撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 2024 年， 诺贝尔物理学奖 和 化学奖 史无前例的地授予了 人工智能 （AI） 领域的科学家。 在最近两年里， AI 模型 取得了一系列突破，并在科学领域崭露头角，它们已经能够自主分析实验数据、设计实验方案，甚至提出新的科学假说。这种进步速度， 让一些研究人员相信—— 在未来几十年里，AI 将能够与科学界最天才的头脑一较高下。或许在 2030 年，AI 就能独自做出值得诺贝尔奖的科学发现。 2016 年，索尼 AI 公司首席执行官、生物学家 北野宏明 曾向研究人员发起一项挑战 —— 开发出一种能够做出足以获得诺贝尔奖的发现的 AI 系统 ，他将这一挑 战称为" 诺贝尔图灵挑战 "，并将其视为科学领域中 AI 面临的重大挑战。如果一台机器能够取得与顶尖人类研究相当的发现，就算挑战成功。 当前的 AI 模型还做不到这一点。但 " 诺贝尔图灵挑战 "设想， 到 2050 年，将有 AI 系统能够在无需人类干预的情况下，将假设生成、实验规划和数据分析等技 能结合起来，取得足以获得诺贝尔奖的突破。甚至有研究人员认为， AI 系统自己获得诺贝尔奖几乎是板上钉钉的事，现在的问题在 ...

研究背景与核心观点 - 传统观点认为运动益处止步于个体本身 但新证据表明父母运动习惯可能以非DNA方式影响后代健康[2] - 精子中的功能性小RNA分子 尤其是microRNA 为生活方式可以遗传的假说提供了新可能[2] - 研究首次揭示精子microRNA可作为表观遗传信息载体 将运动能力和代谢健康从父本跨代传递给后代[3] 实验设计与关键发现 - 对雄性小鼠进行跑台训练后 运动显著重塑了精子microRNA表达谱 多种与线粒体代谢和能量利用相关的microRNA显著上调[6] - 携带运动信息的精子受精后 子代表现出更强运动耐力 骨骼肌线粒体活性增强 氧化型肌纤维比例上升[6] - 通过显微注射实验验证因果性 仅注射运动雄鼠精子小RNA产生的子代即可重现父本运动对子代的促进作用[7] - 运动锻炼与肌肉PGC-1α过表达会重塑精子microRNA 这些microRNA在胚胎早期直接抑制NCoR1 进而促进线粒体生物合成与氧化代谢[7] 机制与意义 - 研究确立了父本PGC-1α 精子microRNA与胚胎NCoR1在传递运动诱导表型中的因果作用机制[11] - 系统揭示了父本运动通过精子microRNA实现运动能力与代谢特征的跨代表观遗传传递[11] - 该发现为理解生活方式如何影响下一代提供了分子证据 并拓展了运动生物学的研究边界[11] - 父亲运动为改善后代健康提供了一条经济有效的途径[12]

2025年诺贝尔生理学或医学奖获奖成就 - 2025年诺贝尔生理学或医学奖授予Mary Brunkow、Fred Ramsdell和坂口志文，以表彰他们在发现并定义CD4+CD25+FOXP3+调节性T细胞及其在控制自身免疫反应中的重要性方面的贡献[3][11] - 三位科学家的开创性工作揭示了外周免疫耐受的机制，彻底改变了对免疫调控的理解，对自身免疫疾病和肿瘤免疫具有重要意义[3][11] 调节性T细胞的发现历程 - 1995年，坂口志文逆主流观点发现了一种此前未知的、能表达CD4和CD25的T细胞类型，证明其能保护身体免受自身免疫疾病侵害，该研究发表于The Journal of Immunology期刊[11] - 2001年，Mary Brunkow和Fred Ramsdell发现导致小鼠易患自身免疫疾病的基因突变，并将该基因命名为Foxp3，同时证实人类FOXP3基因突变会导致IPEX症候群，相关研究发表于Nature Genetics期刊[14] - 通过精细的基因定位工作，研究团队将突变基因的范围从1.7亿个核苷酸缩小至约50万个，并最终从20个候选基因中确定了Foxp3基因[18] - 2003年，坂口志文成功将前述发现联系起来，证明Foxp3基因控制着Treg细胞的发育，这些细胞负责监控其他免疫细胞以确保对自身组织的耐受，该发现发表于Science期刊[18] Treg细胞的治疗潜力与临床进展 - Treg细胞的治疗潜力尚未被完全开发，但针对其活性的多种调控策略正在研究中，部分已进入临床试验评估阶段[23] - 靶向Treg细胞在治疗自身免疫疾病、过敏以及降低器官移植排斥风险方面具有显著潜力，通过消除或抑制肿瘤中的Treg细胞来增强抗肿瘤免疫的策略也在进行中[23] - 目前已有超过200项涉及Treg细胞的临床试验，旨在治疗哮喘、炎症性肠病等常见疾病或改善器官移植结局[23] - 基于这些发现的疗法有望推动癌症和自身免疫疾病医疗手段的发展，并提高器官移植的成功率[19][20]

撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 神经母细胞瘤 （ Neuroblastoma ） 是一种源自分化停滞的神经嵴细胞的高度致命的儿童肿瘤，约占儿童癌症相关死亡的 15%。 目前，神经母细胞瘤的治疗方 法包括手术、高强度化疗结合干细胞移植、放疗和免疫治疗。尽管采取了多种干预措施，但高危神经母细胞瘤的存活率仍然很低，而且幸存下来的儿童可能会经 历治疗带来的长期副作用。 因此，科学家们一直在努力寻找毒性更低、更精准、更有效的治疗方案。 和所有癌症一样， 神经母细胞瘤 的生长由从血液循环中获取或在局部生物合成的代谢物提供能量。 神经母细胞瘤依赖于局部 多胺生物合成 ，2023 年，美国 FDA 批准了 二氟甲基鸟氨酸 （DFMO） 用于治疗 高危神经母细胞瘤，其通过抑制多胺生物合成的限速酶 —— 鸟氨酸脱羧酶 （ODC） ，来发挥治疗作用。 2025 年 9 月 24 日，苏黎世大学、宾夕法尼亚儿童医院及普林斯顿大学的研究人员合作，在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为： Reprogramming neuroblastoma by diet-enhanced polyamine depletion 的研 ...

撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 2025 年 诺贝尔奖 于 10 月 6 日陆续揭晓，率先揭晓的将是 诺贝尔生理学或医学奖 ，该奖项是 旨在表彰在生理学或医学领域作出最重要发现的人。自 1901 年 首次颁发以来，该奖项共颁发 115 次，共有 229 人获奖。其中， 屠呦呦 获得 2015 年度诺贝尔生理学或医学奖，是首位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学 家，也是迄今为止唯一一位获得生理学或医学奖的华人科学家。 2025 年 诺贝尔生理学或医学奖 授予 Mary Brunkow 、 Fred Ramsdell 、 Shimon Sakaguchi （ 坂口志文 ） 三人。 获奖理由 ：for their discoveries concerning peripheral immune tolerance（ 因他们在外周免疫耐受方面的发现而获奖 ）。他们发现了免疫系统的"保安"—— 调节性T细胞（Treg），为新研究领域奠定基础。这一发现促成了潜在医疗手段的发展，目前已进展到临床试验中。人们希望借此能够治疗或治愈自身免疫疾病， 提供更有效的癌症治疗方法，并预防干细胞移植后的严重并发症。 诺贝尔奖官网网 ...

撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 在老年人群中，愈合过程中细胞行为失调会影响损伤后的组织再生。在再生过程的早期阶段， 促炎性巨噬细胞 会导致免疫失衡，而在后期阶段， 衰老干细胞 会 降低再生能力。 | | 2025 年 10 月 | 1 日，浙江大学医学院附属邵逸夫医院 | | 方向前 | / | 赵玥绮 | 团 | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | 队联合浙江大学化学系 | | 唐睿康 / | 刘昭明 | 团队 | | （浙江大学医学院 | | | 附属邵逸夫医院 | | 梁凯裕 | 、浙江中医药大学附属杭州市中医院 | | | 赵澜 | | | 为共同第一作者） | ，在 | Nature 子刊 | Nature Nanotechnology | | 上发表了题为： | | | | | | Spatiotemporal-adaptive nanotherapeutics promote post-injury regeneration in ageing through metabolic modulation | | | | 的 ...

撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 该研究于 2025 年 9 月 12 日发表于预印本平台 arXiv ，论文题为： Beginner's Charm: Beginner-Heavy Teams Are Associated With High Scientific Disruption （ 新手红利：新手众多的团队与高科学颠覆性相关 ） 【1】 。 研究团队表示 ， 新手科学家对既定假设的忠诚度较低，他们能拥有更多的思想自由。"积极将新手纳入研究团队，可能会通过减少受既有知识束缚的合作者，从 而提升研究工作的颠覆性和创新性。 是什么特质推动了科学发现？人们通常认为 经验 至关重要，成功源自多年知识积累与团队合作。这在大多数诺贝尔奖得主身上确实如此，他们的平均年龄获奖年 龄为 58 岁。 近日， Nature 在其官报道了一项发表于预印本的新研究，该研究显示， 新手研究人员 （此前从未发表过论文的人） 占比较高的研究团队，发表的论文更具颠覆 性和创新性。 如今， 团队协作 已成为推动科学进步的主要方式，但" 绝对新手 " （ absolute beginner， 此前从未发表过论文的研究者） 在其中所起 ...

文章核心观点 - 文章预测了2025年诺贝尔生理学或医学奖的五大热门候选领域及可能的获奖者，主要依据是各领域研究成果的重要性和已获得的“诺奖风向标”奖项的认可 [3] GLP-1的发现以及相关药物开发 - GLP-1类药物以司美格鲁肽为代表，能安全控制糖尿病和减肥，并降低心血管疾病风险、治疗睡眠呼吸暂停等多种疾病 [4] - GLP-1药物的开发历程跨越40多年，涉及学术界和制药行业数百名研究人员 [4] - 关键研究人员包括Joel Habener、Jens Juul Holst、Svetlana Mojsov、Dan Drucker，以及诺和诺德的Lotte Bjerre Knudsen [4] - 2024年拉斯克奖授予了Joel Habener、Lotte Bjerre Knudsen和Svetlana Mojsov，以表彰他们发现和开发GLP-1药物，彻底改变了肥胖治疗 [5] - Joel Habener和Svetlana Mojsov发现了GLP-1激素的生理活性形式GLP-1(7-37)，Lotte Bjerre Knudsen将其转化为利拉鲁肽、司美格鲁肽等减肥药物 [7] - 全球有超过10亿肥胖症患者，基于GLP-1的药物开启了体重管理新时代 [9] CAR-T细胞治疗 - CAR-T细胞疗法是利用经过CAR改造的T细胞来治疗癌症的活细胞疗法，通过基因工程改造T细胞以识别和摧毁癌细胞 [11] - 自2017年以来，美国FDA已批准7款CAR-T细胞疗法上市，用于治疗血液系统癌症，近年来还被证明能有效治疗自身免疫病 [11] - 关键研究人员包括Carl June、Michel Sadelain和Steven Rosenberg [12] - 2023年引文桂冠奖授予上述三人，表彰其突破性研究推动了CAR-T疗法在癌症治疗中的应用 [12] - 2024年科学突破奖授予Carl June和Michel Sadelain，表彰他们开发了CAR-T细胞免疫疗法 [12] cGAS-STING通路 - 华人科学家陈志坚是诺贝尔奖热门人选，已先后获得科学突破奖、拉斯克奖、霍维茨奖、引文桂冠奖等多项大奖 [15] - 陈志坚因发现DNA感知酶cGAS，阐明DNA如何触发免疫和自身免疫反应而获得2019年科学突破奖 [16] - 2023年，陈志坚与Glen Barber共同获得霍维茨奖，表彰他们发现了cGAS-STING通路 [17] - 2024年，陈志坚获得拉斯克奖，表彰他发现cGAS酶，解开DNA刺激免疫和炎症反应的谜团 [18] - 2025年，陈志坚与Andrea Ablasser、Glen Barber共同获得引文桂冠奖，表彰他们阐明cGAS-STING通路这一固有免疫的基本机制 [19] - 若该领域获奖，获奖者很可能从陈志坚、Andrea Ablasser、Glen Barber三人中产生 [20] 光遗传学 - Karl Deisseroth在2005年将技术命名为光遗传学，该技术能以毫秒级时间分辨率控制神经元活动，为神经科学研究提供了普适性工具 [22] - Karl Deisseroth是光遗传学发展中最重要的人物，已获得科学突破奖、拉斯克奖、霍维茨奖、引文桂冠奖等几乎所有科学大奖 [22] - 不同科学大奖的获奖者组合不同，例如拉斯克奖授予Karl Deisseroth、Peter Hegemann和Dieter Oesterhelt，霍维茨奖授予Karl Deisseroth、Peter Hegemann和Gero Miesenböck [23] - Dieter Oesterhelt发现古菌蛋白，Peter Hegemann发现相关通道蛋白，Karl Deisseroth利用这些蛋白创造了光触发系统 [26] - Gero Miesenböck是光遗传学先驱，首位通过基因改造神经细胞并用光控制其电活动，确立了光遗传学控制原理 [28] - 考虑到诺贝尔奖至多授予3人，获奖者很可能是Karl Deisseroth、Peter Hegemann和Gero Miesenböck [29] 相分离 - 相分离是指生物大分子在细胞内自发形成无膜细胞器或生物分子凝聚物的过程，与多种疾病相关 [30] - 该领域近年获得多个科学大奖，但不同奖项获奖者不一致，例如2025年拉斯克奖授予Dirk Görlich和Steven L McKnight，2023年科学突破奖授予Anthony Hyman和Clifford Brangwynne，2025年引文桂冠奖授予Clifford Brangwynne、Anthony Hyman和Michael Rosen [30] - 各奖项或从蛋白质低复杂度结构域的角度，或从发现相分离在细胞中作用的角度授予 [32] - 如果诺贝尔奖授予该领域，可能会综合蛋白质低复杂度结构域和相分离在细胞中作用这两个角度 [32]

文章核心观点 - 全球存在一个价值超过1000亿美元的助眠产品市场，但网络上的助眠窍门和昂贵工具并不总是有效，甚至可能因失败而产生负面影响[3] - 科学家指出，基于昼夜节律科学的启示，通过调节光照、固定用餐时间和保持睡眠规律性这三个基本要点，能更有效地改善睡眠和整体健康[7] 昼夜节律与睡眠科学 - 昼夜节律生物钟网络确保生理系统在恰当时间运作，但需要阳光等线索定期校准，现代生活方式（如室内活动、熬夜、周末调整睡眠）导致身体产生时差反应，增加多种疾病风险[7] - 昼夜节律系统与睡眠稳态系统协同调控睡眠，仅靠腺苷积累不足以启动高质量睡眠，需与昼夜节律信号保持一致[13] - 专注于光照、用餐或睡眠规律中任何一个因素都有助于其他因素的调整，但无需严格遵循规则，可适当灵活调整[15] 光照对睡眠的影响 - 光是昼夜节律系统最强大的信号，蓝光波段尤其有效，眼睛中存在非视觉感光细胞负责同步生物钟[8] - 昼夜节律系统需要强光才能正常运作，阴天户外光照亮度可达10000勒克斯以上，远超家庭照明的100-250勒克斯[8] - 白天明亮的蓝光能同步昼夜节律并促进夜间褪黑素激增，而夜间人造光源和屏幕的相同照明会扰乱系统[8] - 夜间任何颜色的光，只要光子数量足够多，都会扰乱生物钟，半夜暴露在光线下的干扰作用最大[9] - 改善睡眠的关键是对比度：明亮的白天和黑暗的夜晚，白天接受更多光照与更强的昼夜节律和更高睡眠质量相关[9] - 英国一项针对近9万人的研究发现，光照模式最差的20%的人比习惯最健康的20%的人预计早逝约5年[9] - 现代环境（如室内照明、节能窗户）不利于实现昼夜光照对比，建议白天多户外活动、靠窗坐，晚上调暗灯光、关闭屏幕[10] 饮食与睡眠的关系 - 热量摄入与昼夜节律和睡眠紧密相关，人体在上午晚些时候到下午早些时候对摄入热量最适应，晚上进食会扰乱生物钟和肠道微生物群，可能导致失眠[11] - 科学家建议遵循“早餐吃好，午餐吃饱，晚餐吃少”的格言，晚餐应在睡前至少三小时吃完[11] - 食物质量很重要，高糖和饱和脂肪饮食使睡眠变浅易中断，咖啡因和酒精会扰乱睡眠，而白天摄入植物性食物（如核桃、水果蔬菜）可能改善睡眠[12] - 如果睡前不可避免要吃零食，建议选择清淡易消化的食物，如酸奶或麦片，夜间收集的牛奶含有更多褪黑素和更低应激激素[13] 睡眠规律的重要性 - 在恰当时间入睡可能和获得充足睡眠一样重要甚至更重要，能让睡眠效益最大化[13] - 研究估计至少80%的上班族和学生依赖闹钟，表明大多数人的生活节奏与自身生物钟不协调[14] - 睡眠失调和作息不规律的风险远不止睡眠质量差，不稳定的日常作息比总睡眠时间更能预测死亡率，心力衰竭患者中睡眠不规律者再次出现医疗事件的风险是规律者的两倍[14]

技术突破：scTF-seq - 开发了scTF-seq（单细胞转录因子测序）技术，实现了剂量敏感的大规模基因扰动单细胞组学[4] - 技术利用Tet-on启动子内在噪音和逆转录病毒基因组不同整合位置表达活性差异，结合高滴度病毒转导的拷贝数差异，使转基因剂量达到平均60倍、最高1000倍的极宽剂量分布[9] - 该技术首次在大规模基因扰动背景下实现了“剂量敏感”的功能解析，为精准细胞工程和虚拟细胞模型构建提供了关键支撑[9][15] 基因剂量效应特征 - 转录因子剂量并非简单线性地影响细胞命运，例如KLF4在不同剂量下分别驱动与骨骼形成、细胞结构组装或上皮发育相关的不同基因表达模式，表现出高度非线性的调控特征[11] - 基因剂量效应与细胞周期等其他细胞过程密切相关，CEBPA和PPARG在高剂量下促进细胞周期退出并推动脂肪分化，而MYCN则在细胞持续增殖的同时驱动分化但最终伴随细胞死亡[13] - 不同转录因子的相互作用不仅取决于基因组合本身，还强烈依赖于基因剂量，同一对转录因子组合在不同剂量下可表现为可逆转的协同或拮抗作用[15] 研究意义与应用前景 - 系统揭示了基因剂量在细胞命运调控中未被充分认识的多层次、非线性复杂效应[4] - 基因剂量不仅决定单个基因的功能，还塑造了基因与细胞过程的互作格局，以及多基因间的协同与竞争关系[15] - 该研究为系统性地解析剂量依赖效应提供了新方法，产生的基因定量扰动数据为精准细胞工程和虚拟细胞模型构建提供了关键支撑[15]