迪杰斯特拉算法（Dijkstra's Algorithm）可以在正权重的无向图中找到最短路径，被广泛应用在地图导航，网络路由等场景。该算法由荷兰计算机科学家艾兹赫尔·迪杰斯特拉（Edsger Dijkstra，1930-2002）在1956年发现。迪杰斯特拉晚年在采访中透露，当年他正在和未婚妻逛街，在咖啡馆中休息，突然有了灵感，便在没有纸笔的情况下用20分钟构建起了该算法。随后该算法被广泛应用至今，长期被认为是最优的最短路径算法，但该观点一直没有被证明。
近期，一篇在预印本文库上公开的论文表示，可以证明在结合足够高效的堆数据结构时，迪杰斯特拉算法在运行时间和比较次数上具有普遍最优性（universal optimality）。这意味对于任何正权重图结构，不论结构多复杂、多简单，即便在最坏的情况下，迪杰斯特拉算法也能达到理论上的最优性能。这是学术界首次证明某个串行算法（sequential algorithm）具有普遍最优性。该论文预计将在2024年计算机科学基础研讨会（FOCS 2024）上，以最佳论文奖的形式正式亮相。（Quanta Magazine）
巴塔哥尼亚侏罗纪中期池塘中的Notobatrachus degiustoi的蝌蚪和成虫。作者Gabriel Lío
蛙和蟾属于两栖动物无尾目。成体蛙化石记录可追溯至晚三叠纪（约2.17-2.13亿年前），但尚未发现过白垩纪前（1.45亿年前）的蝌蚪记录。《自然》（Nature）本周描述了一个1.61亿年前的蝌蚪化石，这是迄今已知最古老的蝌蚪。
研究者描述了一个保存完好的化石蝌蚪（Notobatrachus degiustoi），它来自中侏罗纪（约1.68-1.61亿年前）的巴塔哥尼亚。头部、大部分身体和部分尾部可见，眼睛、神经和一个前肢亦清晰可见，表明这只蝌蚪已在变态的最后阶段。这些形态共同表明，今日蝌蚪的主要特征——如滤食系统——在约1.61亿年前的早期无尾目中就已经演化出来。这一蝌蚪体长据估近16厘米，非常巨大。过去在同一地点曾有记录的许多成年N. degiustoi 蛙也被认为体型巨大。大体型在无尾目历史中曾多次演化出来，但这项研究表明，这个物种是少数几种蝌蚪和成体都很大的蛙之一。这一新样本的发现表明蝌蚪体型结构的关键特征在无尾目演化早期已经出现，意味着大约在1.61亿年前，无尾目已经出现了明显变态的二阶段生命周期。
大脑通过深度睡眠来治愈危及生命的伤害
睡眠与心血管健康息息相关，例如，睡眠质量差的人患高血压的风险更高。但对于心血管疾病如何影响睡眠的研究却较少。近日，一项发表在《自然》（Nature）上的小鼠和人类研究表明，心脏病发作后，免疫细胞会涌向大脑并促进深度睡眠，这种沉睡有利于缓解心脏炎症，从而帮助恢复。
研究者诱导小鼠心脏病发作，并检测了它们的脑电波。结果发现，与没有心脏病发作的小鼠相比，这些小鼠慢波睡眠的时间要长得多，慢波睡眠是深度睡眠的一个重要阶段。进一步研究发现，心脏病发作后，一种叫做单核细胞（monocytes）的免疫细胞涌入了大脑。这些细胞产生了大量名为肿瘤坏死因子（tumour necrosis factor）的蛋白质，这是炎症的重要调节因子，也能促进睡眠。为了证实这些细胞与睡眠增加有关，研究者阻止了单核细胞在小鼠大脑中积聚，结果小鼠在心脏病发作后的慢波睡眠不再增加。而当研究人员反复打断心脏病发作小鼠的慢波睡眠后，这些小鼠的心脏和大脑都出现了更多炎症，而且预后比心脏病发作后不受睡眠干扰的小鼠要差得多。此外，研究者还发现，经历过急性冠脉综合征的人类患者中，在发作几周内睡眠质量差的人，接下来两年里患心脏病和其他严重心血管疾病的风险比睡眠质量好的人要高。这项研究探究了心血管疾病对睡眠的影响，同时也启示心血管疾病患者应当注重睡眠以帮助身体恢复。（Nature News）
人类肿瘤图谱网络计划（HTAN）于2018年启动，旨在构建人类肿瘤演变中细胞、结构和分子特征的三维图谱。这些图谱有助于识别肿瘤发生、进展和耐药的基本生物过程。近日《自然》（Nature）发表了HTAN的论文合集，呈现了肿瘤及其周边环境的图谱，为肿瘤生物学带来了新见解。这一合集涵盖各种肿瘤类型，有助于分析肿瘤的产生和演变。
这一最新论文合集分析了近2000名患者的超过20种肿瘤起源，为肿瘤结构和细胞相互作用提供了全面的分析。研究对象包括乳腺癌、结肠癌、胰腺癌、肾脏癌和子宫癌症。合集中提出了多项新发现。例如，研究提出证据支持了由多个细胞共同引发结直肠肿瘤的模型，推翻了过去认为这类癌症起源于结肠粘膜单个细胞的观点。此外研究人员还发现了转移性微环境在促进肿瘤演变和产生治疗抗性中的作用。这些工作还带来了用于深入分析这些图谱的新工具和新方法的开发，有助于未来继续深入研究癌症。
家牛祖先的演化历史
牛目前占到地球哺乳动物生物量的约三分之一，它们数千年来一直在为人类提供食物和劳动力。家牛的野生祖先是原牛，它是一种在野外生活的大型牛科动物，最早出现在65万年前，对史前欧亚大陆和北非生态系统十分重要，但已经灭绝了400年。我们仍不确定原牛的基因组历史。
昨天，一篇发表在《自然》（Nature）的论文分析了38个古代原牛基因组，追溯欧洲、西南亚、北亚和南亚种群的演化路径，时间跨度为4.7万年。研究人员发现，牛祖先对气候变化和人类压力的反应各有不同。比如，欧洲的原牛在约2万至2.6万年前的末次盛冰期出现了严重种群瓶颈，在重新定居到伊比利亚以西的欧洲大陆之前，一直局限在欧洲南部。西南亚的原牛在早期新石器时代的驯化后对家牛品种的遗传贡献最大
