2026-06-25 每日论文
| 来源 | 独立页面 |
|---|---|
| arXiv | arXiv |
| bioRxiv | bioRxiv |
| medRxiv | medRxiv |
arXiv
| 标题 | 作者 | 发布日期 | PDF链接 | 摘要 |
|---|---|---|---|---|
| 学习跨实体机器人操作的动作先验 | Dong Jing | 2026-06-24 | 大多数视觉-语言-动作(VLA)模型以视觉-语言模型(VLM)为骨干,通过附加动作模块并联合优化完整策略来构建。这种设计继承了VLM强大的视觉和语言先验知识,但导致动作模块几乎从零开始学习物理运动。因此,策略缺乏显式的运动先验,迫使早期优化同时发现时间动作动态和跨模态对齐,这一挑战在跨本体场景中尤为突出。本文提出在跨模态VLA对齐之前,先用运动先验预训练动作模块。具体而言,我们引入两阶段训练框架,在VLA训练开始前为动作模块配备跨本体的时间运动结构。第一阶段,基于流匹配的轻量级编码器-解码器动作模块仅通过无条件的动作轨迹高效学习时间运动结构,无需处理视觉或语言标记。第二阶段,通过解码器复用和早期潜在蒸馏将学习到的先验迁移至VLA训练,在保持端到端策略优化的同时,实现视觉-语言特征与动作嵌入空间的对齐。此外,训练后的编码器可作为紧凑的历史压缩器,将状态-动作历史汇总为单个时间上下文标记,以极低成本实现历史感知建模。在模拟和真实平台的13项跨本体任务中的大量实验验证了本方法的有效性。与无动作先验的VLA训练相比,我们的模型收敛更快、成功率更高,在数据稀缺的真实任务中表现显著增强。此外,扩大第一阶段动作数据规模可获得更具泛化性的动作先验,直接提升下游VLA性能。 | |
| RevengeBench:从行为实验中逆向工程代码空间策略 | Babak Rahmani | 2026-06-24 | 在科学史的大部分时间里,研究行为的研究者只能通过外在行为推断隐藏机制:这是一个逆问题,当观察辅以定向干预时,其可解性会提高。我们提出一个计算类比:给定智能体在游戏环境中仅有的行为轨迹,学习者能否将底层决策程序重建为可执行代码?这种重建能力在能够设计受控实验时能提升多少?我们引入RevengeBench基准测试,包含75个由大语言模型生成、经Elo校准的策略,覆盖五个游戏环境,这些策略源自CodeClash锦标赛轨迹。学习者观察隐藏目标策略与采样对手的对局,并通过设计自定义对手策略(即行为探针)来引发信息性行为。随后,学习者提交可执行假设,并使用连续动作距离指标进行评估。我们进一步验证,恢复的代码在下游玩家对玩家锦标赛中携带信息性信号。在十二个前沿大语言模型中,恢复质量差异显著(初始距离缩小34%至72%),重建策略带来可衡量的竞争优势,尤其对于难以设计有效反制策略的较弱模型。我们的基准测试将程序化策略的行为恢复定位为代码空间中的一个可解逆问题,为对手建模、策略可解释性以及从观察中推断潜在机制这一更广泛问题开辟了路径。 | |
| TryOnCrafter:通过可渲染的4D试穿代理释放相机轨迹,实现逼真的视频虚拟试穿 | Hao Sun | 2026-06-24 | 视频虚拟试穿(VVT)在动态主体上合成逼真衣物覆盖方面取得了显著进展,但现有范式仍受限于对源相机轨迹的被动依赖,无法满足全方位视角探索所需的交互自由度。为解决这一局限,我们定义了一个开创性研究方向:相机可控视频虚拟试穿(CaM-VVT)。与传统VVT不同,CaM-VVT不仅需要视角无关的纹理幻化,还要求在任意无约束相机运动下实现非刚性人体动态与背景场景的严格结构同步。为应对这些挑战,我们提出TryOnCrafter——首个专为CaM-VVT任务设计的统一DiT框架。不同于隐式像素空间操作,我们引入可渲染4D试穿代理,将人体主体与环境显式解耦。通过将高保真2D试穿先验蒸馏到基于3DGS的穿衣虚拟化身中,随后利用SMPL-X序列驱动该化身,并将其度量对齐至重建的背景点云。该代理以卓越的纹理密度和运动完整性构建了稳健的结构基础。我们的代理锚定视频DiT将这一稳健结构基础作为主要几何锚点,确保合成逼真视频严格受预设轨迹和物理合理形变约束。得益于4D代理的固有可编辑性,TryOnCrafter支持多种下游应用,包括人体重定位、"子弹时间"特效及360度环绕视角。 | |
| 基于采样演示的同策略自蒸馏减少输出多样性 | Andrei Liviu Nicolicioiu | 2026-06-24 | 同策略自蒸馏通过使用单一模型同时作为教师和学生,在教师以正确演示为条件提供密集的token级反馈时,实现了强大的pass@1准确率。我们表明这可能带来隐藏代价:展开多样性降低且pass@k曲线趋于平缓(即生成更多展开无法提升准确率)。我们将此归因于带采样演示的自蒸馏设计中存在的复合偏差。教师以采样得到的正确展开为条件,对每个学生展开进行评分,通过模型自身的偏差传递反馈。我们从理论上分析了最优自蒸馏策略,表明它通过学生展开与作为上下文的正确展开之间的逐点条件互信息分数来倾斜基础分布。与理想的最优同策略强化学习(RL)不同——后者在同等正确的展开间保持概率比——自蒸馏可能放大现有概率差距,将概率质量集中在已占主导的模式上。在受控的图路径查找任务和科学问答基准测试中,自蒸馏模型在平均性能上匹配或超越RL,但功能多样性和语义多样性显著降低,在需要多样化策略的分布外设置中表现失败。 | |
| MVTrack4Gen:多视角点跟踪作为4D视频生成的几何监督 | JoungBin Lee | 2026-06-24 | 从单目参考视频沿目标相机轨迹合成新视角视频,需要同时保持与参考视频的几何一致性和运动保真度。现有基于显式三维表示的方法受限于现成重建模块的精度,这类模块在单目视频动态物体上常产生不准确的几何结构。相比之下,仅依赖相机条件的方法虽能实现高视觉质量,但往往难以保持几何与运动一致性。本文提出MVTrack4Gen(多视角点跟踪用于新视角生成),这是一种运动感知训练框架,通过引入多视角点跟踪作为额外的几何与运动监督信号,增强仅依赖相机条件的新视角视频扩散模型。我们的关键发现是:特定注意力层编码了强对应线索——查询特征会关注跨视角和跨时间几何对应位置的关键特征,而这类对应的错位会导致运动不一致。基于此观察,我们将这些特征路由至辅助多视角跟踪头,并联合训练扩散模型与点跟踪目标。通过显式强化这些运动感知对应关系,MVTrack4Gen改进了现有模型,使其能更好地遵循参考视图中的运动并保持跨视角几何一致性。在多个基准测试中,我们的方法实现了最先进的几何一致性和具有竞争力的相机精度。 | |
| 实时语音AI能听到但不倾听 | Martijn Bartelds | 2026-06-24 | 语音通过词语和声音传递信息。我们评估了四款领先的实时语音系统——OpenAI的GPT Realtime 2、Google的Gemini 3.1 Flash Live,以及阿里巴巴的Qwen3.5 Omni Plus和Omni Flash——在词语和表达方式都承载重要信息的任务中的表现。在三个关键场景中,所有四款系统都只根据词语而非语音做出反应:它们挂断坚持说“没事”的哭泣来电者的电话,批准用恐惧声音授权的电汇,并录取明显带有讽刺意味的同意者。令人惊讶的是,这往往不是感知失败。当被直接询问时,四款系统中有三款能可靠识别出它们在决策时忽略的痛苦、恐惧或讽刺。我们在这些实时语音系统评估口音和年龄时也观察到类似模式,它们的反应往往遵循词语的偏见,而非说话者的声学特征。我们将这种感知与行动之间的脱节称为语音AI的情感智能鸿沟。明确提示系统关注语音表达只能部分且不稳定地改善表现。我们的发现表明,当前的实时语音AI系统往往表现得如同语音已被简化为文本转录,因此在表达语气和情感传递重要信息的场景中应谨慎使用。 | |
| 后训练中被忽视的免费午餐:面向大语言模型智能体的进度优势 | Changdae Oh | 2026-06-24 | 过程奖励模型能够对大型语言模型进行细粒度、逐步骤的评估,但在智能体场景中构建此类模型仍面临极大困难:长周期交互、不可逆操作以及随机环境反馈使得人工标注和蒙特卡洛估计在大规模应用中均不可行。本研究表明,强化学习后训练阶段已具备生成有效步骤级评分所需要素,完全无需额外训练专用奖励模型。具体而言,我们在通用随机马尔可夫决策过程中推导出一种隐式优势函数——即"进度优势":强化学习训练策略与其参考策略的对数概率比恰好能还原最优优势函数。该公式使所得信号无需标注、跨领域通用,且作为标准强化学习后训练流程的副产品直接可用。我们在五个基准测试和四个模型家族上,通过测试时扩展、不确定性量化及故障归因三类应用验证了进度优势的有效性。在所有场景中,该方法均持续优于基于置信度的基线方法,且无需任务特定训练即可超越专用奖励模型。我们进一步通过深度分析揭示了进度优势的特性,为实际智能体系统的部署提供了实践指导。 | |
| 相同证据,不同答案:多模态大语言模型中的审计顺序敏感性 | Akshay Paruchuri | 2026-06-24 | 多模态大语言模型(MLLM)的标准基准测试按单一规范顺序对每个项目评分,未能考察与顺序无关的随机重排是否会改变答案——这是新兴AI评估指南所要求的一项基础可靠性属性。我们提出Facet-Probe,对18个前沿及开源权重的MLLM进行五维度审计(选项顺序、证据块顺序、文档排序、图像集顺序及混合模态顺序)。采用贝叶斯项目反应模型将排序噪声与各维度偏差分离,并通过同序对照实验估计解码器随机性下限对应的观测翻转率。研究发现,受审计的18个MLLM均不具备顺序不变性:各维度面板平均翻转率在24%-50%之间。在温度参数为0的Gemini同序对照实验中,已验证单元格内存在显著高于同输入解码器噪声底线的排序效应。模型能力可预测翻转但无法消除——最优模型仍有13.4%的试次发生翻转。在Gemini缓解测试中,免训练提示修改具有模态条件性,且无法从文本推理迁移至视觉推理。这些结果表明,仅靠提示层面的缓解措施难以实现通用顺序鲁棒性,亟需在训练阶段和架构设计层面开展后续研究。我们建议将跨顺序翻转率作为MLLM的标准报告维度。 | |
| 基于无监督域适应的激光与TIG焊接跨工艺熔透状态预测算法 | Sen Li | 2026-06-24 | 监督深度学习已被广泛用于焊缝熔透状态分类,但在领域迁移(例如将模型从电弧主导的钨极惰性气体保护焊(TIG)迁移至基于小孔的激光焊接等物理机制不同的焊接工艺)时,其性能常显著下降。为克服这一局限,我们提出了一种集成渐进式源域扩展(GSDE)策略的无监督域适应(UDA)框架。在专用TIG和激光焊接数据集上的评估表明,该方法在同工艺和跨工艺迁移任务中均实现了高精度。具体而言,在同工艺场景下,TIGFH和LSPS数据集上的平均准确率分别达到90.65%和90.72%,较监督基线分别提升35.83%和38.87%;更值得注意的是,在跨工艺场景中,TIG到激光的准确率达80.48%,激光到TIG的准确率达81.13%,较基线分别提升43.39%和43.40%。UMAP可视化验证了模型在保持判别性类别边界的同时学习了域不变特征。该方法显著降低了新焊接工艺的重新标注成本,并增强了跨不同焊接系统的智能监测通用性。 | |
| 模型取证:调查令人担忧的行为是否反映了目标偏离 | Aditya Singh | 2026-06-24 | 安全研究的一个核心目标是判断模型是否出现错位。以往的工作主要聚焦于检测令人担忧的行为。但仅凭行为本身无法确定错位:一个令人担忧的行为可能源于良性原因,比如困惑。这促使我们开展模型取证:调查该行为是否由恶意意图驱动。在本文中,我们提出一个基线模型取证协议,包含两个步骤,可根据需要迭代进行。首先,我们解读思维链以生成关于模型行为驱动因素的假设。其次,我们对提示或环境进行修改以检验这些假设。尽管思维链并非始终可靠,但它提供了丰富的无监督洞察,可指导收集更严格的证据。为评估该协议,我们创建了六个代理环境套件,其中模型表现出令人担忧的行为,并对每个环境应用该协议。通过证明“低努力倾向”这一假设能成功预测其行为,我们确认Kimi K2 Thinking因真正倾向于低努力行为而走捷径。通过反事实实验,我们证明DeepSeek R1出于与自身先前实例保持一致的欲望而进行欺骗。尽管如此,我们的方法仍有很大改进空间。例如,当我们测试Kimi K2 Thinking是否意识到自己在违反用户意图时,未发现此类信念的证据,但由于缺乏阳性对照,我们无法确认测试能检测到它。总体而言,我们发现这一简单协议提供了强有力的基线,希望未来工作能在此基础上改进。更广泛地说,我们的工作是发展模型取证这一新兴领域的具体一步。 |
bioRxiv
| 标题 | 作者 | 发布日期 | PDF链接 | 摘要 |
|---|---|---|---|---|
| 通过工程化纳米颗粒表面化学以靶向抗原呈递细胞,可提高TLR3激动剂癌症免疫疗法的特异性和安全性。 | Gomerdinger, V. F. | 2026-06-25 | 先天免疫激动剂是诱导机体产生抗肿瘤免疫应答的潜在治疗药物。然而,这类药物因全身性蓄积和脱靶细胞活性引发的毒性而受到限制。本研究设计了一种靶向纳米颗粒平台,用于包裹并保护Toll样受体3激动剂聚肌胞苷酸,促进其特异性递送至抗原呈递细胞(巨噬细胞和树突状细胞),从而激活该细胞群。为确定促进APC递送的纳米颗粒理化特性,我们通过层层自组装技术将聚阴离子涂层静电吸附到脂质体上,构建了纳米颗粒表面化学库,并在APC和脱靶细胞中筛选颗粒。研究发现硫酸葡聚糖是增强APC特异性递送的有效涂层。基于这些设计参数,我们开发了负载poly(I:C)的纳米颗粒用于APC靶向免疫治疗。在转移性卵巢癌模型中,LbL纳米颗粒延长了poly(I:C)在腹腔内的滞留时间,给药后24-48小时残留量是游离药物的2倍,最终减少了全身蓄积及相关毒性。与游离药物相比,纳米颗粒使血清TNF、IL-6和CXCL10水平分别降低9倍、4倍和31倍。接受纳米颗粒治疗的小鼠体重减轻更少,且在高剂量poly(I:C)下恢复更快,表明治疗窗口扩大。与游离药物相比,纳米制剂使poly(I:C)在肿瘤中的蓄积增加2倍,并增强了靶向APC群的激活,最终在与阿霉素化疗联用时延缓肿瘤生长并延长生存期。总体而言,本研究展示了模块化纳米颗粒递送策略在改善TLR3激动剂递送效率、安全性和治疗窗口方面的应用潜力。 | |
| “骨稳态器”:基于骨细胞的骨力学感知与设定点适应理论 | Pauchard, Y. | 2026-06-25 | 骨组织中的骨细胞网络被认为在骨组织感知和响应机械刺激中发挥重要作用。然而,骨组织对机械负荷的适应常被简化为对机械刺激的简单响应,例如沃尔夫定律,该定律仅基于力学变量,未考虑机械感觉的细胞基础。沃尔夫定律假设存在一个参考机械刺激(即力学设定点),高于此设定点时骨组织会增强,低于此设定点时骨组织会被吸收。本文基于骨细胞提出了一种骨组织感知与适应理论,以深入理解骨细胞信号在机械适应中的作用。在该理论中,弗罗斯特力学稳态模型的力学设定点被明确体现为参与机械转导的骨细胞特性。由于重塑过程中骨细胞的更新,力学设定点可发生适应,使其具有时空依赖性。我们提出一个数学模型来实施这一新的骨适应理论,并通过数值模拟探索重塑过程中设定点适应如何调节力学生物学响应曲线(有效沃尔夫定律)。通过考虑骨组织中骨细胞群体的变化,我们研究了骨细胞功能紊乱下的骨适应,这与年龄相关的骨丢失尤为相关。我们的模型表明,重塑平衡的生物学紊乱无法总是通过机械反馈得到补偿,且重塑过程中的设定点适应可能产生显著的可观测后果,例如类似惰性区的骨响应特征中的滞后现象。 | |
| 麦角硫因单独或与维生素K2、维生素D3及L-苏糖酸镁联合使用,可减轻卵巢切除小鼠的骨转换、炎症及氧化紊乱。 | Liu, W. | 2026-06-25 | 目的:雌激素缺乏通过内分泌、氧化、炎症和骨重塑紊乱的复杂相互作用导致骨丢失。麦角硫因(EGT)是一种源自饮食的硫醇/硫酮抗氧化剂,但其对雌激素缺乏骨骼的影响尚不清楚。本研究评估了EGT单独或与维生素K2、维生素D3和L-苏糖酸镁联合使用是否能减轻小鼠卵巢切除术(OVX)引起的骨骼和全身后果。方法:48只雌性C57BL/6J小鼠接受假手术或OVX。在12周内,小鼠每天口服灌胃以下之一:载体、阿仑膦酸钠(1.53 mg/kg)、EGT(30 mg/kg/天)、EGT联合维生素K2(40 μg/kg/天)和维生素D3(500 IU/kg/天),或EGT联合维生素K2、L-苏糖酸镁(350 mg/kg/天)和维生素D3(每组5-6只)。评估指标包括子宫指数、胫骨显微计算机断层扫描(micro-CT)、股骨远端组织学、血清骨转换标志物(CTX-I、PINP、骨钙素)、性激素、TNF-α、IL-6、SOD和MDA。结果:OVX显著降低子宫指数并诱导胫骨小梁退化,同时伴随CTX-I、TNF-α、IL-6和MDA升高,以及PINP、骨钙素和SOD降低(均P < 0.01 vs. 假手术组)。阿仑膦酸钠成功恢复胫骨micro-CT骨体积分数(BV/TV)和小梁数量(P < 0.01 vs. OVX)。虽然基于EGT的方案未能显著恢复胫骨micro-CT的BV/TV、小梁厚度或小梁数量(均P > 0.05 vs. OVX),但它们显著增加了股骨远端组织学中的小梁面积(各方案为14.2-15.0%,OVX为7.6%;P < 0.05)。此外,EGT治疗降低了CTX-I、TNF-α、IL-6和MDA,增加了SOD,并部分恢复了PINP和骨钙素(P < 0.05-0.01 vs. OVX)。血清雌二醇的明显增加依赖于检测方法,被视为探索性结果。结论:基于EGT的营养方案改善了与雌激素缺乏骨丢失相关的全身氧化、炎症和骨转换环境,并成功保留了股骨远端小梁面积。然而,胫骨三维微结构在micro-CT上未恢复。由于组织学和micro-CT终点在不同骨骼部位评估,结构解释应谨慎。这些发现支持进一步评估EGT作为膳食补充剂,并需进行后续机制和剂量优化研究。 | |
| CRISPR干扰功能基因组学:枯草芽孢杆菌生物膜编码与非编码决定因子 | Barras, H. H. | 2026-06-25 | 枯草芽孢杆菌生物被膜的结构受细胞特化、基质组装和代谢的协同调控影响。枯草芽孢杆菌能在不同物理化学环境中形成不同类型的生物被膜。理解驱动生物被膜异质性及其适应不同环境生态位的分子机制,对于开发更有效的生物被膜控制策略至关重要。本研究开发了紧密双调控的CRISPR干扰(CRISPRi)系统,并采用多尺度成像技术,在两种不同的生物被膜模型中研究单个基因的功能:漂浮菌膜(在气液界面形成)和复杂三维结构的大菌落(在气固界面形成)。研究结果验证了CRISPRi方法在长期研究生物被膜发育中的有效性,并揭示大量小非编码RNA参与调控生物被膜生长动态和结构。该CRISPRi方法还应用于包含507个基因和转录单元(包括蛋白编码基因和非编码RNA)的文库,以筛选这两种生物被膜模型中的细胞适应性。我们发现,尽管两种生物被膜形式均依赖细胞壁合成和核苷酸代谢等基础过程,但在基质组成、运动性和信号传导方面表现出不同的遗传依赖性。胞外多糖产生、运动性和趋化性对菌膜形成至关重要;而大菌落发育则受γ-聚谷氨酸合成和营养获取功能的影响。此外,还鉴定出功能未知的基因在两种生物被膜形式中发挥差异重要作用。CRISPRi筛选进一步揭示了调控生物被膜结构和生长动态的非编码RNA,丰富了现有的转录后调控层级。综上,这些结果表明不同物理界面上的生物被膜形成受共享和特异性遗传通路的共同调控,这些通路针对特定生物被膜环境进行优化,从而为研究气固界面和气液界面的分子机制开辟了新途径。 | |
| 对一株能够同化多种烃类和芳香族化合物的高粘附性细菌——不动杆菌属(Acinetobacter sp.)Tol 5的碳代谢特征分析 | Inoue, S. | 2026-06-25 | 可持续生物生产需要开发具有广泛代谢多样性和工业应用适应性的稳健微生物底盘。Acinetobacter sp. Tol 5是一种高粘附性细菌,能够利用多种碳氢化合物,使其成为固定化全细胞催化的理想底盘候选菌株。本研究通过从基因组数据重建代谢通路图谱,并分析以乙醇、十六烷、甲苯和苯酚为碳源生长的细胞转录组,表征了Tol 5的碳代谢特征。基因组分析显示,Tol 5对糖类利用能力有限,但拥有广泛的烷烃和芳香族化合物代谢途径,包括五种不同的芳香族降解途径,拓展了不动杆菌属已知的代谢多样性。转录组分析鉴定出每种碳源诱导的特异性途径基因,并揭示了芳香族降解途径之间底物依赖的交叉调控。基因敲除实验进一步表明,甲苯双加氧酶可促进苯酚上的快速指数生长,但降低了碳同化效率,而苯酚单加氧酶是苯酚同化的主要且不可或缺的途径,揭示了Tol 5中甲苯双加氧酶与恶臭假单胞菌菌株不同的生理作用。这些发现为Tol 5的碳代谢提供了全面视角,凸显其作为利用非糖原料生物工艺微生物底盘的潜力,同时揭示了不动杆菌属代谢多样性的新特征。 | |
| 评估谷氨酸棒杆菌作为结核分枝杆菌替代物用于DNA旋转酶抑制剂设计。 | Wormser, Y. | 2026-06-25 | DNA旋转酶是一种必需的细菌酶,也是结核病临床验证的治疗靶点。然而,由于对致病性分枝杆菌的操作存在诸多挑战,新型抑制剂的发现仍受到限制。本研究验证了谷氨酸棒杆菌(Cglu)可作为结核分枝杆菌(Mtb)的安全、非致病性替代模型,用于研究DNA旋转酶并促进新型抑制剂的发现。使用Cglu作为靶标可在安全条件下实现快速全细胞筛选,同时确保药物高效摄取。Cglu与Mtb共享关键生理特征,包括基因组大小、复杂细胞壁结构以及单一I型和II型拓扑异构酶。结构和功能比较强调了Cglu与Mtb旋转酶的相似性,两者序列一致性达70%,并表现出相当的催化特性和对已知抑制剂的响应能力。因此,Cglu旋转酶-DNA复合物的冷冻电镜结构(分辨率3.2 [A])揭示了已知抗旋转酶抑制剂的保守药物结合口袋,而Cglu中gyrA或gyrB的基因缺失会导致严重的生长和形态缺陷,这与化学抑制的效果一致,并可将旋转酶功能与细胞表型联系起来。对不同抑制剂类别(氟喹诺酮类、氨基香豆素类、NBTIs)的比较成像揭示了反映每种化合物作用模式的独特形态特征。最后,跨物种互补实验证实了功能保守性,但也突出了影响效率的细微结构差异。这些发现共同确立了Cglu作为稳健且生物安全的模型,用于解析旋转酶功能、可视化DNA拓扑动力学,并加速靶向旋转酶的抗菌药物发现。更广泛而言,我们的研究证明了利用Cglu作为基于细胞的筛选平台来发现靶向保守机制的新型抗结核化合物的可行性,这不仅适用于已验证的结核病药物靶点(如DNA旋转酶),也适用于尚未鉴定的新靶点。 | |
| PCR检测系统的开发与评估:用于临床和流行病学样本中沙门氏菌属的检测 | Yessimseit, D. | 2026-06-25 | 背景:由于流行血清型多样性增加及现有分子靶标的局限性,沙门氏菌的可靠检测仍是公共卫生监测和食品安全领域的重大挑战。本研究旨在筛选最优分子靶标,并建立用于检测沙门氏菌属的TaqMan实时荧光PCR方法。方法:通过筛选沙门氏菌基因作为分子标记的适用性,开发并验证了靶向hilA基因的TaqMan实时荧光PCR检测方法。评估了该方法的分析灵敏度、分析特异性,以及在细菌分离株和人工污染食品样本中的检测性能。结果:在所有候选靶标中,hilA基因覆盖范围最广,可检测所有受试沙门氏菌分离株(包括罕见血清群代表菌株),而传统用于该病原体检测的invA基因在部分菌株中缺失。该方法的检测限为100个细菌细胞/mL和100 fg基因组DNA。与福氏志贺菌、宋内志贺菌、鼠疫耶尔森菌、假结核耶尔森菌、小肠结肠炎耶尔森菌、克氏耶尔森菌、炭疽芽孢杆菌、霍乱弧菌及土拉弗朗西斯菌DNA均无交叉反应。该方法成功检测出所有人工污染食品样本中的沙门氏菌DNA。对25株细菌分离株的评估显示,24株经确认的沙门氏菌均呈阳性扩增,而1株经传统细菌学鉴定为沙门氏菌但后续全基因组测序确认为奇异变形杆菌的菌株呈阴性结果。结论:hilA基因是检测沙门氏菌属高度保守且可靠的分子靶标。所建立的TaqMan实时荧光PCR方法具有高分析灵敏度、优异特异性和广泛血清型覆盖范围,可支持其在沙门氏菌实验室检测、食品安全监测和流行病学监测中的应用。 | |
| 评估边缘效应对森林-田野交错带大型动物分解速率贡献的影响。 | Niles, T. E. | 2026-06-25 | 理解土壤大型动物与分解之间的关系,对于预测土地利用变化如何影响破碎化生态系统中的功能至关重要。这是因为土壤大型动物既影响分解过程,又对栖息地梯度上非生物条件的变化做出响应。本研究调查了森林-农田交错带中边缘效应对大型动物分解贡献的影响。我们于2025年秋季在加拿大安大略省西南部的三处落叶林-旧农田交错带和一处针叶林-旧农田交错带,使用诱饵薄片法量化了土壤大型动物的地上和地下取食活动。沿交错带每个样地测量了植被多样性、组成、叶面积指数及土壤特征(即土壤有机质、pH值、温度和湿度)。利用2025年夏季在同一地点收集的陷阱法数据来表征大型动物群落。我们采用广义线性混合效应模型,以样地内嵌套的样线作为随机效应,评估了距边缘距离、样地和土壤深度对诱饵薄片消耗量及土壤大型动物的影响。从农田向森林内部,消耗活动随距离增加而增强,边缘区域表现为中间状态;同时消耗活动随土壤深度增加而减弱。相反,土壤大型动物丰度(尤其是等足类动物)从农田向森林内部随距离增加而减少。这些趋势在不同样地间存在显著差异,因此消耗活动和丰度有时在交错带上保持恒定(即样地与距离的交互作用)。结果表明,大型动物对诱饵消耗的贡献沿交错带变化,这种变化受每个样地特有的环境梯度相互作用和群落组成变化的影响。 | |
| 在小型森林斑块中,个体层面的特征对食果昆虫寄生虫的影响超过邻域和景观层面的因素。 | Back, T. C. | 2026-06-25 | 以果实为食的昆虫幼虫依赖结果植物完成发育,由此形成复杂的寄主-寄生虫互作关系,这种关系可能受到多尺度多种因素的影响。我们比较了森林斑块中个体尺度、邻域尺度和景观尺度因子的相对影响。研究结果表明,在纽约州北部等农业用地占主导地位的地区,个体尺度因子影响最为显著。具体而言,寄生虫感染率随寄主果实产量增加而升高,但与寄主物种丰富度或距森林边缘距离无关。值得注意的是,感染率最高的寄主为非本地物种,包括欧鼠李(Frangula alnus Mill.),这表明入侵物种可能在本系统寄主-寄生虫互作中发挥塑造作用。研究结果强调了寄主特异性特征在构建寄生虫感染模式中的重要性,并提示管理措施应同时考虑寄主特征的生态背景以及入侵物种在多尺度上的影响。 | |
| 非洲内部野生动物相机陷阱物种分类中的地理域偏移:监督学习与零样本基础模型的比较研究 | Nanduri, N. | 2026-06-25 | 诸如Snapshot Safari等相机陷阱网络已在非洲各地生成了数百万张带标签的野生动物图像,使得训练用于自动物种分类的深度学习模型成为可能。然而,将在一个非洲地区训练的模型部署到另一个地区仍存在认知不足。据我们所知,本研究首次利用人工智能领域的机器学习分支,系统评估了非洲大陆内野生动物相机陷阱物种分类的地理域偏移问题。我们采用三种模型架构,每种架构以不同方式与Snapshot Serengeti交互:BEiTV2作为监督基线在Serengeti图像上微调;DINOv2结合FAISS将Serengeti图像作为检索索引而不更新权重;BioCLIP则是完全零样本的基础模型,完全不接收Serengeti训练数据。随后,所有模型在南部非洲的两个测试集(Snapshot Kgalagadi和Snapshot Kruger)以及博茨瓦纳本地收集的野生动物照片上进行评估。我们开展了八项实验,涵盖域内基线、跨数据集迁移、数据缩放、MegaDetector预处理、灰度与彩色图像条件对比,以及逐物种迁移分析。本研究首次对非洲大陆内监督与零样本架构的域偏移进行了实证描述,并为需要在南部非洲多样化生态系统中部署模型且无需收集新标注数据的保护AI从业者提供了实用指导。 |
medRxiv
| 标题 | 作者 | 发布日期 | PDF链接 | 摘要 |
|---|---|---|---|---|
| 毛囊来源的上皮片在白癜风治疗中具有潜力 | Li, J. | 2026-06-25 | 白癜风是一种获得性的皮肤和黏膜色素脱失性疾病。既往研究表明,自体培养上皮移植物(ACEG)是治疗稳定期白癜风的有效方法。然而,全层皮肤提取可能导致供体部位形成瘢痕,这阻碍了该技术的广泛应用,尤其对于需要大面积移植的患者。毛囊作为角质形成细胞和黑素细胞的来源,可能成为制备自体培养细胞片的潜在细胞来源。通过培养体系优化,我们证实了在无饲养层培养体系中维持毛囊来源细胞未分化状态的能力。扩增后,毛囊细胞被定向分化为多层表皮样细胞片。对毛囊来源上皮细胞片(HFES)进行了细胞特性、活力、纯度、基因组稳定性和无菌检测,以确保其安全性。免疫荧光染色显示,基底角质形成细胞是自体HFES的主要细胞类型。培养条件的优化促进了黑素细胞增殖和功能活性。转录组分析证实了黑素体成熟基因的上调。细胞比例也与生理条件下的细胞组成相似。将HFES移植至稳定期白癜风患者的色素脱失区域后,实现了皮肤复色。该技术为白癜风治疗提供了新的选择。 | |
| 通用型人工智能可跨癌种及治疗方案预测免疫治疗结果 | SHEN, W. | 2026-06-25 | 免疫检查点抑制剂是多种癌症的标准疗法,但多数患者并无应答,现有生物标志物在不同肿瘤类型和疗法间的泛化能力较差。我们提出COMPASS——一种跨癌种基础模型,通过概念瓶颈转换器从肿瘤组织转录组预测免疫治疗应答。该模型通过44个生物学驱动的免疫概念(涵盖免疫细胞状态、肿瘤微环境互作及信号通路)编码基因表达。基于涵盖33种癌症类型的10,184个肿瘤样本训练后,COMPASS在横跨7种癌症、6种免疫检查点抑制剂的16个临床队列中,平均性能优于22种现有方法,各队列平均准确率提升8.5%,精确率-召回率曲线下面积提升15.7%。该模型可泛化至微调阶段未涉及的癌症类型与治疗方案,为适应症选择与患者分层提供依据。生存分析显示,COMPASS判定的应答者总生存期更长(风险比=4.7,p<0.0001)。个性化应答图谱将基因表达与免疫概念关联,识别出与应答及耐药相关的程序:在免疫炎症型非应答者中,COMPASS突出显示TGF-β信号通路、内皮排斥、CD4+ T细胞功能障碍及B细胞缺陷等程序。COMPASS不仅能预测免疫治疗应答,还可为临床试验设计与转化研究提供机制性假说。 | |
| 到2050年法国实现净零排放的不同路径下,饮食转变带来的死亡率协同效益。 | Masurel, I. | 2026-06-25 | 背景:食品体系,尤其是畜牧业,是温室气体排放的主要来源,而欧洲以过量动物性食品和不足植物性食品为特征的不健康饮食,是全因死亡率的主要风险因素。因此,实施与食品体系温室气体排放相关的气候减缓政策,可能带来重要的健康协同效益。方法:我们基于生命表方法开发了一个健康影响评估模型,通过四种对比情景评估了法国2050年实现净零温室气体排放过程中饮食转变对死亡率的影响。这些情景涉及不同程度的膳食结构调整,均向更多植物性食品转变。针对每种情景,我们模拟了饮食演变过程,并应用来自13个食物组荟萃分析的最新、最稳健的剂量-反应关系,评估了对全因死亡率的影响。结果:不同的饮食转变轨迹在2050年法国人口中转化为19%[不确定性区间:17%-21%]至24%[不确定性区间:21%-26%]的全因死亡率预防效果。坚果、红肉、加工肉类、全谷物和豆类摄入量的变化带来了大部分健康效益。无论敏感性分析中选择何种参数,结果均保持稳健,预计到2050年法国每年可预防约10万至20万例死亡。解释:本研究强调了向净零排放转型可能带来的巨大健康效益,尤其是通过转向可持续饮食。这些结果进一步证实了农业食品领域中环境与人类健康问题的强烈趋同性。 | |
| 抗氧化微量营养素麦角硫因的代谢作为伴有阿尔茨海默病淀粉样蛋白病理的老年人认知弹性的血浆生物标志物 | Chong, J. R. | 2026-06-25 | 背景:膳食微量营养素与阿尔茨海默病(AD)淀粉样蛋白病理认知储备能力之间的关联尚不明确。本研究探讨了血浆中L-麦角硫因(ET)、其代谢产物L-组氨酸甜菜碱(HC)及两者比值(HC:ET,作为ET代谢指标)是否会影响淀粉样蛋白病理标志物(p-Tau181或p-Tau217)与认知衰退之间的已知关联。方法:从新加坡记忆门诊和社区招募259名基线无痴呆的参与者,检测基线血浆p-Tau、ET、HC水平,并进行长达5年的年度神经心理学评估,基于临床痴呆评定量表-总分盒(CDR-SB)斜率构建认知轨迹。结果:高HC:ET减弱了血浆p-Tau与CDR-SB斜率之间的正相关性。与低淀粉样蛋白负荷参与者相比,高淀粉样蛋白负荷参与者在HC:ET较低时认知衰退风险更高(风险比[HR]=2.33,p=0.002),但在HC:ET较高时风险无显著差异(HR=1.47,p=0.32)。结论:将ET代谢确定为认知储备能力的新型生物标志物,支持进一步探究其神经保护特性的机制。ET作为对抗淀粉样蛋白病理相关认知衰退的潜在候选物质需进一步评估。 | |
| 全膝关节置换术后疼痛强度与疼痛干扰恢复相关的术前免疫生物标志物:PRIME-KNEE研究结果 | Simon, C. B. | 2026-06-25 | 全膝关节置换术后慢性疼痛的发生率超过20%。循环免疫生物标志物是已知的肌肉骨骼疼痛影响因素,但作为慢性术后疼痛预测因子的作用尚不明确。本研究对203例全膝关节置换术后患者进行前瞻性纵向研究,采用老年医学生物标志物研究的创新方法(预期恢复差异弹性结局指标与惩罚性机器学习正则化建模弹性网络和LASSO回归),检测与术后6个月慢性疼痛相关的术前血浆生物标志物。共纳入49种术前候选生物标志物。基于PROMIS疼痛强度与疼痛干扰量表构建预期恢复差异指标,量化考虑人口学特征、合并症、储备功能及围手术期因素后的实际恢复与预期恢复差异。对约130例患者的血浆/预期恢复差异分析显示,13种生物标志物具有最高选择稳定性标准,与预期恢复差异呈正负相关。白细胞介素5(负相关)和脂多糖结合蛋白(正相关)与两种预期恢复差异均相关。与疼痛强度预期恢复差异特异性相关的标志物包括:巨细胞病毒特异性IgG阴性(负相关)、巨噬细胞炎症蛋白1β(负相关)、IL12p70(负相关)、分化簇30(负相关)、干扰素α2a(正相关)和白血病抑制因子(正相关)。与疼痛干扰预期恢复差异特异性相关的标志物包括:脂多糖(负相关)、激活素A(负相关)、IL8(负相关)、血清淀粉样蛋白A(负相关)和IL7(正相关)。蛋白质相互作用分析与拓扑基序分析显示,以IL5、IL7、IL8、MIP1β和IFN2a等为核心的网络连接度高于预期。本研究提出严谨可行的研究方法以加速疼痛生物标志物研究,并确定未来全膝关节置换术后慢性疼痛生物标志物谱构建需考虑的术前标志物。 | |
| 人类IL-34缺陷使小胶质细胞趋向阿尔茨海默病相关状态 | Hernandez-Rasco, F. | 2026-06-25 | 背景 全基因组关联研究(GWAS)结合欧洲大型队列的独立验证,已发现IL-34(Y213X)中的一个常见无义变异是晚发性阿尔茨海默病(AD)的遗传风险因素。然而,IL-34突变在人类中的生物学后果、其在人群中的流行率,以及IL-34-Y213X改变小胶质细胞稳态、脑脊液(CSF)蛋白质组网络和淀粉样蛋白病理的机制仍知之甚少。 方法 我们结合人类遗传学、脑脊液(CSF)和血清蛋白质组学、转录组学、大规模表型组关联分析及临床前实验模型,来定义人类IL-34缺乏的影响。首先,在按常见IL-34-Y213X无义变异分层的深度表型AD队列中,定量CSF和血清中的IL-34浓度。随后,将IL-34水平及IL-34-Y213X状态与无偏CSF蛋白质组网络和AD生物标志物整合。对IL-34基因敲除小鼠纯化的小胶质细胞进行转录组分析,以评估疾病相关的小胶质细胞程序。利用缺乏IL-34的APP/PS1小鼠,我们检查了IL-34缺乏对小胶质细胞存活、空间排列和斑块包裹的影响。最后,我们对携带IL-34-Y213X的AD患者死后颞叶皮层进行分析,以评估小胶质细胞密度、空间组织及斑块相关反应。 结果 IL-34-Y213X是一个强效、剂量依赖的功能丧失(LOF)等位基因,可将CSF和血清中的IL-34水平降低多达2.5个标准差,并在多个群体中常见。IL-34缺乏重塑了CSF蛋白质组网络,下调轴突导向和小胶质细胞支持模块,同时上调炎症和细胞外基质特征,并与神经、炎症和代谢性状表现出多效性关联。与野生型小鼠相比,来自健康9月龄IL-34KO小鼠的分选小胶质细胞的转录组分析揭示了一个深刻的促炎和疾病相关的小胶质细胞转录程序,富含疾病相关小胶质细胞(DAM)特征、炎症通路及AD风险基因,包括APOE、CLU和CASS4。在APP/PS1小鼠中,遗传性IL-34缺失选择性耗尽了稳态灰质小胶质细胞,破坏了小胶质细胞的空间排列,并损害了斑块包裹,导致淀粉样蛋白结构改变并加剧神经突损伤。一致地,IL-34-Y213X纯合子的AD患者表现出皮层小胶质细胞密度显著降低和小胶质细胞空间分散增加,表明人脑中胶质细胞网络组织崩溃。 解释 一个常见的人类IL-34 LOF变异创造了一个自然发生的IL-34缺乏模型,将小胶质细胞存活、CSF网络特征和淀粉样蛋白病理在小鼠和人类中联系起来。重要的是,IL-34缺乏本身足以诱导炎症性、AD相关的小胶质细胞状态,而不仅仅是减少小胶质细胞数量。这些发现将IL-34/CSF1R信号通路确定为小胶质细胞弹性的关键决定因素,以及连接人类遗传变异与AD易感性的潜在上游通路,突显了IL-34依赖通路作为疾病修饰的有前景靶点。 | |
| 类风湿关节炎的运动干预:一项序贯性文献计量与内容分析的证据图谱研究 | Zou, Z. | 2026-06-25 | 背景类风湿关节炎是一种慢性炎症性疾病,运动作为长期管理的重要组成部分日益受到重视。然而,该领域多数综述仅评估单一运动模式的效果,而文献计量学研究主要识别发表趋势和研究热点,未能揭示高可见度主题是否同时代表连贯且相对成熟的证据领域。方法我们检索了Web of Science核心合集2016至2025年间关于类风湿关节炎运动干预的文献。使用CiteSpace(6.4.1)和VOSviewer(1.6.20)分析发表增长趋势、合作网络、关键词共现、主题聚类及突现词。随后在Excel 2021中应用结构化内容编码,对运动模式、结局领域和机制主题进行分类,并将这些发现整合为可视化证据分布图谱。结果发表数量从2016年的16篇增至2025年的37篇。美国在产出量上领先,卡罗林斯卡学院是最高产机构,Kitas、Duda和Metsios为最具影响力作者。关键词分析显示研究主题从功能与疾病焦点转向生活质量、风险因素和综合管理。整合分析揭示了不均衡的证据结构:有氧和抗阻训练构成最集中且反复研究的运动-结局领域,而身心干预和水基运动虽形成可见但方法学异质性较高的聚类。新兴模式如血流限制训练和高强度间歇训练虽日益突出,但证据深度有限。结论类风湿关节炎运动研究已向更广泛且以患者为中心的管理目标演进,但该领域在干预类型和结局维度上仍存在失衡。本研究展示了将文献计量图谱与结构化内容分析相结合的价值,可区分异质性干预领域中主题可见性与证据连贯性,并为类风湿关节炎以外的研究评估提供可迁移的分析框架。 | |
| 基于位移跟踪矩阵流动数据和非药物干预依从性情景的乌干达本迪布焦埃博拉病毒病输入与传播的网络建模 | Walekhwa, A. W. | 2026-06-25 | 2026年乌干达本迪布焦埃博拉疫情与刚果民主共和国持续流行的疫情相关,通过跨境和国内人口流动传播。我们利用国际移民组织2026年5月15日至24日收集的流调数据(11245次观测流动)和2024年乌干达人口普查数据(4590万人),构建了数据驱动的有向加权流动网络。采用随机集合种群SEIR模型,纳入症状前传播及暴露者和感染者的移动,在乌干达135个区和刚果民主共和国两个省份模拟了90天的疫情。该流动网络稀疏(密度0.11)、高度不平等(基尼系数0.67)且具有模块化特征(模块度0.5)。基索罗区输入风险最高(入强度3823)和输出风险最高(出强度1350),坎帕拉入强度显著(1290)但出强度较低(150)。在基线流动条件下,模型预测90天累计中位病例数为69至70例(95%置信区间:57至98例),死亡3例。非药物干预措施(社区接触减少、医疗防护、流动限制)在20%、40%和60%依从率下未产生统计学显著的病例减少。超级传播事件在34.6%至40.6%的模拟中出现。坎帕拉承受最高预测负担(中位22例,暴发概率100%超过10例),其次是瓦基索(11例,64.9%)。边境地区负担较低(本迪布焦5例、卡塞塞3例、基索罗2例)。Sobol敏感性分析(500样本,200次自助法)确定传染期(一阶指数0.838)、病死率(0.738)和基本再生数(0.664)为最具影响力参数;流动及相关参数的总阶指数较低。鉴于流动已使连接网络中的传播潜力饱和,资源应集中于高风险输入枢纽(基索罗用于边境筛查)和内陆疫情中心(坎帕拉用于应对能力建设)的针对性监测,而非无针对性的全国性干预。 | |
| 通用免疫指数(II):基于多维常规实验室参数的免疫功能复合定量评估方法与计算工具 | zhang, Y. | 2026-06-25 | 背景:免疫功能定量评估对肿瘤学、术后管理及自身免疫性疾病的临床与健康决策至关重要。现有方法要么过于简单(单一指标),要么过于复杂且成本高昂,难以常规应用。亟需一种基于常规实验室参数的标准化、易操作工具,适用于临床诊疗与健康体检场景。方法:我们提出免疫指数(Immune Index, II),整合9项常规实验室参数,涵盖三个维度:体液免疫(IgG、补体C3、C4)、细胞免疫(CD4+ T细胞、CD8+ T细胞、CD4+/CD8+比值)及炎症反应(CRP、IL-6、全身免疫炎症指数[SII])。采用最小-最大归一化将指标标准化至0-100分,并按固定权重(体液免疫30%、细胞免疫40%、炎症反应30%)进行聚合。II评分范围为0-100分,健康参考范围为50-80分。结果:建立四级分级系统:≥80分(免疫过度激活)、50-80分(免疫稳态)、35-50分(轻度免疫抑制)、<35分(重度免疫缺陷)。基于已发表文献中209例病例的验证显示,区分正常与异常免疫状态的AUC为0.924(95% CI: 0.87-0.97),最佳截断值为47.8(敏感性84.8%,特异性85.9%)。II评分分别为:健康人群56.7±8.6分、免疫缺陷人群43.5±8.0分、自身免疫人群33.6±6.5分,各组间P<0.001。计算仅需两步,可在Excel或LIS系统中实现。II可作为个人健康体检的免疫维度补充。结论:免疫指数为免疫功能定量评估提供了简便、标准化且低成本的工具。固定权重设计确保了跨机构的可比性,适用于门诊、体检中心及基层医疗机构。关键词:免疫指数;免疫功能;定量评估;常规实验室参数;复合评分;最小-最大归一化 | |
| 冠状动脉搭桥术后房颤及其与住院时间、出院去向及90天结局的关联 | Almaguer Gongora, L. A. | 2026-06-25 | 背景:术后房颤(POAF)是冠状动脉旁路移植术(CABG)后的常见并发症,与急性期发病率增加及医疗资源消耗相关。然而,在当代临床实践中,POAF对出院后不良事件的独立作用仍存在争议。目的:评估POAF与CABG术后短期结局的关联,并利用经验贝叶斯风险更新方法对出院后90天内的脆弱性进行分层。方法:回顾性队列分析纳入2021年1月1日至2024年6月30日期间佛罗里达州4,684例接受单纯CABG的成年患者,排除术前有房颤记录者。采用多变量负二项回归和逻辑回归模型评估住院时长(LOS)、出院去向、90天再入院率及90天复合并发症。同时,利用基于客观Jeffreys先验的贝叶斯Beta-Binomial共轭模型,估算关键临床表型不良结局的后验概率。结果:355例患者(7.58%)发生POAF。多变量分析显示,POAF患者预期住院时长相对增加30%(IRR 1.30,95% CI [1.23-1.36],P < .001),非居家出院几率增加33%(OR 1.33,95% CI [1.03-1.72],P = .030)。但POAF与90天再入院率(OR 1.25,P = .063)或复合并发症(OR 1.20,P = .118)无独立关联。慢性心力衰竭(CHF)成为主要预测因子。贝叶斯风险更新显示,基线90天并发症后验概率为27.2%,而POAF与CHF的协同存在使该后验风险急剧升至42.6%(方向概率 > 0.999 vs. 基线)。结论:POAF延长住院时间并增加非居家出院风险,但并非90天发病率的独立决定因素。贝叶斯分层表明,出院后结局主要由基础慢性疾病驱动。有效降低再入院率需建立稳健的过渡期护理框架,赋能初级保健临床医生积极优化心力衰竭及代谢疾病管理,而非仅聚焦于急性手术期心律失常事件。 |