仅为现有标杆算法约一百四十分之一的条件下，取得了比肩的性能；在离散动作游戏中，算法无需针对特定任务调参即可达到同等水平。消融实验证实，这种基于意图的缩放方式从根本上降低了模型对外部稳定技巧的依赖。

#其他 #计算模型与人工智能模拟 #意图更新 #深度强化学习 #流式学习

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Sharifnassab, Arsalan, et al. “Intentional Updates for Streaming Reinforcement Learning.” arXiv:2604.19033, arXiv, 21 Apr. 2026. arXiv.org, https://doi.org/10.48550/arXiv.2604.19033

整理｜ChatGPT

编辑｜丹雀、存源

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关于天桥脑科学研究院

天桥脑科学研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute）是由陈天桥、雒芊芊夫妇出资10亿美元创建的世界最大私人脑科学研究机构之一，围绕全球化、跨学科和青年科学家三大重点，支持脑科学研究，造福人类。

研究院在华山医院、上海市精神卫生中心分别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陈天桥雒芊芊神经科学研究院。

研究院还建成了支持脑科学和人工智能领域研究的生态系统，项目遍布欧美、亚洲和大洋洲，包括、、、科研型临床医生奖励计划、、科普视频媒体「大圆镜」等。