4月18日外媒科学网站摘要：AI模型能追踪转移性癌症的源头

4月18日（星期四）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：
《自然》网站（www.nature.com）
中国科学家开发了一种AI模型，能追踪转移性癌症的源头
隐匿性癌症在扩散到远处器官之前往往难以被发现。治疗转移性癌症需要确定其起源部位。在所有肿瘤中，约有5%的原发部位难以确定，这类患者的预后通常较差。
当前，诊断转移性癌症的一种方法是通过分析体内液体样本中的肿瘤细胞。临床医生通过观察这些细胞的显微镜图像，来判断它们与哪种癌症细胞相似，比如说，迁移到肺部的乳腺癌细胞，其形态仍然与乳腺癌细胞类似。
来自天津医科大学的结直肠癌外科医生田斐及其团队开发了一个人工智能模型，该模型应用深度学习算法分析这些图像，预测癌症的起源。他们的研究成果已于4月16日发表在《自然医学》（ Nature Medicine）杂志上。
研究团队用来自2.1万名已知肿瘤起源的患者的腹部或肺部液体中的约3万张细胞图像训练了这一AI模型。接着，他们在2.7万张图像上测试了该模型的性能，发现其能以约83%的准确率预测肿瘤的起源，而且在模型的前三个预测中包含正确肿瘤起源的概率高达99%。
经过对大约500张图片的测试，结果显示这个模型在预测肿瘤起源的能力上超过了人类病理学家，这在统计上具有显著意义。
《科学时报》网站（www.sciencetimes.com）
1、美国科学家探索页岩中黄铁矿作为锂的潜在来源
随着技术革命和新型可再生能源的兴起，对锂的需求日益增加。面对这一需求挑战，美国西弗吉尼亚大学的研究人员探讨了过往的工业残留物，如钻井剩余物或矿山尾矿，是否可作为额外的锂源，而不产生新的废物。他们的研究发现，常被忽视的黄铁矿中可能含有丰富的锂。
因金属光泽和淡黄铜黄色的色调，黄铁矿看起来与黄金相似，因此有“愚人金”的绰号。
这项研究结果将在2024年4月14日至19日的欧洲地球科学联盟（EGU）大会上发布，并已发表在《自然合成》（Nature Synthesis）杂志的文章《富有机质页岩中黄铁矿可能富集锂》（Potential lithium enrichment in pyrites from organic-rich shales）中。
研究聚焦于美国阿巴拉契亚盆地中泥盆纪时期的15个沉积岩样本。在这些页岩样本中，研究人员发现黄铁矿中含有大量锂。
这项研究揭示了富含有机物的页岩与黄铁矿间可能存在的高锂回收潜力，但是否可将此发现推广到其他区域，目前尚不明确。
2、研究发现微塑料可能从肠道逃逸到肝、肾、脑
一项针对老鼠的新研究发现，微塑料可以从肠道逃逸并渗透到身体的重要器官中，对健康构成潜在威胁。
微塑料是指长度不超过5毫米的塑料颗粒。这些普遍存在的颗粒含有的化学物质可能破坏人体的自然激素释放，增加患某些癌症和生殖系统疾病的风险。此外，它们的表面可能携带有害物质，如重金属。
早期研究显示，微塑料可能影响肠道微生物的平衡。最新的研究发现，这些颗粒不仅限于消化系统。
研究中，科学家让一组小鼠饮用含有微塑料的水，其浓度与人类日常接触的相当。四周后，研究人员观察到微塑料不仅存在于老鼠的肠道，还似乎渗透到了它们的肾脏、肝脏甚至大脑。
研究表明，微塑料在特定组织中被吸收后可能穿透肠道屏障并迁移到其他组织。此外，有证据显示这些颗粒改变了受影响器官的代谢活动。
这一发现尤其令人担忧，因为在短短四周内就观察到了明显的影响。如果考虑到人类从出生到成年的持续暴露，微塑料的影响可能更为深远。
《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）
1、全球变暖与极端寒冷事件的悖论：未来极端天气恐将加剧
尽管全球气温持续上升，极端寒冷事件仍频发，使得地球气候的未来充满不确定性和担忧。暖北极－冷大陆（Warm Arctic-Cold Continent，WACC）现象便是这种矛盾的体现。在此现象中，北极区域的温暖导致海冰减少，并触发特定中纬度地区的冷风现象。
北极的快速变暖标志着全球气候正在发生变化。然而，随着全球变暖和北极温度的持续升高，未来几十年内WACC事件的走向仍不明朗。
为了解决这一问题，韩国光州科学技术院的研究小组最近就WACC事件的动态和演变进行了调查。
他们使用来自CESM-LE计划（Community Earth System Model Large Ensemble Project）的气候数据进行模拟，预测了1920年到2100年间东亚和北美地区WACC事件的发展轨迹。
研究成果已发表在2024年3月11日的《美国气候与大气科学》（Climate and Atmospheric Scienceon）杂志上。
研究人员表示：“WACC模式对冬季气候产生了重大影响，但我们目前所见仅是剧变的开始。”研究小组发现，尽管全球变暖，但直到本世纪20年代，WACC事件仍在不断加剧。
2、研究人员揭示人类DNA修复新机制：或助力癌症和早衰治疗
加拿大多伦多大学（University of Toronto）的研究人员近期发现了一种新的DNA修复机制，这一发现有望为理解人类细胞如何保持健康提供新视角，并可能开启治疗癌症和早衰的新途径。
这项成果发表于《自然结构与分子生物学》（Nature Structural and Molecular Biology）杂志，并为一些现有化疗药物的作用机制提供了解释。
研究人员指出：“我们的研究揭示了人类细胞中DNA双链断裂的修复和核膜的连接，将先前在其他生物体上的发现延伸到了人类DNA修复中，这对科学的快速进展大有裨益。”
研究发现，当人类细胞核中的DNA受损时，会在核周围的细胞质中形成一个特定的微管细丝网络，进而推动核膜。这些微管细丝通过形成的管状结构进入细胞核，有效抓取大部分双链断裂。
进一步研究详细解析了此过程，其中DNA损伤反应激酶和微管蛋白乙酰转移酶是关键的调节因子，它们促进了微管的形成。
这些酶在微管细丝的特定部位留下化学标记，从而使微管细丝吸收微动蛋白并推动核膜，促使修复蛋白复合体将核膜推至细胞核深处，为DNA断裂搭建桥梁。
《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）
1、量子拉伸揭开弹性显示器的未来
韩国基础科学研究所纳米颗粒研究中心（CNR-IBS）的研究团队在可拉伸显示技术领域取得了突破，成功开发出了内在可拉伸的量子点发光二极管（QLED）。
在快速发展的显示技术领域中，创造可内在拉伸的显示器一直是研究的热点。然而，量子点（QDs）作为0-D无机纳米粒子，其本身并不具备可拉伸性质。虽然已尝试将量子点嵌入弹性材料中，制造出既发光又具弹性的复合材料，但这种方法面临着弹性体的绝缘特性这一重大障碍，这会阻碍电子和空穴高效注入量子点，进而降低器件的电致发光效率。
为此，IBS研究人员采用创新方法，通过在复合材料中加入第三种材料来增强载流子向量子点的传递，使用p型半导体聚合物TFB提升器件的可拉伸性及孔注射效率。此外，添加TFB还优化了电子和空穴的注入平衡。
这项研究不仅展示了量子点在可拉伸显示器应用中的显著性能，也为进一步提升器件性能指明了方向。
2、新技术突破心脏移植时间限制，延长心脏保存期至24小时以上
美国密歇根大学的研究团队成功采用名为NEHP的技术，将心脏保存时间延长至超过24小时，这一进展有望扩大心脏移植的时间窗口并提高供体心脏的利用率。
自第一例人对人的心脏移植手术实施以来已逾半个世纪，全球每年进行的心脏移植手术数量超过5000例。然而，这一数字远远不能满足需求，因为随时都可能有多达5万人需要心脏移植供体心脏短缺部分原因是一旦从已故供者体内取出，其可用于移植的时间非常有限。
目前保存供体心脏的“黄金标准”是冷静态储存（CSS），即在移植前将心脏保存在冰上。通常情况下，CSS的有效持续时间不超过6小时。虽然有时可以达到12小时，但这需要对接受者进行体外膜氧合（ECMO）等机械生命支持数日。因此，无需ECMO支持便能将保存时间延长至超过6小时，将是一项重大的医学进展。
这项研究成果发表在《心血管医学前沿》（Frontiers in Cardiovascular Medicine）杂志上。（刘春）