這一條將環球科學設為星標
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· 海外學界·
《自然》調查：75%受訪科學家考慮離開美國
自美國總統唐納德·特朗普今年1月上任以來，其政府大幅削減了研究經費，並停止了大範圍的聯邦資助科學研究，數萬名聯邦僱員，包括在關鍵的公共衛生領域和科學機構任職的許多科學家，都被法院下令解僱，其中部分人又重新受僱，但未來仍可能面臨大規模解僱。特朗普政府給美國科研界帶來的不確定性與混亂正滲透到方方面面，這讓許多科學家開始重新思考自己的生活和事業，並考慮離開美國。據《自然》新聞（Nature news）報道，本月初，《自然》雜誌在網站、社交媒體及郵件簡報中進行了一項民意調查，共收集了約1650人的回覆，其中超過1200位（佔受訪者75%）科學家正考慮離開美國。
調查結果顯示，這一趨勢在職業早期研究人員中尤為明顯。在回覆調查的690名研究生中，有548人考慮離開，340名博士研究生中，也有255人表達了離職傾向。許多受訪者表示希望可以搬去支援科學的地方，目前其主要選擇為歐洲和加拿大。一些受訪者原本沒有計劃離開，但特朗普政府削減資金並解僱研究人員的行為，導致他們不得不選擇離開。一些人沒有離開美國的計劃，並表示美國學術界擁有最好的研究設施。（《自然》新聞）
· 生理學 ·
女性妊娠前後的生理變化全景圖公佈
圖片來源：Pixabay
在一項於3 月 26 日發表於《科學·進展》（Science Advances）的研究中，魏茨曼科學研究所等機構的研究人員使用了以色列最大的醫療保健提供商Clalit Healthcare提供的2003年～2020年、超過30萬例女性共4400萬次的醫療檢測資料，揭示了女性懷孕前後的妊娠全景圖。研究中參與者年齡為20至35歲、未服用藥物且無慢性疾病。研究人員收集了多達76項常見檢測的結果，包括膽固醇、免疫細胞、紅細胞和炎症水平，以及肝臟、腎臟和新陳代謝健康指標，覆蓋了從受孕前4.5個月到分娩後18.5個月期間每週的變化。
研究人員發現，在分娩後的第一個月內，經歷妊娠的女性的76項指標中有47%會接近孕前水平，12%的指標則需4～10周達到穩定狀態。還有41%的指標需要超過10周才能趨於穩定，其中數項肝功能與膽固醇指標，大約需要6個月才能恢復正常，而一項反映骨骼和肝臟健康的指標，需要一年時間才能恢復。此外還有多項測量指標，包括炎症標誌物和幾項血液健康指標，在80周後會趨於穩定，但並未恢復到孕前水平。研究人員表示，這些長期差異究竟是源於懷孕和分娩本身，還是由於分娩後女性的行為改變所致，還需要進一步研究。他們還發現，女性的身體在受孕前就發生了顯著變化，其中包括炎症標誌物的減少和葉酸水平的增加，是有益的，或和服用補充劑和採取更健康的生活方式有關。研究人員檢測了在懷孕期間出現併發症的女性的樣本。這些併發症包括妊娠糖尿病和先兆子癇，其中先兆子癇會導致高血壓，並可能危及生命。他們發現，與健康妊娠相比，這些女性在某些標誌物特徵上會有所不同，部分差異甚至會在受孕前最為顯著。這項研究將能幫助在孕前識別出一些常見的妊娠併發症風險。（《自然》新聞）
· 人工智慧·
Anthropic公司開發一種新方法，可以窺視大型語言模型的內部
大語言模型（LLM）的內部很像一個黑箱，弄清其運作原理是科學界最大的開放性挑戰之一，因為這可以幫助科學家理解LLM的幻覺，並揭示其可靠程度。據MIT Technology Review訊息，最近人工智慧公司Anthropic開發了一種能窺探大語言模型內部的方法，能為LLM如何運作提供新的見解。該公司的研究團隊在近日釋出的兩份報告中，描述了他們的新工作。其中第一份報告介紹了Anthropic使用一種被稱為電路追蹤的技術，可以讓研究人員逐步追蹤LLM中的決策過程；第二份報告則詳細介紹了團隊在研究10項特定任務時發現的內容。
此前有科學家曾用電路追蹤技術分析了OpenAI的GPT-2中的特定電路，但電路規模較小。Anthropic團隊受神經科學中大腦掃描技術的啟發，開發了一種顯微鏡技術，能在模型執行時突出顯示不同時間處於活動狀態的元件（component），即大模型內部與現實世界特定概念對應的部分。識別出各個元件使研究人員得以追蹤串聯元件的電路，將電路分析規模有效擴大。透過這種方法，研究人員研究了Anthropic開發的Claude模型的10種不同行為，包括使用特定語言回答多語問題，求解簡單數學題等。研究者發現模型內部實際執行的操作很奇怪，與其給出自身行為的原因（通常是網路上能見到的常見方法）並不一致。作者表示，這項研究看上去能追蹤模型內部的響應與結構，但仍存在嚴重的侷限性，它依然無法解釋這些結構如何形成，不過這項工作可以為未來更清晰地理解LLM提供基礎。（MIT Technology Review）
· 天文學·
宇宙再電離的早期跡象
在極熱的宇宙大爆炸後，宇宙逐漸冷卻，直至自由質子和電子結合為中性（無電荷）氣體，其中大部分為氫和氦，這段時期有時被稱為宇宙黑暗時代。第一批星系點亮了宇宙。尤其是，特定紫外波長的光子（即所謂萊曼連續區）被中性氫吸收，而較短波長的光子則會將氣體再電離，使宇宙對萊曼光子變得透明，並使之能穿透到地球。這一時間被稱為宇宙再電離，但其發生時間尚不確定。韋布空間望遠鏡（JWST）的近期觀察發現了在宇宙年齡不到3億年時就產生紫外輻射的明亮星系，但缺乏關於再電離的直接證據。最近，一項發表於《自然》（Nature）的研究表明，JWST檢測到了已知最早的處於再電離過程中的星系之一。
作者報告稱， JWST觀測到宇宙大爆炸後僅3.3億年，一個星系（被命名為JADES-GS-z13-1-LA）就出現了再電離訊號。這一明亮發射被認定為Lyman-α，是中性氫從激發狀態轉變為基態的訊號。這意味著這個星系產生了足夠的紫外光子來激發中性氫，而且在它與地球之間幾乎沒有中性氫，來重新吸收氫回到穩定、最低能量狀態時釋放的Lyman-α光子。作者指出，這一再電離的可能來源要麼是大質量熱恆星，要麼是超大質量黑洞。這項發現將宇宙再電離（早期宇宙發生的重要轉變）的發生時間推至大爆炸之後至少3.3億年，為了解最早星系的性質帶來了新見解，有助於縮小宇宙再電離的開始和時間線範圍。
· 神經科學·
首張人類大腦線粒體圖譜公佈
線粒體是細胞的能量工廠。據《自然》新聞（Nature news）訊息，近期科學家創建出了首張揭示人類大腦線粒體的圖譜，研究於3月26日發表在《自然》雜誌上。研究人員將一片來自一名54歲因心臟病去世的捐贈者的冷凍人腦組織切分成703個體積為3×3×3mm的立方體——這也是神經影像學標準解析度下的最小單元。隨後他們使用生物化學和分子技術測定了703份樣本中的線粒體密度。除此之外，他們開發了一個模型，並透過給模型輸入腦成像和腦-立方體資料，生成了大腦線粒體分佈與特異性的全腦圖譜——線粒體表型圖譜MitoBrainMap。為驗證模型，他們將其應用於冷凍腦切片的其他樣本，結果發現該模型能準確預測樣本中的線粒體組成。
研究結果顯示，大腦不同區域的線粒體型別和密度都存在差異。比如，大腦灰質（主要由神經元細胞體聚集形成的結構）的線粒體數量比白質（主要由神經元傳遞資訊的軸突構成）多50%以上。灰質中線粒體的產能效率更高，尤其是在大腦皮層中的線粒體。此外，演化上更古老的腦區的線粒體密度會低於較新的腦區。已有很多研究顯示，大腦中線粒體缺陷與神經精神疾病和神經退行性疾病有關，這項研究將能極大促進這些方向的研究。該研究團隊計劃進一步繪製500個人類大腦中9個區域的圖譜，以對比不同個體之間大腦線粒體的差異。(《自然》新聞)
撰寫：時小舟、不周、clefable
編輯：clefable
封面圖來源：Pixabay