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2026-08-01 每日论文

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学习追踪塞伯格对偶 Jonathan J. Heckman 2026-07-30 PDF 对偶性在建立广泛物理系统中的微观现象与涌现现象方面扮演着重要角色。然而,在实践中,即使所有“游戏规则”众所周知,确定两个系统是否对偶也常常在计算上具有挑战性。换句话说,面对两个系统时,如何高效地确认它们实际上是对偶的?在本文中,我们利用机器学习方法来解决超对称箭图规范理论中的塞伯格对偶问题。从数学角度看,这涉及建立箭图的突变,而这又是“学习解纽结”主题的一个变体。一方面,这引导我们开发出一个实用工具,用于确定不同对偶性的计算复杂度。另一方面,它也使我们能够研究不同网络架构如何学习追踪塞伯格对偶。我们发现,对于具有适度数量箭图节点(约10个)的箭图,由变换器和多层感知器组成的各种网络架构往往优于确定性算法。通过将网络与成熟的路径查找算法(本质上是“箭图的谷歌地图”)相结合,搜索策略的效率和准确性得到了进一步提升。我们预期,这类问题可以作为前沿AI模型应用于理论物理的有用基准。
ReToken:一种用于提升视觉-语言模型在视觉检索任务中性能的单一令牌方法 Yao Xiao 2026-07-30 PDF 长视觉上下文对视觉-语言模型构成挑战:随着干扰物数量增加,性能下降,且在GPU内存限制下,一次性处理所有token在计算上不可行。我们提出ReToken,一种单一可学习嵌入,作为显式检索目标进行训练,从预填充的视觉KV缓存中选择一组稀疏的查询相关视觉token。仅在小规模图像问答数据集上训练,ReToken在图像和视频基准测试中均取得一致提升:在Visual Haystacks上,它使Qwen3VL-8B提升13.4个百分点,InternVL3.5提升12.4个百分点(相对提升超过20%),在LVBench上,它零样本迁移至长视频,为Qwen3VL-8B带来8.0个百分点的增益。得益于其轻量设计,训练和长视频推理均可在单个H100上完成。代码可在 https://github.com/avaxiao/ReToken 获取。
ACE-Data-0:以人为中心的具身数据引擎的环境捕捉 Yukang Cao 2026-07-30 PDF 具身智能面临一个根本性的数据瓶颈。模型必须捕捉第一人称感知、全身运动、灵巧操作、物体状态、声音和触觉如何随着人类在时间中追求目标而共同演化。现有数据集将这些经验分散在不同的视角、模态或空间尺度上,使得完整的感知-行动循环仅被部分观测。我们引入了环境捕捉引擎(ACE),一个以人为中心的数据引擎,将真实家庭环境转变为空间校准、时间同步的录制工作室。ACE在两种互补尺度上运行:桌面尺度配置解析手-物操作,而房间尺度配置捕捉全身运动、移动以及在家具环境中的交互。ACE将自我中心和多视角外部视频、全身和关节手部运动、物体几何与六自由度轨迹、音频和触觉信号统一记录为多感官流。利用ACE,我们构建了ACE-Data-0,包含150小时和1700万视频帧,覆盖200个任务类别,由50名参与者在2个环境中执行,总计75,000个交互片段。该数据集涵盖原子操作、长时程家务活动链以及人-场景交互,同时通过目标级而非逐步指令保留自然行为变异。我们进一步引入了一个分层基准,从信号进展到场景组件,再到交互。对最先进方法的评估揭示了在接触、遮挡、自我运动和长时间跨度下的显著差距。ACE-Data-0提供了同步的人类演示,带有对齐的感知、运动和接触监督,为模仿学习、世界模型、视觉-语言-行动系统和具身AI提供了可扩展的基础。
PhiZero:围绕物理语言构建的世界模型 Shuyao Shang 2026-07-30 PDF 我们介绍PhiZero,一个围绕物理语言构建的物理世界模型,物理语言是状态转换的一种紧凑离散表示。现有的物理世界模型通常直接在像素空间中预测未来视频,将底层世界动态隐含在高维视觉预测器中。受人类从视觉经验中抽象预测结构并将其组织为自然语言以进行显式推理的能力启发,我们通过自监督从野外视频中学习物理语言,并利用它显式推理物理世界如何演变。因此,PhiZero采用先推理后渲染的范式:它首先将未来世界演变推断为物理语言序列,然后将推断的转换渲染成视频。在生成和理解基准上的广泛实验验证了PhiZero建模物理一致世界演变的能力。我们进一步展示了其在现实和交互式世界建模、细粒度动作条件模拟以及零样本运动迁移方面的潜力。
PAC-MAN:感知感知的CBF-RL用于人形躲避球中的全身安全 Lizhi Yang 2026-07-30 PDF 我们提出了PAC-MAN,一个感知感知的CBF-RL框架,它将控制障碍安全性与部署现实的机载感知相结合,用于全身人形躲避球。部署的策略仅通过头戴式摄像头的分割掩膜深度看到球,而训练时的CBF引导则代表每个身体链接的间隙,并且对抗性运动先验正则化了由此产生的闪避反射。我们在一个受控的任意链接接触基准上进行了评估,该基准包含两种模式的种子投掷:单次投掷和部署循环,其中机器人在投掷之间走回其站点并恢复。在此基准上,该策略的表现接近特权状态预言机:仅固定机载摄像头就足以进行闪避。我们发现,有用的障碍结构依赖于感知可观测性:联合CBF在准确的球状态下表现最佳,在固定摄像头观测下仅作为训练引导时性能下降,并通过球跟踪云台或特权运行时滤波器恢复。因此,我们在真实世界中零样本部署了一个轻量级链接CBF策略在Unitree G1上,它能容忍不完美的感知,在95%的投掷中成功,并使用语义分割来躲避不同的球。
AskChem:面向化学文献综合的以声明为中心的基础设施 Bing Yan 2026-07-30 PDF 化学文献综述通常需要整合分散在众多出版物中的具体发现,然而现有的文献检索系统主要返回排序后的文档列表。因此,科学家和AI代理需要自行定位相关信息、验证其来源,并手动整合跨论文的答案。我们提出了AskChem,一种以声明为中心的跨论文化学检索基础设施。AskChem将检索单元从论文转变为携带来源的声明:每篇论文被转换为原子化、类型化的声明,每条声明均以源DOI和逐字引用或明确的证据定位符为依据。在此共享声明存储之上,AskChem提供了互补的检索与综合结构:一个稳定的分面分类法用于层级检索和浏览,一个通过关系连接声明的证据图,以及一个将索引论文置于科学原理之下的探索性动态分类法。AskChem目前索引了来自147K篇论文的240万条声明,并提供网页界面,以及面向AI代理的REST、SDK和MCP访问。在AskChem-Bench上,将GPT-5.5阅读器基于AskChem进行检索,可实现100%可解析的DOI,而未检索时为88.3%,并且在五个测试系统中拥有最高的引用密度。AskChem已上线,网址为https://askchem.org。
AISPA:面向大型语言模型应用的以用户为中心的系统提示审计 Xiangning Lin 2026-07-30 PDF 系统提示词是由开发者配置的指令,用于管理AI应用中基础模型的行为。它们在商业AI产品中广泛使用,但很少向公众或监管机构披露,这在AI系统的广泛部署中造成了严重的信任和问责缺口。本文介绍了人工智能系统提示词保障(AISPA),这是一个以用户为中心的框架,用于系统审计AI系统中的系统提示词。AISPA检查系统提示词的特定部分,并沿八个对用户重要的维度进行评估。我们随后使用此框架审查了88个商业AI产品中系统提示词的3,249条指令,将每条指令分类为保护性(对用户)或问题性。我们的审计揭示了四个核心发现。首先,系统提示词的设计在不同产品和开发者之间存在显著差异,一些组织每个产品平均包含超过60条保护性指令,而其他组织平均少于5条。其次,保护性指令被广泛采用但范围浅显:98.9%的产品至少包含一条,但只有24%覆盖了AISPA分类法的所有八个维度。第三,系统提示词持续变得更长且更保护用户,表明用户保护在商业提示词设计中正成为更明显的关注点。第四,尽管有这些进展,问题性指令仍然普遍存在:大约40%的产品包含至少一条违背用户利益的指令,且保护性和问题性指令经常在同一提示词中共存。我们的发现强调了在商业AI产品的系统提示词中需要更大的透明度、标准化和独立监督。
Chimera:混合视觉扩散Transformer的设计与Chinchilla缩放 Chongjian Ge 2026-07-30 PDF 视觉生成日益需要高分辨率图像、长视频和多模态上下文,这使得全注意力的二次成本变得难以承受。我们引入了Chimera,一种混合视觉扩散骨干网络,配有理性的缩放策略。Chimera将文本、图像和视频令牌按光栅顺序处理为单一流,无需位置嵌入。它结合了Kimbi Delta Attention(KDA)用于长上下文状态跟踪,复杂度为O(N),交错的多头潜在注意力(MLA)用于直接全局交互,以及模态感知的短卷积用于局部时空上下文。稀疏专家混合(MoE)层扩展容量,同时控制激活计算量。为扩展这种异构架构,我们提出了HeteroP,一种模块级方案,根据每个张量的功能扇入和模型深度,在宽度和深度间转移超参数。HeteroP产生一个一致调优的家族,用于拟合类似Chinchilla的计算最优法则,涉及激活模型大小、训练令牌数和图像-视频数据比例。依据这些法则,我们训练了一个拥有110亿参数、20亿激活参数的Chimera模型。实验显示三个结果。首先,以预训练扩散损失衡量,密集骨干网络比匹配的全注意力Wan-2.1 2B基线计算效率高1.7倍,而完整系统达到7.3倍。其次,无需长度特定微调,Chimera从5秒训练片段零样本外推至30秒视频,最后五秒仅6.5%的FID退化。第三,拟合法则显示,计算最优的图像预训练在激活模型大小和训练令牌数间几乎均分计算,而视频预训练在更高预算下适度偏向模型大小。这些结果为设计和扩展高效长上下文扩散架构奠定了基础。
OSReward:为跨平台计算机使用奖励模型建立标准化评估体系 Qiushi Sun 2026-07-30 PDF 计算机使用智能体(CUA)在数字世界中迅速发展。CUA轨迹记录了智能体的动作、状态和推理过程。验证其是否完成了任务指令,是CUA评估、数据整理和强化学习的核心。人工编写的验证器或人工标注员都无法大规模提供此类验证,因此该领域日益转向使用视觉语言模型(VLM)作为CUA轨迹的评判者。但一个根本性问题长期未被审视:这些VLM评判者是否足够可靠?为系统研究此问题,我们引入了OSReward,一个真实、高质量的基准,用于评估VLM评判者在CUA轨迹上的表现。这些轨迹来自多样化的智能体骨干,执行跨平台的人工验证指令,并通过多阶段人工标注严格标记了地面真值判定。在此基础上,我们衍生出OSReward-Hard,一个专注于真正困难案例的挑战集,以及OSReward-Multi,用于细粒度的效率和一致性评分。迄今为止最全面的VLM评判者评估发现,即使是最先进的模型也未能达到理想评判者的标准,存在系统性宽松偏差,将失败运行误标为成功。少数足够可靠可信任的模型,其运行成本过高,难以大规模应用,而价格实惠的开放模型则远远落后。为弥合这一差距,我们构建并发布了OS-Shepherd-100K,一个面向CUA社区的、带有推理注释的轨迹判定开放语料库。在此基础上,我们训练了OS-Shepherd(9B和35B),这些开放奖励模型提供低成本、稳定且可靠的奖励信号,以比前沿模型低30-60%的成本匹配商业评判者。广泛的分析进一步为大规模可靠CUA奖励的设计提供了信息。我们的代码、基准、数据集和模型检查点可在https://os-copilot.github.io/OSReward-Home/获取。
KAISEN:临床风险模型的可复现亚组公平性审计 Sparsh Roy 2026-07-30 PDF 临床风险模型通常在整体表现上表现优异,但在不同患者亚组间的错误率却存在显著差异。为此,已有审计流程被提出以捕捉这一问题,但其组成部分很少经过压力测试,因此尚不清楚审计的哪些部分在何种条件下可被信赖。我们提出KAISEN,一个五阶段审计流程,涵盖亚组分层、差异测量、机制诊断、事后缓解和漂移监测,并在一个包含16种疾病任务、来自健康人群2030的15个社会决定因素轴及三个预设交叉点的合成基准上评估至失效点。四项发现如下。(i)显著性追踪每个轴相对于其自身最小可检测效应的差距:在15个轴上,显著性计数与原始均等几率差(EOD)之间的秩相关系数为rho = 0.56,当EOD按该下限标准化后升至rho = 0.78。(ii)分组阈值优化在48次保留运行中全部降低了EOD(配对delta = -0.285,95% CI [-0.313, -0.252]),而分组Platt缩放——作为更好的校准器——在EOD上表现如抛硬币(48次运行中19次改善,95% CI [0.26, 0.55]),平均效应接近零,因此审计应报告的是方差而非平均值。(iii)机制诊断在144个受控案例中全部正确分类,但在代理误设下未能恢复48个模型驱动案例中的任何一个,且无任何失败信号。(iv)CUSUM失效和误报追踪队列实现远多于疾病:在参考阈值下,所有27个误报和8个漏检移位中的7个来自不同种子(卡方p = 0.002),因此在一个队列上调优的阈值无法迁移。所有结果均为合成数据,具有已知真实值,不确立临床有效性。重现每个数字的代码、工件和脚本均已发布。

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猕猴中的声音-形状对应关系揭示了声音象征的进化根源 Loconsole, M. 2026-08-01 PDF 人类可靠地将某些类似语音的声音与视觉形状联系起来,最显著的是在布巴-奇奇效应中,圆形和尖刺形状分别与声音“布巴”和“奇奇”匹配。尽管这一现象常与语言和文化相关,但来自前语言婴儿和家鸡的证据表明,声音-形状对应可能反映了一种不依赖经验的知觉偏见。然而,对类人猿的研究未能检测到这种偏见,使其系统发育起源的问题悬而未决。通过使用自由选择任务,我们在九只猕猴中展示了布巴-奇奇效应,从而表明这种对应代表了脊椎动物知觉的一个保守特征,可能为人类物种中符号交流系统的后来出现提供了支架。
泛基因组图节点-表型关联分析在仅使用少量个体的情况下,展现出类似GWAS的高质量结果。 Carrette, C. 2026-08-01 PDF 目的:我们介绍GraNPA,即图节点-表型关联(Graph Node-Phenotype Association),一种在利用少量个体基因组序列构建的泛基因组变异图(PVG)上执行类似GWAS分析的方法,无需额外的群体材料或亲缘信息即可用于定性表型。该方法减少了关联研究所需的个体数量,并避免了此类分析中变异调用带来的参考偏差。背景:PVG代表了一组完整基因组的多个比对。它包含从单核苷酸多态性(SNPs)到大型结构变异(SVs)的所有变异,这些变异在图中表示为节点。通过将表型信息整合到节点中,我们可以为PVG中的每个节点分配一个表型评分(PS),并直接在图中识别与表型相关的区域。这些区域代表PS分布的统计显著偏移,突出其在表型中的意义。最后,GraNPA提供这些区域的位置和评分以供进一步分析。结果:该方法使用模拟数据和两个公开可用的数据集进行了测试:一个包含13个个体的PVG中的水稻Sub1A基因位点,以及一个包含24个个体的PVG中导致白头牛性状的插入变异。GraNPA的源代码可在https://forge.ird.fr/diade/graphgwas/granpa 获取,遵循GNU GPLv3许可。结论:GraNPA能够在两个模拟数据集中识别预期区域,并仅利用这些PVG中的几十个完整基因组识别出这两个已知性状的致因位点。虽然目前仅限于定性表型,但该方法为依赖PVG和少量个体的更高效方法开辟了道路。
模式抗生素产生菌天蓝色链霉菌A3(2)冷激反应的全局分析 Evans, T. 2026-08-01 PDF 冷休克适应对于生活在土壤中的固着链霉菌在环境温度波动下的生存至关重要,然而这一反应背后的精确调控机制仍知之甚少。本研究利用整合的RNA-seq和多聚核糖体谱分析,调查了模式放线菌天蓝色链霉菌A3(2)对冷休克的全局转录和翻译响应。在最小液体培养基中的冷休克处理触发了811个基因的显著转录变化。值得注意的是,三个操纵子——编码CspA同源物、DEAD-box解旋酶以及含胱硫醚-β-合酶(CBS)结构域蛋白和/或功能未知蛋白(SCO5921-SCO5918、SCO4684-SCO4686和SCO3731-SCO3733)——被鉴定为冷休克反应的核心参与者,表现出高达2000倍的转录诱导。系统水平的转录组分析进一步揭示了冷休克诱导的与糖异生、辅酶A代谢、苯乙酸降解、脂筏重塑和细胞外功能相关的通路激活,表明在冷适应过程中存在与膜适应协调的广泛代谢重编程。多聚核糖体谱分析揭示了启动子近端cspA同源基因下游操纵子基因的强烈翻译增强,这一过程可能由覆盖核糖体结合位点(RBSs)的RNA二级结构介导。DEAD-box RNA解旋酶和CspA RNA伴侣蛋白的显著诱导被认为反映了它们在解决链霉菌高G+C含量基因组(>73% G+C)固有的过多核酸二级结构(包括其自身操纵子内掩蔽RBS的茎环结构)中的关键需求。总之,本研究提供了对链霉菌冷休克适应的系统级全面理解,突显了一种多层调控架构,该架构将代谢重编程与RNA结构依赖性翻译控制耦合以缓解热应激。重要性 本研究首次在转录组和翻译组水平上表征了模式放线菌天蓝色链霉菌A3(2)的冷休克响应。结合基于机器学习的iModulon框架,我们的发现为代谢适应和多层调控机制(包括转录网络和RNA结构依赖性翻译控制)提供了关键见解。除了推进我们对链霉菌冷适应的基础理解外,我们在主要冷休克基因(SCO4684和SCO5921)与其下游编码DEAD-box解旋酶的基因之间的基因间区域鉴定了几个推定顺式作用调控元件。这些调控元件,加上核心冷休克操纵子异常强大的转录和翻译诱导,显著扩展了链霉菌的合成生物学工具库。最终,这些分子组件在优化和操纵这一具有重要工业意义的细菌属内隐秘抗生素生物合成基因簇方面具有巨大的开发潜力。
鸣禽中毫秒级、单神经元的信用分配 Scherrer, J. R. 2026-08-01 PDF 学习适应性行为需要识别在何种情境下,哪些动作会导致特定结果。这一信用分配问题对生物学习者与人工学习者都至关重要。鸣禽的发声学习呈现出一个尤为艰巨的信用分配难题:歌唱由数千个运动神经元的毫秒级精确活动控制,但歌声质量则由一个弥散、延迟的多巴胺信号编码,其时间精度低一个数量级以上。目前尚不清楚鸣禽大脑如何精确驱动特定前运动神经元在精确时间点发生改变,以提升歌唱表现。在此,我们展示了被认为支撑鸣禽发声学习的皮质-基底节回路能够以毫秒级时间精度和单神经元空间精度进行学习。我们发现,在歌曲中某一时刻,针对发声变异性生成前运动核团中一个目标神经元的活动,播放条件性干扰性听觉反馈,会导致目标神经元活动以3.2毫秒的时间精度发生适应性变化。在无关联的邻近神经元中未观察到放电率的习得性变化,从而揭示了单神经元空间精度。这些发现挑战了多巴胺介导强化是缓慢且不精确的普遍观点,并重新定义了我们对大脑中信用分配极限的理解。
脆性X综合征大鼠模型中超声发声的发育轨迹紊乱 Gauthier, D. W. 2026-08-01 PDF 沟通缺陷是自闭症谱系障碍(ASD)的一个定义性特征,也是非典型神经发育最早可检测的标志之一。然而,特定的遗传性ASD风险因素如何塑造发声交流的发育轨迹仍知之甚少。脆性X综合征(FXS)是ASD最常见的遗传性病因,由FMR1基因的转录沉默引起,且大多数FXS个体表现出语言发育受损和非典型发声交流。母体隔离期间产生的啮齿类动物超声发声(USVs)为研究FXS早期发声交流的发育轨迹提供了一个易处理的模型。在此,我们表征了Fmr1敲除(KO)大鼠及其同窝野生型(WT)大鼠在出生后第3至21天隔离诱导的USVs,以确定Fmr1突变是否破坏USVs在出生后发育过程中的声学结构、时间组织或序列句法。我们发现,Fmr1 KO大鼠幼崽在隔离诱导发声的高峰发育窗口(p6-p10)表现出叫声数量减少,而声学结构和时间组织基本保留。叫声转换的网络分析显示,WT幼崽从p3至p10表现出句法复杂性的渐进增加。然而,这一发育轨迹在Fmr1 KO幼崽中显著改变并延迟。综合这些发现表明,Fmr1突变不仅破坏发声产生,还破坏大鼠句法灵活性的发育扩展,凸显USV句法作为FXS模型中非典型交流发育的敏感标志。
与自闭症谱系障碍中大脑超连接和低连接相关的独特转录组学及层级组织特征 Vairam, A. 2026-08-01 PDF 自闭症谱系障碍(ASD)中的功能超连接和功能低连接通常被视为单一回路水平紊乱的相反表现,但其分子和层级基础仍不清楚。我们结合了来自自闭症脑影像数据交换(ABIDE I/II)的1,737名个体的静息态功能磁共振成像数据,以及艾伦人脑图谱的基因表达图谱,表明超连接和低连接是可分离的神经生物学现象,在分子特征、皮层层级嵌入、年龄组分布和认知关联方面存在差异,而非单一连接轴。超连接集中于高级皮层和小脑区域,在年龄较大的参与者中更为显著,而低连接在各年龄组中保持一致,并定位于皮层下和眶额系统。ASD与感觉至跨模态皮层梯度的重组相关,这种重组在联合网络中最为明显。与超连接和低连接相关的基因显示出部分不同的神经递质谱系,并在皮层层级中具有差异嵌入,两者均富集于跨模态皮层,并与社会认知、知觉、注意和奖赏相关功能相关联。这种分离在发育阶段、性别和症状严重程度上均得以保持。这些发现表明,超连接和低连接并非同一过程的两个极端,而是可重复的分子-层级架构中两个可分离的组成部分,为将转录组组织与ASD中的系统级脑功能障碍联系起来提供了一个多尺度框架。
假单胞菌属中抗卵菌活性的变异:表型特征与比较基因组学 Saric, E. 2026-08-01 PDF 致病性水生卵菌Aphanomyces astaci和Saprolegnia parasitica对生物多样性和水产养殖生产构成重大威胁,但其与宿主相关微生物的相互作用仍知之甚少。从鱼类和螯虾宿主获得的细菌分离株(n = 328)中,我们聚焦于假单胞菌属(n = 66),并确认了其先前报道的对A. astaci和S. parasitica的强抑制潜力。然而,我们的结果也揭示了拮抗作用中存在显著的种间和种内变异。为捕捉这种变异,我们选取了八个属于不同P. fluorescens、P. putida和P. syringae物种组且表现出对比性抗卵菌活性的分离株,用于进一步的表型测定和比较基因组分析。在这些分离株中,菌丝抑制对A. astaci明显强于对S. parasitica,表明易感性存在物种特异性差异。比较基因组分析显示,所分析菌株间生物合成基因簇(BGC)库存在显著变异。强抑制性分离株携带与已表征生物活性途径(包括pyoluteorin、rhizoxin、pyrrolnitrin、DAPG和orfamide)相似的候选BGC,同时还有多个未表征的簇,这些簇或在抑制性分离株间共享,或仅限于个别菌株。所有分析的基因组还包含与铁载体和HCN生物合成相关的簇。然而,体外测定显示,铁载体产生与抑制活性无明显关联,且抑制作用主要由可扩散而非挥发性化合物介导。总体而言,我们的结果表明,假单胞菌的抗卵菌活性具有物种和菌株依赖性,可能反映了多种主要为可扩散代谢物的不同组合,而非单一保守机制。总之,本研究为未来解析微生物对水生卵菌病原体拮抗机制的工作奠定了基础。
小鼠suppressyn-like 1通过包膜糖蛋白识别抑制膜融合 Sugimoto, J. 2026-08-01 PDF 细胞-细胞融合是组织形态发生、再生及病毒感染所需的基本生物学过程。在哺乳动物中,滋养层融合对胎盘发育不可或缺,并由内源性逆转录病毒(ERV)来源的融合蛋白(称为合胞素)介导。尽管多种ERV来源蛋白促进膜融合,但对进化上保守的负调控机制知之甚少。我们鉴定了一种此前未被表征的小鼠ERV包膜来源蛋白,它能强效抑制合胞素介导的膜融合,并将其命名为小鼠抑制素样1(mSUPYNL1)。与通过受体干扰抑制融合的人类抑制素(hSUPYN)不同,mSUPYNL1以不依赖受体使用的方式抑制小鼠和人类合胞素介导的融合。机制上,mSUPYNL1直接与多种合胞素包膜糖蛋白的表面(SU)亚基结合,揭示了一种此前未被识别的、不依赖受体的膜融合调控机制。出乎意料的是,这一活性延伸至内源性融合蛋白之外。mSUPYNL1还直接与人类T细胞白血病病毒1型(HTLV-1)的SU糖蛋白(gp46)结合,显著抑制病毒诱导的合胞体形成,而人类抑制素在该检测中未显示可检测的抗病毒活性。这些发现将mSUPYNL1鉴定为包膜糖蛋白介导膜融合的广谱抑制剂。为明确其生理背景,我们生成了mSUPYNL1敲除小鼠,并通过原位杂交、免疫印迹和报告基因敲入分析表征基因表达。与hSUPYN局限于胎盘的表达模式不同,mSUPYNL1广泛表达,其最显著定位在孕子宫的蜕膜基质细胞和血管内皮细胞,以及包括脾脏和胸腺在内的造血组织。综上,我们的发现揭示了一类此前未知的ERV来源融合抑制因子,它们通过直接结合病毒包膜糖蛋白而非受体干扰发挥作用。这些结果扩展了ERV蛋白驯化的现有概念,证明内源性逆转录病毒包膜蛋白不仅进化出促进膜融合的功能,还进化出抑制膜融合的功能,为胎盘发育、抗病毒防御和宿主进化适应之间提供了机制联系。
空间种群结构可以逆转突变负荷对细胞死亡-出生比率的依赖性 Mondal, S. S. 2026-08-01 PDF 扩增中的细胞群体,包括细菌菌落和肿瘤,在生长过程中会持续积累突变。然而,尽管临床研究显示较高的肿瘤更替率与不同癌症患者预后好坏均相关,但在空间结构化群体中,突变负担如何依赖于细胞死亡与出生比率的问题尚未得到解决。这一问题对有害突变尤为重要,因为当环境变化(如治疗开始时)这些突变可能变得有利。突变积累已在充分混合群体中得到广泛研究。在此,我们推导出一个新的闭式近似公式,用于在细胞死亡非零时、特定群体大小下的平均有害突变负担,作为与空间结构比较的基线。我们表明,空间结构——实体瘤的一个定义性特征——能从根本上改变突变负担对死亡与出生比率的依赖方式。在充分混合群体中单调增加的关系,在空间扩展群体中可能变为非单调甚至递减,这取决于群体大小和突变体的适应度代价。这些结果为理解为何较高肿瘤更替率与不同患者及癌症类型的预后改善或恶化相关提供了机制框架。对环境变化(如治疗启动)后菌落再生长概率的分析揭示了类似模式:空间结构可以逆转或重塑这种依赖性。总体而言,我们的发现确立了空间结构作为细胞死亡与出生比率如何塑造突变积累的关键决定因素,对解释临床数据和预测肿瘤演化过程中预先存在突变体的负担具有重要意义。
造礁珊瑚局部(不)适应的基因组可重复性与可预测性 Meziere, Z. 2026-08-01 PDF 气候变化对生物多样性构成日益严重的威胁,种群的存续在很大程度上取决于其适应不断变化的环境条件的能力。尽管迫切需要预测局部的适应潜力,但目前尚不清楚此类预测如何受到物种分布范围内局部适应背后的基因组结构的影响。在本研究中,我们考察了短距离扩散珊瑚Stylophora pistillata局部适应的基因组基础,该珊瑚样本采集自澳大利亚大堡礁八个礁体的四十六个地点。我们的结果表明,该物种的热适应涉及数百个基因组位点,其组合在不同地理区域间存在差异。尽管适应性位点大多具有区域特异性,但基于整个大堡礁估算的基因型-环境关系能够预测区域层面的适应模式。在气候变化预测下,基因型-环境关联的预期变化在空间上高度变异,无论是在地理区域之间还是区域内部。虽然到2050年,一些种群可能已充分适应中等程度的气候变暖(SSP1-2.6和SSP2-4.5情景),但在高排放(SSP5-8.5)情景下,到2100年,多达30%的种群可能面临严重的适应不良风险。总体而言,这些发现为珊瑚适应潜力的空间分布及其如何影响珊瑚在变暖海洋中的韧性提供了新见解。

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自闭症成人自我及照护者报告的选择决策能力:AASPIRE选择与决策量表的发展与验证 Kim, S. Y. 2026-08-01 PDF 自决已被评估为一种内部心理构念。外部因素也可能影响自决,但做出选择和决策的机会仍研究不足。我们采用社区参与式研究方法,开发并评估了AASPIRE-选择与决策量表(AASPIRE-CDS),这是一种衡量自闭症成人做出选择和决策机会的新工具。我们通过迭代过程创建并完善了AASPIRE-CDS。数据来自AASPIRE结果项目,包括839名自闭症成人,通过直接报告、支持性直接报告和照护者报告(CR)参与。探索性和验证性分析支持单维结构。测量不变性分析支持跨报告类型(不含CR)以及跨居住状态(含和不含CR)的构型、度量和部分标量不变性。AASPIRE-CDS显示出高内部一致性、重测信度,以及初步的随时间变化响应性。收敛效度分析显示,AASPIRE-CDS得分越高,自决和沟通流畅性越强,独立生活程度越高,支持需求越少。与自决测量相比,AASPIRE-CDS与生活质量、整体健康和就业满意度的关联较弱(尽管显著)。这一模式表明,选择机会与常用的自决测量相关但有所区别。研究结果支持AASPIRE-CDS作为衡量自闭症成人跨支持需求选择机会的有效可靠工具,但建议谨慎解读CR结果。研究强调了支持自闭症成人选择决策以及评估选择机会与内部自决并重的重要性。未来研究应使用更大的CR样本,以检验照护者报告的选择机会的有效性。
饮食炎症潜力、饮食多样性与微量营养素充足性与类风湿关节炎及自身抗体负担相关:来自印度的病例对照研究 Mahajan, H. 2026-08-01 PDF 背景:类风湿关节炎(RA)是一种受遗传和环境因素(包括饮食)影响的慢性自身免疫性疾病。我们在印度城市人群中研究了膳食炎症潜力、膳食多样性和微量营养素充足性与RA及RA相关自身抗体的关联。方法:在这项非匹配病例对照研究中,招募了来自印度海得拉巴的301例新诊断RA病例和314名健康对照者。使用经过验证的131项食物频率问卷(FFQ)评估膳食摄入。膳食炎症潜力通过膳食炎症指数(DII)估算,而膳食质量通过膳食多样性评分(DDS)和微量营养素平均充足概率(MPA)评估。类风湿因子(RF)和抗环瓜氨酸肽(抗CCP)抗体通过ELISA测量。使用调整年龄、性别和BMI的多变量回归模型评估关联。在理论因果框架下估计人群归因分数(PAFs)。结果:与对照组相比,RA病例的微量营养素充足性较低(MPA中位数:18.9% vs. 32.9%),膳食多样性较低(高DDS:50.2% vs. 74.2%),膳食炎症评分较高(DII中位数:2.18 vs. 0.37)。DII每增加1个单位与RA风险升高相关(AOR 1.17;95% CI:1.10,1.24),而DDS每增加1个单位(AOR 0.73;95% CI:0.66,0.81)和MPA每增加10%(AOR 0.88;95% CI:0.83,0.94)与RA风险降低相关。高DDS和充足的微量营养素充足性也与较低的RF和抗CCP水平相关。高DII、低DDS和营养不足的估计PAFs分别为43.8%、39.5%和37.5%。结论:较差的膳食质量、较低的微量营养素充足性和更具促炎性的膳食特征与较高的RA风险和更大的自身抗体负担相关。
在数据驱动的临床、认知及神经解剖学谱系上定位高风险及早期精神病群体 Danyluik, M. 2026-08-01 PDF 背景与假设:精神病性障碍日益被视为更广泛精神病理连续谱的极端端,其较轻阶段包括非求助性家族高风险状态(FHR)、求助性临床高风险状态(CHR)和首发精神病(FEP)。然而,我们缺乏能够涵盖这三个精神病风险群体中临床、认知、功能和神经解剖标志物多样性的综合分析,这限制了我们理解定义精神病性障碍的多模态表型在更广泛精神病理学范围内如何变化。研究设计:我们利用了一个样本,包括70名FEP、40名CHR、43名FHR和41名健康参与者,这些参与者来自相同的临床和社会人口学背景,并通过密集的多模态电池进行评估。研究结果:将我们的临床数据集视为多维谱系,我们发现CHR表现出最多的抑郁-焦虑症状,而FEP则报告了最多的阴性-认知功能障碍异常,尽管在个体水平上,这些维度上的群体间存在大量重叠。从神经影像学角度看,FEP是唯一表现出类似精神分裂症中观察到的皮质厚度减少的群体,而在我们的样本或两个国际复制队列中,CHR中未能识别出一致的解剖模式。脑-行为协方差的主导轴捕捉到了皮质厚度减少与阴性及认知症状升高之间的关系,这种模式在CHR和FEP中均等同出现。在各组中,阴性及认知症状也趋向于预测6个月随访时的较低功能水平。结论:我们的分析表明,CHR和FEP以显著的表型重叠为特征,这支持跨诊断分期模型,该模型根据每个个体独特的症状谱定制护理。
从稀疏数据到智能决策:基于模拟的区域特定政策评估 Dudley, C. 2026-08-01 PDF 有效的传染病应对需要针对特定区域的指导,因为驱动本地传播并影响干预效果的人群接触结构因社区而异。基于智能体的模型(ABMs)能够表征这些结构及其背后的个体异质性,因此非常适合本地干预分析,但其计算成本高,且将参数拟合到数据中较为困难。我们提出一个框架,通过使用替代的常微分方程(ODE)模型作为常规监测数据与机制丰富的ABM之间的中介,避免直接拟合ABM。此类数据很少能唯一确定ABM参数:许多传播性、严重性和报告率的组合都能重现相同的观测轨迹。该框架不承诺单一最佳拟合配置,而是保留与观测病例和住院数据一致的全部ABM参数组合,并将这种不确定性传播到每个下游干预估计中。我们将该框架应用于密歇根州九个不同人口特征的县作为示例案例研究。对每个县,我们恢复与本地病例和住院数据一致的ABM参数区域,验证校准模型能重现观测轨迹,然后在这些区域中评估四种非药物干预措施。我们发现,干预措施的排序和稳健性在各县间差异显著,且简单的人口统计预测因子无法可靠预测哪种措施会成功。我们使用来自COVID-19文献的干预实施假设(例如,关于依从性和有效性),但该框架是通用的,可以接受用户指定的假设并展示其会导向的结论。通过将机制性ABM与显式不确定性传播相结合,该方法为COVID-19、流感、麻疹及其他病原体提供了一条通用的本地化、不确定性感知干预分析路径。