播報：美大手筆投入基礎科研；嚴重孕吐竟與基因相關

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撰文 | 惠家明、馮水寒、黃 華

責編 | 葉水送

知識分子為更好的智趣生活ID：The-Intellectual

No.1 美政府加大對基礎科研的投入

本周，美國總統特朗普簽署了一項1.3萬億美元的政府支出計劃，國會已通過，它在很大程度上拒絕了白宮早先提出的對研究機構經費的大幅削減。有分析指出，本次科研經費增長是十年來最多的一次，預計2018年研發經費將達到1768億美元，比2017財年預計的增加了12.8％，經費投入將達到美國通脹調整後的最高點，基礎研究和應用研究都將獲得自「2009年經濟刺激計劃」以來最高同比增長，美國NIH、NSF等諸多單位將會從中獲益。

文章及圖片來自：http://www.sciencemag.org/news/2018/03/updated-us-spending-deal-contains-largest-research-spending-increase-decade

No.2 為什麼綿羊長捲毛？

綿羊的一身捲毛似乎是天經地義，不過我們可曾思考過，它們的毛髮為什麼會捲曲？這看似簡單的問題卻並不好回答。事實上，包括人類本身在內，各類動物捲曲毛髮的成因都不明確。一種理論認為，毛髮兩側細胞數目不同時，毛髮就會出現彎曲，由細胞數目多的一側彎向細胞較少的一側。不過，近期《實驗生物學雜誌》（Journal of Experimental Biology）的一項研究對這一理論提出了反對意見。利用激光共聚焦顯微技術，研究者對紐西蘭著名的美麗奴羊毛進行檢測，發現羊毛之所以會彎曲，並不是由細胞數量，而是由細胞長度決定的。具體來說，毛髮在生長過程中一側細胞較長，而另一側普遍較短，就會導致兩側生長速度不同，毛髮向細胞較短的方向彎曲。

文章來源：http://jeb.biologists.org/content/221/6/jeb172312.article-info；圖片來自：parachutehome.com

No.3 全基因組關聯分析發現孕吐相關基因

大多數女性在懷孕初期會出現晨吐現象，而大約有2％的孕婦會出現嚴重的噁心嘔吐反應（妊娠劇吐），甚至需要住院治療。那麼這一現象是否與基因有關呢？近日，來自加州大學洛杉磯分校的Marlena Fejzo及其同事在Nature Communications上發表了相關研究。研究人員利用來自23andMe公司的基因型數據，以及出現妊娠劇吐及其嚴重程度等表型數據，發現了2個與妊娠期劇烈嘔吐顯著相關的基因（GDF15和IGFBP7），它們既參與胎盤發育，又在早期妊娠和食慾調節中起重要作用。在後續研究中，他們證實了妊娠劇吐婦女的GDF15和IGFBP7基因編碼蛋白的水平異常高。接下來，他們想要確定妊娠期間這兩種蛋白水平是否可安全地改變，進而減輕相應癥狀，並希望能開發出相應的藥物來治療甚至治癒妊娠劇吐。

文章來源：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/03/180321090849.htm；圖片來自：americanpregnancy.org

No.4 新演算法或將改變基因組學研究

近日，美國勞倫斯伯克利實驗室研究人員提出一種新的、可並行擴展的聚類演算法，可為更大規模的生物數據進行聚類分析。新一代的高通量技術產生了海量的蛋白質和基因組數據，然而此前Markov聚類演算法無力分析如此大量的數據。Markov聚類演算法的瓶頸在於隨機遊走過程，當數據集非常大時，這一過程將變得非常耗時和消耗大量內存。科研人員將這一過程轉化為稀疏矩陣-矩陣乘法操作，並為之開發了新的高效並行演算法。新的演算法在 Cori 超級計算機上比原始的演算法快了一千倍，可在數小時內處理包含7000萬個節點和680億個關係的大型生物網路。新演算法的良好擴展性使其可在將來被用於在新一代超級計算機上處理更大規模的生物數據。

文章來源：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/03/180312131350.htm

No.5 早期鳥類不能孵蛋，因為會把蛋壓碎

小鳥孵蛋的場景，常常被作為人類文化中親情的象徵。然而，英國古生物學家卻證明，中生代早期的鳥類並不會孵蛋，因為它們超重的體格可能會把蛋壓扁。研究人員分別利用化石的四肢骨還原了當時各種鳥類的體重，並用幾何形態測量學的方法從骨盆形態推演出鳥蛋的結構，並對不同鳥蛋能夠承受的壓力極限進行估算，結果顯示，相對於鳥蛋的負重能力而言，中生代的「鳥媽媽」體重普遍超標10%到30%。這意味著，中生代早期的鳥類並不能像今天的鳥類一樣孵蛋，因為這樣很可能會把蛋壓碎。

文章來自：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/jeb.13256；圖片來自wiki。

No.6 類腦計算機：現代公鑰密碼體系的新挑戰者

近日，美軍實驗室的研究人員提出一種新的方法，以利用類腦計算機（神經形態計算機）來破解現代公鑰密碼體系。不同於傳統人工智慧方法，類腦計算機在構造上直接模擬大腦結構。美軍實驗室的研究人員為他們的類腦計算機構造了一種新的神經網路演算法，這一演算法可利用類腦計算機的大規模並行性和單個神經元執行基本算術運算的能力，極大地加速利用 B-smooth 特性分解超大整數的質因子的過程。而超大整數的質因子分解困難是現代公鑰密碼體系的奠基石之一。測試表明，新的方法大約可在一年內分解不超過2^1024的超大整數，這一數量級的大整數分解在此前被認為是遙不可及的。研究人員認為，這項研究也為新興計算機體系結構開闢了一條新的道路。

文章鏈接：https://phys.org/news/2018-03-army-brain-like-closer-codes.html

製版編輯： 常春藤｜

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