4月18日外媒科學網站摘要：AI模型能追蹤轉移性癌症的源頭
4月18日（星期四）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
中國科學家開發了一種AI模型，能追蹤轉移性癌症的源頭
隱匿性癌症在擴散到遠處器官之前往往難以被發現。治療轉移性癌症需要確定其起源部位。在所有腫瘤中，約有5%的原發部位難以確定，這類患者的預後通常較差。
當前，診斷轉移性癌症的一種方法是通過分析體內液體樣本中的腫瘤細胞。臨牀醫生通過觀察這些細胞的顯微鏡圖像，來判斷它們與哪種癌症細胞相似，比如說，遷移到肺部的乳腺癌細胞，其形態仍然與乳腺癌細胞類似。
來自天津醫科大學的結直腸癌外科醫生田斐及其團隊開發了一個人工智能模型，該模型應用深度學習算法分析這些圖像，預測癌症的起源。他們的研究成果已於4月16日發表在《自然醫學》（ Nature Medicine）雜誌上。
研究團隊用來自2.1萬名已知腫瘤起源的患者的腹部或肺部液體中的約3萬張細胞圖像訓練了這一AI模型。接着，他們在2.7萬張圖像上測試了該模型的性能，發現其能以約83%的準確率預測腫瘤的起源，而且在模型的前三個預測中包含正確腫瘤起源的概率高達99%。
經過對大約500張圖片的測試，結果顯示這個模型在預測腫瘤起源的能力上超過了人類病理學家，這在統計上具有顯著意義。
《科學時報》網站（www.sciencetimes.com）
1、美國科學家探索頁岩中黃鐵礦作爲鋰的潛在來源
隨着技術革命和新型可再生能源的興起，對鋰的需求日益增加。面對這一需求挑戰，美國西弗吉尼亞大學的研究人員探討了過往的工業殘留物，如鑽井剩餘物或礦山尾礦，是否可作爲額外的鋰源，而不產生新的廢物。他們的研究發現，常被忽視的黃鐵礦中可能含有豐富的鋰。
因金屬光澤和淡黃銅黃色的色調，黃鐵礦看起來與黃金相似，因此有“愚人金”的綽號。
這項研究結果將在2024年4月14日至19日的歐洲地球科學聯盟（EGU）大會上發佈，並已發表在《自然合成》（Nature Synthesis）雜誌的文章《富有機質頁岩中黃鐵礦可能富集鋰》（Potential lithium enrichment in pyrites from organic-rich shales）中。
研究聚焦於美國阿巴拉契亞盆地中泥盆紀時期的15個沉積岩樣本。在這些頁岩樣本中，研究人員發現黃鐵礦中含有大量鋰。
這項研究揭示了富含有機物的頁岩與黃鐵礦間可能存在的高鋰回收潛力，但是否可將此發現推廣到其他區域，目前尚不明確。
2、研究發現微塑料可能從腸道逃逸到肝、腎、腦
一項針對老鼠的新研究發現，微塑料可以從腸道逃逸並滲透到身體的重要器官中，對健康構成潛在威脅。
微塑料是指長度不超過5毫米的塑料顆粒。這些普遍存在的顆粒含有的化學物質可能破壞人體的自然激素釋放，增加患某些癌症和生殖系統疾病的風險。此外，它們的表面可能攜帶有害物質，如重金屬。
早期研究顯示，微塑料可能影響腸道微生物的平衡。最新的研究發現，這些顆粒不僅限於消化系統。
研究中，科學家讓一組小鼠飲用含有微塑料的水，其濃度與人類日常接觸的相當。四周後，研究人員觀察到微塑料不僅存在於老鼠的腸道，還似乎滲透到了它們的腎臟、肝臟甚至大腦。
研究表明，微塑料在特定組織中被吸收後可能穿透腸道屏障並遷移到其他組織。此外，有證據顯示這些顆粒改變了受影響器官的代謝活動。
這一發現尤其令人擔憂，因爲在短短四周內就觀察到了明顯的影響。如果考慮到人類從出生到成年的持續暴露，微塑料的影響可能更爲深遠。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、全球變暖與極端寒冷事件的悖論：未來極端天氣恐將加劇
儘管全球氣溫持續上升，極端寒冷事件仍頻發，使得地球氣候的未來充滿不確定性和擔憂。暖北極－冷大陸（Warm Arctic-Cold Continent，WACC）現象便是這種矛盾的體現。在此現象中，北極區域的溫暖導致海冰減少，並觸發特定中緯度地區的冷風現象。
北極的快速變暖標誌着全球氣候正在發生變化。然而，隨着全球變暖和北極溫度的持續升高，未來幾十年內WACC事件的走向仍不明朗。
爲了解決這一問題，韓國光州科學技術院的研究小組最近就WACC事件的動態和演變進行了調查。
他們使用來自CESM-LE計劃（Community Earth System Model Large Ensemble Project）的氣候數據進行模擬，預測了1920年到2100年間東亞和北美地區WACC事件的發展軌跡。
研究成果已發表在2024年3月11日的《美國氣候與大氣科學》（Climate and Atmospheric Scienceon）雜誌上。
研究人員表示：“WACC模式對冬季氣候產生了重大影響，但我們目前所見僅是劇變的開始。”研究小組發現，儘管全球變暖，但直到本世紀20年代，WACC事件仍在不斷加劇。
2、研究人員揭示人類DNA修復新機制：或助力癌症和早衰治療
加拿大多倫多大學（University of Toronto）的研究人員近期發現了一種新的DNA修復機制，這一發現有望爲理解人類細胞如何保持健康提供新視角，並可能開啓治療癌症和早衰的新途徑。
這項成果發表於《自然結構與分子生物學》（Nature Structural and Molecular Biology）雜誌，併爲一些現有化療藥物的作用機制提供瞭解釋。
研究人員指出：“我們的研究揭示了人類細胞中DNA雙鏈斷裂的修復和核膜的連接，將先前在其他生物體上的發現延伸到了人類DNA修復中，這對科學的快速進展大有裨益。”
研究發現，當人類細胞核中的DNA受損時，會在覈周圍的細胞質中形成一個特定的微管細絲網絡，進而推動核膜。這些微管細絲通過形成的管狀結構進入細胞核，有效抓取大部分雙鏈斷裂。
進一步研究詳細解析了此過程，其中DNA損傷反應激酶和微管蛋白乙酰轉移酶是關鍵的調節因子，它們促進了微管的形成。
這些酶在微管細絲的特定部位留下化學標記，從而使微管細絲吸收微動蛋白並推動核膜，促使修復蛋白複合體將核膜推至細胞核深處，爲DNA斷裂搭建橋樑。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、量子拉伸揭開彈性顯示器的未來
韓國基礎科學研究所納米顆粒研究中心（CNR-IBS）的研究團隊在可拉伸顯示技術領域取得了突破，成功開發出了內在可拉伸的量子點發光二極管（QLED）。
在快速發展的顯示技術領域中，創造可內在拉伸的顯示器一直是研究的熱點。然而，量子點（QDs）作爲0-D無機納米粒子，其本身並不具備可拉伸性質。雖然已嘗試將量子點嵌入彈性材料中，製造出既發光又具彈性的複合材料，但這種方法面臨着彈性體的絕緣特性這一重大障礙，這會阻礙電子和空穴高效注入量子點，進而降低器件的電致發光效率。
爲此，IBS研究人員採用創新方法，通過在複合材料中加入第三種材料來增強載流子向量子點的傳遞，使用p型半導體聚合物TFB提升器件的可拉伸性及孔注射效率。此外，添加TFB還優化了電子和空穴的注入平衡。
這項研究不僅展示了量子點在可拉伸顯示器應用中的顯著性能，也爲進一步提升器件性能指明瞭方向。
2、新技術突破心臟移植時間限制，延長心臟保存期至24小時以上
美國密歇根大學的研究團隊成功採用名爲NEHP的技術，將心臟保存時間延長至超過24小時，這一進展有望擴大心臟移植的時間窗口並提高供體心臟的利用率。
自第一例人對人的心臟移植手術實施以來已逾半個世紀，全球每年進行的心臟移植手術數量超過5000例。然而，這一數字遠遠不能滿足需求，因爲隨時都可能有多達5萬人需要心臟移植供體心臟短缺部分原因是一旦從已故供者體內取出，其可用於移植的時間非常有限。
目前保存供體心臟的“黃金標準”是冷靜態儲存（CSS），即在移植前將心臟保存在冰上。通常情況下，CSS的有效持續時間不超過6小時。雖然有時可以達到12小時，但這需要對接受者進行體外膜氧合（ECMO）等機械生命支持數日。因此，無需ECMO支持便能將保存時間延長至超過6小時，將是一項重大的醫學進展。
這項研究成果發表在《心血管醫學前沿》（Frontiers in Cardiovascular Medicine）雜誌上。（劉春）