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《自然》及子刊综览

2019-05-23 中国科学报 唐一尘
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  《自然—医学》
  人工智能助力肺癌早期诊断

  近日,《自然—医学》发表的一篇论文报道了一种能够根据胸部CT扫描来检测恶性肺结节的人工智能,其表现与放射医学专家相当,甚至超越后者。该深度学习模型提供了一种自动化的评估系统,用以提高早期肺癌诊断的准确性,帮助实施临床干预。

  肺癌是美国最常见的癌症相关死因,估计2018年的致死人数为16万。美国和欧洲的大规模临床试验表明,胸部检查可以发现癌症,降低死亡率。但是,这种方法错误率高、实用性有限,加之其他临床因素的影响,许多肺癌在发现时已是晚期,难以治愈。

  美国加利福尼亚谷歌健康研究部门的Daniel Tse及同事开发了一种深度学习模型,并用42290张CT扫描图像进行训练,以便在无人类参与的情况下,预测肺结节的恶性程度。他们发现,在6716个测试病例中,该人工智能系统能够以94%的准确率发现极小的恶性肺结节。在无先前CT扫描图像的情况下,该系统的表现超越所有6位放射医学专家;而在有CT扫描图像的情况下,两者表现不相上下。

  作者提醒说,这些发现还需要经过大规模的临床验证,但仍说明这一模型有望推动改善肺癌患者的管理和预后。

  相关论文信息:

  DOI: 10.1038/s41591-019-0447-x

  《自然—地球科学》

  冰封气体保护冥王星次表层海洋

  根据《自然—地球科学》发表的一篇论文,冥王星冰壳底部的一个冰封气体分子薄层可能隔离了冥王星的次表层海洋。这一点或能解释冥王星的次表层海洋为何没有冻结起来,以及为何其他冰质行星上存在类似的海洋。

  2015年,NASA“新视野”号探测器的观测结果表明,冥王星厚度不一的冰壳下面存在海洋。但是,一般认为防止海洋冻结所需的温度过高,难以维持多样的冰壳厚度。

  日本札幌北海道大学的鎌田俊一及同事提出冰壳底部可能有一层气体水合物(水冰分子晶格内的气体分子)将海洋与冰壳隔离开来。研究人员计算了冥王星的温度和冰壳厚度会随着这层气体水合物发生什么样的变化。他们发现,气体水合物薄层足以维持冥王星的次表层海洋和冰壳的厚度变化。他们认为水合物中的气体最有可能是甲烷,而不是逃逸进入冥王星大气层的氮分子。甲烷则可能来自形成冥王星的彗星样物质或冥王星岩核的化学反应,或者两者兼而有之。

  相关论文信息:

  DOI: 10.1038/s41561-019-0369-8

  《自然—通讯》

  拦鱼栅影响评估

  《自然—通讯》本周发表的一项案例研究指出,使用手工拦鱼栅不仅会破坏生态系统,打破防止过度捕捞的传统屏障;还会因擅用非官方、未受管制的私产引发社会冲突。

  手工拦鱼栅的使用在热带沿海非常普遍。随着落潮时水位撤退,鱼类会被网入一个搭好的拦栅中从而被捕获。拦鱼栅等手工捕鱼设备一直被认为不如工业捕鱼技术对环境的影响大,但很少有研究对这些设备进行过深入考察。

  英国研究人员对印尼卡莱杜帕岛手工拦鱼栅的生态和社会经济影响展开了长达15年(2002—2016年)的案例研究。研究人员指出,在此期间,手工拦鱼栅的使用大幅增加,拦栅数量约增加了400%,拦栅累计总长增加了近300%。然而,每个拦鱼栅每天捕获的鱼类数量却较峰值下降了约90%,周边珊瑚礁的鱼类总量也下降了近一半。研究人员发现,拦鱼栅一共捕获了500多种鱼类物种,其中,幼鱼数量增加了400%。此外,拦鱼栅对海草生态系统也造成了直接破坏,影响波及珊瑚礁和红树林。同时,对当地社区的采访显示,捕鱼空间和拦鱼栅所有权引发的社会冲突也在日益加剧。

  作者认为急需对手工捕鱼设备的使用情况展开评估,并重新制定管理规范。

  相关论文信息:

  DOI: 10.1038/s41467-019-10051-0

打印 责任编辑:侯茜
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