7月9日外媒科學網站摘要:5000多個增加患癌風險的基因變異被確定

7月9日(星期二)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

AI能超越人類嗎?最成功AI系統的缺陷提出疑問

關於超人人工智能(AI)的討論正在升溫。但一項研究揭示了最成功的AI系統之一的弱點,表明AI的優勢可能是脆弱的。這個成功的AI系統是一個下棋機器人,它可以擊敗世界上最優秀的人類棋手。這項研究提出了一個問題,即更通用的AI系統,甚至它們聲稱自己是“超人”的,是否會受到可能影響其安全性和可靠性的漏洞的影響。

這份分析報告於6月1日作爲預印本發佈在網上,尚未經過同行評審。它利用了所謂的對抗性攻擊——向AI系統提供輸入,旨在促使系統犯錯誤,無論是出於研究還是出於惡意。例如,某些提示可以“越獄”聊天機器人,使它們發出有害信息,而這些信息是它們被訓練來抑制的。

2022年,研究人員報告稱,他們訓練了對抗性的人工智能機器人,以擊敗KataGo2。KataGo2是最優秀的開源圍棋人工智能系統,通常可以輕鬆擊敗最優秀的人類。他們的機器人發現了經常擊敗KataGo的漏洞,儘管這些機器人在其他方面並不出色——人類業餘愛好者也能打敗它們。這表明人類可以理解機器人的技巧,並採用它們來擊敗KataGo。

這是一次性的,還是這項工作指出了KataGo的根本弱點,進而延伸到其他具有超人能力的人工智能系統?爲了進一步研究,2022年論文的合著者領導的研究人員使用對抗性機器人測試了三種防禦圍棋人工智能的方法。

在所有這些案例中,對抗性機器人——儘管能夠擊敗KataGo和其他頂級圍棋系統——被訓練來發現其他人工智能的隱藏漏洞,而不是成爲全面的戰略家。研究人員表示:“他們仍然很弱——我們自己已經相當輕鬆地打敗了他們。”

既然人類能夠使用對抗性機器人的戰術來擊敗圍棋專家AI系統,那麼稱這些系統爲超人還有意義嗎?最先開發KataGo的紐約市計算機科學家大衛·吳(David J. Wu)表示,強大的圍棋AI“一般來說是超人”,但“在最壞的情況下不是超人”。

《科學時報》網站(www.sciencetimes.com)

1、唾液測試可快速檢測出腫瘤和其他疾病,將徹底改變早期診斷和健康監測

我們的身體每天產生0.5到1.5升的唾液。這種唾液含有幾種生物標誌物,包括蛋白質、抗體、病毒、細菌、DNA、mRNA和腫瘤指標。在不久將來,一個簡單的唾液測試就可以幫助發現包括癌症在內的許多疾病。研究人員希望唾液診斷將改變早期診斷和健康監測的方式。

此前,美國食品藥品監督管理局(FDA)特別批准了用於檢測新冠病毒的唾液測試,這證明了唾液對疾病診斷的有用性。

瑞典哥德堡大學的研究人員在開發一種利用人工智能(AI)檢測癌症的唾液測試方面取得了重大進展。他們發現了聚糖結構的變化,這種複雜的糖分子普遍存在於癌細胞的蛋白質中。這可以幫助醫生確定一個人的癌症類型。

在過去的幾年裡,唾液測試變得越來越流行,尤其是在發現口腔癌和咽喉癌方面。一家名爲Viome的美國公司在2021年開發了一種獲得FDA批准的唾液測試方法。當腫瘤生長時,它使用人工智能來觀察唾液樣本中口腔細菌信使RNA的變化。

使用唾液來發現全身性疾病的診斷方法仍處於早期階段,但該領域正在迅速發展。隨着研究的繼續,唾液診斷更有可能成爲一種有用的早期疾病檢測工具。這將使醫療檢查的侵入性更小,更容易獲得。

2、世界上最精確原子鐘可探測到相對論所預言的重力效應

美國天體物理學聯合實驗研究所(JILA)的研究人員開發了一種原子鐘,比以前打造的任何時鐘都更精確。

傳統上,原子鐘利用一束可見光。JILA的研究人員將光學晶格應用於數萬個原子上,同時進行測量。這爲原子鐘提供了更多數據,以實現更精確和更正確地測量一秒鐘。

光學晶格測量方法並不是什麼新鮮事物,已經存在了一段時間,但是JILA的研究人員使用了一種相對溫和的方法來進行測量,減少了兩個誤差來源:激光本身測量原子和原子在緊密聚集在一起時相互碰撞的影響。

根據愛因斯坦的廣義相對論,時間受引力的影響;引力場越強,時間流逝越慢。JILA的研究人員表示,新開發的時鐘非常靈敏,甚至可以在亞毫米尺度上檢測重力對計時的影響。由於JILA時鐘能夠進行精確的測量,研究人員計劃將其用於廣義相對論和量子力學相結合的主要微觀領域。

該時鐘的精度還可以幫助天文學家在太空中非常遙遠的距離保持精確的時間。例如,如果我們想讓宇宙飛船精確地在火星上着陸,我們需要比現在的GPS精確幾個數量級的時鐘。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

科學家開發了一種全新計算機語言來模擬生物特徵

自然界最美麗的方面之一是生物體所表現出的無窮無盡的形狀、顏色和行爲,這些特徵有助於生物生存和尋找配偶。瞭解特徵對生物學家來說至關重要,生物學家通過研究這些特徵來了解生物體是如何進化和適應不同環境的。

要做到這一點,科學家首先需要用語言來描述這些特徵。這種方法適用於小型研究,但當觀察數百甚至數百萬種不同的動物或植物時,人類的大腦不可能跟蹤所有的東西。

計算機可以提供幫助,但即使是最新的人工智能技術也無法掌握生物學家所需的人類語言。

這極大地阻礙了研究,因爲儘管科學家可以處理大量的DNA數據,但將這些信息與身體特徵聯繫起來仍然非常困難。

爲了解決這個問題,芬蘭自然歷史博物館的研究者創造了一種名爲Phenoscript的特殊語言。

這種語言旨在以人類和計算機都能理解的方式描述特徵。用Phenoscript描述特徵,就像爲一個生物體的外觀編寫計算機代碼。

Phenoscript使用語義技術,幫助計算機理解單詞背後的含義,就像現代搜索引擎如何根據用戶的搜索上下文區分水果“蘋果”和科技公司“蘋果”。

在他們最近發表在開放獲取、同行評議的《生物多樣性數據雜誌》(Biodiversity Data Journal)上的研究文章中,研究人員首次使用了這種新語言,爲來自Grebennikovius屬的四種蜣螂創造了語義表型。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

1、挑戰大腦進化的傳統信念:動物體型越大,大腦體積不一定越大

英國雷丁大學(University of Reading)和杜倫大學(Durham University)的研究人員收集了來自大約1500個物種的大腦和身體大小的龐大數據集,以澄清幾個世紀以來圍繞大腦體積進化的爭議。

相對於身體而言,更大的大腦與智力、社交能力和行爲複雜性有關——人類已經進化出了異常大的大腦。最近發表在《自然生態與進化》(Nature Ecology & Evolution)雜誌上的這項新研究揭示,體型最大的動物的大腦並沒有按比例變大,這挑戰了人們長期以來對大腦進化的觀點。

這項研究的主要作者表示:“一個多世紀以來,科學家們一直認爲這種關係是線性的,這意味着動物體型越大,大腦的體積就越大。我們現在知道這不是真的。大腦和身體大小之間的關係是一條曲線,本質上意味着非常大的動物的大腦比預期的要小。”

這項研究揭示了所有哺乳動物的大腦體積和體型之間的簡單聯繫,這使得研究人員能夠識別出打破常規的物種。

在這些異類中,包括我們自己的物種——智人,它的進化速度比其他所有哺乳動物都快20多倍,從而形成了今天人類特有的巨大大腦。但人類並不是唯一一個與這一趨勢背道而馳的物種。

2、科學家確定了5000多個會增加患癌風險的基因變異

英國威康桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)與倫敦癌症研究所和劍橋大學合作,評估了“腫瘤抑制基因”BAP1中所有可能的遺傳變化對健康的影響。他們發現,這些可能的變化中約有五分之一是致病的,顯著增加了患眼部、肺內膜、腦部、皮膚和腎臟癌症的風險。該研究結果發表在《自然遺傳學》(Nature Genetics)雜誌上。

BAP1蛋白在人體內是一種強大的腫瘤抑制因子,可以防止眼睛、肺內膜、大腦、皮膚和腎臟的癌症。破壞這種蛋白質的遺傳變異會使一個人一生中患這些癌症的風險增加50%,通常發生在中年左右。

通過基因篩查早期發現這些變異可以指導預防措施,大大提高治療效果,並改善受影響個體的生活質量。然而,到目前爲止,人們對BAP1中哪些特定的遺傳變化的瞭解有限,特別是對導致其功能失調和促進癌症生長的罕見變異的瞭解有限。

研究人員通過人工改變培養皿中生長的人類細胞的遺傳密碼,測試了BAP1基因中所有18108個可能的DNA變化,這一過程被稱爲“飽和基因組編輯”。他們發現其中5665個變化是有害的,破壞了BAP1的保護作用。對英國生物銀行數據的分析證實,攜帶這些有害BAP1變異的個體被診斷患有癌症的可能性比一般人羣高10%以上。(劉春)