2026-05-04 每日论文
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| 后增强流匹配 | George Stoica | 2026-05-01 | 流匹配（FM）通过训练一个时间相关的向量场，将样本从简单先验分布迁移至复杂数据分布。然而对于高维图像，每个训练样本仅监督单一轨迹和中间点，导致训练信号极度稀疏且方差极大。这种欠约束的监督方式可能引发流坍塌——学习到的动力学过程会记忆特定的源-目标配对，将多样化的输入映射到过度相似的输出，从而丧失泛化能力。我们提出后验增强流匹配（PAFM），这是FM的一种理论严谨的泛化形式，通过用给定中间状态和条件下有效目标补全的近似后验期望替代单目标监督。PAFM将这一难以处理的的后验分解为：(i) 假设终点下中间状态的可能性，以及(ii) 该终点在条件约束下的先验概率，并采用重要性采样方案构建多个候选目标的混合分布。我们证明PAFM在保持原始FM目标无偏估计的同时，通过聚合每个中间状态对应的多条合理延续轨迹信息，显著降低了训练过程中的梯度方差。最后，我们展示PAFM在不同模型规模（SiT-B/2和SiT-XL/2）、不同架构（SiT和MMDiT）以及类别/文本条件基准测试（ImageNet和CC12M）中，相比FM实现了最高3.4 FID50K的提升，且计算开销增量可忽略不计。代码：https://github.com/gstoica27/PAFM.git | |
| HyCOP：用于PDE可解释学习的混合组合算子 | Jinpai Zhao | 2026-05-01 | 我们提出HyCOP，这是一个模块化框架，通过以查询条件化的方式组合简单模块（平流、扩散、学习型闭合模型、边界处理）来学习参数化偏微分方程解算子。不同于学习单一映射，HyCOP学习一个关于短程序（即应用哪个模块以及持续多长时间）的策略，该策略以工况特征和状态统计量为条件。模块可以是数值子求解器或学习型组件，从而支持在任意查询时间点评估混合代理模型，无需自回归展开。在多个偏微分方程基准测试中，HyCOP生成可解释的程序，在分布外场景下相比单一神经算子实现数量级提升，并通过字典更新（例如边界替换、残差增强）支持模块化迁移。我们的理论刻画了表达能力，并给出误差分解方法，将组合误差与模块误差分离，同时可作为过程级诊断工具。 | |
| 当大语言模型停止遵循步骤：语言模型中程序执行过程的诊断研究 | Sailesh Panda | 2026-05-01 | 大型语言模型（LLMs）在推理基准测试中常表现优异，但仅凭最终答案的准确率无法判断模型是否忠实执行了提示中指定的流程。我们通过一个受控的诊断性基准测试来研究这一问题：该测试要求模型根据给定的分步算术算法和两个数值输入，返回最终计算结果。基准测试采用简单算术运算，但通过算法长度和中间变量的回溯依赖关系增加复杂度。在14个模型和55个数据集上，平均首次答案准确率从5步流程的61%下降至95步流程的20%。生成层面分析显示，失败案例常表现为答案缺失、过早输出答案、初始错误后的自我修正、执行轨迹不完整以及幻觉性额外步骤。这些发现表明，表面上的推理能力可能掩盖了忠实执行指令方面的重大缺陷。 | |
| 持久视觉记忆：在LVLMs中维持感知以支持深度生成 | Siyuan Huang | 2026-05-01 | 自回归大型视觉语言模型（LVLMs）在多模态任务中展现出卓越能力，但面临"视觉信号稀释"现象——文本历史积累会扩展注意力分配函数，导致视觉注意力随生成序列长度呈反比衰减。为解决此问题，我们提出持久视觉记忆（PVM），这是一种轻量级可学习模块，旨在确保持续按需的视觉感知。PVM作为并行分支集成于LVLMs的前馈网络（FFN）中，构建了与距离无关的检索通路，可直接提供视觉嵌入以实现精准视觉感知，从而从结构上缓解深度生成固有的信号抑制问题。在Qwen3-VL模型上的大量实验表明，PVM以可忽略的参数开销带来显著性能提升，在4B和8B两种规模下均实现一致的平均准确率增益，尤其在需要持续视觉感知的复杂推理任务中表现突出。进一步深度分析揭示，PVM能抵抗长度引发的信号衰减并加速内部预测收敛。 | |
| 让ViT说话：生成式语言-图像预训练 | Yan Fang | 2026-05-01 | 本文提出生成式语言-图像预训练（GenLIP），一种面向多模态大语言模型（MLLMs）的视觉Transformer（ViT）极简生成式预训练框架。为更好地对齐视觉编码器与LLM的自回归特性，GenLIP采用标准语言建模目标，直接通过视觉token预测语言token，无需对比批次构建或额外文本解码器。该设计具备三大优势：（1）简洁性：单一Transformer联合建模视觉与文本token；（2）可扩展性：随数据与模型规模有效扩展；（3）性能：在多种多模态基准测试中取得具有竞争力或更优的结果。基于Recap-DataComp-1B中80亿样本训练的GenLIP，尽管预训练数据量显著减少，仍能匹配或超越强基线模型。在原生宽高比的多分辨率图像上继续预训练后，GenLIP进一步提升了OCR与图表理解等细节敏感任务的性能，成为MLLM视觉编码器的坚实基础。 | |
| 编码代理能否复现计算材料科学中的发现？ | Ziyang Huang | 2026-05-01 | 大型语言模型正越来越多地被部署为自主编码代理，并在软件工程基准测试中展现出极为强劲的性能。然而，尚不清楚这种成功是否能迁移到计算科学工作流中——这类任务不仅要求强大的编码能力，还需要驾驭复杂、领域特定的流程，并在科学论断的语境中解读结果。为探究此问题，我们提出AutoMat基准，用于评估基于LLM的代理复现计算材料科学论断的能力。AutoMat提出三项相互关联的挑战：恢复未充分指定的计算流程、驾驭专业工具链，以及判定所得证据是否支持某一论断。通过与领域专家紧密合作，我们从真实材料科学论文中精选一组论断，测试编码代理能否恢复并执行支持（或反驳）这些论断所需的端到端工作流。随后，我们在多个基础模型上评估了多种代表性编码代理配置。结果表明，当前基于LLM的代理在AutoMat上的整体成功率较低，最佳配置的成功率仅为54.1%。错误分析进一步揭示，当工作流必须仅从论文文本重建时，代理表现最差，失败主因包括流程不完整、方法偏差及执行脆弱性。综合来看，这些发现使AutoMat既成为计算科学可复现性的基准，也成为诊断当前AI for Science场景中代理系统局限性的工具。 | |
| 使用验证驱动的大语言模型工作流生成统计图表 | Pavlin G. Poličar | 2026-05-01 | 从表格数据生成多样化、可读性强的统计图表对大型语言模型而言仍具挑战性，因为许多失败在渲染后才会显现，且无法仅通过数据或代码检测。现有图表数据集也极少提供完全对齐的工件，如可执行代码、数据集上下文和问答对。我们提出一种基于LLM的结构化工作流，将图表生成分解为数据集筛选、绘图提案、代码合成、渲染、验证驱动的优化、描述生成和问答对生成。通过引入渲染输出验证，该工作流解决了可视化特有的失败模式，如可读性和语义不匹配。它将图表生成视为可检查的过程而非一次性提示到代码的任务，为每个图表保留其代码、数据集上下文、描述和问答对。应用于UCI数据集后，该工作流从74个数据集生成了1,500个图表，涵盖24种图表类型，并配以30,003个问答对。我们在这些图表-问答对上评估了16个多模态大语言模型（MLLM）。结果表明，图表语法问题几乎饱和，而数值提取、比较和推理仍更具挑战性，这展示了该工作流在基于图表的诊断性多模态推理研究中的实用性。 | |
| GMGaze：基于MoE的上下文感知注视估计方法，结合CLIP与多尺度Transformer | Xinyuan Zhao | 2026-05-01 | 视线估计方法通常利用面部外观来预测人的注视方向。然而，先前研究表明，基于卷积神经网络（CNN）、Transformer和对比语言-图像预训练（CLIP）的方法存在三大挑战：图像特征的晚期融合、缺乏因子感知条件化以及不切实际的容量扩展。为解决这些问题，我们提出全局条件多尺度视线估计方法（GMGaze），该方法采用多尺度Transformer架构。具体而言，模型首先引入语义原型条件化机制，通过四个学习到的原型库（即光照、背景、头部姿态和外观）对CLIP全局图像嵌入进行调制，生成两个互补的上下文偏置全局标记。这些标记与CLIP图像块标记和CNN标记在第一层进行融合。这种早期统一融合避免了晚期合并中常见的信息损失。最后，每个标记通过稀疏混合专家模块，在不均匀增加密集参数的情况下提供条件计算容量。针对跨域适应，我们引入对抗域适应技术，并采用特征分离损失，促使两个全局标记保持去相关。在四个公开基准（MPIIFaceGaze、EYEDIAP、Gaze360和ETH-XGaze）上的实验表明，GMGaze的平均角度误差分别为2.49°、3.22°、10.16°和1.44°，在所有域内设置中均优于先前基线。在跨域评估中，该方法在两个标准迁移路径上取得了最先进（SOTA）结果。 | |
| RunAgent：基于约束引导执行的自然语言计划解析 | Arunabh Srivastava | 2026-05-01 | 人类通过执行有针对性的计划来解决问题，然而大型语言模型在结构化工作流执行方面仍不可靠。我们提出RunAgent，一个多智能体计划执行平台，该平台能够解析自然语言计划，同时通过约束和评分标准强制执行逐步执行。RunAgent通过一种包含显式控制结构（如IF、GOTO、FORALL）的智能体语言，弥合了自然语言的表达力与编程的确定性之间的鸿沟。除了基于每个步骤的具体指令对步骤输出进行语法和语义验证外，RunAgent还能根据任务描述及其在每个步骤中的实例，自主推导并验证约束条件。RunAgent还动态选择基于LLM的推理、工具使用以及代码生成与执行（例如Python），并集成错误纠正机制以确保正确性。最后，RunAgent通过在每个步骤执行期间仅保留相关信息来过滤上下文历史。在Natural-plan和SciBench数据集上的评估表明，RunAgent优于基线LLM和最新的PlanGEN方法。 | |
| 当RAG聊天机器人暴露其后端：面向患者的医疗AI隐私与安全风险匿名案例研究 | Alfredo Madrid-García | 2026-05-01 | 背景：基于检索增强生成（RAG）的患者面向医疗聊天机器人正被越来越多地推广，以提供可获取且基于可靠来源的健康信息。人工智能辅助开发降低了构建此类系统的门槛，但仍需严格的安全、隐私和治理管控。目的：报告对一款公开可访问的患者面向医疗RAG聊天机器人进行的匿名化、非破坏性安全评估，并总结在医疗领域安全部署生成式人工智能的治理经验。方法：我们采用两阶段策略。首先，Claude Opus 4.6支持了探索性提示测试和结构化漏洞假设。其次，使用Chrome开发者工具手动验证候选发现，检查浏览器可见的网络流量、载荷、API模式、配置对象及存储的交互数据。结果：大语言模型辅助阶段识别出一个关键漏洞：敏感系统及RAG配置通过客户端-服务器通信暴露，而非限制在服务器端。手动验证确认，普通浏览器检查即可收集系统提示、模型与嵌入配置、检索参数、后端端点、API模式、文档与分块元数据、知识库内容以及最近1000条患者与聊天机器人的对话记录。该部署还与其隐私保证相矛盾：包括健康相关查询在内的完整对话记录无需认证即可检索。结论：使用标准浏览器工具即可识别患者面向RAG聊天机器人的严重隐私与安全故障，无需专业技能或认证；独立审查应作为部署的前提条件。商业大语言模型加速了本次评估，包括在虚假开发者身份下进行；审计人员可获得的辅助手段同样可被攻击者利用。 |
bioRxiv
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| 使用光诱发内在驱动的人体视网膜在体弹性成像 | Liu, T. | 2026-05-04 | 视网膜的生物力学特性决定了其功能、结构完整性以及对疾病的易感性，但由于缺乏安全且空间定位精准的机械驱动手段，目前仍难以在活体中进行测量。本研究提出了一种新框架，通过利用光转导驱动的内源性光学激励，在活体人眼中探测视网膜生物力学特性。采用相位分辨光学相干断层扫描结合局部相位参考方法，我们解析了光刺激引起的主要外层视网膜界面的有符号纳米级位移。由此产生的形变场起源于光感受器外节，并以离心度依赖的方式分布于视网膜各层间——中央凹区域呈现高效轴向传递，而旁中央凹区域则表现为衰减性传播。我们开发了混合解析与有限元分析框架，基于视网膜各层的协同形变及视网膜结构随离心度的解剖变异，反演了各层的生物力学特性。在视网膜色素变性病例中，该范式能够在天然层状结构丧失的过渡区检测到光诱发形变，从而实现对退化前沿脆弱光感受器的功能性评估。这些结果共同确立了内源性光刺激作为活体视网膜弹性成像的基础，实现了对活体人眼视网膜生物力学特性与功能的非侵入性定量成像。 | |
| 单核细胞迁移源于趋化因子信号网络的分化。 | So, S. S. | 2026-05-04 | 在免疫稳态或炎症疾病背景下，白细胞迁移受趋化因子配体激活趋化因子受体的调控。为阐明这些相互作用如何驱动细胞迁移，我们绘制了单核THP-1细胞中趋化因子刺激的信号转导网络。全局磷酸化蛋白质组学揭示了趋化因子受体CCR2下游630个磷酸化蛋白的时间分辨变化。我们采用"PHONEMeS"网络建模算法，生成了与观测蛋白磷酸化数据一致的最简约信号转导网络。CCR2信号网络呈现高度发散性，通过多分支途径调控细胞迁移所需蛋白。我们利用靶向网络不同分支的激酶抑制剂验证该模型，成功阻断了趋化因子刺激的细胞迁移。因此，趋化作用是细胞对发散信号通路整合响应的涌现特性。该范式表明，通过抑制网络内任一发散分支，即可实现趋化因子驱动炎症的生理调控或药理学阻断。 | |
| 上肢周围神经手术后绘画时的功能连接：运动区与视觉运动-顶叶区之间的连接增强 | Gassass, S. | 2026-05-04 | 重要性：上肢周围神经损伤（PNI）术后恢复取决于支持感觉运动控制的皮层神经模式变化。基于任务的功能连接（FC）可表征这些变化，但少有研究探索PNI后生态学精细运动有效任务中的FC。目的：研究右侧手部PNI术后个体在右手绘图时左侧初级运动皮层（M1）的任务态FC。参与者：44名右利手成年人，包括12名PNI术后患者（8例神经修复术，4例神经转位术）和32名健康对照。方法：所有参与者在执行右手视觉运动精确绘图任务时进行fMRI扫描。采用种子点连接分析表征左侧M1与全脑体素间的FC模式。假设左侧M1的FC在患者与对照组、修复术与转位术组间存在差异，并与术后时间呈协变关系。结果：患者（vs.对照组）左侧M1与右侧视觉及前运动皮层的FC增强。神经转位术（vs.修复术）左侧M1与右侧顶下区域的FC增强。术后时间与FC无线性相关，但探索性分析提示对数时间与左侧M1-右侧顶下小叶FC呈负相关。结论：PNI术后视觉运动精确绘图涉及独特且行为相关的神经模式，该模式随任务需求变化，且可能因手术类型不同而存在差异（尽管存在临床异质性）。顶下皮层在术后早期（即对数时间阶段）可能尤为活跃。为改善PNI后上肢功能恢复，临床建议包括：早期开展功能特异性精细训练、根据手术及恢复阶段制定康复方案、采用多维度手功能评估。 | |
| 区分真实面孔与虚拟面孔上情绪表达反应的神经机制 | Rapanan, D. | 2026-05-04 | 随着虚拟形象日益普及，理解大脑如何处理虚拟面孔中的情绪表达变得至关重要。我们比较了真实面孔与虚拟面孔在七种情绪（愤怒、厌恶、恐惧、喜悦、悲伤、惊讶、中性）表达下的行为与神经反应。实验一（n=61）中，参与者对成对面孔的相似度进行评分。表达相同情绪的面孔在不同面孔类型间获得高度相似性评分，而情绪不匹配时评分显著降低，表明尽管面孔真实度存在差异，感知到的情绪意义仍得以保留。实验二（n=91）中，采用功能性近红外光谱技术测量参与者观看相同刺激时的大脑活动。广义线性模型分析显示，视觉区域对虚拟面孔以及惊讶与中性表情的激活更强。然而，功能连接分析揭示了面孔类型与情绪在大脑网络层面的差异：真实面孔在额叶、中央颞叶及顶叶区域引发更强的连接模式，而高唤醒度情绪（恐惧、愤怒、喜悦）相比其他表情与更广泛的网络参与相关。结果表明，面孔类型处理发生在早期视觉区域，尽管感知相似，真实与虚拟面孔上的不同情绪仍与大脑中独特的网络级连接模式相关联。 | |
| 人类腹内侧前额叶皮层中情感空间的网格状基础 | Ma, Y. | 2026-05-04 | 人类情感体验在日常生活中千差万别，但它们在由效价和唤醒度定义的连续情感空间中呈现出系统性组织。尽管这种环形结构模型塑造了数十年的研究，其神经实现机制仍不明确。本研究探究抽象情感概念是否在大脑中采用网格状坐标原则进行编码。在功能性磁共振成像实验中，参与者通过面部表情渐变和短语序列追踪情感空间中的轨迹。我们发现腹内侧前额叶皮层以网格编码特有的六边形方向调制模式编码情感空间。这种坐标表征可跨刺激模态泛化，表明其抽象性超越了知觉特征。网格状信号反映了独立于外显行为的情感概念稳定度量组织，而腹内侧前额叶皮层中与距离相关的信号则能预测逐次试验的情感判断。这些发现表明，人类大脑通过网格状坐标系构建情感知识结构，这种结构可支持预测性推理和灵活决策。 | |
| 在发炎的肠道中，定植和植入的大肠杆菌群体通过不同的途径扩张。 | Roggiani, M. | 2026-05-04 | 肠道炎症会使胃肠道中肠杆菌科的丰度增加数个数量级。这种群体扩张（即"爆发"）与疾病进展相关，并在某些情况下被认为会加剧肠道病理变化。小鼠研究表明，在大肠杆菌定植早期（即植入阶段），炎症通过依赖钼辅因子（Moco）的过程增强其适应性——该辅因子存在于多种氧化还原酶中，由钼原子与蝶呤分子配位形成。我们利用小鼠共生大肠杆菌分离株和DSS诱导的结肠炎模型，探究Moco是否对作为常驻菌群组成部分的大肠杆菌爆发（即在炎症发生前已成功植入的大肠杆菌）同样重要。结果显示，常驻野生型与Moco缺陷型大肠杆菌在炎症刺激下呈现相似的扩增幅度，表明在此情境下，依赖Moco的硝酸盐呼吸或甲酸氧化等过程对炎症诱导的爆发并非关键。然而我们发现，在无炎症状态下，Moco对大肠杆菌定植至关重要，提示替代呼吸途径或其他Moco依赖过程是健康小鼠肠道中大肠杆菌定植的必要条件。本研究揭示炎症诱导爆发的机制可能取决于植入与炎症发生的时间关系，同时强调在识别和解读影响肠道微生物适应性的因素时，必须考虑定植阶段这一关键变量。 | |
| 婴儿碳水化合物代谢因哮喘风险状态而异，并与解纤维素拟杆菌的功能潜力相关 | Steininger, H. M. | 2026-05-04 | 儿童特应性疾病与肠道微生物组发育延迟及代谢功能障碍相关，但微生物驱动因素尚不明确。为探究肠道微生物组活跃发育期哮喘风险的微生物关联因素，我们采用基因组解析宏基因组学（高风险组=7例；健康对照组=12例）和非靶向代谢组学（高风险组=11例；健康对照组=15例）分析了6月龄高哮喘风险婴儿和健康对照婴儿的粪便样本。共获得82个细菌物种级宏基因组组装基因组。整体分类组成未因哮喘风险而异。基于关键差异可能与特定基因组相关的假设，机器学习方法锁定纤维素拟杆菌、Hungatella effluvii和Enterocloster aldenensis与哮喘风险状态相关。这三个物种在健康对照组婴儿中丰度更高，且纤维素拟杆菌基因组相较于其他MAGs富集碳水化合物代谢基因。代谢组学分析显示与哮喘风险相关的变异（PERMANOVA检验，R²=0.069，p=0.016）。高风险组粪便代谢组富集单糖，而健康对照组含更多含氮化合物。对显著区分哮喘风险组的化合物进行整合基因组-代谢模型分析，发现阿拉伯糖和胍基丁胺存在与风险相关的群落编码代谢潜能依赖性互作，其粪便浓度分别与纤维素拟杆菌和H. effluvii的功能特征相关。这些发现表明，6月龄时微生物影响的代谢差异与哮喘风险相关，纤维素拟杆菌和H. effluvii成为影响这种代谢重塑的候选细菌。 | |
| 基于物种差异引导的Perturb-seq筛选揭示了侧支动脉形成的通路 | Fan, X. | 2026-05-04 | 侧支动脉是天然的旁路通道，可在动脉阻塞时重新引导血流，从而在脑卒中和冠状动脉疾病中限制组织损伤。尽管具有临床疗效，但由于我们对侧支动脉发育机制的理解有限，目前仍缺乏促进其生长的治疗策略。值得注意的是，豚鼠在多个器官中展现出异常密集的侧支动脉网络，使其大脑和心脏完全抵抗缺血性损伤。本研究通过比较豚鼠和小鼠组织的单细胞RNA测序数据，识别与广泛侧支动脉发育相关的内皮细胞基因表达模式。随后我们开发了小鼠体内Perturb-seq平台，用于验证豚鼠中差异表达的基因是否影响动脉内皮细胞特化。该流程鉴定出在豚鼠中表达下调的动脉抑制因子，当在小鼠中抑制这些因子时，可增加软脑膜侧支血管丰度。下游分析表明，包括WNT和缺氧反应基因在内的动脉抑制因子，主要作用于两种毛细血管内皮细胞亚群：Esm1+前动脉细胞和Apln+血管生成尖端细胞。这些抑制因子活性降低后，更多内皮细胞获得动脉特性，从而促进侧支动脉形成。综上，本研究建立了发现物种特异性性状相关基因的策略，提示豚鼠因动脉抑制通路和缺氧反应活性降低而拥有丰富侧支血管，并确定了促进侧支动脉形成的新靶点。 | |
| 南亚母系单倍群R30的谱系为人类穿越南亚的迁徙提供了系统发育证据。 | Desai, S. | 2026-05-04 | 南亚在早期人类迁徙的讨论中占据核心地位，尤其是关于"走出非洲"模型和欧亚大陆殖民化的研究。对M单倍群的研究曾被用于支持北线和南线两种假说，但该地区现有的考古和遗传证据仍相互矛盾。本研究发现，除M单倍群谱系外，部分R谱系也展现出古老且具有本地根源的变异特征，其中R30是南亚地区分布广泛的R谱系单倍群之一。为深入理解南亚人口历史，我们研究了本土谱系R30单倍群的系统地理分布。通过分析来自不同大陆和岛屿人群的190条现代及古代完整序列（包括44条新测序序列），我们优化了R30的系统发育树，并鉴定出一个新的基础谱系R30c。贝叶斯法和ρ法年龄估算表明，R30约在5万年前起源于印度次大陆。早期分化可能发生在北印度，衍生出R30b（约4.4万年前），而R30a和R30c主要在南印度分化。R30单倍群的多个子分支表现出显著的奠基者效应特征，尤其在斯里兰卡的语言孤立群体维达人、南印度的乌鲁库鲁姆班人以及拉克沙群岛人群中。贝叶斯天际线分析显示，该谱系经历了长期人口稳定期，随后在约2万年前出现快速谱系扩张，近期则呈现与局部遗传漂变和相对较近的奠基者事件相关的衰退。泰国和印度尼西亚发现的早期分化R30谱系进一步支持南亚与东南亚之间的长期联系。总体而言，考古与遗传证据表明南亚殖民化存在多次迁徙事件。 | |
| 非平衡态促进逆三羧酸循环中一锅法非酶碳固定及氨基酸合成 | Lin, Y.-H. | 2026-05-04 | 在还原性三羧酸（rTCA）循环中，已有多种代谢物被发现可在前生命条件下形成。然而，这些代谢物如何相互连接并构成完整的rTCA循环仍是未解之谜。作为古老代谢途径，rTCA循环对生命起源具有重要意义，因其与氨基酸和核苷碱基的合成通路相连接。在前生命条件下完成rTCA循环的主要挑战，在于琥珀酸还原羧化生成α-酮戊二酸这一热力学不利反应。本研究通过利用能量的本质——非平衡条件——来应对这一挑战。通过计算不同非平衡条件下琥珀酸转化为α-酮戊二酸及其下游反应（α-酮戊二酸生成谷氨酸和异柠檬酸）的自由能变化，我们发现当反应物与产物比例为10000:1、压力1.013 bar、pH 10、温度70℃时，这两步反应在非平衡条件下均为放能反应。为验证该概念，我们在反应物与产物比例10000:1条件下，以NH2OH和连二亚硫酸钠催化琥珀酸生成谷氨酸。该过程由Fe(0)、Fe3O4和人工原-[4Fe4S]簇在1M NaCl、pH 10、70℃、1 atm 13CO2气氛中催化反应48小时。这种非平衡条件与一锅法体系成功促进了琥珀酸通过碳固定生成α-酮戊二酸及其后续转化为谷氨酸的过程。这些发现表明非平衡态能够实现琥珀酸与CO2生成α-酮戊二酸，并提示自然热力学倾向可能成为生命起源中自催化作用的驱动力。 |
medRxiv
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| 刚果民主共和国青少年烟草和尼古丁产品使用的流行率及相关因素：来自一项横断面全国性家庭调查的证据 | Tchoupe, C. | 2026-05-04 | 背景：烟草和尼古丁产品的使用往往始于青少年时期。因此，有必要监测这一人群的使用行为，尤其是在刚果民主共和国（DRC）等约58%人口年龄在19岁以下的国家。我们的研究评估了刚果民主共和国青少年烟草和尼古丁产品的使用率及其相关因素。方法：我们于2024年3月至5月期间开展了一项具有全国代表性的横断面家庭调查，对象为10至17岁的青少年。我们估算了吸烟草、无烟烟草、加热烟草以及尼古丁产品（即电子烟和尼古丁袋）的使用率。采用逻辑回归分析，通过调整后的比值比（OR）确定当前使用任何烟草产品、吸烟草和无烟烟草的相关因素。所有分析均包含95%置信区间（CI）。结果：在完成调查的4,675名青少年中，当前使用任何烟草或尼古丁产品的比例为11.87%（95% CI: 6.93-19.58）。其中，吸烟草产品使用率为7.98%（95% CI: 4.23-14.55），无烟烟草产品为5.86%（95% CI: 3.42-9.87），加热烟草产品为0.11%（95% CI: 0.11-0.11），尼古丁产品为0.60%（95% CI: 0.10-3.40）。男孩使用烟草的可能性高于女孩。在校就读及父母双全对烟草使用具有保护作用。家庭户主为男性、户主教育程度至少为中学、以及在公共场所接触吸烟行为，均增加了成为烟草使用者的几率。结论：刚果民主共和国应加强政策，降低烟草和尼古丁产品对青少年的可及性和吸引力。这包括提高消费税；禁止销售单支香烟、小包装和调味产品；以及实施全面的无烟法律。政策制定应考虑使青少年更易受产品使用影响的因素。 | |
| 评估英格兰社区参与干预措施对儿童疫苗接种率的影响：一项合成控制分析 | Amin, M. S. | 2026-05-04 | 目的：评估以公平为核心的社区参与举措对五种常规儿童疫苗接种率的影响。设计：采用合成控制分析框架的准实验研究。背景：2019年4月至2025年3月期间的英格兰初级医疗服务。儿童疫苗接种数据来自疫苗接种覆盖率快速评估（COVER）项目。干预措施：利物浦健康公平项目（HELP）是一项社区参与疫苗接种倡议，于2023年10月至2024年6月在利物浦中部和北部的九个地点实施。活动与当地合作伙伴共同开发，并在儿童疫苗覆盖率持续偏低的社区开展。干预实践定义为位于HELP实施地点1公里范围内的机构（n=19）。使用英格兰非干预机构的加权组合（n=5826）构建合成对照组。主要结局：干预实施后，针对以下疫苗的季度接种儿童数量：麻疹、腮腺炎和风疹疫苗第一剂（MMR1，24个月和5岁时）、MMR第二剂（MMR2，5岁时）、肺炎球菌结合疫苗（PCV，24个月时）、六联疫苗（涵盖白喉、破伤风、百日咳、脊髓灰质炎、b型流感嗜血杆菌和乙型肝炎，12个月时）以及轮状病毒疫苗（12个月时）。结果：HELP实施后，轮状病毒疫苗接种率上升10.03%（95% CI 0.37%至24.63%），相当于干预组比合成对照组多接种120名婴儿（95% CI 4至295）。同样，六联疫苗接种率上升11.56%（95% CI 2.37%至25.56%），约多接种143名儿童（95% CI 29至317）。MMR1、MMR2或PCV未观察到统计学显著变化。改善效果短暂，约九个月后接种率恢复至干预前水平。结论：社区参与疫苗接种干预可能对特定早期疫苗的接种率产生适度短期改善，但对MMR接种率的益处证据有限。我们的研究结果表明，若无长期投入、融入现有免疫系统并解决更广泛的社会健康决定因素，此类方法不太可能产生持续影响。 | |
| 移动健康项目参与者对HPV自采样用于宫颈癌筛查的看法 | Tovar, A. | 2026-05-04 | 背景：移动健康项目（MHPs）为无保险和医疗服务不足的社区提供基本预防服务。2024年人乳头瘤病毒（HPV）自我采样用于宫颈癌筛查获得监管批准后，MHPs成为基于医疗服务的自我采样接入点。然而，关于患者对MHP及其他医疗场景中该方法的认知，目前知之甚少。方法：2025年5月至8月，我们对亚利桑那州南部参加MHPs的25至65岁有宫颈的个体进行了调查。问卷评估了HPV自我采样的兴趣、首选地点、指导偏好以及阳性结果后随访的促进因素。描述性统计总结了人口学特征和调查结果。结果：15名女性参与者完成了调查（平均年龄36岁）。10人（67%）认定为西班牙裔或拉丁裔，9人（60%）偏好西班牙语，14人（93%）无保险。对HPV自我采样的兴趣较高，10人（67%）表示非常或极其感兴趣。在感兴趣者中，9人（69%）偏好居家自我采样，4人（31%）偏好诊所或MHP内自我采样。关于MHP自我采样的最常见顾虑是确保隐私（n=7；47%）和了解如何正确操作（n=5；33%）。大多数参与者（n=11；73%）报告对阳性结果后能坚持随访非常或极其有信心；语言匹配支持、提醒电话和预约协助是最受认可的促进因素。结论：HPV自我采样在MHP参与者中接受度很高，但居家自我采样最受青睐。解决隐私顾虑、提供多种指导方式以及提供导航支持，可能有助于提高实施成功率并确保MHP场景中的及时随访护理。 | |
| 使用Insides系统进行食糜回输以减少2型肠衰竭患者对肠外营养依赖：多中心随机对照试验（REINFUSE） | Milne, T. | 2026-05-04 | 背景 因双造口或肠皮瘘（DES/ECF）导致的2型肠衰竭（T2IF）患者需依赖肠外营养（PN），存在导管败血症、静脉血栓及肝病风险。食糜回输疗法（CRT）可能减少PN依赖，但尚未经随机对照试验（RCT）评估。本研究评估了使用The Insides System的装置辅助CRT能否降低PN需求。方法 这项多中心、开放标签RCT纳入英国和美国12个中心因DES/ECF导致T2IF的PN依赖成人患者。排除远端肠段长度不足、近端肠梗阻、活动性脓毒症或严重肝肾衰竭者。参与者按2:1比例区组随机分配至装置辅助CRT联合标准治疗（试验组）或标准治疗（对照组）。主要终点为30天时PN热量摄入减少≥50%，采用意向性治疗分析，组间比较使用双尾p值0.025（允许单次中期分析）。次要终点包括30天和60天PN停用率、生活质量及不良事件。结果 研究纳入39名参与者（试验组26人，对照组13人）。第30天时，试验组8/26（31%）达到主要终点，对照组为0（p=0.035）。至第60天，试验组10/23（43%）完全停用PN，对照组为0（p=0.008），试验组第30天中位肠道丢失量减少1,344 mL/天（p=0.005），第60天减少1,450 mL/天（组间p=0.026）。装置相关不良事件主要为轻度；发生1例与装置无关的死亡。结论 使用The Insides System的CRT对DES/ECF所致T2IF患者显示出显著治疗优势：31%参与者30天时PN热量减少50%，>40%参与者60天时完全停用PN，且安全性可接受。试验注册：ClinicalTrials.gov NCT04577456 资助：本试验由The Insides Company Ltd.赞助。 | |
| 立体脑电图语言定位的高频活动：与直接皮质刺激的比较 | Sagar, P. | 2026-05-04 | 目的：直接皮质电刺激（DCS）是立体脑电图（SEEG）语言定位的金标准，但易出现假阴性和假阳性，可能导致术后失语或过度保守的切除范围。任务诱导的高频活动（HFA，30-200Hz）是一种新兴的功能生物标志物，可能增强DCS，但其临床效用仍不确定。我们旨在量化HFA与DCS的诊断一致性，评估其作为替代标志物和筛查工具的潜力。方法：在这项单中心前瞻性研究中，23名接受SEEG的成人完成了DCS和HFA的语言定位。HFA通过听觉和视觉命名任务（ANT/VNT）进行定位，使用Morlet小波变换和基线归一化z值进行量化。DCS阳性通道为50Hz刺激引发语言中断的通道。HFA分布独立于DCS进行分析。在通道和亚叶水平上，针对两种阈值评估HFA-DCS一致性：特异性优化的严格阈值（Z>0.8）用于检验HFA作为DCS的替代指标，以及敏感性优化的宽松阈值（Z>0.3）用于评估其作为筛查工具的潜力。结果：12名（52%）参与者为女性，17名（74%）为MRI阴性。HFA模式因任务而异：VNT在优势额叶产生更大的HFA幅度（p=0.0498），而ANT在非优势颞叶产生更大的幅度和激活率（p=0.015；p=0.0189），在非优势颞上回最高。在联合条件下，严格阈值下与DCS的一致性较低（通道级敏感性/特异性=0.24/0.88；区域级=0.43/0.77）。宽松阈值下敏感性提高（通道级0.56，阴性预测值=0.96），区域级敏感性为0.75，特异性=0.45，阴性预测值=0.94。意义：宽松阈值下的区域级HFA有助于识别语言阴性区域并优先进行DCS测试。严格阈值下的一致性较差表明HFA和DCS反映不同的功能特性，不可互换。解剖学上合理的HFA定位支持进一步多模态验证的必要性，以阐明其在术前定位中的作用。 | |
| 帕金森病患者的健康表型揭示突出的情绪-睡眠簇 | Olsen, A. L. | 2026-05-04 | 引言：帕金森病（PD）患者常伴有多种合并症、暴露因素及用药情况。本研究基于哈佛生物标志物研究中的933例病例和291例对照，旨在评估帕金森病相关特征的复杂性。方法：主要分析采用逻辑回归模型（校正年龄和性别），评估64项健康特征与帕金森病的关联性。通过错误发现率（FDR）进行多重检验校正，以FDR≤0.05为统计学显著性标准。探索性分析考察了特征相关性聚类。结果：抑郁症（OR=3.11，95%CI 2.1-4.71）、焦虑症（OR=3.31，95%CI 2.01-5.75）、睡眠呼吸暂停（OR=2.58，95%CI 1.47-4.92）及不宁腿综合征（RLS；OR=4.12，95%CI 1.81-12.1）在帕金森病患者中的发生率显著高于对照组。抑郁症、焦虑症、睡眠呼吸暂停与不宁腿综合征的患病率存在相关性，这些疾病共同构成与帕金森病相关的情感和睡眠特征大聚类。农药暴露（OR=1.87，95%CI 1.37-2.6）、头部创伤（OR=2.33，95%CI 1.51-3.73）及吸烟（OR=0.57，95%CI 0.43-0.75）亦与帕金森病显著相关。维生素D3（OR=2.18，95%CI 1.4-3.45）和辅酶Q10（OR=2.98，95%CI 1.89-4.92）的使用在帕金森病患者中更为常见。累计数据显示，43%的帕金森病患者至少存在一种精神或睡眠障碍，而对照组该比例为21%。结论：在学术医疗中心中，43%的帕金森病患者伴有抑郁症、焦虑症或睡眠障碍。这种情感与睡眠特征的症状群可能在病理生理上存在关联，并具有重要临床意义。 | |
| 7特斯拉MRI显示，神经PASC中较差的认知功能与更高的血管周围间隙负担相关。 | Herb, M. T. | 2026-05-04 | 目的：SARS-CoV-2感染后急性后遗症（PASC）与持续性神经系统症状（神经PASC）相关。脑内血管周围间隙（PVS）在炎症和血管功能障碍背景下可能扩大，反映类淋巴系统清除功能受损，并与认知功能下降相关。SARS-CoV-2可能破坏血脑屏障并损害类淋巴功能，导致PVS负荷增加。本研究采用7特斯拉MRI对神经PASC参与者和未感染对照组进行PVS分割与量化，并分析其与认知表现的关系。方法：参与者（35名神经PASC患者和33名对照组）接受7特斯拉MRI扫描。对全脑及四个脑叶的白质掩膜进行分割，采用半自动分割方法量化PVS数量和体积。所有参与者完成包含连线测试A和B序列任务的认知评估；神经PASC参与者还自我报告脑雾、疲劳、焦虑和抑郁症状。比较两组间PVS数量、体积及总白质体积（WMV），并在控制年龄、性别和颅内体积后分析PVS指标与认知功能的相关性，同时进行多重比较校正。结果：在神经PASC参与者中，报告焦虑（p=0.009）和抑郁（p=0.01）者的WMV高于无此类症状者。PVS负荷增加与PASC患者更差的认知表现相关，尤其体现在处理速度（连线测试A）和执行功能（连线测试B）。具体而言，处理速度与全脑PVS数量（p-FDR=0.008，R²=0.27）、额叶PVS数量（p-FDR=0.03，R²=0.25）及额叶PVS体积（p-FDR=0.04，R²=0.23）呈负相关。连线测试B也与全脑PVS数量呈负相关（p-FDR=0.005，R²=0.26）。在对照组中，多个脑叶的PVS负荷（体积和数量）增加与语义流畅性（动物命名）表现下降相关。各亚组参与者中未发现PVS指标与其他神经精神测试的显著关联。结论：尽管未观察到组间PVS差异，但PVS负荷与神经PASC患者的认知表现存在显著负相关，其中额叶区域效应最强。这些发现提示微血管和类淋巴系统改变可能参与神经PASC特征性处理速度和执行功能障碍的形成。焦虑和抑郁患者的WMV升高可能反映炎症易感性增强。PVS可作为神经PASC中类淋巴功能障碍和神经炎症的敏感影像标志物，为认知损伤机制及潜在干预靶点提供见解。 | |
| 谁可能患上功能性神经障碍以及如何患上？来自流行病学数据的病理生理学见解 | Palmer, D. D. G. | 2026-05-04 | 背景与目的 功能性神经障碍（FND）是导致神经症状和残疾的最常见原因之一，但其病理生理学仍有许多未知。在临床对话和研究出版物中，临床医生和研究者暗示了多种关于该疾病发病的模型，涉及发病过程的最终阶段以及人群对该疾病的易感性分布。本研究利用人群水平数据作为证据，对这些疾病的生成模型进行评判。 方法 我们识别了六种对应于不同病理生理过程的风险分布，以及四种人群易感性分布，作为导致FND发病年龄观察分布的一系列合理生成模型的基础假设。我们将这些模型家族组合成24个参数比例风险模型，并分别拟合到两个大型FND数据集中报告的发病年龄观察分布：一个针对功能性运动障碍（FMD），另一个针对功能性癫痫发作（FS）。通过贝叶斯模型比较，评估这些模型的样本外预测准确性。 结果 在不同人群易感性分布的模型家族中，观察到显著趋势。对于两个数据集，整体拟合最佳的模型家族是混合治愈模型家族，该家族将易感性视为二元变量，即人群中存在易感人群和非易感人群。对于FMD数据集，对数正态脆弱性模型家族中的某些模型与混合治愈模型的拟合度相当；对于FS数据集，伽马脆弱性模型家族中的多个模型也具有相当的拟合度。这些脆弱性分布的方差参数大到足以暗示二元风险，近似于混合治愈模型。具有指数风险分布的模型——对应于易感个体中单一触发因素导致疾病发生的生成过程——在所有数据集中均表现出较差的拟合度。其他风险分布因其样本外预测准确性不足以区分，无法进一步推断易感个体中FND发病的潜在过程。 解释 我们的结果表明，FND的易感性近似为二元分布，人群中易感个体在其一生中极有可能发展为FND。此外，结果强烈反对一种生成模型，即单一触发因素足以导致易感个体发生FND。 | |
| 整合性单细胞图谱揭示检查点抑制剂诱导的肝损伤中共享肝脏-肿瘤CD8+ T细胞克隆与细胞毒性及巨噬细胞交互作用的关联 | Uzun, S. | 2026-05-04 | 免疫检查点抑制剂（ICIs）已革新癌症治疗，但也会诱发免疫相关不良事件（irAEs）。检查点抑制剂相关肝损伤（ChILI）是最常见的irAEs之一，但其病理生理机制仍不明确。本研究收集了ChILI癌症患者的肝活检样本队列，通过整合单细胞空间蛋白质组学、批量T细胞受体（TCR）测序及单细胞空间转录组学等多模态分析，构建了首个ChILI单细胞空间图谱。整合批量与空间TCR分析发现，肝脏与肿瘤共享具有细胞毒性CD8+表型的扩增T细胞克隆。细胞间通讯分析进一步表明，共享T细胞克隆与巨噬细胞之间存在涉及CCL5-CCR1信号的密切相互作用。本研究为肿瘤相关T细胞参与ChILI提供了原位证据，并建立了深入解析ChILI机制及识别治疗靶点的研究框架。 | |
| 全视野刺激测试在视网膜色素变性超低视力患者视觉功能评估中的应用 | Yang, L. | 2026-05-04 | 目的：评估超低视力（ULV）患者（尤其是视网膜色素变性（RP）患者）的视觉功能，在治疗开发中仍是一项重大挑战。全视野刺激测试（FST）可提供视网膜光敏感度的定量测量，并可能成为有价值的临床终点。我们通过检查FST与功能测量及日常活动任务的相关性，研究了ULV RP患者的FST。设计：观察性横断面研究。参与者：纳入RP患者，且较差眼视力低于数指（CF）。方法：散瞳并暗适应45分钟后，在三次访视中单眼进行短暂全视野白光闪烁的FST。视力分为四组：无光感（NLP）、光感（LP）、手动（HM）和CF或更好。我们使用两项桌面物体识别与探索任务、两项移动任务及三项视觉相关问卷评估功能视觉。比较不同视力组的FST阈值，并分析其与功能结局的相关性。主要结局指标：FST阈值及其与功能视觉结局的相关性。结果：纳入35名患者（70只眼；中位年龄62岁，范围39-84岁）。按视力组划分的中位FST阈值（log cd·s/m²）如下：NLP组1.13（-0.63至2.54）；LP组-0.27（-2.70至2.91）；HM组-1.13（-6.24至0.51）；CF或更好组-2.82（-5.67至1.73）（p<0.001）。14只NLP眼中9只（64.3%）获得可测量的FST阈值。FST阈值与桌面任务表现（r=-0.70至-0.46）及移动任务表现（r=-0.65）显著相关，而与问卷评分无显著关联。三次访视的测试-重测变异性无系统偏差，重复性系数为±0.66至±0.82 log cd·s/m²。ROC分析确定了FST截断值为-1.75至-0.87 log cd·s/m²，此时患者首次实现非零功能任务表现。结论：FST可量化ULV RP患者的残余视觉功能，并与日常生活中基于表现的功能视觉测量高度相关。这些发现支持FST作为晚期RP及其他严重视力障碍治疗试验的临床有意义终点，并强调了将FST阈值锚定于功能任务表现的价值。 |