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撰文 | 姚湧 小學森 廬州月
責編 | 既來知
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和GPT-4打辯論賽，人類輸了
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半胱氨酸限制：瘋狂掉秤新策略
以ChatGPT為代表的大語言模型（large language models，LLMs）給人們的工作和生活帶來諸多便捷，提供了很多有用的資訊。但相比於人類，大語言模型的說服力是否佔優呢？近日，瑞士聯邦理工學院（洛桑）Francesco Salvi團隊進行了一項有趣的實驗，讓900名美國人與另一個真實的人或OpenAI的GPT-4進行10分鐘的線上辯論。辯論話題設定為一個社會政治問題，比如學生是否應該穿校服，化石燃料是否應該被禁止，或者人工智慧是否對社會有益等。辯論之前，參與者須完成一項關於他們的年齡、性別、種族、教育水平、就業狀況和政治派別的調查。結果顯示，當辯論者——無論是人類還是人工智慧——都無法獲得對手的背景資訊時，GPT-4和人類的辯論說服力不分伯仲。但是，如果在辯論之前獲得對手的背景資訊，GPT-4在64%的情況下顯示出比人類更高的說服力。也就是說，GPT-4會根據對方的資訊修正辯論策略。相關論文於5月19日發表在《自然·人類行為》（Nature Human Behaviour）雜誌。
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https://doi.org/10.1038/s41562-025-02194-6
大約40%的美國人和全球六分之一的人患有肥胖症，並且這一比例仍在上升。對抗肥胖的策略也是層出不窮，其中就包括氨基酸限制。近日，紐約大學醫學院Dan R. Littman團隊透過小鼠實驗發現，與必需氨基酸限制相比，半胱氨酸限制的減重效果更為明顯，一週可減重30%，但很容易反彈。半胱氨酸缺乏激活了綜合應激反應和氧化應激反應，最終提高“厭食因子”GDF15和促能量消耗因子FGF21的表達。此外，半胱氨酸缺乏還會引起組織輔酶A（CoA）水平降低，導致線粒體功能和代謝水平下降，無氧糖酵解水平升高和三羧酸迴圈不暢，丙酮酸、乳清酸、檸檬酸、α-酮戊二酸、富氮化合物和氨基酸持續從尿液排出。上述發現為解決一系列代謝性疾病和日益嚴重的肥胖危機提供了潛在的干預策略。相關論文於5月21日發表在《自然》（Nature）雜誌。
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https://doi.org/10.1038/s41586-025-08996-y
細顆粒物（PM2.5）是導致人類死亡的主要環境誘因。乾旱會透過將電力生產轉移到火力發電廠，使依賴水電的地區的空氣質量惡化。近日，美國佐治亞州立大學風險科學學院Mathilda Eriksson團隊對拉丁美洲和加勒比地區乾旱所導致的過量PM2.5進行了量化。據統計，該地區有超過4.43億人居住在距離火力發電廠50公里的範圍內。透過分析20年的記錄資料，該團隊發現，水電流域的徑流異常所導致的水文乾旱使該地區的PM2.5水平平均增加0.83μg m-3。模型分析顯示，這種過量的PM2.5每年可導致多達10000人過早死亡。該團隊的綜合評估結果提示，如果沒有有針對性的干預措施，這種由乾旱所造成的健康負擔將在未來四十年持續存在。相關論文於5月22日發表在《自然·通訊》（Nature Communications）雜誌。
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https://www.nature.com/articles/s41467-025-60090-z
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光是生物認識世界和理解世界的重要介質。但是，哺乳動物只能將電磁波譜的一小部分感知為可見光，通常在400-700 nm範圍內，這主要是受視網膜感光細胞中的感光蛋白（Opsin）的物化性質所限。此外，感光波譜缺陷會引起色弱、色盲等視覺疾病。近日，由中國科學技術大學生命科學與醫學部薛天/馬玉乾領銜的聯合團隊研發出一種近紅外光上轉換隱形眼鏡（Upconversion Contact Lenses，UCLs）。測試結果顯示，UCLs能使小鼠感知到近紅外光，正確分辨不同時間頻率和不同方位的近紅外光資訊。臨床試驗結果表明，佩戴UCLs的視力和色覺正常的志願者不僅可以看到一定光強範圍的近紅外光，還能準確識別近紅外光的時間編碼資訊。該研究不僅拓展了人類視覺極限，還為治療色弱等視覺疾病指明瞭新方向。相關論文於5月22日發表在《細胞》（Cell）雜誌。
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https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00454-4
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因為可能孕育生命，木星的衛星歐羅巴是美國太空探索的優先目標之一。在過去十年中，科學家描繪出一種收集和分析生命跡象樣本的著陸任務概念，但在實際操作上仍困難重重：歐羅巴的表面環境尚不明晰，這就要求著陸器能夠在各種表面條件下采集樣本；歐羅巴繞木星85.2小時的軌道將直接對地通訊限制42小時左右，需要著陸器具有很高的自主性；能量供給和帶電粒子輻射迫使這種取樣任務須在幾個月內完成。近日，《科學·機器人》（Science Robotics）雜誌發文講述了加州理工學院噴氣推進實驗室J. J. Bowkett團隊在開發歐羅巴著陸器取樣硬體和自主軟體方面所做的努力。該團隊利用了多個模擬和試驗場地進行開發，最終在美國阿拉斯加州馬塔努斯卡冰川上進行了實地考察，多學科協作團隊在那裡展示了具有跨越性的著陸器硬體取樣活動。
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https://doi.org/10.1126/scirobotics.adi5582
我們的生物鐘位於大腦視交叉上核（suprachiasmatic nucleus，SCN），透過SCN電活動產生晝夜節律來控制行為活動節律。研究表明，生物鐘不僅對光敏感，而且對身體活動也很敏感。近日，荷蘭萊頓大學醫學中心Johanna H. Meijer團隊發現，體外SCN神經元的電活動在白天很高，在晚上很低。該團隊又選擇一種生活在非洲蘇丹–幾內亞地區熱帶稀樹草原的晝行性齧齒動物蘇丹草鼠（Arvicanthis ansorgei）進行研究發現，身體活動（包括“體育鍛煉”）會導致蘇丹草鼠的生物鐘神經元立即啟用，SCN電活動的增加。因此，白天身體活動會增加生物鐘神經元的活性，從而增強生物鐘的輸出。相比之下，夜間活動會適得其反，破壞SCN神經元電活動的節奏，損害生物鐘功能。這一研究既表明白天進行體育活動更符合人類生命節律，也解釋了常上夜班緣何不利於健康。相關論文於5月19日發表在《美國科學院院刊》（PNAS）。
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https://doi.org/10.1073/pnas.2424545122
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