盘点
5/10-5/16 改变未来的前沿科技
全文共2523字，阅读约5分钟
1
脑机接口重大突破：
“意念”打字速度大幅提升！
👍
5月12日，Nature 以封面文章形式报道了一项脑机接口的突破性进展——美国斯坦福大学团队通过侵入式脑机接口技术，可让瘫痪患者用“意念”每分钟打出90个字符，是之前类似设备记录的两倍多，几乎与普通人用手机打字的速度媲美，并且书写准确率超99%。团队发现，用“意念”书写字符相比移动光标选取字符，AI解码并生成单词的速度更快。于是，他们通过植入大脑的电极测量瘫痪患者想象握笔书写各个字母时的神经元活动，然后利用RNN深度学习模型对其模式进行分析，从而根据神经元活动预测患者想要书写的字母，提高输出速度。
打字速度大幅提升的另一原因在于训练数据质量颇高。由于很少有使用者愿意长时间想象自己在打字，所以用于训练AI的数据很少，但研究者利用神经活动模式生成人造语句对AI进行训练，并在神经活动模式中引入人工变异性来模拟人脑的自然变化，以拓展数据集。这些方法大大提高了RNN神经网络的性能，打字准确性达到94.1%（纳入预测语言模型后达到99.1%）。
相比身体健全的人用智能手机每分钟打出23个单词，患者每分钟大约能生成18个单词，已经可以实现正常速度交流。接下来，研究者将继续训练算法，更精确地区分写法相似的字母（比如v和u），并写出包括大写字母和数字在内的更多字符。未来团队还希望整合语音解码系统，为患者提供更多交流方式。

小WE姐：还有一点很赞的是，团队已经免费开放数据集，这将加速脑机接口领域的技术发展。
论文 👉
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03506-2
2
天问一号成功着陆火星
✌
5月15日，“天问一号”的着陆巡视器成功降落在火星乌托邦平原南部，我国成为继美国之后第二个成功着陆火星的国家。几天后着陆平台将释放“祝融号”火星车，如果一切顺利，我国将成为第一个一次性完成“绕、落、巡”三大任务的国家。火星车携带了6种科学仪器：
  • 导航与地形相机，将拍摄地形地貌，帮助导航；
  • 多光谱相机和火星表面成分探测仪，将探测和分析火星表面的岩石类型、矿物成分；
  • 火星车磁强计，将探测火星表面的磁场强度；
  • 次表层雷达，将探测火星地下浅表层结构，例如风化层厚度、地下浅层结构、水冰分布等；
  • 火星气象站，将观测火星气象状况，积累数据。
“祝融号”火星车的设计寿命是3个火星月（约92个地球日），不过根据月球车的经验，它可能会为我们服务更长时间。期待几天后顺利开工！
3
旅行者1号听到了
星际空间的“低吟浅唱”
💫
“旅行者1号”于2012年8月进入星际空间，现在已经成为距离地球最远的探测器。5月10日，Nature Astronomy 上发表的一篇论文显示，在星际介质中穿行的“旅行者1号”听到了一种微弱而持续的神秘嗡嗡声。星际介质指的是恒星之间高度分散的气体和尘埃，大部分处于电离或带电状态，被称为等离子体。来自银河系、超新星或太阳爆发产生的波相互碰撞，会让等离子体产生振动，发出特定频率，揭示星际介质的密度。旅行者1号曾在2012年和2013年探测到两次这种频率（如下视频），但这种信号过于偶然，无法带来更多关于星际介质密度的数据。
美国康奈尔大学团队仔细研究旅行者1号的过往数据，发现了一种不同于以往的、虽然微弱但从2017年以来就一直持续存在的信号。这种信号的频率带宽很窄，应该是来自于星际气体本身而非太阳影响所产生的信号。研究人员对此十分惊喜，因为这意味着并不需要等待太阳造成的偶然事件才能测量星际里的等离子体，这些持续的数据将帮助我们更深入地了解太阳系边界的物质及密度，星际介质间的相互作用，甚至包括恒星形成等更基本的问题。
网友：其实是外星人打呼噜的声音 
论文 👉
http://dx.doi.org/10.1038/s41550-021-01363-7
4
素食好还是肉食好？
😋
最近在欧洲肥胖大会（ECO）上公布的一项研究称，英国格拉斯哥大学团队对超17万名37-73岁的健康受试者数据进行分析，发现总体来说，素食者的生物标志物比肉食者更健康。素食者10种有害的生物标志物水平更低，包括总胆固醇；低密度脂蛋白胆固醇（“坏胆固醇”）；载脂蛋白A和载脂蛋白B（与心血管疾病风险有关）；谷氨酰转移酶和丙氨酸氨基转移酶（水平偏高意味着炎症或肝细胞损伤）；胰岛素样生长因子（可促进癌细胞生长和增殖的激素）；尿酸盐；总蛋白；以及肌酐（肾功能恶化标志）。不过，素食者有3种有益生物标志物水平也更低，包括高密度脂蛋白胆固醇（“好胆固醇”）；维生素D和钙（与骨骼和关节健康有关）。另外，素食者还有2种有害生物标志物水平显著升高，包括甘油三酯（心血管疾病风险增加）和胱抑素-C（暗示肾脏状况较差）。
小WE姐：不过此前也有研究发现，素食影响骨骼健康，中风风险也比非素食者高20％。另外，约20%的素食者严重缺乏维生素B12，而这是神经系统不可或缺的维生素。
报道 👉
https://easo.org/vegetarians-have-healthier-biomarker-profiles-than-meat-eaters/
5
新冠疫苗两针混打安全吗？
👇
5月12日，《柳叶刀》发表了英国大型随机试验数据，对混合接种阿斯利康新冠疫苗和辉瑞/BioNTech新冠疫苗的安全性进行了评估。研究共纳入830名50岁及以上的受试者，结果发现，相比接种两针同款疫苗，混合接种在第二剂后引起了更明显的全身反应，包括发热、发冷、疲劳、头痛、关节痛、不适和肌肉酸痛。不过，这些不良反应并不严重，症状持续时间也不长，没有接种者因此住院。接种者服用对乙酰氨基酚有助于缓解这些症状。在接下来的几个月里，研究者将进一步研究混合接种对免疫反应的影响。
论文 👉
https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)01115-6
6
从2000年前的8坨人类便便中，
科学家发现了什么？
👀
5月12日，Nature 发表的一项对北美古代粪便遗传学分析显示，人类肠道微生物组在过去2000中发生了显著变化。这些变化反应了工业化前饮食和现代饮食之间的差异，以及抗生素耐药基因的增加，或有助于解释为什么现代人患上肥胖、1型糖尿病等疾病的可能性越来越高。美国佳斯林糖尿病中心和哈佛医学院的研究人员选择了8例在美国西南部和墨西哥洞穴发现的古代人类粪便（距今1000-2000年左右），并分析了近800份现代人类粪便进行对比。他们从古粪便中重建了181个来自古代人类肠道的微生物基因组，结果发现其中多达39%可能是现代人肠道中没有的。古代粪便中含有大量与淀粉代谢有关的基因，研究人员猜测这或许是因为古人摄入的复合碳水化合物比现代工业化人群更多。另外，现代粪便样本中还含有更多的抗生素耐药基因。相比工业化地区的人群，非工业化地区的现代人与古人的肠道微生物组更为相似。此前研究表明，多种慢性疾病发病率增加与肠道微生物多样性较低有关，有关肠道微生物演变的新洞见将帮助我们进一步理解微生物如何影响健康。
论文 👉
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03532-0
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