9月23日外媒科学网站摘要：植物可能具有“智慧”

9月23日（星期一）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《自然》网站（www.nature.com）

AI模型能比人类产生更多原创想法吗？

预印本网站arXiv本月发布的一项研究显示，一个由人工智能（AI）驱动的创意生成器比50名独立工作的科学家提出了更多原创研究想法。

目前，许多人正在探索如何利用大语言模型（LLM）自动化科研任务，包括撰写论文、生成代码和搜索文献。然而，评估这些人工智能工具是否能够在类似于人类的水平上提出新颖的研究角度并不容易。评估研究想法的过程往往非常主观，需要聚集具备相关领域专业知识的研究人员来仔细评估每个想法的质量。

为了进行这项研究，美国斯坦福大学领导的一个研究团队招募了100多名自然语言处理领域的研究人员。自然语言处理是计算机科学的一个分支，专注于人工智能如何与人类进行交流。参与实验的49名研究人员被要求在10天内根据七个指定的研究主题中的一个，构思并撰写自己的研究想法。

与此同时，研究团队还使用了由旧金山Anthropic公司开发的大语言模型Claude 3.5，构建了一个AI创意生成器。通过使用人工智能文献搜索引擎Semantic Scholar，研究人员引导AI查找与七个研究主题相关的论文。在这些文献的基础上，AI生成器提出了4000个研究想法，并将其中最具原创性的想法进行了排名。

研究团队随后将人类科学家和AI生成的研究想法随机分配给79名评审员。评审员被要求对每个想法的原创性、可行性、吸引力和潜在有效性进行评分。为了确保评审员不知道这些想法的来源，研究团队使用了另一个大语言模型对人类和AI生成的文本进行标准化处理，以使其写作风格和语气一致，但不改变想法的内容。

结果显示，平均而言，评审员认为AI生成的想法比人类科学家提出的更具原创性和吸引力。然而，当研究团队深入分析AI生成的4000个想法时，他们发现其中只有约200个真正独具原创性，这表明随着生成规模的扩大，AI在产生新想法时变得不那么具有创新性。

《科学通讯》网站（www.sciencenews.org）

口腔内的一种细菌可以一次分裂成14个细胞

在人类口腔中生存的500多种细菌中，马氏棒状杆菌（Corynebacterium matruchotii）展现出了一种独特的分裂方式。

美国海洋生物学实验室和美国牙科协会福赛斯研究所的研究人员在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了一项研究，报告马氏棒状杆菌能够一次分裂成多达14个子细胞。而与之相比，大多数细菌通常通过二分裂的方式进行繁殖。

研究人员拍摄的一段视频显示了一个马氏棒状杆菌细胞分裂成多个子细胞，而这些子细胞随后又迅速开始分裂。研究人员指出，目前还没有发现其它已知的细菌能够以这种方式繁殖。马氏棒状杆菌这种独特的分裂策略可能有助于它迅速在其栖息的人类口腔中占据优势。

这种细菌是一种丝状细菌，常见于牙龈线附近的牙菌斑中。研究人员利用延时成像技术研究了人类口腔中的活微生物群，发现马氏棒状杆菌以独特的方式进行增殖。

接下来，研究小组计划进一步研究马氏棒状杆菌如何通过形成一种生物膜，与口腔中的其他细菌结合，进而影响口腔健康。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、科学家呼吁全球立即采取行动应对微塑料污染

国际专家小组在《科学》（Science）杂志上发表了一篇文章，强调了全球对塑料污染，尤其是微塑料污染，采取紧急行动的必要性。专家们表示，现有的国家立法不足以应对这一全球性挑战，而联合国《塑料污染条约》（Plastic Pollution Treaty）为实现国际合作提供了一个难得的机会。该条约预计将于2024年11月进行第五轮审议。

要使这一条约真正有效，专家们建议条约必须包括减少塑料生产的全面措施，特别是控制塑料微粒在整个塑料生命周期中的排放。如果不采取行动，可能会造成“不可逆转的环境破坏”，对全球生态系统产生长期负面影响。

这篇文章是在纪念首个关于微塑料的研究发表20周年时撰写的。那项开创性研究首次提出了“微塑料”这一术语，用来描述海洋中肉眼难以察觉的微小塑料碎片。

2. 地球近5亿年的温度变化揭示了二氧化碳的关键作用

发表在《科学》（Science）杂志上的一项研究展示了全球平均表面温度（GMST）的曲线，揭示显生宙期间地球温度的变化比之前认为的要大得多。显生宙是地球历史中的一个重要地质时期，期间生命从简单到复杂、多样化，并经历了多次大规模物种灭绝和复苏。这条温度曲线还进一步证实了地球温度与大气中二氧化碳含量之间的密切联系。

5.4亿年前的寒武纪大爆发标志着显生宙的开端，那时复杂的硬壳生物首次出现在化石记录中。尽管研究人员能够模拟出从5.4亿年前一直延续至今的气候变化，但他们的温度曲线主要集中在最近4.85亿年内，因为更早时期的地质温度数据相对稀缺。

研究人员采用了一种名为数据同化的方法，将地质记录与气候模型的数据结合起来，构建了GMST曲线，从而对古代气候有了更为系统的理解。

新的温度曲线显示，过去4.85亿年间，地球的温度波动比先前认为的幅度更大。在这一时期，全球平均表面温度在52至97华氏度（11.11至36.11摄氏度）之间。通常，极端高温时期伴随着大气中二氧化碳浓度的显著上升。

研究还发现，地球当前的全球平均表面温度为59华氏度（约15摄氏度），比显生宙大部分时间要低。然而，研究人员警告说，人类当前排放的温室气体正以比显生宙中最迅速的变暖事件更快的速度加剧全球变暖。这种加速的气候变化给全球物种和生态系统带来了巨大风险，并导致海平面迅速上升。历史上，显生宙期间一些快速的气候变化事件曾引发大规模物种灭绝。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

1、科学家揭示皱纹形成的奥秘

韩国浦项工业大学领导的研究小组在实验室成功复制了生物组织中的皱纹结构，揭示了它们形成的具体机制。研究成果发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

虽然皱纹通常与皮肤老化相关，但许多器官和组织（如大脑、胃和肠道）也拥有独特的皱纹结构，这些结构在调节细胞状态和组织分化中起着至关重要的作用。了解这些皱纹的形成过程对于理解生物体复杂的生理功能至关重要，并且对于推动皮肤老化、再生医学和胚胎学的研究具有重要意义。

由于复制皱纹形成的难度较大，此类研究往往依赖于动物模型，比如果蝇、小鼠和鸡胚胎。因此，活组织中的皱纹形成机制仍然有许多未解之谜。

研究团队通过开发由人类上皮细胞和细胞外基质（ECM）组成的上皮组织模型，成功重现了体外组织中的皱纹结构。通过结合精密的压力设备，研究人员首次观察到了由强压缩力引发的单一深层皱纹的分层变形，以及在轻微压缩下形成的众多小皱纹。

2、光子信号揭示植物可能具有“智慧”

所有生物体都会发出一种微弱的光辐射，称为“生物光子”。尽管这种现象早已被发现，但它的起源和功能一直是一个未解之谜。美国基础问题研究所（FQxI）支持的一支国际物理学家团队通过统计分析的方法，研究了这种生物光子的现象，并提出了植物可能通过生物光子进行交流的“智能”假说。

团队通过分析扁豆种子发出的微弱光子信号，发现生物光子可能携带着信息，用于植物之间的交流。这项研究成果发表在2024年6月的《应用科学》（Applied Sciences）期刊上，为未来在农业和食品质量检测领域的应用奠定了基础。

大约一个世纪前，俄罗斯生物学家亚历山大·古维奇（Alexander Gurwitsch）首先发现植物会发出微弱的电磁辐射，与细胞生长相关。从那时起，科学家们逐渐发现细菌、植物、动物甚至人类都能够发射生物光子。多年来，科学家们尝试通过监测生物光子来研究植物的生长过程、评估种子的质量，以及检测化肥和农药对植物的影响。实验还显示，癌细胞和正常细胞之间的生物光子发射率存在差异，因此，生物光子在医学领域也可能具有潜在的应用价值。

然而，实验过程中最大的挑战是，生物光子信号非常微弱，容易被环境光和噪音干扰。在这项研究中，研究人员使用了高灵敏度的量子光子探测器，成功测量了76颗小扁豆种子在发芽过程中所发出的生物光子信号。（刘春）