科學界首次支持合理編輯生殖細胞；活體瘧原蟲作為瘧疾疫苗

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撰文 | 馮梟、黃華、惠家明

責編 | 葉水送

No. 1 科學界首次支持合理編輯生殖細胞

近日，由美國科學院和美國醫學院任命的一個國際專家委員會發布了一份報告：Human Genome Editing: Science, Ethics, and Governance。該委員會評估了圍繞人類基因編輯的科學、倫理和監管問題，指出應允許用於疾病和殘疾的預防或治療的涉及體細胞基因編輯的臨床應用，但不能影響後代；應允許科學家們在嚴格的監管下，利用成熟的基因編輯技術，對人類的精子、卵子或早期胚胎進行編輯，消除鐮狀細胞貧血、囊性纖維化等重大遺傳疾病的影響；但目前不應允許利用基因編輯技術增強人類的特徵和能力，如身高、力量、智力等。該報告同時強調人類基因編輯研究與應用應當遵循造福人類、保證透明、小心謹慎、科學負責、以人為本、公正公平和國際合作這些原則。

文章及圖片來自：https://nam.edu/with-stringent-oversight-heritable-germline-editing-clinical-trials-could-one-day-be-permitted-for-serious-conditions-non-heritable-clinical-trials-should-be-limited-to-treating-or-preventing-diseas/

No. 2 中國科學家發現懷孕恐頭龍化石

關於恐龍的研究往往會引起大眾的關注，那麼另一種初龍型動物——恐頭龍，大家是否聽說過呢？最近，國際學術期刊Nature Communications發文指出，中國科學家從雲南出土、距今2.45億年的化石中發現懷孕的恐頭龍化石，首次證明初龍型動物存在胎生。這一化石是9年前張啟躍研究員及其團隊在雲南羅平國家地質公園發現採集並進行整體修理的。而劉俊副教授發現母體恐頭龍化石完全包裹著一隻小恐頭龍，小恐頭龍的軀幹整體指向母體的前方，通過推理分析，研究人員排除了吞食捕獵和化石重疊的可能。很快研究人員又發現了新的線索，小恐頭龍的骨骼已經長成，而該化石中及周邊均未檢測到鈣質的蛋殼成分。考慮到恐頭龍脖子很長，又生存在海洋中的，難以上岸築巢孵化，故此，研究人員認定恐頭龍以胎生的方式進行生殖，而這一發現也重塑了學界對爬行動物生殖方式演化的理解。

文章及圖片來自：https://www.sciencenews.org/article/fossil-shows-ancient-reptile-gave-live-birth

No. 3 使用活體瘧原蟲作為瘧疾疫苗

瘧疾困擾了全世界眾多國家，瘧疾疫苗卻遲遲沒有到位。目前為止，人類研發的瘧疾疫苗在實際應用中大多表現平平，其使人產生抗體的手段也比較傳統：將致病能力削弱或無致病能力的病原體注射入人體內，以等待人體自身免疫體統製造出相應的抗體。近期，德國圖賓根大學等機構的研究人員反其道而行之，嘗試為志願者直接注射有致病能力的活體瘧原蟲，且持續口服氯喹（抗瘧藥物）。在隨後的測試中，9名接種了此種疫苗的志願者都獲得了抵抗瘧疾病的免疫力，效果十分顯著。儘管此種疫苗看似有風險，且處於實驗階段，但是在未來，使用活體瘧原蟲作為疫苗，可能是對抗瘧疾病不可或缺的手段。

文章鏈接：http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature21060.html

圖片鏈接：http://www.sciencemag.org/news/2017/02/injecting-live-malaria-parasites-people-safely-immunizes-them-disease

No.4 海草床可清除海水中致病細菌

海草床是廣佈於世界各地海岸線上的重要生態系統，為眾多海洋生物提供了棲居之所，也有著出色的固碳、儲碳能力。最近，科研人員發現海草床還有另一大功效：清除海水中多種致病細菌。研究者發現，在海草床環境中，海水所含的腸球菌等致病細菌數量可下降至少50%。在長有海草的珊瑚礁中，相應細菌的含量也會下降50%以上。據稱，這可能是因為海草床在進行光合作用，製造氧氣時會抑制部分細菌生長，而在海草床中生存的濾食性動物也可以過濾海水，消滅病原體。

文章及圖片來自：http://science.sciencemag.org/content/355/6326/731

No. 5 臉部識別系統助力狐猴個體鑒別

人臉識別受到廣泛關注，也是目前的熱點話題。那麼動物面部識別的研究又如何呢？近日，開放獲取期刊BMC Zoology發文稱，由狐猴生物學家和計算機科學家組成的研究團隊基於人類面部識別方法，改良和開發了能夠鑒別狐猴個體的半自動化系統——LemurFaceID。在本次研究中，研究人員摒棄傳統狐猴鑒別方法，利用包含80隻紅腹狐猴個體的462張圖片數據集和包含其他種類狐猴個體的190張圖片數據集，改良並測試了用於狐猴面部的人臉識別技術，開發全新的系統。同時，使用新開發的系統，對馬達加斯加地區的100多種狐猴物種進行鑒別。結果表明，在給出兩張個體面部圖片情況下，LemurFaceID能夠正確辨認，準確率高達98.7%，這表明面部識別能夠有效地鑒別狐猴個體。這意味著LemurFaceID系統的面部識別方法在其他物種中也有廣闊的利用空間。

No. 6 谷歌提出新演算法，利用神經網路消滅低解析度馬賽克

很多時候，馬賽克是一件令人討厭的事情，科研人員也一直致力於尋找消滅馬賽克的方法。近日，Google Brain 的科學家提出了一個新的「像素遞歸超解析度模型」，利用神經網路來將低解析度的圖片合成出逼真的細節並提高其解析度。由於一張低解析度的圖像可以對應多種可能的高解析度圖像，這一新演算法使用一個基於對高解析度圖像像素的統計所得到的合適建模來表示一個多模態條件分布（multimodal conditional distribution），而不是常見的獨立於像素的條件模型。論文使用了一種 PixelCNN 架構來定義在自然圖像上的強優先，同時使用了一個深度調節卷積網路來聯合優化這個強優先。初步評估表明，論文提出的方法得到的結果比強 L2 回歸基線更逼近真實的照片。

文章及圖片來自：https://arxiv.org/abs/1702.00783

No. 7 科研人員嘗試使用電子自旋代替電荷流動來傳遞信息

現代計算機技術的基礎之一是半導體中的電荷傳輸。隨著計算設備和晶元的日益小型化，半導體組件也越來越小，並且即將達到其極限。一種潛在的替代方法是利用電子自旋，因為這不僅包含電量信息，還包含自旋-角動量信息。近日，日本京都大學和德國慕尼黑技術大學的科研人員，成功地展示了在室溫下的一個新型材料系統上的自旋信息傳遞。他們展現了偏鋁酸鈉和鈦酸鍶兩種材料的邊界層中的電子自旋的產生、信息傳遞和檢測。基於此項研究，科研人員正在進一步探索使用這種材料實現的電子自旋元件能具有何種新的功能和特性。

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