生物体从单细胞发育成复杂的多细胞生物是一个由一组精确的分子和遗传指令控制的非凡过程。了解这些发育途径的复杂性一直是科学家们寻求解开生命本身奥秘的一大兴趣。分子和遗传分析技术的最新进展为协调发育的复杂机制提供了前所未有的见解。本文探讨了解码生命蓝图的前沿研究和发现,强调了分子和遗传分析在解开发育途径中的重要性。分子分析在破译发育途径背后的复杂过程中起着至关重要的作用。转录组学、蛋白质组学和代谢组学等技术使研究人员能够研究整个发育过程中基因表达、蛋白质相互作用和代谢途径的动态变化。通过检查不同阶段的分子特征,研究人员可以识别参与协调细胞分化、组织模式形成和器官形成的关键基因、调控网络和信号通路。这种全面的理解为控制发育过程的分子机制提供了宝贵的见解。
有一个原因,我们可以在人群中发现一个朋友 - 人类专注于面孔。我们非常擅长识别脸部的微小差异,例如方颌骨,拱形眉毛或高che骨。面孔的独特性激发了艺术家和诗人。它也可以实现面部识别技术。每张脸的独特特征有助于定义我们是谁。“面部有很多信息,”塞思·温伯格(Seth Weinberg)博士说,他研究了影响匹兹堡大学面部和头脑的基因。“这就是我们之间的联系,理解情绪并解释社会暗示的方式。”尽管它很重要,但创造每张脸的潜在生物学仍不清楚。尚不确定会导致头部和脸部出生缺陷是什么问题。这些称为颅面疾病。他们可能很难吃,听,说,看和呼吸。颅面疾病也会损害增长的大脑。NIH资助的研究人员正在努力揭开头部和面部发展方式背后的奥秘。他们的发现不仅可以帮助预防或治疗颅面疾病,例如嘴唇和口感。他们可以阐明
人类学家和电影制片人Niobe Thompson的纪录片回到我们的人类起源,探索进化的奥秘,并应对人类世的环境困境。作为一名科学和冒险主持人,他为自己的身心做了一个实验室。作为制片人和导演,他将人类体验中独特而有力的时刻带到了屏幕上,从西伯利亚驯鹿牧民到古老的DNA实验室,再到器官移植手术。是由北加拿大北部克里(Wabasca-desmarais)北部的独木舟家庭培养的,尼奥贝(Niobe)对土著经历和知识的迷恋导致他在剑桥大学的人类学博士学培训。Niobe作为董事和制片人的作品因“最佳科学与自然纪录片”的最高荣誉获得了三次,并获得了加拿大的最高荣誉,并在Sundance和Jackson Hole赢得了胜利,并获得了两项艾美奖提名。在共同指导和共同制作的加拿大 - 澳大利亚特色纪录片碳 - 未经授权的传记(2022)之后,尼奥贝现在首次与Tangled Bank Studios合作,担任Hunt最古老的DNA的总监。
摘要 越来越多的证据表明,催眠可以有效调节急性和慢性疼痛状态下的痛觉。在神经生理学方面,最近的证据在一定程度上揭示了催眠缓解疼痛的奥秘。催眠镇痛暗示很可能能够在中枢神经系统 (CNS) 的多个水平和部位调节疼痛处理。在外周水平,催眠可能通过下调 A delta 和 C 纤维的刺激以及减少交感神经唤起来调节伤害性输入。在脊髓水平,已证明催眠期间发生的感觉镇痛与伤害性屈曲 (RIII) 反射(一种多突触脊髓反射)的减少呈线性相关。在脊髓上皮层水平,神经影像学和电生理学研究表明,镇痛的催眠暗示可以直接调节疼痛知觉的感觉和情感维度,并且情感维度的减少比感觉维度更显著。此外,催眠易感性高的受试者比催眠易感性低的受试者具有更强的注意力过滤能力;前者的认知灵活性更强,可能使他们能够更好地集中注意力,将注意力从伤害性刺激上转移,并更好地忽略环境中的无关刺激。认知控制过程与“监督注意力系统”有关,该系统涉及额颞边缘皮层。
摘要 好奇心和解开宇宙奥秘的渴望一直是人们寻求知识的驱动力。近年来,众多学科之间的互联互通逐渐显现,引发了开创性的研究,并为我们打开了新的理解视野。语言学和物理学这两个看似毫不相干的领域就是这样一个交汇点。物理学是研究物质和能量的学科,而语言学是研究语言的科学学科,乍一看,它们似乎是两个截然不同的学科。然而,深入研究就会发现,它们之间有着有趣的相似之处和共同的理念。尽管角度不同,但这两个领域都旨在理解构成我们宇宙的基本要素。本文探讨了语言学和物理学这两个看似毫不相干的领域之间的迷人联系,它们有着一些共同的基本思想和方法。本文的目的是阐明这两个领域之间的相互作用可能产生的协同作用和合作机会。我们探索了许多主题,包括语言的物理性、句法的计算复杂性、语义的认知基础以及与量子理论的潜在联系。我们希望通过弥合语言学和物理学之间的差距来支持跨学科研究和对这两个领域的更深入理解。关键词 语言学、物理学、合作、形而上学、语义学、句法、量子理论
生命是如何产生的?数千年来,人类一直在寻求这个问题的超自然答案。但在 20 世纪初,人们开始用科学术语来解决这个问题。路易斯·巴斯德驳斥了生命可以在任何特定时间自发产生的观点,查尔斯·达尔文提出了一个绝妙的理论来解释物种是如何通过自然选择逐渐进化的。有机物不再是生命的专属产物,而是可以通过非生物方式合成。生命的出现似乎只不过是我们宇宙物质历史中一个非常特殊的转变,它导致了或多或少复杂的分子系统出现新的特性。在 21 世纪初,生命起源研究是一个快速发展的领域,本质上是跨学科的,其优势在于结合了各种方法。第一种是“自下而上”的方法,主要由天体物理学、化学和地质学主导。通过研究物质的规律、原子和分子的合成及其相互作用以及化石记录中过去生命的痕迹,科学家试图确定生命开始所需的条件,无论是在地球还是其他地方。另一方面,生物学遵循“自上而下”的方法,从我们所知的“生命”回溯到生物体最后共同祖先中存在的最小分子和特性集。挑战在于在实验室中从这些最初的构建块重建生命。这些方法的融合有助于将前生命化学与第一个生命系统联系起来,从而最终解开我们起源的奥秘。
生物信息学在理解生物学现象中起着至关重要的作用,但是生物学数据和快速技术进步的倾向增长增加了对该领域进行深入探索的障碍。因此,我们提出了一种智能代理(BIA),这是一种利用大型语言模型(LLMS)技术的智能代理,以通过自然语言促进自主生物信息学分析。BIA的主要功能包括原始数据和元数据的提取和处理,请查询本地部署和公共数据库以获取信息。它进一步进行了工作流程设计,生成可执行的代码,并提供全面的报告。专注于单细胞RNA测序(SCRNA-SEQ)数据,本文展示了BIA在信息处理和分析方面的出色熟练程度,以及执行复杂的任务和交互。此外,我们分析了代理商的失败执行,并展示了前瞻性增强策略,包括自我完善和域适应性。未来的前景包括扩大BIA跨多摩克数据的实践实现,以减轻生物毒素格式社区的工作负担,并赋予对生命科学奥秘的更深入的研究。BIA可在以下网址获得:https://github.com/biagent-dev/biagent。BIA可在以下网址获得:https://github.com/biagent-dev/biagent。
在这样的日子里,当大海平静无波时,一群群旅行者坐在甲板上,注视着两边的海岸。它们彼此相距多近啊,欧洲最南端和非洲最北端之间只有九英里的距离!也许它们曾经汇合在一起,形成一条山脉,将大海与海洋分隔开来。但自从屏障被打破后,海水就以不可抗拒的力量冲了过去。从船的一侧望去,我们注意到洋流正在向东流去,如果不是它从不回头的话,这并不会让人感到惊讶。地中海是一片无潮汐的海洋:它不会涨落,而是不断地向同一方向倾泻巨大的水量。地理学家告诉我们,这是大自然的安排,以补充大海东端蒸发量更大的废物。但这只能让我们部分满意,因为当这股洋流在水面上流动时,还有另一股洋流,尽管可能更微弱,但它在相反的方向流动。在数百或数俄丈深的深海中,一条隐蔽的墨西哥湾流正回流到海洋的怀抱中。这种洋流系统是我们尚未完全理解的奥秘之一。似乎有一种灵魂不仅在水面上移动,而且在水中移动;仿佛深海是一个活的有机体,它的涨落就像人体血液的循环。或者我们应该说,这条上层洋流代表着生命之流,如果不是在深海深处,过剩的生命被黑暗中流淌的死亡之水所缓解,这条洋流似乎会过满?
糖基化是将碳水化合物添加到蛋白质的过程,是一种基本的生物学过程,对人类健康和疾病具有深远的影响。这些聚糖修饰在许多细胞过程中发挥着关键作用,包括蛋白质折叠、细胞信号传导和免疫识别。它们的失调与各种疾病有关,包括癌症、传染病和自身免疫性疾病 ( 1 , 2 )。糖基化重要性的一个显著例子是在癌症免疫治疗领域。癌症治疗的有效性,尤其是抗 PD-L1 单克隆抗体(如阿替利珠单抗)等免疫疗法,会受到肿瘤细胞糖基化模式改变的显著影响 ( 3 , 4 )。这些改变可以保护肿瘤细胞免受免疫监视并抑制对免疫疗法的反应。例如,阿替利珠单抗因疗效有限而退出乳腺癌治疗,凸显了糖基化改变带来的挑战 (5)。在这种情况下,半乳糖凝集素家族蛋白质,特别是半乳糖凝集素 9,成为癌症进展和治疗耐药性的关键因素,强调了糖基化和免疫逃避之间的错综复杂的联系,其中半乳糖凝集素 9 是有效免疫疗法(包括阿替利珠单抗等治疗方法)的潜在障碍 (6,7)。认识到糖生物学在健康和疾病中的重要性日益增加,《免疫学前沿》发表了题为“糖生物学和糖基化:揭开人类和病原体中聚糖的奥秘”的研究课题。 “本研究主题的深刻文章深入探讨了复杂的聚糖世界,每篇文章都提供了关于糖生物学与治疗策略之间联系的独特视角:
Yash Kadadi 是亚特兰大威斯敏斯特学校的一名高三学生。他对太空探索有着终生的热爱,并且是 NASA 约翰逊航天中心太空天气预报技术的积极研究人员。他的项目 SWIFT(太空天气成像 + 预报工具)是一种下一代机器学习模型,可以分析太阳磁图并预测威胁宇航员和现代基础设施的致命太阳天气(例如太阳耀斑)。目前,他正致力于将他的代码与 NASA 的 Artemis 月球任务以及未来火星任务的操作工具包集成在一起。他的研究使他成为 Regeneron 科学人才搜索 (STS) 前 300 名学者、Regeneron 国际科学与工程博览会 (ISEF) 入围者以及戴维森研究员奖学金荣誉奖。除了研究之外,Yash 还是学校机器人团队 The WiredCats 的商业和 STEM 外展副总裁,他在那里带头开展社区的外展和可持续发展计划。他还领导着学校的 Discovery 户外项目和屡获殊荣的电影制作俱乐部 (StudioW)。闲暇时,Yash 喜欢音乐制作、举重、制作 YouTube 视频以及与家人一起烹饪。Yash 在大学学习计算机科学,他想探索软件如何与航空航天工程、天体物理学和数学交织在一起,以揭开宇宙最深的奥秘。Yash 梦想有一天自己能创办自己的航空航天公司,帮助人类殖民月球、火星和太阳系。