新媒体矩阵
今日:

奇妙科技

基因编辑西红柿或可提供维生素D

英国研究人员利用基因编辑技术培育出一种含维生素D的西红柿,或为人们提供植物来源的维生素D。目前,人们只能通过晒太阳或食用肉、蛋、奶等动物制品获得这种身体必需的营养元素。

英国基因研究机构约翰·英尼斯中心研究人员5月23日宣布上述研究成果,相关研究论文刊载于当天出版的英国杂志《自然·植物》。研究人员说,这种西红柿口味与普通西红柿无异,每天只要吃2个中等大小的这种西红柿,即可满足人体所需维生素D。

维生素D3能够有效增加人体内的维生素D水平。西红柿叶子中含有生成维生素D3的基本元素7-DHC,即维生素D3原。研究人员利用基因编辑技术抑制西红柿植株中的一种基因,令维生素D3原除了在西红柿叶子里,还能在果实中积聚。

研究人员用紫外线照射西红柿叶子和切成片的果实一小时,使它们中含有的维生素D3原转变成维生素D3,继而使一个西红柿产生相当于28克金枪鱼或2个中等大小鸡蛋所含的维生素D。

这种西红柿尚未投入商业应用。研究人员目前在户外种植这种西红柿,希望探索经日光照射的西红柿果实是否也会生成维生素D。

机器学习模型助力探寻新冠病毒新变种

麻省理工学院—哈佛大学布罗德研究所以及美国马萨诸塞大学医学院的科学家开发了一种机器学习模型,可以分析来自新冠病毒样本的数百万个基因组,并预测哪些病毒变体将占主导地位并可能引发新的浪潮。该模型被称为PyR0,可以帮助研究人员确定病毒基因组的哪些部分最不可能发生突变,从而为可对抗未来变体的疫苗提供目标。研究结果日前发表在美国《科学》周刊上。

研究人员使用截至2022年1月在流感数据共享全球倡议数据库中的600万个新冠病毒基因组训练了机器学习模型。

自新冠大流行开始以来,世界各地的研究人员一直致力于预测新冠病毒不同变体的适应性。但以前的模型无法同时比较所有变体,或者仅处理几千个基因组就需要数天时间。

相反,PyR0可以在大约1小时内分析数百万个基因组——所有公开可用的新冠病毒数据。它将相似的序列组合在一起,并通过它们共享的突变群来定义基因组的“组别”。通过聚焦可能出现在多个变体中的突变,PyR0比仅关注病毒变体的模型具有更强大的统计能力。

随后,该模型可以确定哪些突变将越来越普遍,并估计每种突变导致病毒传播的速度。它还可根据其基因组成估计不同变体的病例数量增加的速度。

通过确定哪些突变对哪些变体的适应性很重要,该模型还提供了关于新冠病毒如何传播和发展的生物学观点。例如,了解关键突变可以帮助科学家预测新变体是否更具传染性或更能逃避中和抗体,还可以帮助他们决定要更详细地研究哪些突变。

人工智能助力科学家“听诊”珊瑚礁

英国和印度尼西亚研究人员给水下珊瑚礁录音,借助一种新算法“训练”人工智能系统为珊瑚礁“听诊”,判断其健康程度,准确率超过90%。

路透社6月6日援引研究团队牵头人之一、英国伦敦大学学院研究人员本·威廉姆斯的话报道,健康的珊瑚礁会发出类似篝火的复杂噼啪声,因为有多种生物生活在那里,导致声音环境复杂多样,而退化珊瑚礁的声音听起来可能“更加荒凉”。以往对珊瑚礁健康状况的监测主要靠人力完成,分析过程费时费力,“看诊”监测还可能受珊瑚礁生物作息影响,无法面面俱到。

研究人员在最新一期环境科学类期刊《生态指标》上发表报告说,人工智能系统从珊瑚礁音频片段中解析声音频率和响度等数据点,据此评估珊瑚礁是否健康,准确率不低于92%。依照威廉姆斯说法,人工智能系统甚至能够“听到”人耳无法发觉的声音模式,而且更快、更准。

尽管全球珊瑚礁覆盖面积不足海底的1%,却为多达25%的海洋生物提供生存支持。研究人员希望这项成果帮助世界各地保护组织更有效追踪珊瑚礁健康状况。

人类活动带来的温室气体排放导致海洋表面温度上升和海水酸化。路透社数据显示,进入工业时代以来,海水酸度已增加30%,平均每10年海洋表面平均温度上升0.13度,珊瑚礁因此承压。全球珊瑚礁监测网数据显示,2009年至2018年间,全球大约14%的珊瑚礁消亡,总面积大致相当于美国大峡谷国家公园的2.5倍。

(本组稿件/河北日报记者王璐丹综合新华社电)