补充锂元素或能逆转阿尔茨海默病；2025狄拉克奖揭晓 | 科技周览_风闻

整理 | 周舒义、平生

GPT-5来了，免费向所有用户开放

历经多次延期后，OpenAI在8月8日凌晨宣布推出其最新的AI模型GPT-5。此时距离GPT-4发布已经过去了两年半。

GPT-5将在未来一周内分批向包括免费用户在内的所有ChatGPT用户开放。免费用户达到用量限制后将被转换到GPT-5 mini版本。Plus会员可获得更多用量，企业版和月费200美元的Pro会员则可访问GPT-5 Pro版本。

此前OpenAI旗下模型型号众多，给用户选择造成困难。而此次GPT-5做了整合，采用统一系统架构，包含一个能解答大多数问题的通用模型、一个能解决更复杂问题的推理模型。GPT-5能根据对话类型、问题复杂度、工具需求和用户的明确意图（例如在提示词中说“认真思考这个问题”）判断何时该快速回应，何时应进行深度推理思考。

GPT-5 Pro模式使用了并行测试计算——一次多个模型并行计算更长时间。它用更多算力提供了更全面、精准的答案。在超高难度的科学问题（GPQA）上，GPT-5 Pro刷新了世界纪录。在与人类专家的“盲测”中，10次里有近7次被认为更优。

GPT-5的基准测试表现提升有限。

据官网介绍，GPT-5专注提升写作、编程和健康问题方面的表现。在基准测试方面，GPT-5几乎在每一项上都有进步，但大多数情况下相比o3提升有限。不过，GPT-5在减少幻觉（错误生成）、提升指令执行能力、降低“逢迎”倾向方面都有较大进步。GPT-5出现事实性错误的可能性比GPT-4o低约45%，推理模式下比o3低约80%。与GPT-4o相比，GPT-5降低了对用户的迎合倾向，不必要的表情符号也更少。

美国NBC News报道说，GPT-5的新功能似乎主要是对ChatGPT和其他AI系统已有功能的改进。该报道引用OpenAI发言人的话称，GPT-5在“持久记忆、自主性和跨任务适应性等领域仍然存在关键限制”。美国科技新闻媒体TechCrunch在报道中指出：“GPT-5似乎在多个领域与其他前沿人工智能模型大致相当。该模型是否真的比竞争对手更胜一筹还有待观察。”

相关来源：https://openai.com/index/introducing-gpt-5/

2025狄拉克奖揭晓，四位黑洞和引力理论研究者获奖

当地时间8月8日，国际理论物理中心（ICTP）宣布，2025年狄拉克奖授予四位在黑洞与引力理论领域卓有建树的理论物理学家：

加里·吉本斯（Gary Gibbons），英国剑桥大学；

加里·霍洛维茨（Gary Horowitz），美国加州大学圣巴巴拉分校；

罗伊·克尔（Roy Kerr），新西兰坎特伯雷大学；

罗伯特·沃尔德（Robert Wald），美国芝加哥大学。

引力量子化依然是当前物理研究中的一个基本问题。这四位获奖者是将黑洞作为广义相对论、量子引力和弦论等理论“试验场”的先行者，在理解引力以及时空的深层结构方面作出了重要贡献。通过他们的研究，原本被视为抽象且遥不可及的天体——黑洞，如今已成为探寻宇宙奥秘的强有力工具。获奖者们在经典广义相对论领域的数学工作，如今为天体物理学、黑洞物理学和引力波领域的众多观测提供了理论指导。与此同时，这些工作也为进一步探索黑洞的量子性质（例如黑洞热力学定律和全息原理）奠定了基础。

颁奖词写道：“他们在跨越数代人的广义相对论研究中作出了里程碑式的贡献，深刻塑造了这一领域的研究格局。在经典与量子两个层面上，这些工作为理解引力奠定了概念和技术基础。”

相关来源：https://www.ictp.it/news/2025/8/2025-ictp-dirac-medal-goes-gravity-explorers

NASA要在月球上建核反应堆

据多家美国媒体报道，美国交通部长兼航空航天局（NASA）代理局长肖恩·达菲近日将宣布，美国将加快推进在月球上建设核反应堆的计划。这是达菲自今年被任命为代理局长以来主导的首项重大举措。

据媒体披露的一份达菲的指令，加快月球表面建造反应堆的计划有助于推进美国月球探索任务。该计划将明确为NASA此前构想的月球核反应堆项目设定具体时间表，目标是在2030年前完成一座100千瓦级核反应堆的发射与部署。该指令还要求NASA在60天内征询业界意见，并指定负责人统筹推进项目。美航天局正在寻找有能力在2030年前发射核反应堆的企业。

达菲5日表示，尽管太阳能将在月球部分关键位置发挥作用，但核裂变技术对未来深空探索任务至关重要。美国已在该领域投入数亿美元进行研发。

NASA此前表示，正与美能源部和工业界合作，研发一套40千瓦级月球表面核裂变发电系统，计划于本世纪30年代初期在月球部署。核裂变发电系统能够提供充足且持续的电力，不易受月球和火星环境条件的影响。

分析人士指出，美国加快建设月球核能系统，意在为未来长期载人探月和火星探测任务奠定能源基础，同时在新一轮太空竞赛中占据先机。

据BBC报道，英国萨里大学空间应用、探索与仪器学高级讲师林成宇（音译）表示，即使是为少量宇航员建立一个较简单的月球基地，也需要兆瓦级的发电能力。仅靠太阳能和电池并不足以满足这一需求。他说，核反应堆是“理想且必然的”。

也有业内人士质疑这一计划的可行性，认为在月球部署核反应堆仍面临多项挑战。英国开放大学行星科学专家西梅翁·巴伯博士说，将放射性物质发射到地球大气层确实存在安全隐患，相关方案必须获得特殊许可，“如果没有办法将人员和设备运送到那里（月球），那（这项计划）毫无意义”。另外，技术上需解决的难题还涉及核材料的着陆、稳定运行和废热管理等。（新华社）

中国学生在过去十年中肌肉力量显著下降

在近日发表于《柳叶刀-区域健康（西太平洋）》（The Lancet Regional Health-Western Pacific）的一项研究中，研究人员分析了2000-2019年中国学生体质与健康调查的五轮数据，发现过去十年中国学生的肌肉力量显著下降，与体重增长趋势不成比例。

研究涵盖133万名7至22岁的儿童青少年。测量指标包括手握力（上肢肌力）和立定跳远（下肢肌力）。采用t检验分析趋势，事后进行Bonferroni校正的成对比较。通过皮尔逊相关分析评估肌肉指标与体重变化的关联。

结果表明，尽管早期调查显示肌力有所增加，但在2010年至2019年间，手握力和立定跳远整体水平均显著下降。2010年到2019年，男性手握力中位数从43.9公斤降至42.5公斤；女性由26.6公斤降至26.0公斤；立定跳远中位数男性由234.3厘米降至219.4厘米，女性由172.8厘米降至162.5厘米。过去十年内，各年龄和性别分位数的肌力均显著下降，低分位和高龄组下降最为明显。北方、东北和中西部地区降幅尤为显著。随着年龄和体重增加，体重与手握力的正相关逐渐减弱，体重与立定跳远的相关性则由无显著变为负相关。

相关论文：https://doi.org/10.1016/j.lanwpc.2025.101640

用“曲别针”飞船飞跃黑洞

听起来有点像科幻小说：一艘不比回形针重的太空飞船，由激光束推动，以接近光速穿越太空，直奔黑洞而去，任务是探测时空的构造、检验物理定律。但在天体物理学家Cosimo Bambi看来，这并非天方夜谭。

Bambi在《交叉科学》（iScience）上撰文，详细描绘了将这场飞向黑洞的星际之旅变为现实的蓝图。如果成功，这场预计耗时一个世纪的任务有望从邻近黑洞传回数据，彻底改变我们对广义相对论和物理法则的理解。

“我们目前尚不具备这项技术，但再过二三十年，或许就能实现。”Bambi说。

尽管极具挑战性，但天体物理学家Cosimo Bambi认为这并非遥不可及。| Event Horizon Telescope Collaboration

这项任务能否成行，取决于两大核心挑战：既要找到距离足够近、可作为目标的黑洞，又要研发出能承受漫长旅程的探测器。

作者表示，根据恒星演化的现有知识，距离地球20至25光年范围内可能就潜伏着一个黑洞，但找到它绝非易事。由于黑洞既不发光也不反光，对望远镜来说几乎不可见；科学家只能依据其对附近恒星的影响或对光线的扭曲来探测和研究它们。

“近年来已经出现了发现黑洞的新技术，我认为预期在未来十年内找到一颗邻近黑洞是合理的。”Bambi说。

Bambi对飞船的设想，光帆面积约10平方米，质量约1克。| Bambi, Cosimo

一旦锁定目标，下一个难题便是如何抵达。依靠化学燃料驱动的传统航天器过于笨重、速度太慢，无法胜任这项任务。Bambi提出，可用“纳米飞行器”——一种仅重数克、由微型芯片和光帆组成的探测器——作为解决方案。地球上的激光阵列向光帆发射光子，将其加速至光速的1/3。

以这样的速度，探测器可在约70年内抵达20至25光年外的黑洞。它收集的数据再过约20年才能传回地球，因此整个任务将持续约80至100年。

一旦探测器靠近黑洞，研究人员即可开展实验，回答物理学中一些最紧迫的问题：黑洞是否真有一个被称为事件视界的边界——连光都无法逃脱的边界？黑洞附近的物理规律是否会发生变化？在最极端的宇宙条件下，爱因斯坦的广义相对论是否依然成立？

Bambi指出，仅激光阵列一项，按今天的价格估算就将耗资约一万亿欧元；而能制造这种纳米飞行器的技术也尚未问世。但他认为，30年后，成本可能会下降，技术也会追赶上这些大胆设想。

“听起来确实疯狂，很像科幻小说。但以前也有人说我们永远无法探测到引力波，因为它们太微弱。结果100年后，我们做到了。还有人认为我们永远看不到黑洞的‘影子’；如今50年过去了，我们已经拍到了两个黑洞的影像。”

相关论文：http://dx.doi.org/10.1016/j.isci.2025.113142

大脑区域“断连”让有些人对音乐“无感”

十年前，研究人员发现了一小群听觉正常、能从其他刺激中获得快感的人，却完全无法从音乐中感受到任何乐趣。这种被称为特异性音乐快感缺乏症的状况，源于大脑听觉网络与奖赏网络之间的功能连接减弱。在8月7日发表于Trends in Cognitive Sciences的论文中，最初发现该现象的研究团队详细阐述了其背后的脑机制，并指出理解这种“断连”有助于揭示人们在体验愉悦与快乐时的个体差异。

“类似的机制可能也决定了人们对其他奖赏刺激的反应差异。”论文作者、西班牙巴塞罗那大学神经科学家Josep Marco-Pallarés表示，“探究这些神经环路，将为研究快感缺失、成瘾或饮食障碍等与奖赏相关的疾病开辟新途径。”

为了识别特异性音乐快感缺乏症，研究团队开发了一套评估工具——巴塞罗那音乐奖赏问卷（BMRQ）。该问卷通过5个维度衡量一个人从音乐中获得奖赏感的程度：情绪唤起；情绪调节；培养社会关系；伴随音乐的舞蹈或动作参与；对音乐的主动寻找、收集或体验。患有音乐快感缺失的人在这5个维度上通常得分都显著偏低。

行为和脑成像研究进一步支持了这一结论。研究显示，尽管这些人能够正常感知和分辨旋律，说明他们的听觉皮层功能完整。功能磁共振成像扫描显示，他们在听音乐时，大脑奖赏系统的活动显著降低。而在面对其他奖赏刺激（如金钱奖励）时，他们的奖赏系统活动却与常人无异，说明奖赏回路本身并未受损，只是对音乐无感。

“对音乐缺乏快感，是由于奖赏回路与听觉网络之间的连接出现了断裂——而不是奖赏回路本身功能失常。”Marco-Pallarés指出。

“如果奖赏回路本身运转不良，那么对所有类型的奖赏都会提不起劲。”论文作者、巴塞罗那大学神经科学家Ernest Mas-Herrero解释道，“而我们现在强调的是，关键不仅在于奖赏回路是否被激活，还在于它如何与处理每一种特定奖赏所需的其他脑区进行互动。”

目前人们对于为何会出现这种障碍仍不清楚，但研究表明，遗传与环境因素都可能参与其中。近期一项针对双胞胎的研究发现，个体对音乐的喜爱程度中，约有54%的差异可由遗传效应解释。

即便在健康人群中，对奖赏刺激的敏感度也存在巨大差异；但针对特定奖赏的研究仍十分稀少，因为过去大多数关于奖赏回路的研究都默认：一个人要么对所有奖赏都敏感，要么都不敏感，事实并非如此。

“我们提出，用同样的方法去研究其他类型的奖赏，或许能发现更多特定快感缺失。”Marco-Pallarés说，“例如，患有特定食物快感缺乏症的人可能在参与食物处理和奖励回路的大脑区域之间的连接上存在一些缺陷。”

目前，研究团队正与遗传学家合作，试图找出与特定音乐快感缺失相关的具体基因。他们还计划探究这种障碍究竟是终身稳定的人格特质，还是会随生命阶段而改变；以及音乐快感缺失或其他类似状况是否可以被逆转。

相关论文：http://dx.doi.org/10.1016/j.tics.2025.06.015

补充锂元素或能逆转阿尔茨海默病

阿尔茨海默病（AD）的根源何在？这个问题困扰了神经科学家数十年。8月6日发表于《自然》（Nature）的一项研究可能找到了答案：大脑缺锂。

该研究首次表明，锂对大脑维持正常功能至关重要，能帮助其抵抗阿尔茨海默病。论文作者、哈佛医学院遗传学和神经病学教授布鲁斯·扬克纳（Bruce Yankner）表示：“缺锂可能是阿尔茨海默病的病因，这一观点为全新的治疗思路奠定了基础。”

人脑锂流失是通向阿尔茨海默病的关键一环。研究人员利用先进质谱技术测定了人类脑组织和血液样本中约30种微量元素的含量。结果显示，锂是唯一一种在轻度认知障碍（MCI）早期即显著下降的元素：MCI患者和AD患者脑内锂含量显著低于健康对照。质谱成像发现，在AD患者的大脑组织切片中，锂离子富集于淀粉样蛋白斑块内部，而斑块周围脑组织的锂含量明显低于正常水平。这表明淀粉样斑块会强烈吸附锂离子，使周围脑细胞处于功能性缺锂状态。锂被“劫持”后无法发挥正常生理作用，可能成为引发AD级联病理变化的早期导火索。

上排：在阿尔茨海默病小鼠模型中，与锂水平正常的小鼠（左）相比，锂缺乏小鼠（右）大脑中淀粉样β蛋白沉积显著增加。下排：构成神经原纤维缠结的tau蛋白也出现了同样的情况。| Yankner Lab

研究人员进行小鼠实验，首次在动物模型中建立了锂缺乏与AD病理之间的因果联系。他们让健康小鼠摄入锂含量极低的饲料，使其脑内锂水平降至类似AD患者的范围。结果发现，锂缺乏加速了小鼠的大脑老化：它们出现了明显的脑炎症反应，神经元突触连接和轴突丢失，认知和记忆能力下降。在易患AD的小鼠模型中，锂缺乏同样显著加剧了AD相关的所有病理变化——淀粉样β斑块和磷酸化tau蛋白缠结更早且更多地累积，脑内免疫细胞小胶质细胞被过度激活且清除淀粉样蛋白的能力受损，髓鞘变薄伴随突触减少，认知衰退大大加速。锂不足引发的转录基因变化与人类AD患者的大脑基因表达谱高度相似。这些发现描绘出一个恶性循环：锂减少导致更多淀粉样斑块形成，斑块又进一步“掠夺”锂，最终引发全面的神经退行性改变。

团队还找到了打破这一恶性循环的潜在办法。他们筛选了16种不同的锂化合物，发现一种名为乳清酸锂（Lithium orotate）的有机锂盐电离度最低，与淀粉样β蛋白的结合力远弱于通常的碳酸锂。换言之，乳清酸锂中的锂不容易被淀粉样斑块“掠夺”。在AD模型小鼠中，研究人员给予极低剂量（约为临床精神科用锂剂量的千分之一）的乳清酸锂后，观察到淀粉样斑块和tau缠结显著减少，小鼠在认知行为测试中的表现恢复到了健康水平。相比之下，淀粉样斑块会优先捕获碳酸锂中的锂离子，从而解释了过去临床试验中碳酸锂疗效不尽如人意的原因。

锂缺乏如何在分子层面引发如此广泛的神经元损伤仍不清楚。作者猜测，锂在脑内可能扮演着类似微量营养素或信号离子的角色。

上述成果为阿尔茨海默病的早期诊断和干预开辟了新道路。通过简单的血液检测来筛查个体锂缺乏有望成为识别AD高风险人群的手段。此外，锂补充有望从整体上干预疾病进程。布鲁斯·杨克纳说，希望有一天锂疗法能“比抗淀粉样蛋白或抗tau疗法发挥更根本的作用，不仅延缓，而且能逆转认知衰退”。作者也强调，这些发现主要基于动物模型和离体的人体组织分析，对于人体的安全性和有效性仍有待验证，公众切勿自行尝试服用锂制剂。

相关论文：https://doi.org/10.1038%2Fs41586-025-09335-x

“坐站测试”可预测中老年人死亡风险

一项“坐下-站起”的简单体能测试，能有效预测中老年人未来的死亡风险。这项研究基于20世纪90年代末开发的“坐站测试”。受试者需在无支撑物帮助的情况下，在地面坐下再站起。表现评分满分为10分，若过程中出现摇晃、失衡或需借助手部、膝盖等支撑将被扣分。

来自东芬兰大学等机构的研究人员自1998年至2023年期间，在巴西对4282名46至75岁的受试者进行“坐站测试”，并按得分分为5组：0-4分、4.5-7.5分、8分、8.5-9.5分和10分。随后他们对这些人进行了中位时间长达12.3年的随访。

结果显示，得分最低组（0-4分）中，42%的受试者在随访期内因自然原因死亡；得分为8分组中，这一比例为11%；而满分组的自然死亡率仅为3.7%。研究将“自然原因死亡”定义为由疾病、器官衰竭或生理老化等非人为因素导致的死亡。

经年龄、性别及既往病史等变量校正后，研究人员仍然发现，得分最低组的自然死亡风险是满分组的近4倍，死于心血管疾病的风险更是高达满分组的6倍。

研究还发现，“坐站测试”得分较低者通常身体质量指数偏高，更易患糖尿病、高血压、冠心病等慢性疾病。

参与研究的东芬兰大学教授亚里·劳卡宁在新闻公报中解释，要在“坐站测试”中获得高分，需具备良好的肌肉力量、柔韧性和平衡能力，而这些正是长期健康的重要预测指标。

研究人员表示，“坐站测试”是一种安全简便、无需设备的非有氧体能评估方式，可作为预测中老年人死亡风险的有力工具，在心血管疾病预防、康复和运动医学等领域具有实际应用价值，将其纳入常规体检，有望为个体提供更精准的健康建议。相关研究成果近期发表于《欧洲预防心脏病学杂志》。（新华社）

相关论文：https://doi.org/10.1093/eurjpc/zwaf325

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