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量子纠错大突破;ChatGPT或影响80%工作;DNA揭秘贝多芬死因…|WE科学周报

作者:腾讯科学WE大会发布时间:2023-03-27

01.

量子计算实用化又进一步

02.

基因组分析揭秘贝多芬死因

德国著名作曲家、钢琴家贝多芬去世已近200年,对于他的死因一直众说纷纭。3月22日,Current Biology 上发表的一项由剑桥大学领衔的遗传学研究表明,贝多芬很可能死于肝硬化导致的肝功能衰竭及其并发的临床综合征。研究者收集了8缕不同来源的贝多芬的头发,通过DNA对比,确定其中5缕为真实样本。根据基因检测分析,研究人员发现了一些重要的肝病遗传的风险因素(具有肝硬化易感基因PNPLA3),还发现了贝多芬在临终前几个月感染乙肝病毒的证据(接近贝多芬临终时期的头发样本具有HBV亚基因组D2)。此外,贝多芬在生命的最后十年里时常饮酒。研究者推断,贝多芬极大可能死于由遗传影响、长期酗酒习惯与感染乙肝病毒的交互作用所引起的肝病,并非死于铅中毒。

论文

https://www.cell.com/current-biology/pdfExtended/S0960-9822(23)00181-1

03.

80%工作将被ChatGPT影响?

日前,OpenAI研究人员在预印本网站上提交了一篇报告,表示ChatGPT和使用该程序构建的未来应用,至少可以影响美国约19%的工作岗位所需执行的50%的任务,而80%的美国打工人至少有10%的日常工作未来将受到GPT的影响,高收入工作可能面临更大的风险。研究发现,着重依赖科学和批判性思维的工作受到ChatGPT在内的大型语言模型(LLM)的影响相对较小,而依靠编程和写作能力的工作更容易受到LLM技术的影响。受影响最大的职业包括翻译、诗人、词作者、公关人士、作家、数学家、报税员、区块链工程师、会计师和审计师,调查研究人员、校对和抄写员,以及记者。行业上,数据处理托管、出版业和证券商品合约等行业最有可能受到影响。相比之下,体力劳动较多的行业 —— 食品、林业和伐木业、社会援助和食品制造业等受到的潜在影响最小。

论文

https://doi.org/10.48550/arXiv.2303.10130

04.

除了酸甜苦咸鲜

还有碱味?

如果食物的pH值过高(即碱性强),会导致人体肌肉痉挛、恶心和麻木,或者缩短果蝇寿命。那么,动物是如何分辨强碱性食物从而趋利避害的?3月20日,Nature Metabolism 上发表的一篇论文显示,美国宾夕法尼亚大学团队以果蝇为模式生物进行研究,发现了一种能够感知碱性食物的全新味觉受体。研究者在果蝇味觉感受器神经元(GRN)中发现了一种氯离子通道,将其命名为Alkaliphile(Alka)。正常果蝇会排斥碱性食物,而上图中的果蝇缺失Alka,导致它开始吸食蓝色碱性液滴(棕色液滴才是无害的中性食物)。一般情况下,果蝇GRN细胞外的氯离子浓度低于细胞内。当细胞暴露于高pH值环境时,Alka通道开启,氯离子从胞内流向胞外,这激活了GRN,向果蝇大脑发送信号,表明食物是碱性的,提醒个体避免食用。这项研究终结了关于碱性食物是否有味道的争论,未来还需更多研究探索其他哺乳动物是否存在类似的高pH值检测器。

论文

https://www.nature.com/articles/s42255-023-00765-3

05.

可堆肥降解的生物玻璃

采砂制造玻璃会影响沙洲动物生存环境,而玻璃本身在自然界分解也需要上百万年。最近,中国科学院过程工程研究所团队在 Science Advances 上提出了一种解决方案:利用环保材料氨基酸和肽,制成可生物降解的玻璃。氨基酸和肽是生物体中丰富的生物分子,为避免其在制造玻璃过程中的高温下分解,研究人员对天然氨基酸和肽进行一系列化学修饰,最终成功形成生物分子玻璃。在紫外光到可见光(200-800nm)和近红外(800-3000nm)区域的透射光谱表明,这些玻璃表现出良好的光学性能(约90%的透射率),优于普通商业照明应用中使用的玻璃(平均80%)。

论文

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add8105

06.

盐碱地也能大丰收

中国科学家找到基因“藏粮密码”

目前全球有超过10亿公顷的盐渍化土壤尚未被有效利用,如何释放盐碱地的增产潜力,一直是国际前沿重点问题。3月24日,Science 上发表了一项重要突破:中国科学院遗传与发育生物学研究所及联合团队,历经7年攻关,以高粱为材料,发现了一个重要的耐盐碱调控基因AT1。通过操纵该基因,可在中重度盐碱地显著提升高粱、水稻、小麦、玉米和谷子等作物的产量。研究人员揭示出该基因的耐碱机制:在高盐碱环境中,AT1基因通过调控水通道蛋白的磷酸化来调节水通道蛋白的活性,并将多余的ROS(活性氧物质)排到细胞外,以降低作物的氧化应激反应。在宁夏平罗盐碱地(pH9.10,盐6‰)的实验显示,用基因剪刀“剪掉”AT1基因能使高粱全株生物量(青贮饲料用)增加近30.5%、籽粒增产20.1%;可让谷子增产19.5%;能显著提高玉米、小麦在盐碱地的存活率。另外,在吉林大安盐碱地(pH值可达到9.17),水稻可实现年增产22.4%~27.8%,表现优异。研究者估计,如果全球20%的盐碱地利用该基因,每年可增产至少2.5亿吨粮食。

论文

https://doi.org/10.1126/science.ade8416


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