食品染料透明化小鼠,AI 设计蛋白质结合,数字图书馆版权诉讼,暗航运威胁海上安全

食品染料透明化小鼠,AI 设计蛋白质结合,数字图书馆版权诉讼,暗航运威胁海上安全

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嗨,欢迎收听 Discover 科学新闻!我是你的主持人逍逍,今天给大家带来一些有趣的科学发现和研究进展。

首先,我们来看看斯坦福大学的研究人员有什么新发现。原来,一种常见的食品染料,叫柠檬黄,也被称为 FD&C Yellow No. 5,竟然可以让小鼠的皮肤和组织暂时变得透明!哇,听起来好神奇啊!研究人员发现,将柠檬黄的水溶液涂抹在小鼠的皮肤上,可以改变组织成分的折射率,从而减少光散射,让我们可以直接观察到内部结构,比如血管、器官和肌肉纤维,而且还是在微米级别的精度呢!这个技术的原理是通过匹配不同组织成分的折射率,让光线不受阻碍地穿过,从而实现透明效果。太厉害了!更厉害的是,这个技术已经成功地应用在活体小鼠身上,可以看到内部器官的运作、大脑的血液流动,甚至是肌肉的微观结构。

那么,这个透明效果是怎么实现的呢?研究人员只需要轻轻地将柠檬黄溶液涂抹在小鼠的皮肤上,比如头皮和腹部,几分钟后就可以看到下面的结构了。更令人惊讶的是,这个过程是完全可逆的!只要用清水冲洗一下,皮肤就会恢复原来的不透明状态。这个非侵入式的技术可以暂时观察到内部器官、血管,甚至是肌肉纤维这样的微观结构,而且对小鼠没有长期的影响。这个染料会在 48 小时内安全地从体内排出,短期内也只会引起轻微的炎症。

这个技术的医学应用前景可不小啊!医生可以更容易地看到静脉,方便抽血;可以改进激光纹身去除技术;还可以帮助早期癌症的检测和治疗。在研究领域,这个技术已经展示了分辨微米级别特征的能力,甚至可以增强显微镜观察。而且,柠檬黄成本低、效率高,可以成为开发经济实惠的医疗成像平台的选择,有潜力成为超声波等昂贵诊断技术的替代品。不过,在应用于人类之前,还需要进一步的研究来确定最佳剂量和给药方法,因为小鼠和人类的皮肤厚度有很大的不同。

虽然在小鼠身上取得了不错的效果,但要将这个技术应用到人类身上,还面临着不少挑战。人类的皮肤厚度大约是小鼠的 10 倍,所以需要更高的染料浓度,甚至可能需要不同的给药方法来达到相同的效果。目前,研究人员还没有确定适用于人类的剂量和给药技术。另外,美国食品药品监督管理局(FDA)目前只批准了特定浓度的柠檬黄用于食品,对于更高浓度染料的安全性还需要进一步的研究。所以,在临床应用之前,还需要更多的研究来评估这个技术的安全性和有效性。

好了,接下来我们来看看人工智能领域有什么新进展。谷歌 DeepMind 最近推出了一个名为 AlphaProteo 的 AI 模型,它可以设计出高效结合目标蛋白的蛋白质,有潜力彻底改变药物开发、疾病研究和其他生物应用。AlphaProteo 在设计高结合亲和力的蛋白质结合剂方面表现出色,结合强度比之前的蛋白质结合剂高出 3 到 300 倍。它的强大之处在于使用了大量的蛋白质数据,包括蛋白质数据库的数据和 AlphaFold 的 1 亿多个结构预测,让它能够理解分子结合机制,并生成针对特定结合位点的候选蛋白质。这个技术大大简化了传统上复杂和实验性的蛋白质设计过程,有潜力加速各种科学和医学领域的研究。

AlphaProteo 的应用范围非常广泛,从药物开发、疾病诊断、细胞可视化,到农业方面的改进,比如增强作物的抗病虫害能力。它设计高亲和力蛋白质结合剂的能力,可以加速这些领域的研究和开发,有望在医学治疗和生物理解方面取得突破。通过大大减少初始蛋白质结合实验所需的时间,AlphaProteo 为研究人员提供了一个强大的工具,让他们可以探索生物学和健康研究的新途径,有潜力彻底改变科学家们研究蛋白质相互作用和应用方式的方法。

AlphaProteo 的训练过程使用了大量的蛋白质数据,包括蛋白质数据库的数据和 AlphaFold 的结构预测,让它能够理解分子之间的复杂相互作用。这个庞大的数据集让 AI 模型可以学习各种结合机制,从而生成能够有效结合目标蛋白特定位点的候选蛋白质。这种训练方法让 AlphaProteo 能够大大缩短初始蛋白质结合实验的时间,简化了传统上复杂的过程。

虽然 AlphaProteo 在蛋白质设计方面是一个重大的进步,但它也面临着一些挑战,尤其是对于一些复杂的目标蛋白。比如,它无法设计出结合 TNFɑ 的蛋白质,而 TNFɑ 是一种与类风湿性关节炎等自身免疫性疾病相关的蛋白质。这个局限性表明了 AI 驱动的蛋白质设计领域仍然需要改进。DeepMind 也承认这些挑战,并致力于增强 AlphaProteo 的能力,以期在未来解决像 TNFɑ 这样的困难目标。

好了,我们再来看看互联网领域有什么新闻。互联网档案馆,一个非营利性的数字图书馆,在针对主要出版商的版权诉讼中败诉了。美国联邦第二巡回上诉法院裁定,互联网档案馆的电子书借阅行为构成版权侵权,推翻了之前的裁决,并驳回了互联网档案馆的合理使用主张。这个裁决可能会影响数字图书馆的未来和信息获取。

早在 2020 年,四家主要的出版公司——哈珀柯林斯出版集团、哈珀柯林斯出版集团、企鹅兰登书屋和约翰威立出版公司——就起诉了互联网档案馆,指控其存在“大规模的数字盗版”。起因是互联网档案馆在 COVID-19 大流行期间推出了国家紧急图书馆,暂时取消了其数字藏书的借阅上限。这意味着人们可以同时访问扫描书籍,打破了数字图书馆通常维持的 1:1 拥有-借阅比例。出版商认为这种做法侵犯了他们的版权,剥夺了作者应得的报酬。

互联网档案馆实施的受控数字借阅(CDL)系统,允许以 1:1 的拥有-借阅比例借阅数字化书籍。这意味着档案馆每拥有一本实体书,就可以借出一本数字书。然而,在 COVID-19 大流行期间,互联网档案馆推出了国家紧急图书馆,暂时取消了借阅之间的等待名单,允许多个用户同时访问一本数字书。这种偏离传统 CDL 模式的行为引发了争议,最终导致了出版商的法律挑战。

上诉法院坚决驳回了互联网档案馆的合理使用主张,指出未经授权地数字化和分发版权书籍不是变革性的。法院强调,数字副本与原件具有相同的目的,并没有提供额外的批评、评论或信息。虽然承认互联网档案馆的非营利性地位,但法院得出结论,如果这种做法变得普遍,它可能会对出版商的市场造成重大损害。这个裁决开创了一个先例,可能会影响其他数字借阅行为,并加强了作者和出版商控制其作品分发权的权利。

法院的裁决可能会对互联网档案馆的运营产生深远的影响。数以十万计的数字书籍已经被从其图书馆中移除,该组织可能面临巨额的罚款。人们担心这个裁决可能会影响互联网档案馆提供的其他服务,比如 Wayback Machine 和其音频、视频和电子游戏的归档项目。此外,该组织目前还陷入了另一场与音乐出版商的版权诉讼,涉及到其 Great 78 项目,该项目旨在数字化老唱片。如果互联网档案馆输掉了这场官司,它可能面临超过 4 亿美元的赔偿。

最后,我们来看看全球海上安全面临的新挑战——“暗航运”。根据劳氏日报(Lloyd's List)的报道,“暗航运”是指船只故意关闭自动识别系统(AIS)来逃避检测的行为,通常与制裁规避、走私和非法捕鱼活动有关。

制裁规避是“暗航运”的主要驱动力,船只经常从伊朗、俄罗斯和委内瑞拉等被制裁的国家运输石油。常见的策略包括在国际水域进行船对船(STS)转移,以掩盖货物的来源和目的地。这种行为已经大幅增长,前线估计全球油轮船队的 23% 现在参与或涉嫌参与受制裁的贸易。这包括 17% 的超大型油轮、21% 的苏伊士型油轮和 28% 的阿芙拉型/长程 2 型油轮。俄罗斯制裁的加强和伊朗原油出口量的增加进一步助长了“暗航运”活动的增长。

老旧、维护不善的船只往往是“暗航运”船队的骨干,对环境和安全构成重大威胁。这些船只经常缺乏适当的保险覆盖,悬挂方便旗航行,增加了事故、漏油和海洋污染的风险。最近马来西亚水域 1997 年建造的油轮 Pablo 的爆炸就凸显了这些危险,因为没有保险来覆盖潜在的损坏或残骸清除费用。在海上进行的风险船对船(STS)转移进一步增加了事故发生的可能性。缺乏适当的监督和维护引起了人们对潜在灾难性事件的担忧,威胁着海洋生态系统、沿海社区和海上操作的总体安全。

由于管辖权限制和高海上的航行自由原则,监管框架在有效解决“暗航运”方面面临挑战。联合国海洋法公约(UNCLOS)和国际海事组织(IMO)的监管在国际水域的执行面临困难。在经济方面,“暗航运”通过让受制裁的货物进入全球供应链,破坏了合法市场,扭曲了价格和市场动态。这种行为还带来了重大的安全隐患,方便了潜在危险货物的运输,并助长了人口贩运和毒品走私等非法活动。

打击“暗航运”需要多管齐下的方法,包括先进技术和国际合作。正在开发射频频谱跟踪和基于空间的情报系统来检测试图逃避传统监控方法的船只。一些地区实施了更严格的船对船转移监管,并加强了对可疑船只的审查。然而,执法仍然是一个挑战,需要各国加强合作,共享情报和资源,有效拦截非法海上活动。

好了,今天的科学新闻就到这里了,下次再见!