大脑中遍布增强记忆力的化学信号；14个儿童发育障碍的新基因 | 每周科技播报

No. 1 微软亚洲研究院提出 PrivTree 位置隐私保护算法

随着移动互联网的发展，基于地理位置的服务（通过 GPS、基站信号、IP 地址和WiFi 网络获取用户位置数据并基于此信息提供服务）在日常生活中日益普及。它为用户带来极大便利和改善服务体验的同时，也带来了隐私泄露的潜在风险。例如，数据科学家 Anthony Tockar 曾尝试利用网上公开的数据成功追踪了纽约市的名人。近日，微软亚洲研究院与南洋理工大学的团队合作提出了一种有可能有效缓解这种隐私问题的方法：PrivTree算法。PrivTree 首先对地图进行分区，然后在每一个分区内按一定的策略来扰动每个用户的位置信息，但新的位置数据的分布将和原数据遵循类似的分布规律。经过 PrivTree 算法处理的位置信息数据可被用于任何前瞻性分析中，甚至可以公开发布，但不会有泄露用户隐私的风险。

文章链接：https://www.microsoft.com/en-us/research/blog/project-privtree-blurring-location-privacy/

No. 2 人类大脑进化与牙齿进化并不同步

更大的大脑，更小的牙齿，这是百万年来人类进化的主要趋势。长期以来，人们都认为大脑的进化是与牙齿进化速度是紧密关联的，然而近期发表在PNAS期刊上的研究论文则驳斥了这一说法。来自华盛顿大学等研究机构的学者发现，人类大脑进化速度与牙齿并不协同。化石证据显示，牙齿的进化速度相对稳定，而脑容量的进化速度却是变化的，并且在后期不断增速。这一研究结果意味着人类牙齿的进化与脑容量的扩张并不关联。

文章链接：http://www.pnas.org/content/114/3/468

图片来自：scientificamerican.com

No. 3 大脑中遍布增强记忆力的化学信号

大脑的运作一直是人们关注的话题，而与记忆力相关的研究在这之中占据一席之地。那么大脑是如何快速调节、更新、优化和编码记忆和认知能力的呢？近期，发表在Cell Reports上的一篇文章揭开了记忆的冰山一角。这项研究指出，当人们面临颇具挑战性的思维工作时，大脑中会释放一种化学信号，并让其遍布大脑，从而帮助人们适应注意力的需求或应对出现的情况。这一新的发现也揭示了当前用于治疗阿兹海默症的药物是如何设计促进这种化学信号的释放，进而对抗老年痴呆的症状。该结果也有望为人们提高认知功能，减少阿兹海默症、精神分裂症等疾病，增强记忆力提供新思路。

文章链接：http://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(16)31807-1

图片来自wikimedia.org

No. 4 宏基因组测序助力蛋白质结构预测

近期，Science报道了一项蛋白质领域的创新性研究。华盛顿大学David Baker教授团队开发了一种结合宏基因组测序数据的蛋白质建模方法，力求改进蛋白质结构预测方式。研究人员摒弃了常规测序数据，利用宏基因组测序工作，分析了其中包含多个不同生物体的复杂样品。结果表明，宏基因组测序数据增加了一些蛋白家族的序列信息，增加量甚至高达100倍。这也大大增加了能够应用基于共进化的结构预测方法。研究人员预测了614个蛋白家族的结构模型，大约占没有任何实验结构存在的蛋白家族的12％。他们还指出，在论文准备期间，预测的614个蛋白家族中有5个蛋白质的晶体结构被发表，并且与它们的预测具有强相关性。

文章及图片链接：http://science.sciencemag.org/content/355/6322/294

No. 5 儿童发育障碍相关的新基因

儿童是一个民族的新鲜血液，他们的生长发育自然被人们所关注。最近，Nature发文称，英国Wellcome Trust Sanger研究所的研究人员发现了14个与儿童发育障碍相关的新基因。同时，研究人员还发现已知发育障碍的相关基因也与某些早先未知的疾病有关。在此次研究中，研究人员共招募了4293名患有严重、但未确诊的发育障碍患者及其家庭成员，研究者对患者DNA进行外显子组测序，然后开展单核苷酸变异、插入和缺失情况分析发现，有94个基因很有可能包含有害突变且不在父母任何一方中，在这些基因中，有14个基因以前未发现与发育障碍存在关联。更具社会价值的是，这项研究可以帮助改善和发展罕见疾病的诊断策略。

文章链接：http://science.sciencemag.org/content/355/6322/294

No. 6  与7000年前先祖同居一地

迁移是历史永恒的主题，刚刚经历过春运的你一定对此颇有体会。因为连年不断的迁徙，我们与生活在同一片土地上的人往往不会有直接的血脉联系。而在最近，研究人员却发现了一个罕见的现象：生活在俄罗斯远东地区的一群史前人类，居然与遗址附近的原著民有十分紧密的基因联系。研究人员对该地区一处洞穴遗址内出土的两具人骨进行DNA测序后发现，这些7700年前的人类与该地族群的基因高度相似。也就是说，这群史前人类世世代代生活于此，他们的血脉在此处延续了至少七千余年。除此之外，这项研究也说明了俄罗斯远东地区的史前农业是逐渐发生的，而非由外来农民直接将农业带入此地。

文章及图片链接：http://advances.sciencemag.org/content/3/2/e1601877

No. 7 DNA揭示古代非洲的国际贸易

用DNA技术研究贸易？这可不是异想天开的事。来自曼彻斯特大学与加纳大学的研究团队对古代非洲加纳地区（公元600~1300年）出土容器内的残留物进行了DNA检测。结果显示，这些精美的雕刻容器曾经被用来装盛香蕉、大香蕉、松针等植物。有趣的是，这一时期的加纳土地上并不生长香蕉和松针。研究人员认为，这些香蕉与松针应当是从遥远的北非地区“进口”而来。

文章链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0305440317300055

图片链接：http://www.sciencemag.org/news/2017/01/ancient-dna-mysterious-figurines-reveals-african-trade-routes

No. 8 克雷公司将建造世界上首台使用 ARM 处理器的超级计算机

近日，英国布里斯托尔大学宣布，克雷（Cray）公司将在今年年内为他们安装好世界上首台使用 ARM 处理器的超级计算机。克雷公司是世界上著名的生产超级计算机的公司，世界排名前十的超级计算机中有四台是克雷公司的产品。现在的超级计算机大多使用 x86 架构处理器，也有很多使用了通用图形处理器（GPGPU，如 NVIDIA Tesla P100）或众核处理器（如 Intel Xeon Phi 和申威26010）等为高性能计算而设计的硬件进行加速。与此相反，ARM 架构的处理器多用于低能耗、嵌入式设备如智能手机、物联网硬件中。此前有机构或公司尝试过使用 ARM 架构处理器来构建高性能计算机，但大多都是试验，此次克雷公司的新超级计算机将会是第一台可以投入到生产环境中的使用 ARM 架构处理器的超级计算机。

文章链接：https://www.top500.org/news/cray-to-deliver-arm-powered-supercomputer-to-uk-consortium/