近20年来,人类不仅面对着难以根治的慢性病,还需承受来自急性病、传染病等的打击。但寻找新的药物活性成分似乎愈加困难,未来的药物研发将往何处去?《环球科学》8月新刊的封面故事,讲述了制药公司开始利用人工智能和自主学习算法,加速寻找药物和缩短药物研发周期。此外,本期杂志还将包含多篇充满探索性的故事,治病之前必须先减肥?我们能找到第四种中微子吗?随机性是生命过程的核心?以及精神疾病的根源在哪里?
故事里面的每一个疑问,科学家在与你一起思考。
封面故事 COVER STORY
AI打造未来药物
近20年来,由于寻找全新的药物活性成分变得愈加困难,药物研发陷入了困境。因此,大量制药公司将希望寄托在人工智能上,希望通过自主学习算法找到能够与靶标结合的分子,从而缩短药物研发周期、降低成本。不过,几乎所有基于人工智能研发的药物仍未进入临床试验阶段。机器学习算法可以满足人们的期望吗?
医学 MEDICINE超重≠不健康?
体重过高的人经常受到来自各方的歧视,医学界更是将减重视为治疗疾病的良方。无论是患上糖尿病还是心脏病,只要病人超重,医生在检查各项指标之前,都倾向于让这些病人先减重。但事实上,减重并不是病情改善的真正原因,盲目减重带来的伤害甚至往往多于益处。只要保持良好的生活习惯,体重偏高的人也能够保持健康。
物理学 PHYSICS
第四种中微子:宇宙的至暗物质
粒子物理学的标准模型告诉我们,中微子只有三种类型。然而1996年的一场实验却提出了另一种可能性:第四种中微子(惰性中微子)有可能存在。自那时起,物理学家开展了大量实验,试图证明或彻底否定这一突破标准模型的假说。在即将开始的新一代实验中,他们能找到这种神秘粒子吗?
心理学 PSYCHOLOGY
新冠疫情:一场全球心理学实验
此次新冠疫情对人们的身心健康和生活造成巨大的冲击,但也让心理学家有机会更好地理解疾病对人类心理健康的影响。在面临灾难性事件时,一些人能表现出心理弹性,不会出现精神健康问题。目前,研究者正通过这次全球性的心理学实验,研究疫情带来的精神危机,以帮助人们更好地培养心理弹性,应对疫情。
气象学 METEOROLOGY
28天:天气预报新极限
很长一段时间以来,气象学家只能相对准确地预测未来一周的天气。现在,借助强大的计算机算力和对气象变化的深入理解,一项名为SubX的研究项目能够预测未来3~4周的天气。这种算法不仅将天气预报的时间延长了数倍,还成功预测了迈克尔飓风带来的降水、阿拉斯加遭遇的热浪……
生物学 BIOLOGY
生命源于随机性?
20世纪50年代,当生物学家提出首个基因表达的调控模型时,就有人认为随机性在其中发挥了关键作用。随着实验技术的进步,现今的研究人员先后在分子和细胞水平上分析了这一调控过程,并且证实了随机性在其中的核心作用。或许在生物个体的发育过程中,随机性也具有相同重要的作用,只是被掩藏在了复杂的调控过程中。
考古学 ARCHAEOLOGY
农耕者如何征服欧洲
欧洲大陆上曾经只生活着中石器时代文化的狩猎采集者,然而自中东地区迁徙而来的农耕者改变了一切。在欧洲的部分地区,两者相遇后迅速进行了物品交易甚至通婚,但在另一些地区,两群人在上百年的时间里都缺少交流。随着时间的流逝,一个明显的趋势是,农耕者逐渐同化甚至取代了狩猎采集者,并一度征服了欧洲。
神经科学 NEUROSCIENCE
寻找精神疾病的根源
一直以来,精神疾病都是根据相应的症状进行分类,但这种分类方法存在很多问题。比如,很少有患者能够严格符合单一疾病的诊断标准。现在,研究人员提出了一些全新的理论。他们试图利用生物学方法找出精神疾病之间的联系和成因,改善精神疾病的诊疗方案。
天文学 ASTRONOMY
被阻断的星际对话?
直到现在,我们依然没有找到任何与外星文明相关的信息。是它们根本就不存在,还是一些无形的枷锁阻碍了我们之间的联系?对于这个著名的费米悖论,本文提出了几个有趣的猜想:也许是外星文明根本就没有交流的欲望;也许我们与外星人发展出了完全不同的数学体系;也许它们已经发送了大量的信号,只是这些信号都“藏在瓶中”,我们的科技还无法解密。
古生物学 PALEONTOLOGY
缅甸琥珀:重现白垩纪
缅甸的琥珀之所以特殊,不仅在于它比世界上其他琥珀更加古老,还在于它完整地保存了大量昆虫,甚至脊椎动物的化石。在一系列偶然的发现中,科学家不仅找到了具有拟态行为的草蛉、能够还原当时生态环境的海洋生物菊石,还发现了见证植物界关键转折点的花蚤。这一系列案例,都将帮助科学家重现白垩纪中期那段精彩的历史。