█腦科學動態(tài)

Nature：提速5700倍！新型蛋白質(zhì)開關(guān)精準調(diào)控藥物活性

Cell：阿爾茨海默病新解，不止是蛋白堆積，更是腦細胞“失聯(lián)”

心臟病與抑郁癥為何總是相伴而來？“腦-身一體”理論給出新答案

單一蛋白IGF2BP3如何重塑白血病細胞的代謝與RNA調(diào)控

高質(zhì)量社交能降低炎癥并延緩生物學衰老

思想的快與慢：“走神”與“內(nèi)省”由不同的大腦時間尺度主導(dǎo)

牙科焦慮三大源頭及有效干預(yù)策略

█AI行業(yè)動態(tài)

PTSD治療迎來非藥物新范式：Prism神經(jīng)調(diào)控設(shè)備獲FDA批準

FDA批準BrainsWay加速型深部經(jīng)顱磁刺激協(xié)議

谷歌Gemini機器人大腦升級：實現(xiàn)“思考后行動”與跨形態(tài)技能遷移

█AI驅(qū)動科學

Cell系列綜述：醫(yī)療AI智能體，從臨床應(yīng)用到建立AI智能體醫(yī)院

AI伴侶能否解決孤獨？認知神經(jīng)科學的審慎視角

打破常規(guī)，制造定制的3D神經(jīng)芯片

GPT-5解決量子版NP難題，半小時內(nèi)給出有效方案

AI首次對決44個行業(yè)專家，半數(shù)任務(wù)已達人類水平

腦科學動態(tài)

Nature：諾獎得主David Baker再突破：提速5700倍！新型蛋白質(zhì)開關(guān)精準調(diào)控藥物活性

如何像遙控器一樣開關(guān)體內(nèi)的生物活性分子？2024年諾獎得主、華盛頓大學的 David Baker 及其同事 Adam J. Broerman, Christoph Pollmann 等人，開發(fā)了一種基于AI的蛋白質(zhì)設(shè)計新方法，能夠創(chuàng)造出可由外部信號分子精確控制的“蛋白質(zhì)開關(guān)”，實現(xiàn)了對細胞信號的秒級啟停。

研究團隊的核心創(chuàng)新在于設(shè)計了一種“促進解離”（facilitated dissociation）機制。他們通過計算，將一個響應(yīng)小分子信號（效應(yīng)物）的“鉸鏈蛋白”與一個任意的目標結(jié)合蛋白融合。在沒有效應(yīng)物時，目標蛋白可以穩(wěn)定結(jié)合；一旦效應(yīng)物出現(xiàn)，它會觸發(fā)鉸鏈蛋白發(fā)生劇烈的構(gòu)象變化，這種變化會與已結(jié)合的目標蛋白產(chǎn)生強烈的結(jié)構(gòu)沖突，從而迫使目標蛋白在幾秒鐘內(nèi)迅速脫落。實驗數(shù)據(jù)顯示，這種設(shè)計的解離速率提升高達5700倍。X射線晶體學分析證實，設(shè)計出的蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)與計算模型高度一致。

該團隊將這一強大工具應(yīng)用于調(diào)控關(guān)鍵的免疫信號分子白細胞介素-2（Interleukin-2，IL-2，一種調(diào)節(jié)免疫細胞活性的細胞因子）。他們成功創(chuàng)造出一種可快速開關(guān)的IL-2模擬物，并首次發(fā)現(xiàn)，精確控制IL-2信號的時長會產(chǎn)生截然不同的生物學效應(yīng)：僅5分鐘的短暫信號足以保護細胞免于凋亡，但只有持續(xù)的信號才能激活新陳代謝并驅(qū)動細胞分裂。研究發(fā)表在 Nature 上。

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Broerman, Adam J., et al. “Design of Facilitated Dissociation Enables Timing of Cytokine Signalling.” Nature, Sept. 2025, pp. 1–8. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-025-09549-z

Cell：阿爾茨海默病新解，不止是蛋白堆積，更是腦細胞“失聯(lián)”

西奈山伊坎醫(yī)學院的 張斌、蔡東明 與圣裘德兒童研究醫(yī)院的 彭雋敏 團隊合作，通過迄今最全面的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)分析，揭示了AD的核心機制是腦細胞間的通訊崩潰，并識別出關(guān)鍵驅(qū)動蛋白AHNAK，為開發(fā)新療法提供了基礎(chǔ)。

研究團隊對近200例死后大腦樣本中對記憶至關(guān)重要的海馬旁回區(qū)域，進行了深度蛋白質(zhì)組學分析。通過整合遺傳學和臨床數(shù)據(jù)，他們構(gòu)建了多尺度的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)模型，旨在描繪AD中分子變化的全局圖景。分析結(jié)果指出，AD的病理核心并非僅僅是毒性蛋白的堆積，而是神經(jīng)元與神經(jīng)膠質(zhì)細胞（包括星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞）之間正常通訊的瓦解。在AD大腦中，負責支持和保護的膠質(zhì)細胞變得過度活躍，而神經(jīng)元功能則相應(yīng)減弱，導(dǎo)致炎癥和功能失調(diào)。

在此網(wǎng)絡(luò)中，團隊識別出超過300個可能驅(qū)動疾病進展的關(guān)鍵驅(qū)動蛋白（key driver protein，簡稱KDP）。其中，一種名為AHNAK的蛋白尤為突出。它主要存在于星形膠質(zhì)細胞中，其水平在AD患者腦內(nèi)顯著升高。為了驗證其功能，研究人員利用人類誘導(dǎo)多能干細胞技術(shù)培養(yǎng)出AD星形膠質(zhì)細胞，實驗證明，下調(diào)AHNAK的表達能有效降低tau蛋白水平并改善神經(jīng)元功能。研究發(fā)表在 Cell 上。

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Wang, Erming, et al. “Multiscale Proteomic Modeling Reveals Protein Networks Driving Alzheimer’s Disease Pathogenesis.” Cell, vol. 0, no. 0, Sept. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.08.038

心臟病與抑郁癥為何總是相伴而來？“腦-身一體”理論給出新答案

為何心臟病與抑郁癥常常同時出現(xiàn)？馬克斯·普朗克人類認知與腦科學研究所的 Arno Villringer, Vadim V. Nikulin, Michael Gaebler 等研究人員，提出了一種名為“腦-身狀態(tài)”（Brain–body states）的全新概念框架，旨在揭示心血管健康與精神狀態(tài)之間不可分割的深層聯(lián)系。

?腦-身狀態(tài)的概念框架。Credit: Trends in Neurosciences (2025).

這項概念性研究并非基于單一實驗，而是整合了大量現(xiàn)有證據(jù)，并運用動態(tài)系統(tǒng)理論構(gòu)建了一個創(chuàng)新模型。研究者提出，我們不應(yīng)將心臟和大腦視為兩個獨立的器官，而應(yīng)看作一個統(tǒng)一的、動態(tài)的整合系統(tǒng)。每一次心跳、每一次血壓波動都與我們的思維和情緒在毫秒級別上同步發(fā)生，共同構(gòu)成一個“腦-身狀態(tài)”。該框架將這些狀態(tài)劃分為不同時間尺度：短暫的情緒（如喜悅或憤怒）是“微狀態(tài)”（microstates）；持續(xù)時間較長的急性或慢性壓力是“中狀態(tài)”（mesostates）；而長期的慢性疾病，如高血壓或抑郁癥，則被視為穩(wěn)定持久的“宏狀態(tài)”（macrostates）。根據(jù)這一理論，精神疾病與心血管疾病的高度共存，并非簡單的誰導(dǎo)致誰的問題，而是同一個失調(diào)的“腦-身宏狀態(tài)”的不同表現(xiàn)。研究者形象地指出，我們臨床上觀察到的共病現(xiàn)象僅僅是冰山一角。這一新視角強調(diào)，在未來的疾病預(yù)防和治療中，必須同時關(guān)注患者的心理和生理健康，以實現(xiàn)更有效的干預(yù)。研究發(fā)表在 Trends in Neurosciences 上。

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Villringer, Arno, et al. “Brain–Body States as a Link between Cardiovascular and Mental Health.” Trends in Neurosciences, vol. 0, no. 0, Sept. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.tins.2025.08.004

單一蛋白IGF2BP3如何重塑白血病細胞的代謝與RNA調(diào)控

癌細胞如何協(xié)同調(diào)控代謝和基因表達來支持自身生長？加州大學洛杉磯分校的 Dinesh S. Rao, Gunjan Sharma 及其同事，發(fā)現(xiàn)一種名為IGF2BP3的蛋白質(zhì)在白血病中扮演“主開關(guān)”角色，首次揭示了它如何將細胞代謝與RNA調(diào)控這兩個關(guān)鍵過程聯(lián)系起來。

研究團隊發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)IGF2BP3是連接癌細胞能量代謝與基因表達調(diào)控的關(guān)鍵樞紐。通過一系列實驗，他們觀察到當從白血病細胞中移除IGF2BP3后，細胞首選的能量途徑——糖酵解（glycolysis，一種癌細胞偏好的快速但低效的糖分解方式）——活性急劇下降。更深入的分析揭示了一個連鎖反應(yīng)：IGF2BP3的缺失導(dǎo)致S-腺苷甲硫氨酸（S-adenosyl methionine，簡稱SAM，一種為RNA添加化學標記以調(diào)控基因表達的關(guān)鍵分子）的細胞內(nèi)水平顯著降低。機制上，IGF2BP3通過直接結(jié)合并促進一種關(guān)鍵酶（MAT2B）的合成來維持SAM的高水平。最終，通過控制SAM的供應(yīng)，IGF2BP3改變了信使RNA上的N6-甲腺苷（N6-methyladenosine, or m6A）修飾，這是一種重要的基因表達調(diào)控方式。這一發(fā)現(xiàn)表明，IGF2BP3并非簡單地為癌細胞提供更多能量，而是通過重塑代謝，為RNA修飾提供原料，進而改寫基因表達程序，以生成促進癌細胞生存和增殖所需的蛋白質(zhì)。這一核心作用在基因工程小鼠模型中也得到了證實。研究發(fā)表在 Cell Reports 上。

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Sharma, Gunjan, et al. “IGF2BP3 Redirects Glycolytic Flux to Promote One-Carbon Metabolism and RNA Methylation.” Cell Reports, vol. 0, no. 0, Sept. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116330

高質(zhì)量社交能降低炎癥并延緩生物學衰老

高質(zhì)量的社會關(guān)系如何延緩衰老？為了探究其生物學機制，來自康奈爾大學的Anthony D. Ong、石溪大學的Frank Mann以及哈佛大學的Laura Kubzansky等人，通過分析一項長期研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，貫穿一生的累積社會優(yōu)勢能夠減慢人體的“生物鐘”，并降低慢性炎癥水平。

該研究分析了“美國中年研究”（MIDUS）中超過2,100名成年人的數(shù)據(jù)。研究人員并未孤立地看待某個時期的社會關(guān)系，而是創(chuàng)新性地提出了一個綜合性概念——累積社會優(yōu)勢（cumulative social advantage），它涵蓋了從童年時期父母的溫暖，到成年后的社區(qū)參與、宗教支持和朋友家人的情感支持等多個方面。為了探尋社會關(guān)系如何“銘刻”于身體，團隊重點檢測了兩種前沿的生物學指標。其一是表觀遺傳時鐘（epigenetic clocks），這是一種通過分析DNA甲基化模式來評估生物年齡的分子工具，其中GrimAge和DunedinPACE兩種時鐘被認為能高度預(yù)測疾病和死亡風險。其二是全身性炎癥（systemic inflammation）水平，通過測量血液中一種名為白細胞介素-6的含量來評估。結(jié)果顯示，累積社會優(yōu)勢水平越高的個體，其表觀遺傳時鐘走得越慢，即生物學年齡比實際年齡更年輕，并且他們體內(nèi)的炎癥水平也顯著更低。有趣的是，這種積極影響并未體現(xiàn)在皮質(zhì)醇等短期壓力激素上，這表明社會優(yōu)勢的作用是長期且深遠的，而非簡單地緩沖日常壓力。研究發(fā)表在 Brain, Behavior, and Immunity—Health 上。

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“Cumulative Social Advantage Is Associated with Slower Epigenetic Aging and Lower Systemic Inflammation.” Brain, Behavior, & Immunity - Health, vol. 48, Oct. 2025, p. 101096. www.sciencedirect.com, https://doi.org/10.1016/j.bbih.2025.101096

思想的快與慢：“走神”與“內(nèi)省”由不同的大腦時間尺度主導(dǎo)

大腦如何區(qū)分“走神”和“內(nèi)省”這兩種常見的思維狀態(tài)？來自深圳大學、浙江大學和加拿大渥太華大學的 Jingyu Hua, Georg Northoff 等研究人員，通過一項創(chuàng)新實驗揭示，這兩種自發(fā)思維并非一體，而是由不同的大腦“節(jié)拍”所主導(dǎo)：“走神”與短時間尺度相關(guān)，而“內(nèi)省”則與長時間尺度相關(guān)。

研究團隊巧妙地設(shè)計了一項指尖敲擊任務(wù)，要求參與者分別以快速和慢速兩種節(jié)奏進行，同時使用腦電圖監(jiān)測其大腦活動。期間，研究者會隨機詢問參與者的思維狀態(tài)，判斷其是“走神”（任務(wù)外）還是“專注”（任務(wù)上），是“內(nèi)省”（朝向內(nèi)部）還是“外向”（朝向外部）。研究在行為和神經(jīng)層面均發(fā)現(xiàn)了清晰的雙重分離現(xiàn)象。行為上，在快速敲擊時，參與者的精準度僅受是否“走神”的影響；而在慢速敲擊時，精準度則只與是否在“內(nèi)省”相關(guān)。神經(jīng)層面也印證了這一點：研究者采用一種名為地形相似性（topographic similarity，一種衡量過去腦活動模式對當前影響程度的指標）的分析方法，發(fā)現(xiàn)大腦的短時間尺度活動只與“走神”程度關(guān)聯(lián)，而長時間尺度活動則只與“內(nèi)省”程度關(guān)聯(lián)。這一系列證據(jù)有力地表明，“走神”和“內(nèi)省”是兩個獨立的思維維度，分別由大腦中不同時間尺度的神經(jīng)機制所調(diào)控。研究發(fā)表在 PNAS 上。

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Hua, Jingyu, et al. “Distinct Timescales Dissociate Spontaneous Thought Dimensions.” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 122, no. 38, Sept. 2025, p. e2427088122. pnas.org (Atypon), https://doi.org/10.1073/pnas.2427088122

牙科焦慮三大源頭及有效干預(yù)策略

看牙醫(yī)為何如此令人恐懼？針對這一普遍困擾，天普大學的 Elizabeth Konneker、Marisol Tellez 及其研究團隊，通過一項混合方法研究，不僅識別出牙科焦慮的三大起源，還驗證了一種簡短的在線心理干預(yù)措施在幫助患者有效管理恐懼方面的潛力。

該研究分析了499名患有牙科焦慮的成年患者的數(shù)據(jù)。研究人員通過深入訪談，探究他們焦慮的根源和應(yīng)對方式，并結(jié)合一項臨床試驗，評估了一種為時一小時的在線認知行為療法的干預(yù)效果。研究發(fā)現(xiàn)，牙科焦慮主要源于三個方面：童年時期的創(chuàng)傷性牙科經(jīng)歷、成年后的創(chuàng)傷性經(jīng)歷，以及一種長期存在的、無特定事件的焦慮感。其中，童年陰影與最嚴重的焦慮癥狀相關(guān)。研究還識別出30種不同的應(yīng)對策略，發(fā)現(xiàn)采用回避型策略（如聽音樂、坐立不安或擠壓物體）的患者，其焦慮和恐懼程度通常更高。在接受了CBT干預(yù)后，患者們報告稱回避行為顯著減少，并開始自發(fā)地運用干預(yù)中所學的認知技巧來積極應(yīng)對，這表明即便是短暫的心理干預(yù)也能有效改變患者的應(yīng)對模式，從而減輕其恐懼感。研究發(fā)表在 Frontiers in Oral Health 上。

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Konneker, Elizabeth, et al. “A Mixed Methods Exploration of the Origin of Dental Anxiety and Coping Strategies among Participants in a Behavioral Intervention for Dental Anxiety.” Frontiers in Oral Health, vol. 6, June 2025. Frontiers, https://doi.org/10.3389/froh.2025.1589764

AI 行業(yè)動態(tài)

PTSD治療迎來非藥物新范式：以色列Prism神經(jīng)調(diào)控設(shè)備獲FDA批準

以色列GrayMatters Health公司研發(fā)的首個用于治療創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（PTSD）的非侵入式自我神經(jīng)調(diào)控設(shè)備Prism，已獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）的批準并投入臨床應(yīng)用。Prism的核心機制在于，它通過腦電圖捕捉患者的腦電信號，并結(jié)合機器學習模型，實時推算出與杏仁核活動相關(guān)的“數(shù)字生物標志物”。隨后，系統(tǒng)將這些指標實時反饋給患者?；颊咄ㄟ^佩戴EEG頭套并觀看計算機動畫，學習運用思維或情緒策略來控制屏幕角色的行為，從而實現(xiàn)自主調(diào)節(jié)過度活躍的杏仁核，最終達到緩解恐懼和應(yīng)激相關(guān)癥狀的目的。目前，該設(shè)備已被以色列國防部納入軍人治療保障體系。

Prism的治療方案通常建議每周兩次、每次45分鐘，一個標準療程包含15次，約在八周內(nèi)完成。臨床研究結(jié)果顯示出顯著的療效，在完成標準療程后，有67%的患者在三個月隨訪中癥狀得到顯著改善，其中32%達到了臨床緩解（即癥狀基本消失）。這種治療效果可以維持至少半年時間。該設(shè)備常見副作用僅為輕微疲倦或頭痛，且通常自行緩解。目前，Prism已在以色列多家主要醫(yī)學中心以及北美24家診所常規(guī)化投入使用。值得關(guān)注的是，該治療過程可以由受過培訓(xùn)的技術(shù)人員或社工執(zhí)行，無需精神科醫(yī)生直接操作，這極大地緩解了全球精神衛(wèi)生資源短缺的問題。

Prism系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)源于特拉維夫大學Talma Hendler教授二十余年的研究積累。Talma Hendler教授在早期的功能性磁共振成像研究中發(fā)現(xiàn)，戰(zhàn)前杏仁核活躍度高的士兵更容易發(fā)展為PTSD，這促使她提出了通過神經(jīng)調(diào)控杏仁核活動進行干預(yù)的設(shè)想。由于fMRI的局限性，她領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊開發(fā)了機器學習模型，成功地以EEG實時替代fMRI的監(jiān)測功能，最終形成了Prism系統(tǒng)。研究人員認為，Prism的成功獲批標志著非侵入式腦機接口（BCI，連接大腦與外部設(shè)備的系統(tǒng)）在精神障礙干預(yù)領(lǐng)域首次大規(guī)模臨床落地。未來，這種“自我神經(jīng)調(diào)控”模式有望擴展到人格障礙、成癮治療等其他情緒調(diào)節(jié)相關(guān)疾病，成為藥物治療和心理治療之外的重要補充工具。

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https://www.jpost.com/health-and-wellness/article-868404

FDA批準BrainsWay加速型深部經(jīng)顱磁刺激協(xié)議

近日，美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）擴展批準了BrainsWay公司的深部經(jīng)顱磁刺激系統(tǒng)（Deep TMS?）的加速型治療協(xié)議，覆蓋合并焦慮癥狀的重度抑郁癥（MDD）成人患者。這一里程碑式的批準是基于一項多中心、隨機、盲法、對照的非劣效性試驗。研究結(jié)果顯示，加速方案在療效上與標準方案相當，但在緩解速度上表現(xiàn)更優(yōu)：加速組的中位緩解時間為21天，快于標準組的28天。在抑郁量表（HDRS-21）的改善幅度以及應(yīng)答/緩解率上，兩組均保持了高度相似的臨床效果，且加速方案未發(fā)現(xiàn)嚴重不良事件，安全性良好。

加速型治療協(xié)議的核心優(yōu)勢在于其治療結(jié)構(gòu)的顯著優(yōu)化。該方案采用了間歇性θ脈沖刺激（iTBS）（一種高頻、短時長的神經(jīng)刺激模式）載荷，將急性期縮短至6天內(nèi)完成（每日5次），隨后是4周的維持期（每周1天、每日2次），單次治療時長也大幅縮減至不到10分鐘。相比之下，標準方案需要連續(xù)4周的急性期治療。這種設(shè)計極大地減少了患者到院次數(shù)與單次耗時，有望提高門診治療的效率和患者依從性。然而，研究人員指出，當前醫(yī)療保險通常僅覆蓋每日最多兩次的治療頻次，這與加速方案急性期每日五次的頻度存在矛盾，短期內(nèi)臨床應(yīng)用將不得不依賴商業(yè)保險或自費策略。

從神經(jīng)工程的角度來看，這種“短療程、高頻次、低單次時長”的iTBS-Deep TMS加速路徑，為實現(xiàn)閉環(huán)神經(jīng)調(diào)控和腦機接口輔助編程提供了新的機遇。研究人員展望，未來可通過在單次治療前后快速采集腦電圖（EEG）、功能性近紅外光譜（fNIRS）等可計算生物標志物，結(jié)合設(shè)備日志，在6天急性窗口內(nèi)構(gòu)建個體化的“數(shù)字孿生”，從而迭代優(yōu)化刺激位點與脈沖負荷，實現(xiàn)狀態(tài)感知與劑量學的聯(lián)動。機構(gòu)若面臨醫(yī)保規(guī)則滯后的挑戰(zhàn)，可以采用混合付費模式作為過渡，并以HDRS-21量表改善幅度和21天緩解等真實世界指標作為質(zhì)控錨點，推動政策更新。最終目標是利用多模態(tài)BCI讀入與模型預(yù)測，將現(xiàn)有固定程式擴展為患者狀態(tài)驅(qū)動的交互式方案，為抑郁合并焦慮、治療抵抗等亞群構(gòu)建緩解更快、總就診負擔更低的神經(jīng)調(diào)控路徑。

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https://www.brainsway.com/news_events/brainsway-receives-fda-clearance-for-accelerated-deep-tms-protocol-for-non-invasive-treatment-of-major-depressive-disorder-mdd/

谷歌Gemini機器人大腦升級：實現(xiàn)“思考后行動”與跨形態(tài)技能遷移

DeepMind近期發(fā)布了針對機器人和具身智能的Gemini Robotics 1.5系列模型。該系列包含Gemini Robotics 1.5（先進的視覺-語言-行動模型）和Gemini Robotics-ER 1.5（專注于物理世界推理、規(guī)劃與邏輯決策的模型）。研究人員指出，通過結(jié)合這兩款模型，機器人得以構(gòu)建強大的智能體框架，使之具備了「思考后行動」的能力，能夠像人類一樣理解、推理并完成多步驟任務(wù)。

Gemini Robotics-ER 1.5擅長理解復(fù)雜環(huán)境和進行多步驟任務(wù)規(guī)劃，擁有頂尖的空間理解能力，甚至能夠調(diào)用谷歌搜索等數(shù)字工具獲取實時信息，并為Gemini Robotics 1.5提供詳細的自然語言指令。后者則負責將指令轉(zhuǎn)化為具體的動作執(zhí)行。在實際演示中，機器人不僅能根據(jù)舊金山的規(guī)則進行垃圾分類，還能主動查詢倫敦的天氣信息，并貼心地在打包行李時加入雨傘。此外，Gemini Robotics 1.5還能在行動前進行內(nèi)部推理，并用自然語言解釋其思考過程，極大地提高了決策的透明度。

該系列模型最顯著的突破在于卓越的跨具身學習（指不同形態(tài)機器人之間共享和遷移學習經(jīng)驗）能力。由于機器人形態(tài)和自由度差異巨大，傳統(tǒng)上技能遷移非常困難。然而，研究人員發(fā)現(xiàn)，Gemini Robotics 1.5卻能將從一個機器人（例如Aloha）學到的經(jīng)驗，泛化應(yīng)用到另一個從未接觸過該任務(wù)的機器人（例如Apollo）身上，無需針對新形態(tài)進行專門調(diào)整。這一創(chuàng)新極大地加速了新行為的學習進程，助力機器人變得更智能、更實用。

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https://deepmind.google/discover/blog/gemini-robotics-15-brings-ai-agents-into-the-physical-world/

AI 驅(qū)動科學

Cell系列綜述：醫(yī)療AI智能體，從臨床應(yīng)用到建立AI智能體醫(yī)院

如何將具備自主決策能力的先進AI整合進復(fù)雜的臨床工作流？由澳門科技大學的張康、霍文遜，澳門城市大學的印赟，解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學中心的陳香美，以及中山大學腫瘤防治中心的駱卉妍等研究者共同完成的一篇綜述，提出了醫(yī)療AI智能體的概念框架，并展望了構(gòu)建“AI智能體醫(yī)院”的未來。

這篇綜述系統(tǒng)闡述了一種超越傳統(tǒng)工具型AI的新范式——醫(yī)療AI智能體。研究者提出，一個完整的醫(yī)療AI智能體應(yīng)具備四大核心能力：負責認知決策的“規(guī)劃”、執(zhí)行任務(wù)的“行動”、感知和解釋多模態(tài)數(shù)據(jù)的“反思”以及存儲和檢索上下文信息的“記憶”。與只能執(zhí)行單一分類或預(yù)測任務(wù)的傳統(tǒng)AI不同，AI智能體能夠整合病歷、醫(yī)學影像、基因序列等多種信息，實現(xiàn)從輔助診斷、定制個性化治療方案到指導(dǎo)機器人手術(shù)的全流程支持。這得益于大語言模型和視覺語言模型等前沿技術(shù)的驅(qū)動。研究者進一步探討了從單個智能體協(xié)作，到構(gòu)建一個由多個專業(yè)AI智能體協(xié)同工作的“AI智能體醫(yī)院”生態(tài)系統(tǒng)的可能性。盡管前景廣闊，但其成功落地仍需克服技術(shù)集成、臨床接受度、數(shù)據(jù)隱私和算法偏見等重大挑戰(zhàn)。研究發(fā)表在 Cell Reports Medicine 上。

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Liu, Fei, et al. “A Foundational Architecture for AI Agents in Healthcare.” Cell Reports Medicine, vol. 0, no. 0, Sept. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2025.102374

AI伴侶能否解決孤獨？認知神經(jīng)科學的審慎視角

用AI對抗孤獨是良方還是隱患？面對日益嚴峻的全球性孤獨問題，來自澳門大學的 Christian Montag, Michiel Spapé 和香港大學的 Benjamin Becker 在一篇評述文章中，從認知神經(jīng)科學角度發(fā)出警告，指出AI無法替代真實的物理接觸和情感聯(lián)結(jié)，過度依賴可能加劇社交退縮。

文章指出，盡管AI伴侶能提供即時對話，初步數(shù)據(jù)顯示用戶接受度高，甚至有用戶稱其阻止了自殺念頭，但這可能只是一種短暫的“電子安慰劑”。作者們強調(diào)，人類作為社會性動物，對真實陪伴的需求根植于生理。關(guān)鍵在于AI無法提供“接觸慰藉”（contact comfort），即由溫暖的物理接觸帶來的安全感和情感聯(lián)結(jié)。神經(jīng)科學研究證實，溫柔觸摸會激活皮膚下的C-觸覺傳入神經(jīng)（c-tactile afferent receptors），促使大腦釋放催產(chǎn)素等“親密荷爾蒙”，這是純粹的語言交流無法替代的。此外，真實互動是多模態(tài)的，包含大腦間的同步、表情模仿和情緒共鳴，而AI互動通常是單模態(tài)的文本交流，缺乏建立深層關(guān)系的生物學基礎(chǔ)。研究者還警示了過度依賴的風險：孤獨者更易將AI擬人化，從而逃避現(xiàn)實中復(fù)雜的人際關(guān)系。一旦AI服務(wù)或角色設(shè)定改變，用戶可能經(jīng)歷一種名為“模糊性失落”（ambiguous loss，指因非死亡原因而失去某人或某物所產(chǎn)生的復(fù)雜悲傷）的心理創(chuàng)傷。因此，作者呼吁解決孤獨問題的根本在于重建社會聯(lián)結(jié)，而非依賴技術(shù)。該評述發(fā)表在 Trends in Cognitive Sciences 上。

閱讀更多：

Montag, Christian, et al. “Can AI Really Help Solve the Loneliness Epidemic?” Trends in Cognitive Sciences, vol. 0, no. 0, Sept. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.tics.2025.08.002

打破常規(guī)，制造定制的3D神經(jīng)芯片

現(xiàn)有神經(jīng)芯片制造技術(shù)如何突破2D限制，以更好地模擬和研究大腦？韓國科學技術(shù)院（KAIST）的Yoonkey Nam與Dongjo Yoon等人開發(fā)了一種創(chuàng)新的3D打印技術(shù)，成功制造出可高度定制的3D神經(jīng)芯片，為體外腦科學研究提供了前所未有的設(shè)計自由度。

?Credit: KAIST

傳統(tǒng)神經(jīng)芯片的制造依賴昂貴且刻板的半導(dǎo)體工藝，難以構(gòu)建復(fù)雜的3D結(jié)構(gòu)。KAIST團隊則徹底顛覆了制造流程。他們首先使用3D打印機打印出一個精細的、帶有中空微通道的絕緣體支架，這個支架為神經(jīng)元的3D生長提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。隨后，研究中最巧妙的一步是利用毛細作用將導(dǎo)電墨水自動吸入并填滿這些預(yù)設(shè)的微通道，從而一步到位地形成復(fù)雜的3D電極網(wǎng)絡(luò)。這種新方法不僅工藝簡單、成本低廉，還極大地釋放了設(shè)計的可能性，可以輕松制造出探針型、立方體型等任意形狀的3D微電極陣列（microelectrode array，MEA）。實驗表明，利用這種芯片培養(yǎng)的3D神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)能夠穩(wěn)定存活一個月，并且芯片可以同時記錄來自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部和外部的神經(jīng)信號，精確解析神經(jīng)元之間的動態(tài)連接。這項成果為理解3D神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的生理特性提供了強大工具，有望推動生物計算和腦工程等領(lǐng)域的發(fā)展。研究發(fā)表在 Advanced Functional Materials 上。

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Yoon, Dongjo, and Yoonkey Nam. “Highly Customizable Scaffold-Type 3D Microelectrode Array Platform for Design and Analysis of the 3D Neuronal Network In Vitro.” Advanced Functional Materials, n/a, no. n/a, p. e10446. Wiley Online Library, https://doi.org/10.1002/adfm.202510446

GPT-5解決量子版NP難題，半小時內(nèi)給出有效方案

在量子計算中，能否將驗證過程的錯誤率降至零？針對量子版NP問題——QMA的“放大”極限這一難題，德克薩斯大學奧斯汀分校的 Scott Aaronson 和阿姆斯特丹QuSoft & CWI的 Freek Witteveen 證明，現(xiàn)有黑箱方法存在理論天花板。值得一提的是，他們借助GPT-5的創(chuàng)造性建議，完成了關(guān)鍵的數(shù)學證明。

在量子復(fù)雜性理論中，研究者希望通過放大（amplification，通過重復(fù)驗證來降低錯誤率的過程）技術(shù)，盡可能提高量子默林-亞瑟（Quantum Merlin-Arthur, QMA）協(xié)議的準確性。一個核心問題是能否實現(xiàn)完美完整性（即正確的量子證明總被接受）。為了探究這一極限，研究團隊采用了一種不依賴具體算法細節(jié)的黑箱（black-box）方法。他們構(gòu)建了一個量子預(yù)言機（quantum oracle，一種理論上的計算設(shè)備），并將驗證者接受證明的最大概率表達為一個復(fù)雜的數(shù)學函數(shù)。在分析此函數(shù)的過程中，研究陷入僵局。此時，研究人員向GPT-5求助，在半小時的引導(dǎo)和修正后，模型提出了一個關(guān)鍵思路：構(gòu)造一個特定的有理函數(shù)來分析最大特征值的行為。這個“巧妙”的建議被證明非常有效。最終結(jié)果表明，通過黑箱方法，協(xié)議的完整性最多只能達到與1相差雙指數(shù)級微小，這證實了近期的一項成果已是該方法的理論極限，也意味著完美完整性（QMA1）無法通過這類通用技術(shù)達到。同時，研究也為健全性（錯誤證明被接受的概率）劃定了無法逾越的界限。

閱讀更多：

Aaronson, Scott, and Freek Witteveen. “Limits to Black-Box Amplification in QMA.” arXiv:2509.21131, arXiv, 25 Sept. 2025. arXiv.org, https://doi.org/10.48550/arXiv.2509.21131

AI首次對決44個行業(yè)專家，半數(shù)任務(wù)已達人類水平

傳統(tǒng)AI基準測試與真實工作場景脫節(jié)，難以衡量其經(jīng)濟價值。OpenAI 的研究人員開發(fā)了名為 GDPval 的全新評估體系，通過覆蓋44個行業(yè)、價值3萬億美元的真實專業(yè)任務(wù)，首次系統(tǒng)性地評估和量化頂尖大模型在現(xiàn)實世界中的應(yīng)用潛力與經(jīng)濟影響。

研究團隊構(gòu)建了 GDPval 評估體系，包含1,320個源于真實工作的專業(yè)任務(wù)，例如撰寫法律意見書或制作工程圖紙。他們邀請了平均擁有14年經(jīng)驗的行業(yè)專家，對 GPT-5、Claude Opus 4.1 等多款頂尖大模型與人類完成的任務(wù)成果進行盲測比較。評估結(jié)果顯示，當前最先進的大模型已具備與人類專家相媲美的能力。其中，Claude Opus 4.1 在近一半的任務(wù)中表現(xiàn)與人類相當甚至更優(yōu)。從效率上看，模型完成任務(wù)的速度和成本僅為人類的1%左右（不計入監(jiān)督與整合成本）。研究還發(fā)現(xiàn)，模型的性能正以驚人的速度提升，并且可以通過針對性訓(xùn)練和優(yōu)化提示等方式進一步增強。為了提升評估效率，團隊還開發(fā)了一個自動評分器（auto-scorer，一種預(yù)測人類專家偏好的AI系統(tǒng)），其與人類評估的一致性高達66%，接近人類專家之間71%的一致性。該評估體系的詳細報告發(fā)布在 OpenAI 官方網(wǎng)站上。

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https://cdn.openai.com/pdf/d5eb7428-c4e9-4a33-bd86-86dd4bcf12ce/GDPval.pdf

整理｜ChatGPT

編輯｜丹雀、存源

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Chen Institute與華山醫(yī)院、上海市精神衛(wèi)生中心設(shè)立了應(yīng)用神經(jīng)技術(shù)前沿實驗室、人工智能與精神健康前沿實驗室；與加州理工學院合作成立了加州理工天橋神經(jīng)科學研究院。

Chen Institute建成了支持腦科學和人工智能領(lǐng)域研究的生態(tài)系統(tǒng)，項目遍布歐美、亞洲和大洋洲，包括、、、科研型臨床醫(yī)生獎勵計劃、、、大圓鏡科普等。