饮酒容易脸红，当心加速衰老 | 科技周览

整理 | 周舒义、望乡

英国拟推全球最严禁烟令，15岁以下青少年或成“无烟世代”

4月16日，《烟草和电子烟法案》（Tobacco and Vapes Bill）在英国议会下议院以383票赞成、67票反对通过二读。该法案是英国首相里希·苏纳克（Rishi Sunak）去年10月宣布的一项重要政策，旨在阻止年轻人吸烟，禁止向2009年及以后出生人群出售烟草产品。若法案顺利通过，英国将拥有全球最严禁烟法规。

英国现行法律禁止向未满18岁人群出售香烟。按照预计，若新法案于2027年正式落地，购买香烟的法定年龄将每年提高1岁，这意味着今年年龄在15岁及以下的青少年将会终身受烟草禁令保护。政府希望最快到2040年，年轻群体中会出现“无烟世代”（吸烟人口占比低于5%），禁令将逐步覆盖至全体人口。此外，法案将加强对电子烟的管控，包括禁止销售廉价的一次性电子烟，限制电子烟口味和广告宣传，以降低其对年轻人的吸引力。

据英国国家统计局（Office for National Statistics）估计，截至2022年，英国约有640万烟民，占成年人口的13%，吸烟率远低于意大利、德国和法国等其他欧洲国家（18%-23%）。美国有线电视新闻网（CNN）报道称，吸烟每年给英国国家医疗服务体系（NHS）造成25亿英镑（约合人民币221亿元）的损失，相当于英国医疗预算的2%。2023年一项针对4107名英国成年人的民调显示，71%的成年人支持全面禁烟，仅12%反对。

新西兰于2021年宣布了类似禁烟法案，但由于黑市流通失控、税收压力等因素，法案最终被废除。

用AI写论文合规吗？跨学科共识指南即将发布

生成式人工智能为论文写作赋能，但也引起了业界对学术伦理问题的担忧。据Science News报道，一个名为CANGARU的跨学科、全球性倡议项目正在开展，旨在为生成式人工智能的学术使用划定边界，制定一套在学术出版领域具有普遍包容性的共识指南。

CANGARU基于Delphi共识模型，由研究人员、出版商（Elsevier、Springer Nature、Wiley）、期刊代表（eLife、Cell、The BMJ）和国际出版伦理委员会（COPE）合作开展，已吸引4000余名学者参与。据介绍，CANGARU目前在对相关文献进行系统审查，一个人员结构多元化的小组将对结果进行评估；最终指南预计在8月前发布，并且每年都会更新。指南将列出大语言模型的哪些使用方式会被禁止，以及针对允许的使用方式，应如何披露用途。

包括Science、Nature、国际科学技术与医学出版商（STM）协会、欧盟委员会在内，此前已有不少期刊和机构制定了相关指南。但这些指南来源不一、标准参差，可能会造成混乱，让研究人员无所适从。此外，随着人工智能在科学研究中的应用日益增多，标准化指南有利于提升文献信度和透明度。不过也有研究人员担忧，CANGARU进度可能会难以跟上日新月异的AI进展。

最强开源大模型Llama 3发布

4月19日，Meta正式发布开源大语言模型Llama 3，提供80亿、700亿参数的预训练和指令微调版本（另有4050亿参数版本尚在训练中）。Meta称，Llama 3是目前最强大的开源大语言模型。

据介绍，Llama 3支持8k上下文窗口，采用相对标准的仅解码（decoder-only）式Transformer架构；使用包含128K token词汇表的分词器，能更有效地编码语言；还运用了分组查询注意力、掩码等技术。

Llama 3的训练效率是Llama 2的3倍左右，Meta采用多种手段提升预训练数据质量和规模。Llama 3的预训练数据规模达15T tokens，相当于Llama 2的7倍多，其中代码类数据量是Llama 2的4倍多，为应对多语言场景，Llama 3的预训练数据集中有超过 5% 的高质量非英语数据，涵盖30多种语言。

在Meta开发的人类评估测试中，Llama 3（70B）性能超越了Claude Sonnet、Mistral Medium和GPT-3.5。

来源：Meta

在MMLU、HumanEval、GSM-8K等知名测试基准中，Llama 3也超越了Mistral 7B、Gemma 7B、Gemini Pro 1.5等其他同规模模型。

来源：Meta

目前Llama 3已上线Hugging Face可供下载，微软Azure、谷歌云、亚马逊AWS、英伟达NIM等云服务平台也将陆续上线。Llama 3还将得到AMD、Intel、NVIDIA和高通等提供的硬件平台支持。此外，Meta提供了基于Llama 3构建的网页版本：https://meta.ai

首次合成单原子层金薄片

石墨烯的发现促成了一系列二维材料的合成和应用，但合成金属单质二维材料仍非常困难。在4月16日发表于Nature Synthesis的一项研究中，研究人员首次成功制备出只有单原子层厚度的二维金片，并将其称为“Goldene（金烯）”。

此前有研究在理论上预测，存在稳定的二维金膜。研究人员在一种名为碳化钛硅（Ti3SiC2）的导电陶瓷表面镀金，再将其置于高温下，基材内部的硅层被金所取代，生成碳化钛金，这种现象被称为插层。几年来，研究人员试图从碳化钛金中剥离金层，但一直未能成功。

制备原理示意图 | 来源：Kashiwaya et al.

一次偶然的机会，研究人员注意到了一种源自日本、传承上百年的锻造技术，其使用一种名为“村上试剂”的化学品（碱性铁氰化钾溶液），可以在锻刀过程中蚀刻残碳、改变钢材颜色。进一步实验发现，使用低浓度村上试剂在黑暗中长时间湿法蚀刻碳化钛金（光照下“村上试剂”会生成氰化物，将金溶解），可以剥离其中的Ti3C2，从而留下独立的金原子层。电子显微镜检测确认了制备成功。

研究人员表示，二维金层具有许多新特性，有望应用于催化、合成、通信等领域；下一步将研究是否能对其他贵金属进行类似处理，并确定新材料的其他应用。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s44160-024-00518-4

共生菌让蚊子不再“带毒”

夏天将至，蚊声渐起。蚊媒病毒通过蚊虫叮咬向人类传播疾病，给公共卫生健康带来了巨大威胁。多数蚊媒病毒目前尚无有效的药物和疫苗，灭蚊措施也难以控制蚊媒病毒流行。

在4月19日发表于Science的一项研究中，研究人员发现了一种能决定蚊虫对病毒易感性的关键环境共生菌，并证明该共生菌环境干预可有效阻断疫区蚊虫携带和传播病毒。

在蚊媒病毒传播循环中，蚊虫从感染者体内吸食带有病毒的血液，随后病毒感染蚊虫肠道细胞、在蚊虫体内扩散，使其具备通过叮咬传播病毒的能力。研究人员发现，在白纹伊蚊（Aedes albopictus）及埃及伊蚊（Aedes aegypti）的肠道中定植一种Rosenbergiella属的细菌（Rosenbergiella_YN46），可显著抑制蚊虫感染登革病毒及寨卡病毒。这种共生菌通过分泌一种葡萄糖脱氢酶（glucose dehydrogenase，RyGDH），将吸血蚊虫肠道环境快速酸化（pH≈6.0），直接灭活进入肠道的蚊媒病毒颗粒，从而大幅降低蚊虫对病毒易感性。

Rosenbergiella_YN46菌通过分泌RyGDH因子重塑蚊虫肠道微环境，抑制吸血蚊虫感染并传播病毒。| 来源：清华大学基础医学院

进一步实验表明，对疫区水体中进行Rosenbergiella_YN46干预，可以有效阻抑疫区蚊虫携带、传播病毒的能力。此外，该策略只是特异性地抑制蚊虫感染传播病毒，不会使蚊虫产生耐药性，也不会影响蚊虫在自然界中的生存适应性。专家评论认为，这将是一种具有巨大应用潜力且环境友好型的蚊病毒传染病防控方案。

论文链接：https://doi.org/10.1126/science.adn9524

我国近半城市土地面临沉降问题

地面沉降是一个全球性问题，被称为“城市的慢性病”。美国休斯顿百年来沉降区域超过8000平方公里，部分区域累积沉降量超过3.5米；荷兰约25%的国土面积已沉降至海平面以下。2012年水利部印发的《全国地面沉降防治规划2011-2020年》指出，我国累计地面沉降量超过0.2米的地区达7.9万平方千米。

在4月18日发表于Science的一项研究中，研究人员利用干涉合成孔径雷达技术（InSAR），首次量化了中国82个大中型城市在2015-2022年间的地面沉降速率及格局。结果显示，我国45%的城市地面沉降速度超过每年3毫米，16%的城市地面沉降速度超过每年1厘米，它们分别承载着29%和7%的城市人口。此外，5%的城市地面沉降速度高于每年2厘米。沉降较快的城市集中分布在中国东北、华北、华中、西南，以及东南沿海的五个区域；典型沉降城市包括天津以及彰化。

地面沉降的影响因素众多，其中地下水开采、城市扩张等因素较为突出。科学、长期的地下水开采控制可能是缓解地面沉降的关键。此外，沿海城市还额外面临着海平面上升的风险，研究预测了未来100年，相对海拔低于海平面的沿海城市土地面积及人口数量。结果表明，约26%的沿海地区、11%的人口因此面临潜在威胁。

论文链接：http://dx.doi.org/10.1126/science.adl4366

饮酒容易脸红，当心加速衰老

部分东亚人群在饮酒后容易面色发红，这主要是由于其ALDH2基因存在缺陷，难以有效将酒精代谢的中间产物乙醛转化为无毒的乙酸，导致毒性物质乙醛累积，引起皮肤发红。

然而，脸红只是醛类物质造成的小问题，当醛类无法被有效清除，它们会与细胞内的DNA和蛋白质发生反应，造成多种形式的DNA损伤。近日一项发表在Nature Cell Biology上的研究显示，内源性醛类导致的DNA损伤与衰老之间有着密切关系。

研究人员重点关注了醛诱导的DNA-组蛋白交联（DPCs）对细胞造成的伤害。在一系列实验中，研究人员发现，醛诱导的DPC会集中发生在活跃的转录区域，而要迅速有效地清除DPC，需要一条过去未知的修复途径，其中涉及到常规的转录偶联修复（TCR）途径以及VCP/p97和蛋白酶体。缺乏醛清除过程和TCR通路的小鼠模型显示出更严重的早衰症状，这表明早衰疾病与醛积累之间存在联系。

醛诱导的DNA-组蛋白交联（DPC）会导致转录等细胞生理过程出现障碍。| Reiko Matsushita

有毒醛类除了来自于酒精代谢不充分外，还可能来自吸烟、环境污染等途径。研究人员推测，在健康个体中，内源性醛诱导的DNA损伤可能也在细胞衰老过程中起了一定作用。（药明康德）

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41556-024-01401-2

本文受科普中国·星空计划项目扶持

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

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