生命演化
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【新华社】科研团队成功利用人工智能蛋白语言模型揭示生命演化奥秘
新华社· 2025-10-08 20:17
研究核心观点 - 研究揭示了蛋白质“高阶特征”趋同是生物适应性演化的重要机制,突破了传统方法仅关注氨基酸位点趋同的局限 [1][6] - 研究团队成功利用人工智能领域的蛋白语言模型,开发出名为“ACEP”的计算分析框架,以解析蛋白高阶特征在功能适应性趋同演化中的关键作用 [2][4] - 该研究深化了对生命演化规律的认识,展示了人工智能技术在解析复杂生物问题方面的强大潜力,并推动了演化生物学研究范式的转变 [6] 研究方法与创新 - 提出的ACEP分析框架核心创新在于利用预训练蛋白语言模型,将蛋白序列转化为包含丰富演化信息的高维嵌入向量 [2][4] - 蛋白语言模型在海量蛋白序列数据上进行预训练,能够捕捉序列中复杂的上下文信息和高阶特征,理解氨基酸序列背后更深层次的蛋白结构功能特征和规律 [2][4] - ACEP分析流程包括三个关键步骤:计算目标类群同源蛋白嵌入向量的真实距离、通过模拟中性演化过程构建背景距离分布、基于分布对真实距离进行统计检验 [4] 研究验证与发现 - 在已知的经典案例中,如在回声定位哺乳动物的Prestin蛋白和景天酸代谢植物的PEPC/PPCK蛋白上,ACEP均检测到了显著的高阶特征趋同信号 [5] - 全基因组筛选结果显示,ACEP在蝙蝠与齿鲸中识别出数百个具有趋同信号的候选基因,功能富集分析表明部分基因显著关联“感官感知”等与回声定位密切相关的功能条目 [5] - 发现的候选基因不仅包含已知的回声定位基因,还包括多个新候选基因,部分候选基因还得到了正选择检验的支持 [5] 研究影响与意义 - 该研究为在全基因组水平系统挖掘基因的复杂适应性趋同模式提供了新工具,为理解生物适应性演化的分子基础开辟了新方向 [6] - 研究成果对生物医学、生态学等领域也具有重要的启示意义 [6] - ACEP分析框架的代码已在HuggingFace平台开源共享,供全球科研界使用 [6]
9月译著联合书单|魑魅魍魉:我们的心魔和怪物的意义
新浪财经· 2025-09-30 12:39
金融科技与交易行业 - 金融市场正经历自动化高频交易(HFT)的深刻变革,电子交易系统以纳秒(十亿分之一秒)为单位执行交易,取代了传统的实体交易大厅 [42] - 高频交易虽然提升了市场效率,但也引发了无休止的速度竞赛,算法之间进行着激烈的暗战,证券交易所和大银行需思考如何应对并利用这一变革 [42] - 基于对300余位高频交易员、技术供应商、交易所员工和监管者的访谈,该书为理解高频交易对全球金融市场的现实影响和未来趋势提供了丰富的一手资料 [42] 科技行业与劳动治理 - 硅谷科技巨头通过设计几十种游戏化机制来调动程序员的积极性,询唤其"游戏玩家主体性",使其自愿投入高强度工作模式 [48] - 这种新的劳动治理模式让工程师通宵修复漏洞、沉迷开发竞争,导致工作与生活边界模糊,陷入高度内卷和身心岌岌可危的状态 [48] - 游戏化设计巧妙地遮掩了资本控制劳动者并榨取超额劳动力的意图,这种模式在未来可能成为常态 [48] 农业与食品科技行业 - 食品科学领域的前沿科技包括食品微生物科技、细胞农业、转基因技术、人造肉、科技大棚和数字农场,旨在为未来提供新的食物解决方案 [69] - 合成化学物质苯胺染料从纺织业潜入食品工业,彻底改变了西方乃至全球的食品体系,引发了关于食品安全和"纯天然食品"迷思的讨论 [77] - 该书通过科技史、社会史与消费文化史的融合,为理解现代食品体系的起源和当下的食品安全焦虑提供了历史视角 [77] 设计行业 - 过去四十年以人为中心的设计被视为进步,但其正加剧气候变化和其他物种的灭绝,本身成为问题的一部分 [26] - 行业需要转向一种基于谦逊与共存、具有关系性和包容性的设计之路,借鉴哲学和设计理论来超越以人为中心的范式 [26] - 这种新的设计理念强调所有非人类事物不应被消耗、灭绝或利用,而是应被纳入设计考量 [26] 橡胶与种植园行业 - 20世纪上半叶,美国费尔斯通公司在利比里亚建立庞大橡胶种植园,在美国政府推动下以"发展与进步"之名大规模掠夺土地 [22] - 橡胶带来的暴利使白人管理者和少数利比里亚精英生活优渥,而原住民劳工在种族歧视、劳动剥削与暴力压迫下挣扎求生 [22] - 美国资本重塑了利比里亚的经济、社会与生态秩序,为其日后社会分裂与内战爆发埋下隐患 [22]
【新华社】“老化石”里发现“新秘密”:新成果破解多项生命演化之谜
新华社· 2025-09-29 09:09
研究核心观点 - 新技术赋能古生物学研究,使沉睡已久的化石焕发新活力,刷新对人类演化和早期哺乳动物颌关节演化路径的认知 [1][7][8] 人类演化谱系研究 - 对湖北出土、距今约100万年的郧县人2号头骨进行高精度重建后,发现其兼具古老直立人特征和较晚出现的龙人特征 [2] - 研究构建全新人属系统演化树,证实郧县人并非直立人,而是龙人支系的早期代表 [2] - 研究刷新人类演化时间线,表明智人、龙人、尼安德特人的分化早于现有化石记录,100万年前人类祖先已分化成多个群体 [2][4] 早期哺乳动物演化研究 - 对四川自贡出土、距今约1.6至1.68亿年的川南多齿兽化石研究发现,其拥有四足动物中未见过的“齿骨—颧骨”关节,证明从爬行动物到哺乳动物的颌关节演化并非单一路径 [5] - 对云南禄丰出土、距今约2.01至1.84亿年的禄丰曲髁兽化石研究发现,其齿骨髁形态原始,填补了颌关节演化的过渡环节 [6] 技术应用与创新 - 采用高精度CT扫描与结构光表面扫描技术,结合数字重建和新型统计方案,完成对严重破碎变形的郧县人2号头骨的精细拼接与验证 [7] - 借助高分辨率计算机断层扫描技术,通过三维重建和形态分析,实现对川南多齿兽等化石的“重新挖掘” [7]
远古发现|“老化石”里发现“新秘密”:新成果破解多项生命演化之谜
新华社· 2025-09-28 11:52
郧县人2号头骨研究 - 研究团队通过高精度CT扫描与结构光表面扫描技术对1990年出土的郧县人2号头骨进行数字重建 [6] - 重建后的头骨特征存在矛盾点:低平额骨和突出吻部类似古老直立人或海德堡人,而颧骨扁平、后脑颅宽大及超过1100毫升的脑容量则与较晚出现的龙人相似 [2] - 研究构建全新人属系统演化树,证实郧县人并非直立人,而是龙人支系的早期代表,并将智人、龙人、尼安德特人的分化时间提前至早于现有化石记录的100万年前 [2] 早期哺乳动物颌关节演化研究 - 对约1.6至1.68亿年前的川南多齿兽化石研究发现其拥有四足动物中未见过的“齿骨—颧骨”关节,提供了颌关节演化的非单一路径证据 [3][5] - 川南多齿兽的特殊颌关节被认为是其适应掘穴生活的适应性特征,该物种为植食性穴居动物,因有三排利于咀嚼的牙齿而得名三列齿兽类 [3][5] - 对距今约2.01至1.84亿年的禄丰曲髁兽化石研究表明,其齿骨髁形态原始,尚未膨大成球状,恰好填补了爬行动物简单“合页”式关节向哺乳动物灵活“齿骨—鳞骨”关节演化的过渡环节 [5] 古生物学研究技术 - 科研团队采用高精度CT扫描、结构光表面扫描及高分辨率计算机断层扫描等先进技术对已出土数十年的化石进行非接触式“重新挖掘”与三维重建 [6] - 为验证郧县人头骨数字重建结果的可靠性,团队开发了一套新型统计方案并进行了上万次模拟 [6] - 技术创新使得严重破碎变形的老化石得以被精细还原,从而揭示出新的生命演化证据 [1][6]
不断探索生命的奇迹(院士新语)
人民日报· 2025-09-01 06:32
核心观点 - 古生物学研究通过化石证据和多学科技术手段 有力支持了"鸟类起源于恐龙"的假说 揭示了羽毛演化和飞行能力形成的进化路径 [1][2][3] 研究突破与关键证据 - 我国辽西地区发现大量带羽毛恐龙化石 其中2003年发现的顾氏小盗龙化石展示了前后肢类似鸟类的羽毛分布 是飞行能力形成的关键环节 [1] - 2005年内蒙古发现的二连巨盗龙化石为迄今最大体型的长羽毛恐龙 证实羽毛并非鸟类独有 而是在恐龙演化阶段就已出现 [1] - 恐龙与早期鸟类在叉骨 胸骨和前肢关节等骨骼结构上高度相似 恐爪龙爪部构造和小盗龙飞羽排列与始祖鸟几乎一致 [2] 技术方法与跨学科研究 - 采用机器人方法研究小盗龙飞行行为 通过系统发育分析和解剖学研究建立恐龙与鸟类的形态功能联系 [2] - 运用卫星导航数据 地质数据和计算机模型等新方法推测化石分布密集区 提升化石发掘效率 [2] - 借助CT扫描和同步辐射技术观察化石内部结构 包括骨骼生长线和羽毛印痕微观特征 [3] - 通过发育生物学和分子生物学对比现代鸟类与恐龙基因序列 发现调控羽毛发育和飞行能力的基因存在演化关联 [3] 研究意义与未来展望 - 我国科学家在该领域取得丰硕成果 极大推动了人类对生命演化的认知发展 [1][3] - 研究证实羽毛最初可能用于保温或种内展示 而非飞行功能 [2] - 明确鸟类是兽脚类恐龙的演化支系 为生命之树的关键分支提供精确支撑 [2][3]
于生命长河照见“我是谁”
人民日报· 2025-05-23 06:02
生命科学行业研究 - 合成生物学正在重塑工业体系,基因技术改写疾病治疗规则,人工智能深度解析生命密码[2] - 生物技术快速发展,合成生物学研究方兴未艾,基因编辑和克隆技术不断突破[5] 生命演化研究 - 生命演化从单细胞生物到复杂生命形式,涵盖生命起源、物种形成、化石标本、人类演化等科学命题[2] - 书中介绍进化论发展、表型与行为演化、基因与染色体演化等核心理论[2] - 通过谚语和名言警句连接生命故事,如"淮南为橘,淮北为枳"解码物种地理隔离[3] 人类活动影响 - 人类活动导致物种灭绝速度是人类出现前的1000倍,约75%物种已灭绝[4] - 预计到2050年,目前1/4以上物种可能灭绝或濒临灭绝[4] 人工智能与生命科学 - 人工智能在给人类带来便利的同时,也在影响人类演化进程[4] - 生命伦理成为科技发展中不可忽视的方面,书中探讨器官移植技术等问题[5] 科普与文化结合 - 书中通过科幻电影《流浪地球2》《弗兰肯斯坦》等案例探讨生命伦理问题[5] - 表达方式打破科技术语壁垒,如用诗词比喻基因突变类型[3]