随着人工智能识别图像的能力越来越高,很多人把目光投向了病理图像的辅助诊断上。虽然目前人工智能不可能代替有经验的医生,但可能会为医生提供有价值的参考,以提高诊断的准确性。

人工智能医疗公司MedyMacth Technology就是其中的佼佼者。这家位于以色列特拉维夫和美国波士顿的公司,上周完成了200万美元的种子融资。此轮融资由Genesis Capital Advisors领投,Exigent Alternative Capital等跟投。

目前MedyMacth Technology将其识别影像信息的技术应用于中风的诊断上。中风分为出血性和缺血性中风。出血性中风表现为脑血管破裂并流血;缺血性中风表现为脑内出现血液凝集,造成血液流通不畅,部分区域缺血。可想而知,两种中风的治疗方式截然不同,如果弄错就会使病情恶化。事实上,急诊时出错的概率并不低。MedyMacth Technology就是针对这种情况,分析了不同中风影像图片的数十亿个数据点,对不同中风类型、出血/缺血位置及严重程度进行评估。这种评估无法取代医生的意见,但给了医生一个自我检查的机会,如果与机器的结果不同,急诊室医生会更谨慎地重新作出判断。

同时,MedyMatch宣布任命Gene Saragnese为CEO。Gene Saragnese曾领导GE Healthcare的CT、分子成像和影像处理部门,也曾担任过GE的CTO和MRI部门经理,后来又担任市值数十亿的飞利浦医学成像系统的CEO。如此丰富的经验将帮助MedyMacth Technology快速成长。


P值是科研领域神奇的数值,无数人为之欢喜或悲伤,无数方法在试图将其变得越小越好。

只关注P值为科研带来了不少困扰。在有些领域,P值成为了门槛。这种偏见导致了抽屉问题(file-drawer effect),统计结果显著的文章更容易出版,而可能同样重要的非显著结果则锁在抽屉里,别人永远无法看到。因此很多人都会做一些“p-hacking”的工作(通常是增加样本量),让P值达到可以发表的程度。也有一部分人用其他统计方法而非P值来统计结果。

2014年2月, Mount Holyoke College数学和统计学系教授George Cobb在ASA的论坛上问了这样的问题:
问:为什么这么多学校要教P=0.05?
答:因为整个科学界和杂志编辑都在用这个标准。
问:为什么这么多人仍然在用P=0.05?
答:因为学校里这么教的。

这就陷入了循环,我们要教这个是因为我们平时这么用的,我们这么用因为我们的老师以前就这么教的。

在这个科研可重复性被反复提及的时候,针对这种过分强调P值的情况,美国统计学会(American Statistical Association,ASA)发布了一个关于“统计意义和P值”的声明,提出了6条使用和解释P值的原则。

这6条原则包括:
1. P值可以表示数据与一个特定的统计模型是否相容;
例如零假设通常用来假设一个效应不存在,如两组之间没有差异,两个因素没有相关性。此时P值越小,数据与零假设的不相容性(incompatibility)越大,可以解释为这些数据怀疑或否定了零假设。

2. P值不能代表假说为真的概率,也不代表数据完全是由随机因素造成的概率;
P值是所得数据与解释之间关系的说明,而不是对解释本身的说明。

3. 科研结论、商业决定和政策制定不能完全凭P是否小于一个特定的值来决定;
重大决策与结论中,需要考虑诸多因素,如实验设计、数据质量、外部证据、假设的合理性等等,不能只由P值决定Yes or No的问题。

4. 正确的推理需要全面的报告和透明度;
正确的科学推理,需要研究者公布研究中包含的所有假设,所有数据收集的决定,所有进行的统计分析和所有P值。

5. 一个P值,或者显著性,不能表示一个效应的大小,或者一个结果的重要性;
P值大小不代表效应大小。再微小的效应,达到一定的样本量和测量精度,都能得到小的P值;再大的效应,在样本量和测量精度不那么高的时候,也可能只能得到普普通通的P值。

6. P值本身不能作为判断一个模型或假说的良好量度。
单独的P值只能提供有限信息。用一个略小于0.05的P值来拒绝零假设就难以有说服力;相反,一个相对较大的P值也不能说就赞成零假设。当有其他方法可选时,数据分析不应该以一个简单的P值计算作为结束。

1. P-values can indicate how incompatible the data are with a specified statistical model.
2. P-values do not measure the probability that the studied hypothesis is true, or the probability that the data were produced by random chance alone.
3. Scientific conclusions and business or policy decisions should not be based only on whether a p-value passes a specific threshold.
4. Proper inference requires full reporting and transparency.
5. A p-value, or statistical significance, does not measure the size of an effect or the importance of a result.
6. By itself, a p-value does not provide a good measure of evidence regarding a model or hypothesis.


ASA的执行董事Ron Wasserstein说,P值从来都不能取代科学推理,一个好的科学推理也不是仅仅一个数据、以及这个数据是不是在某个范围内能决定的。只关注P<0.05的时代应该过去了。

其实ASA的文章没有任何新颖之处,这些都是统计学家的老生常谈。但这是第一次,有一个统计团体,为P值的问题发表声明。ASA称,他们希望引发整个科学界的广泛讨论,更好地解释并合理使用统计方法。


联觉者(synesthete)生来便对这个世界有着更丰富的体验,他们拥有的能力叫做联觉(Synesthesia)。外界对他们的感官刺激,会自发地引出另一种或多种感觉。例如,常人看到的黑色汉字和数字,在他们中的某些人看来是彩色的,有可能每一个字都有着不同的颜色,玩数独的时候也可能不是做加法而是比对颜色;大多数人听歌只是听到一个个音符,而某些联觉者,伴随音符而来的,是各种各样的颜色,或者五味杂陈的味道;还有一些人,常人看来只是平面的日期和时间,在他们眼前具有3D效果;也有些人,不同级别的疼痛会同时带给他们不同颜色的体验,这些颜色能成为他们身体的报警器。

其实联觉者的数量远比想象要多,2006年的调查发现,大约每23人中就有一个人拥有至少一种联觉。实际的比例也许更高,由于对世界的感知能力是与生俱来而非突然出现的,加上又是难以口述的主观体验,大多数联觉者一生都没有意识到自己的特异之处,不明白自己感受到的世界与他人的有什么不同。

联觉非但不是缺陷,相反,有时候甚至可以算一种天赋。越来越多的研究在证实,联觉者似乎拥有更强的创造力。起初人们发现,不少画家、音乐家、作家甚至科学家都是联觉者。例如著名作家纳博科夫,在自传里描述了他可以从字母中看出颜色的体验;物理学家费曼也谈过类似的体验,只是他看到的从彩色小说变成了彩色方程;英国著名画家大卫·霍克尼和芬兰著名作曲家西贝柳斯,都能够从音乐中看出颜色,并把这些感受用于他们的创作中;英国当代作家乔安娜·哈里斯特提到过,她能从颜色中闻到气味。

大多数人永远不会体验到联觉的感觉,不过虚拟现实的发展使得人的感官可以在特定的场景中被设计。下面这个视频,是DiscoveryVR制作的“360度联觉体验”,可以让人体验一下“看到音乐”的感受。

视频本身效果不错,如果手头有虚拟现实设备的话(例如Google的Cardboard),可以去App store或者Google play下载DiscoveryVR的app,会有更逼真的体验。


腾讯视频:


YouTube:


大约600万年前,灵长类动物开始从热带雨林迁移到平原。与今天不一样的是,这片广袤的平原区域非常潮湿,生长的水果和蔬菜足够这些灵长类动物吃整整一年。然而,当时间运行到大约300万年前的时候,气候开始变化,平原变得干燥,丰富的食物供应也开始枯竭。

许多哺乳动物,包括灵长类动物,在这种气候变化中灭绝了,但仍然有一部分适应了下来。在埃塞俄比亚,考古学家发现了约260万年前动物留下的痕迹。这些动物的骨头上布满了错综的划痕,意味着他们当年经历了非常惨烈的厮杀。在这场气候灾难中,只有两类灵长类动物得以幸存:食草的灵长类,和食肉的灵长类。而只有食肉的灵长类进化出了更大的大脑。

然后,肉食灵长类动物进化成了人类。

为了建立和维护一个复杂的大脑,我们的祖先需要用到肉食中的几种重要成分,包括铁、锌、维生素B12和脂肪酸。尽管许多植物中也含有这些营养物质,但一方面植物中的含量较低,另一方面,这些营养物质往往以人类难以轻易使用的方式存在。例如,红肉(多指大型哺乳动物的肉)中的丰富铁元素来自血红蛋白,比豆类和绿叶蔬菜中非血红素形式的铁元素更容易吸收;而植物中的植酸(phytates)还会结合铁元素,降低其在人体内的吸收效率。于是对人类来说,肉类比任何植物都含有多得多的可食用铁元素。你可能需要吃巨量的菠菜,才抵得上一小块牛排。

开始吃肉,对人的认知能力影响巨大。加州大学洛杉矶分校对的儿科医生Charlotte Neumann研究了30年非洲和印度的饮食情况,她认为,吃肉和大脑的关系很明确,但一直没有得到重视。肉食中的微量元素缺乏,与一系列脑部疾病都有相关性,如低智商、自闭症、抑郁症以及痴呆。铁元素对胚胎期的大脑神经元生长与分支有重要作用;锌元素在海马中浓度很高,而海马是人类进行学习与记忆的重要区域;维生素B12维持髓鞘的完整,而髓鞘是保护神经元的重要组分;ω-3脂肪酸如DHA可以帮助神经元存活,并调控炎症反应。

肉食与穷人

在上个世纪80年代,研究人员怀疑一些贫穷村庄里的儿童问题是由缺乏肉食造成的。这些问题包括儿童的身材矮小、免疫力下降、社交困难,以及学习成绩较差。来自五所大学的研究人员分析了墨西哥、肯尼亚和埃及部分地区的营养不良情况,发现平时食用肉类和奶制品最多的孩子,在体能、智力和行为测试中的得分就越高。不过,缺肉真的造成分数低吗?研究人员还需要对照研究。

Charlotte Neumann的研究组在肯尼亚开展了一项实验。他们选择了12所学校中6-14岁的孩子,并在每天上午10点左右的时间段,向他们提供一些零食。这些学校被分为4组,对照组的孩子没有任何零食提供;其他3组中,一组可以吃githeri(一种含有玉米、大豆和绿色蔬菜的粥),一组可以吃githeri加一杯牛奶,最后一组在此基础上加了肉。这项研究持续了2年,并扩大到了两个学生群体,第一个群体中有525个学生,第二个群体中有375个学生。这些学生的身体健康和学习情况每3-6个月就要接受一次测试。结果,有肉吃的学生组肌肉量更高,健康问题更少,甚至在操场上的玩耍中,都表现出更强的领导能力。同时,他们的认知能力也强于其他组,数学和语言科目中分数更高。

Neumann对结果一点儿也不惊讶。肯尼亚农村的传统饮食只是为了维持生存,并不包含帮助大脑发育的营养成分。走出实验,现实世界要面对的挑战是,如何让所有人都吃上昂贵的肉。Neumann说,有一件事大家都没有意识到,那就是几乎所有的动物成分都能给予大脑营养,人类能吃的肉可以是蚯蚓、毛毛虫和白蚁,不一定非要是肉店买回来的肉。

肉食与富人

此前大量的肉食营养研究都是在营养缺乏的穷人中进行的。当已经有了丰富的饮食,肉食还是否重要?为了弥补这个空白,澳大利亚国立大学健康老化研究员Diane Hosking带领团队访问了352个年龄在65-90岁之间的澳大利亚老年人。这些老年人是中高收入阶层,也有着正常的认知功能。研究人员让他们回忆自己在儿童成长阶段的饮食结构,例如吃胡萝卜、肉、鱼、蛋糕的频率如何,随后对他们进行认知功能测试。

很遗憾,结果Hosking并没有发现这些老年人在童年吃肉的频率与现在认知功能的相关性。这个结论与上述Neumann在肯尼亚等发展中国家的研究结果明显矛盾。另外还有一个与传统观念矛盾的地方,那就是小时候吃鱼越多的人,完成认知测试的速度越慢。Hosking怀疑这与鱼类含有一些污染物如汞有关。

Hosking说,这个研究本身也存在着难以克服的问题。这些人并非只吃单一食物,而是会吃大量不同的食物,这就很难从中单独分离出肉类的重要性。吃肉越多的澳大利亚老年人,其实吃甜点和零食也越多,影响因素太多也许使得肉食的作用不那么明显。

此外,这些动物自己的食物也很重要。西方国家的家畜和家禽通常是在大型养殖场中长大的,它们的主要饮食是玉米和大豆。而农村的家畜和家禽多是小规模养殖,每天食物的种类复杂,反而增加了它们肉类的营养。Hosking认为,肉类来源不同可能造成结果的偏差。而且,由于这种肉类来源有差异,我们在做出饮食建议的时候应该更加谨慎。

肉食与大脑

几千年来,肉食中的微量元素已经成为了我们饮食中的必备成分。几年前,考古学家在坦桑尼亚发掘出150万年前的儿童头骨。头骨上的畸形显示,这个儿童是死于多孔性骨肥厚这样一种维生素B12缺乏所导致的疾病。由于人类在5000年前才开始食用奶制品,这就意味着这个儿童其实是死于缺乏肉食。因此可以确定,至少在150万年前,人类就开始吃肉了,如果不吃肉,就有死亡的风险。

越来越多的研究正在显示肉食如何辅助大脑功能。加州大学儿童医院心智发育研究所的负责人Bradley Peterson研究了儿童低铁与智商和注意力的关系。他们利用磁共振成像分析了40个未成年母亲的新生儿。这一类新生儿通常具有较高的铁元素缺乏风险。尽管大多数未成年母亲称自己已经服用产前维生素和铁元素,但仍然有58%低于正常铁元素水平,14%已经达到了轻度贫血的标准。

随着大脑发育,神经元变得越来越复杂,产生大量的树状分支,就像一颗不断生长的树一样。Peterson研究组发现了新生儿神经元复杂程度与母亲膳食中铁含量的相关性。怀孕期间铁摄入的越多,新生儿出生时大脑灰质越成熟。

在考虑吃肉多少的问题上,除了要看微量元素的平均摄入标准,个人对营养的需求还与遗传有关。迄今为止,很多研究都在探讨人怎样加工ω-3脂肪酸,包括DHA和EPA。这对人类的认知健康至关重要。ω-3脂肪酸主要存在于多脂的野生鱼类中,例如三文鱼和金枪鱼等等。但牧场养殖的动物也是ω-3脂肪酸一个不错的来源(只用大豆和玉米喂养的动物ω-3脂肪酸含量很低)。2012年的一项研究发现,大多数非洲族群携带FADS基因的变体,让他们可以更有效地转化植物中的ω-3脂肪酸,这意味着他们对肉类食品的需求较少。相反,2014年的另一项研究显示,载脂蛋白E变体基因携带者有更高的阿尔茨海默病风险,这些人吃鱼就没有好处。因此,没有一个饮食建议是放之四海而皆准的。换句话说,肉中的营养对身体健康和认知功能都很重要,但也只是在一定程度上。肉类的好处是,只需吃一点点就能得到大量的维生素和矿物质,吃肉就像吃了能量棒一样。

所以,问题变成了,一个具有认知健康意识的人究竟吃多少肉才合适。吃太少会耽误发育和认知功能发展,吃太多,尤其是低质量和批量生产的肉吃太多,又有心脏病和癌症风险增加的问题。从已有的研究来看,家庭贫困、营养不良,缺肉会导致更大的问题。而营养丰富的人群,肉食对大脑似乎没有太大影响。可参考的策略之一是,看看自己正处于人生的哪个阶段。孕妇需要更多的铁,婴儿和儿童也同样需要,他们都是需要多吃肉的群体。而个人的遗传背景同样影响着对肉的需求量,只是目前我们还无法得知所有的细节。


这是一篇来自Nature的News Feature,不看还真不知道CRISPR已经在这么多领域有了应用。CRISPR动物园应该不仅仅指人们打算对很多动物进行基因改造,也是在指CRISPR应用的多样性。

过去人们只能改造一小部分动物基因,费时费力而且低效。基因编辑工具CRISPR-Cas9的出现,使人们可以对大量生物进行基因改造,而且操作简单,精度较高。过去两年中,许多CRISPR的应用案例成为了头条新闻。

病害防治
CRISPR的应用之一是农业领域的病害控制。旧金山一家生物企业正在致力于改造蜜蜂的基因,让它们都具有清理蜂巢的行为,以降低蜂蜜被病原体和寄生虫污染的几率。罗斯林研究所正在改变猪的免疫基因,以更好的对抗猪瘟。

药物制造
有些人对鸡蛋过敏,而过敏原只是鸡蛋中的少量蛋白质。CRISPR可以精确地控制这些蛋白不引起免疫反应,而又不影响其在胚胎发育过程中的作用。对鸡的转基因也可以用于药物制造。例如2009和2015年,欧盟与FDA都批准了鸡蛋中含有抗胆固醇疾病药物的基因改造与生产。

复活灭绝物种
CRISPR先驱George Church计划将印度象改造成猛犸象,或者至少是耐寒的大象。听起来很疯狂,但在这个项目上已经有了不少基础。例如有研究发现猛犸象的基因组中,对热敏感的基因可以使身体在低温度下长出毛发,而具有这种改造基因的老鼠更愿意待在温度较低的环境中。同时也有一些不那么有挑战性的项目,例如复活19世纪末灭绝的旅鸽,通过博物馆DNA标本与现今鸽子的基因组对比,来编辑现代鸽子的基因组,以此复活曾经无处不在的鸽子种类。

传染病媒介控制
对蚊子的基因修饰是重点。去年加州大学编辑了一种蚊子种系,让蚊子可以自带疟疾抗性基因,并让所有后代都可以继承这种基因。有的计划则有点疯狂,消灭所有雌蚊子。而Zika病毒的传播,也让一些实验室开始构建消除携带Zika病毒的种群。

食物生产
去年11月,FDA通过了人类第一个用于消费的转基因动物:快速生长的三文鱼。虽然已经有措施让这些鱼不育,但仍然有人担心这些鱼会破坏生态平衡。CRISPR也在让农业更加人性化。例如鸡场中,雄性鸡种没有价值,经常被快速宰杀;CRISPR改造性染色体基因让雄性胚胎在紫外线照射下发光,这样可以有效筛选并剔除雄性胚胎,避免生出之后再杀。再如运输牛的时候,长角的牛在小空间中经常受伤,大多数农民的做法是将牛角烧掉或砍掉。这种做法往往造成牛的痛苦。基因编辑出不长角的牛避免了这种痛苦。

改造宠物
最典型的如华大基因,通过CRISPR制造了小型猪作为宠物。他们还在尝试精确控制锦鲤的颜色和比例,使其更适合待在水族箱中,这些鱼计划在2017或2018年对外销售。而人类长期以来也有改变宠物相貌的习惯,例如对狗进行各种近亲繁殖已经各种打扮。狗的近亲繁殖经常造成髋关节的问题,基因编辑可以避免这些问题。

动物模型
科研人员最熟悉的还是动物模型,例如曾经介绍过的自闭症猴子模型,就是通过CRISPR建立的。大量的快速动物模型建立大大加速了科研的发展。

如此之多的CRISPR应用,显然会像过去的转基因一样带来大量的公众舆论反弹,如何正确并有限制地应用这种技术,并且与公众进行良好的沟通与知识普及,同样是技术之外的重要工作。

Zika病毒不仅偏爱感染和杀死神经干细胞,而且会“劫持”神经干细胞,并利用神经干细胞快速复制自己,这可能会中断细胞分裂,导致小头症。网页链接

可以显示心电图的名片MobilECG,只需两只手指按住金属片,就能显示使用者的心率和脉搏。电池续航1小时,预计售价29美元。这里可以下载电路和代码自己制作。期待脑电波名片!

New Yorker长篇报道:STAP研究中的纷争、阴谋与欺诈。详细描述了小保方晴子、笹井芳树、若山照彦与Charles Vacanti在这场纷争中扮演的角色,以及事件的最新进展。一个令人唏嘘的故事,一个建立在合理假说上难以重复的实验,最终也不知道是真是假,只有期待着时间证明一切。原文中文翻译版


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