I型糖尿病中血液DNA甲基化、基因变异、循环蛋白、microRNA及肾功能衰竭的整合分析 研究背景 糖尿病肾病（Diabetic Kidney Disease，DKD）是1型糖尿病（Type 1 Diabetes，T1D）的主要并发症之一。约40%的T1D患者会发展为DKD，10%到15%的患者最终会发展为需要透析或肾移植的肾衰竭（Kidney Failure，KF）。现有的临床指标无法充分预测肾衰竭的发生，因此需要进一步研究，以揭示肾衰竭发生的潜在机制，从而开发有针对性的治疗方法，并识别出早期预警的生物标志物以便及时干预。 DNA甲基化（DNA Methylation，DNAm）是最稳定的表观遗传修饰之一，通常发生在胞嘧啶和鸟嘌呤之间的连接点（CpG位点）。先前的研究表明，DNA甲基化变化...
深度强化学习为双足机器人赋能敏捷的足球技能 背景介绍 智能体在物理世界中展现出敏捷、灵活和理解能力，是人工智能（Artificial Intelligence，AI）研究长期以来的目标之一。然而，动物和人类不仅能流畅地完成复杂的身体动作，还能感知和理解环境，并通过身体在世界中实现复杂的目标。从历史上看，创造具有复杂运动能力的智能化身体代理的尝试由来已久，无论是在仿真环境中还是在现实中。伴随近几年技术的加速进步，尤其是基于学习的方法对这一领域的推进，深度强化学习（Deep Reinforcement Learning，Deep RL）已经证明其能够高效解决复杂的运动控制问题，无论是对于仿真角色还是物理机器人。 然而，对于人形和双足机器人，由于其在稳定性、机器人安全性、自由度数量和硬件可用性方面...
科学家揭示抑制Src抑制剂在IDH突变型胆管癌中的抗肿瘤机制 背景介绍 近年来，肝内胆管癌（intrahepatic cholangiocarcinoma, ICC）的发病率在全球范围内不断上升。ICC是一种侵袭性极强的肿瘤，早期常无明显症状，晚期诊断的病例通常已无法手术切除。目前，对于无法切除的ICC，常用的治疗方案是吉西他滨联合顺铂的化疗，最近美国食品和药物管理局（FDA）批准了多瓦鲁单抗（Durvalumab）联合吉西他滨和顺铂的治疗方案。尽管治疗手段有所进步，但ICC的5年生存率依然较低，仅为9%。 基因筛查研究发现，许多ICC病例中存在可以作为治疗靶点的基因突变，其中异柠檬酸脱氢酶1/2（Isocitrate Dehydrogenase 1⁄2, IDH1/2）突变在北美和欧洲的I...
能够自主导航行走的轮腿机器人 背景介绍 城市化进程的加速让供应链物流尤其是最后一公里配送面临巨大挑战。随着交通压力增加和对更快配送服务需求的上升，尤其是室内和街道上的复杂路线给配送带来了难以解决的问题。传统的轮式机器人难以跨越复杂的障碍物，而仅靠腿式系统又无法达到所需的速度和效率。例如，ANYmal机器人虽具备一定的移动能力，但其最大行驶速度仅为平均人行速度的一半，且续航时间也有限。因此，需开发一种即能在平坦地面上高效运动又能跨越障碍物的机器人系统成为了研究的主要方向。 本文主要研究的是轮腿机器人，结合轮子和腿部的优势，使其在长距离运输中既能在中等地面上高速行驶，又能在复杂地形上保持灵活性。 论文来源 本文由Joonho Lee、Marko Bjelonic、Alexander Reske、...
闭环光遗传学神经调控实现高保真抗疲劳肌肉控制 背景介绍 骨骼肌是动物和人类几乎所有运动的生物执行器。然而，在多种神经系统条件下，中枢神经系统与神经肌肉组件之间的通信通道被切断，从而导致运动障碍如瘫痪。神经假肢(NP)可以通过人工刺激传递精确命令来替代缺失的神经输入，以恢复肌肉功能。然而，现有的功能性电刺激(FES)由于其非生理性的肌肉单位募集机制，难以准确调节肌肉力量，并表现出快速疲劳。这迫使研究人员寻找新的刺激方式，以提供可靠的长时间渐进肌肉调节。 近年来，功能性光遗传刺激(FOS)作为一种将光用于遗传修饰神经细胞的技术，展现出了按序募集运动单元的潜力，为神经假肢提供了一种新的神经调节策略。然而，刺激参数与力生成之间的关系仍不清楚，亟需研究。 论文来源 本论文由Guillermo Herr...
肝脏危险信号触发TREM2+巨噬细胞介导MS4A7依赖性炎症小体激活驱动脂肪性肝炎 背景和研究动机 近年来，随着代谢功能障碍相关脂肪肝炎（Metabolic dysfunction-associated steatohepatitis, MASH）的发病率不断增加，其病理机制一直受到广泛关注。MASH 由原非酒精性脂肪性肝炎（Nonalcoholic steatohepatitis, NASH）改名而来，是代谢脂肪性肝病的一种高级阶段，主要特点为肝脏持续损伤、炎症和纤维化。MASH 的病因主要集中在肝细胞损伤引发的免疫反应。尽管近年来有研究表明 TREM2+ NASH 相关巨噬细胞（NASH-associated macrophages, NAMS）在多种疾病状态中发挥重要作用，但其在 MA...
立体人工复眼用于三维空间的时空感知 本研究文章发表在2024年5月15日的《Science Robotics》期刊上，题为“立体人工复眼用于三维空间的时空感知（Stereoscopic Artificial Compound Eyes for Spatiotemporal Perception in Three-Dimensional Space）”，第一作者为Byungjoon Bae，指导作者为Kyusang Lee。研究团队主要来自University of Virginia的电气与计算机工程系和材料科学与工程系。 研究背景 在自然界中，节肢动物（arthropods）的复眼是非常有效的生物视觉系统，具备广阔的视野（Field of View, FOV）和高运动敏感度，而祷蛾（mant...
基于强化学习实现的现实世界人形机器人行走 背景介绍 人形机器人在多样化环境中自主操作的潜力巨大，不仅可缓解工厂里的劳动力短缺，还能帮助居家老人并开拓新行星。尽管经典控制器在某些场景下显示出色的效果，但在新环境中的推广和适应性仍是一个重大挑战。为此，本文提出了一种完全基于学习的方法用于实际世界中的人形机器人运动控制。 研究动机 经典控制方法在实现稳定和鲁棒的运动控制方面有很大进展，但其适应性和通用性受限。而基于学习的方法由于能从多样化的模拟或实际环境中学习，逐渐受到更多关注。本文旨在通过使用强化学习训练一种基于Transformer网络的控制器，实现人形机器人在复杂环境中的运动控制。 作者与出版信息 本文由Ilija Radosavovic, Tete Xiao, Bike Zhang, Tr...
用于机器人视觉的基于半球形纳米线阵列的超宽视场针孔复眼 在当代人工智能和机器人技术的迅猛发展中，视觉系统作为其中至关重要的一环，得到了广泛的关注和深入的研究。根据Zhou等人于2024年5月15日发表在《Science Robotics》上的研究论文，他们提出了一种新颖的基于生物复眼设计的人工视觉系统，该系统结合了三维打印的蜂巢结构和半球形钙钛矿纳米线光电检测阵列，从而实现了超宽视场、精准目标定位及运动跟踪功能。本文对该研究的背景、方法、结果及意义进行了全面解析。 研究背景 生物进化赋予了自然界各种视觉系统以卓越的视觉能力。例如，昆虫的复眼通过广阔的视野和快速的运动跟踪功能在自然界中取得了显著的优势。这些能力对于机器人系统具有巨大的应用潜力。然而，当前的人工复眼系统大多数依赖于可变形电子器件...
同步记录高达百万个神经元的皮层动态揭示神经元数量与维度性无界缩放 文章简介 这篇题为《同步记录高达百万个神经元的皮层动态揭示神经元数量与维度性无界缩放》的科学报告发表于《Neuron》期刊（112卷，第1694–1709页），由Jason Manley, Sihao Lu, Kevin Barber, Jeffrey Demas, Hyewon Kim, David Meyer, Francisca Martínez Traub 和 Alipasha Vaziri撰写。文章发布于2024年5月15日，是由Rockefeller University和The Kavli Neural Systems Institute联合研究的成果。这项研究深入探讨了神经元动态的维度性与神经元数量的关系，以及...