動(dòng)態(tài)

我國科研人員在DNA存儲(chǔ)領(lǐng)域取得新突破

近日，東南大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)成功將該校校訓(xùn)“止于至善”存入一段DNA序列，實(shí)現(xiàn)了DNA存儲(chǔ)技術(shù)的新突破。相關(guān)成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)·進(jìn)展》上。

大數(shù)據(jù)時(shí)代對更大容量、更快速度的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形式提出了更高要求，DNA存儲(chǔ)技術(shù)就是將生物DNA分子進(jìn)行編碼，從而在DNA序列上存儲(chǔ)信息。目前，國外DNA存儲(chǔ)技術(shù)路線多使用市面上成熟的技術(shù)和產(chǎn)品，DNA的合成與測序兩個(gè)環(huán)節(jié)是分開的，需要大型儀器設(shè)備，操作相對復(fù)雜。東南大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)立足自主開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了DNA合成與測序環(huán)節(jié)的一體化，儀器設(shè)備也實(shí)現(xiàn)了小型化。

團(tuán)隊(duì)改進(jìn)了傳統(tǒng)的化學(xué)合成方法，運(yùn)用電化學(xué)方法，將東南大學(xué)校訓(xùn)“翻譯”為DNA序列，并存儲(chǔ)在電極上，隨后又成功讀取出來。國外主流DNA存儲(chǔ)技術(shù)路線目前面臨的一大障礙就是讀取難，動(dòng)輒要將整個(gè)DNA序列測一遍，難以直接從中間某處開始讀取，而且操作過程需要液體試劑，其實(shí)并不方便。該團(tuán)隊(duì)將復(fù)雜的DNA序列分別固定在不同的電極上，需要讀取某段信息時(shí)，找到對應(yīng)的電極即可。

下一步，團(tuán)隊(duì)打算徹底擺脫對液體試劑的依賴，研發(fā)全固態(tài)的DNA存儲(chǔ)設(shè)備。據(jù)悉，DNA存儲(chǔ)屬于前沿技術(shù)，未來不僅在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域，在病毒核酸檢測等方面也有可觀的應(yīng)用空間。

首個(gè)可自我繁殖活體機(jī)器人問世

近日，美國佛蒙特大學(xué)和塔夫茨大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種全新的生物繁殖方式，并利用這一發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了有史以來第一個(gè)可自我繁殖的活體機(jī)器人——Xenobots 3.0，未來或可為外傷、先天缺陷、癌癥、衰老等提供更直接、更個(gè)性化的藥物治療。相關(guān)研究發(fā)表在11月29日的美國《國家科學(xué)院院刊》上。

研究人員發(fā)現(xiàn)，如果將足夠多的Xenobots放置在培養(yǎng)皿中彼此靠近，它們會(huì)聚集并將其他漂浮在溶液中的單個(gè)干細(xì)胞堆疊起來，用它們?nèi)缤远谷诵螤畹摹白臁睂⒏杉?xì)胞組裝成“嬰兒”Xenobots。幾天后，這些“嬰兒”就會(huì)變成外觀和動(dòng)作都跟母體一樣的新Xenobots。然后這些新的Xenobots可再次出去尋找干細(xì)胞，并建立自己的“副本”，就這樣周而復(fù)始，不斷復(fù)制。

該研究的主要作者、佛蒙特大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)教授和機(jī)器人學(xué)教授喬什·邦加德說，Xenobots最初是球形的，由大約3000個(gè)細(xì)胞組成。分子水平上的動(dòng)力學(xué)復(fù)制是眾所周知的，但以前從未在整個(gè)細(xì)胞或生物體的水平上觀察到過，而此次Xenobots 3.0的復(fù)制正是運(yùn)用了這一機(jī)制。

活體機(jī)器人Xenobots可繁殖、可自愈

為了讓Xenobots在此類復(fù)制中更有效，研究人員利用人工智能技術(shù)測試了數(shù)十億種體型，最終塑造出類似吃豆人一樣的C形狀，這種形狀能夠在培養(yǎng)皿中找到微小的干細(xì)胞，聚集并完成復(fù)制。雖然自我繁殖的生物技術(shù)前景令人擔(dān)憂，但研究人員表示，這些機(jī)器人完全被限制在實(shí)驗(yàn)室中，是可生物降解的，很容易被消滅，并經(jīng)過了美國聯(lián)邦、州和機(jī)構(gòu)各級倫理專家的審查。

中國科學(xué)家首獲地球觀測組織卓越個(gè)人獎(jiǎng)

地球觀測組織（GEO）2021年度卓越個(gè)人獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)名單于11月26日晚揭曉，GEO中國專家委員會(huì)專家、中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院李國慶研究員獲此殊榮，這是中國科學(xué)家首次榮獲該國際獎(jiǎng)項(xiàng)。國家遙感中心為此舉行頒獎(jiǎng)儀式，王琦安主任向李國慶頒發(fā)了證書。

GEO中國秘書處在科技部的領(lǐng)導(dǎo)下廣泛發(fā)動(dòng)中方科學(xué)家深度參與GEO工作，長期為中國科學(xué)家參與GEO工作提供強(qiáng)有力支持。此次中國科學(xué)家獲獎(jiǎng)表明，中國的GEO工作受到了國際社會(huì)的廣泛認(rèn)可。王琦安主任表示國家遙感中心將繼續(xù)在GEO各層組織架構(gòu)中從不同層面推動(dòng)中方科學(xué)家參與GEO，積極為有熱情、有能力、有國際視野的科學(xué)家提供舞臺，進(jìn)一步推動(dòng)中方深度參與GEO國際組織治理，積極融入全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，更多貢獻(xiàn)中國智慧和中國力量。

GEO卓越個(gè)人獎(jiǎng)由GEO計(jì)劃管理委員會(huì)于2019年提出，每年在GEO各界推選3～4名對GEO使命和愿景有卓越投入和奉獻(xiàn)的個(gè)人，以表彰他們通過地球觀測造福國際社會(huì)所作出的重大貢獻(xiàn)。

李國慶長期從事GEO工作，目前擔(dān)任GEO中國專家委員會(huì)專家、亞洲大洋洲區(qū)域綜合地球觀測計(jì)劃數(shù)據(jù)共享工作組主席、GEO基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展工作組未來設(shè)施子工作組共同主席。李國慶長期推動(dòng)GEO數(shù)據(jù)共享工作，參與GEO數(shù)據(jù)共享原則的制定和普及，致力于中國優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)產(chǎn)品的國際推廣和服務(wù)，積極推動(dòng)我國公益和商業(yè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)資源的開放共享，有力支撐了中國國家綜合地球觀測數(shù)據(jù)共享平臺的建設(shè)和業(yè)務(wù)化運(yùn)行，為中國GEO開展的近30次重大災(zāi)害數(shù)據(jù)應(yīng)急響應(yīng)國際救援作出了重大貢獻(xiàn)。

《人工智能倫理問題建議書》正式推出

聯(lián)合國教科文組織11月25日正式推出《人工智能倫理問題建議書》。該建議書由教科文組織會(huì)員國集體通過，是關(guān)于人工智能主題的首份全球性規(guī)范框架。

據(jù)聯(lián)合國教科文組織介紹，該建議書共29頁，定義了指導(dǎo)人工智能建設(shè)的必要基礎(chǔ)性項(xiàng)目，以確保人工智能健康發(fā)展的共同價(jià)值觀和基本原則。

聯(lián)合國教科文組織總干事阿祖萊當(dāng)天在建議書發(fā)布會(huì)上致辭，表示世界需要為人工智能制定規(guī)則以造福人類?！度斯ぶ悄軅惱韱栴}建議書》是一個(gè)重要的舉措，賦予各國在相應(yīng)層面應(yīng)用該框架的責(zé)任。

阿祖萊指出，在人工智能領(lǐng)域制定規(guī)范性全球框架，以確保該技術(shù)應(yīng)用和服務(wù)于公共利益是迫切和必要的。她還表示，教科文組織將支持其會(huì)員國落實(shí)建議書內(nèi)容，并要求它們定期報(bào)告相關(guān)進(jìn)展和做法。

《人工智能倫理問題建議書》旨在推動(dòng)人工智能在為社會(huì)帶來便利的同時(shí)，減少其風(fēng)險(xiǎn)。建議書呼吁，在科技公司和政府已采取的措施之外還需要更多行動(dòng)，通過確保透明度、行動(dòng)力和保障個(gè)人數(shù)據(jù)使得民眾得到更多保護(hù)。

聯(lián)合國教科文組織總干事阿祖萊指出，在人工智能領(lǐng)域制定規(guī)范性全球框架是迫切和必要的。

該建議書還推動(dòng)確保人工智能成為應(yīng)對氣候變化和解決環(huán)境問題的更重要工具。建議書要求政府應(yīng)評估人工智能系統(tǒng)對環(huán)境造成的直接和間接的影響，包括其碳足跡、能源消耗和原材料提取的環(huán)境影響等。

國際最新研究獲火星地下200米深處影像

施普林格·自然旗下學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》最新發(fā)表一篇行星科學(xué)研究論文，研究人員利用美國國家航空航天局（NASA）“洞察號”（InSight）火星探測任務(wù)采集的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得了火星埃律西昂平原地下約200米深處的次表層影像，可知熔巖流之間夾著一層淺淺的沉積層。這項(xiàng)研究結(jié)果將增進(jìn)對火星地質(zhì)歷史的進(jìn)一步認(rèn)識。

據(jù)介紹，火星一直是大量行星科學(xué)任務(wù)的目的地，但NASA的“洞察號”是首個(gè)專門利用地震技術(shù)測量火星次表層的探測器，2018年11月，“洞察號”火星探測著陸器降落在火星的埃律西昂平原地區(qū)。

論文通訊作者、瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院塞德里克·施梅爾茨巴赫及同事和科研同行合作，利用“洞察號”采集地震數(shù)據(jù)分析了埃律西昂平原的構(gòu)成。他們通過這些數(shù)據(jù)分析了深度達(dá)200米的淺次表層，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)有一個(gè)浮土層，主要為沙質(zhì)，約3米厚，它的下面有一層約15米厚的粗糙塊狀噴出物（隕石撞擊后被噴出又落回表面的巖石塊）。在這些表層之下，他們發(fā)現(xiàn)了約150米厚的熔巖流，與預(yù)期的次表層結(jié)構(gòu)基本一致。

他們利用當(dāng)前文獻(xiàn)中的撞擊坑計(jì)數(shù)進(jìn)行測年，發(fā)現(xiàn)淺層可追溯至17億年前的亞馬遜紀(jì)，更深的熔巖流可追溯到36億年前的西方紀(jì)。

論文作者還發(fā)現(xiàn)一個(gè)30～40米厚的地層，其地震速度較低，提示其中沉積物質(zhì)的硬度不如更硬的玄武巖層。他們研究認(rèn)為，這個(gè)地層可能由夾在西方紀(jì)和亞馬遜紀(jì)玄武巖之間的沉積物組成，或是由亞馬遜紀(jì)玄武巖本身的沉積物組成。