10月，最受關注的腦與AI前沿研究有哪些？|《追問洞察》10月刊

在信息洪流奔涌的當下，及時掌握行業重要動態愈加困難。為讓每一位讀者能夠從繁雜的信息中迅速覓得真知，省卻無謂的時間消耗，并促進共同學習與成長，“追問nextquestion”團隊潛心篩選并整理了腦科學與人工智能領域的最新成果，悉心打造了獨家內刊《追問洞察》（Nextquestion Insight）。

本期《追問洞察》10月刊中，我們繼續聚焦六大核心主題， AI技術如何推動科學前沿？ 如何提升人類健康與壽命？ 科學如何緩解人類痛苦？ 意識如何實現無處不在？ 記憶與大模型研究有何突破？ 大腦模型如何進展？

從中整理了259篇高質量論文，對其各項突破的深層價值進行了解析。本期內刊共377頁，全文20萬字，點擊閱讀原文，或掃描下方二維碼即可下載（過往刊物也可掃描該二維碼下載，也可復制鏈接到瀏覽器中打開：https://linkdd.cn/nextquestion）。

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?Nature： AI能夠獨立做出諾獎級發現嗎？

? Nature： 科學睡眠的三大支柱；
? 勵志短視頻與冥想在緩解壓力上效果相當；
? 全局神經工作空間理論對《自然》對抗性合作結果提出反駁；
? PyNoetic：讓腦機接口開發像搭樂高一樣簡單；
? Nature： AI助力神經科學家精確定位大腦決策瞬間；
? Anthropic研究揭示：少量惡意文檔即可“投毒”大型語言模型；
? 科學家創建類ChatGPT的AI模型，繪制迄今最詳細的小鼠大腦圖譜；
? Science： 小鼠和AI神經網絡在學習合作時涌現相似模式；
? 類腦半導體神經元問世，模仿大腦記憶與自適應能力……

目錄一覽

一、AI 如何推動科學前沿... 11

（1）自動化科研... 11

• AI 助手上崗，有效緩解醫生文書工作倦怠.... 11

• Nature： AI機器人科學家CRESt自主實驗，90天發現高性能催化劑.... 12

• Nature： 機器人繪制化學反應“全景地圖”，導航高維實驗空間.... 14

• Nature： AI能夠獨立做出諾獎級發現嗎？Nature發文探討其潛力與挑戰.... 16

• 新型AI工具scHDeepInsight：以圖像識別方式精準解析免疫細胞.... 17

• 便攜式“芯片實驗室”可實時追蹤阿爾茨海默病進展.... 19

• AI專利摘要生成器：自動發現并闡釋技術新機遇.... 21

• AI能動性新規律：少量高質量數據可大幅提升模型自主工作能力.... 23

• MIT開發AI新工具，點擊涂鴉即可加速醫學圖像分割.... 24

• 西湖大學開發AI科學家，實現全自動科學發現，兩周搞定人類科學家三年工作.... 26

• AI協作科學家LabOS：結合擴展現實技術，實時指導實驗操作.... 27

（2）預測模型構建... 29

• 單細胞分析邁入新前沿：谷歌與耶魯發布270億參數模型為癌癥治療揭示新路徑.... 29

• 機器學習與細胞成像結合，精準預測多發性硬化癥藥物療效.... 30

• Nature： AI模型高精度預測酶特異性，助力酶工程與合成生物學發展.... 33

• 人工智能模型利用未來信息提升時間序列預測能力.... 35

• 眼動追蹤結合AI，有望在阿爾茨海默病癥狀出現前數年實現精準檢測.... 38

• 通過MRI構建七大多器官生物鐘，精準評估衰老與疾病風險.... 40

• 香港科技大學開發AI病理診斷系統SmartPath，提升癌癥診療效率與精度.... 42

• Science： 腎臟壓力導致的線粒體DNA突變可能有助于預測未來器官衰退.... 43

• 大模型賦能醫學推理：一項關于需求、方法與挑戰的系統性綜述.... 45

• AI醫生尚未就緒：壓力測試揭示其在醫療診斷中的缺陷.... 46

• Organ-Agents：大模型化身“器官智能體”，打造高保真虛擬生理模擬器.... 47

• ACXNet模型：利用腦電圖神經流形實現跨任務心理負荷評估.... 49

• Emoface：通過面部生物標志物區分重度抑郁癥和躁郁癥的人工智能輔助診斷模型.... 50

（3）跨學科整合... 51

• Science： 人工智能或可輕松制造繞過當前安全協議的生物武器.... 51

• Nature： 科學家成功研制首款二維材料-硅基混合芯片.... 53

• 回到未來：光速模擬計算即將到來嗎？.... 55

• “會說話”的衣服：新型織物貼片利用靜電變身麥克風，可與AI聊天.... 58

• “腦-身狀態”新框架揭示心血管與精神健康的內在聯系.... 60

• 大腦布線并非全部：秀麗隱桿線蟲研究揭示結構與功能的巨大差異.... 61

• 客服偏好AI還是人類？大型元分析揭示情境是關鍵.... 63

• 散射測量技術結合機器學習，將神經元三維成像精度提升十倍.... 65

• 智能手機揭示城市真實出行節奏：波士頓研究發現步行被嚴重低估.... 66

• Cell系列綜述：醫療AI智能體，從臨床應用到建立AI智能體醫院.... 67

• GPT-5解決量子版NP難題？半小時內給出有效方案.... 68

• SciReasoner：為多學科科學研究打造的統一推理基座模型.... 70

• 大模型也能搞團建？新框架揭示多智能體系統的涌現協同.... 71

• AI模型難以跨文化識別殘疾歧視.... 72

二、如何提升人類健康與壽命... 75

（1）個性化醫療... 75

• 世界首例通用O型腎臟人體移植成功.... 75

• 大語言模型學會“察言觀色”：實時心率數據賦予AI生理感知能力.... 76

• 人工智能精準重編程，誘導頑固癌細胞自毀.... 78

• 實驗室培育的全功能微型大腦模型miBrain助力阿爾茨海默病研究.... 80

• 心率變化可預測磁腦刺激治療抑郁癥的成功率.... 82

• 新型腦植入物可高精度地將藥物輸送到多個腦區.... 84

• 破譯大腦“通用語”：新平臺實現跨病種、跨國界的精準神經解碼.... 85

• AI從頭設計蛋白質，打造更安全有效的“智能胰島素”.... 87

• Treg細胞關鍵蛋白Foxp3的作用具有時間和情境依賴性.... 89

• 人工智能驅動的機器人外骨骼，為中風幸存者提供個性化行走輔助.... 91

• 告別抑郁癥治療“試錯”時代：斯坦福團隊用 fMRI 精準醫療.... 92

• 解放雙手：AR與眼動追蹤技術助力運動障礙患者控制機械臂.... 93

（2）疾病預防... 95

• 在人腦組織中直接觀察到帕金森病的“觸發器”.... 95

• 美國成年人記憶與思維問題激增，年輕人成主要受影響群體.... 97

• 人工智能計算食物攝入量或有助預防兒童肥胖.... 98

• 時間：預防癡呆癥中被忽視的關鍵社會因素.... 100

• 為獲取公平的健康數據，研究人員選擇分發Fitbit而非依賴用戶自有設備.... 102

• 利用可穿戴設備監測壓力：從實驗室到現實世界的挑戰與機遇.... 105

（3）健康管理與壽命延長... 106

• 研究揭示五種睡眠模式及其獨特的健康、認知與大腦網絡特征.... 106

• 一生的社會紐帶累積，可在分子水平上促進健康衰老.... 108

• 跳探戈、打游戲可延緩大腦衰老.... 110

• Nature： 科學睡眠的三大支柱.... 111

• 父親運動通過精子RNA將耐力“遺傳”給后代.... 113

• 在線大腦訓練可逆轉與年齡相關的膽堿能系統衰退.... 115

• 三分之二慢性疼痛患者通過“美食療法”尋求慰藉.... 116

• Science： 長壽可以遺傳？《科學》研究發現某些優勢或能傳到第四代.... 117

• 健康的習慣可以延緩大腦衰老.... 118

三、科學如何緩解人類痛苦... 121

（1）心理健康與精神疾病... 121

• 生活在不平等的社會會影響兒童的大腦結構.... 121

• JAMA研究：社交媒體使用量增加或致青春期前兒童認知能力下降.... 123

• 勵志短視頻與冥想在緩解壓力上效果相當.... 125

• 越來越多的證據表明腸道微生物影響心理健康，為新療法打開大門.... 127

• 大腦“飛行模擬器”CogLinks揭示學習與精神疾病的神經機制.... 129

• 瘦素感應大腦回路可克服焦慮以滿足生存需求.... 131

• “驚嚇”科學：研究闡明大腦如何應對恐懼并學會適應.... 133

• 腦電波研究揭示“幻聽”成因：大腦無法識別自身“心聲”.... 134

• 賭博直播的雙刃劍：年輕觀眾的社交體驗與潛在傷害.... 136

• 新研究發現大腦化學物質SGK1與童年創傷后的抑郁和自殺風險相關.... 137

• 數字迷幻藥：沉浸式VR模擬迷幻物質效果，提升認知靈活性.... 138

• 理論模型利用神經影像數據將大腦改變與精神分裂癥聯系起來.... 140

• AI伴侶能否解決孤獨？認知神經科學的審慎視角.... 142

• 研究揭示牙科焦慮三大源頭及有效干預策略.... 143

• 大模型能模擬人類被試嗎？研究揭示提示詞設計是關鍵，但文化模擬存挑戰.... 144

（2）神經調控... 146

• Nature： 腦干特定神經元或成慢性疼痛治療關鍵.... 146

• 失敗者的大腦：特定神經元調控競爭失敗后的社會行為.... 149

• Cell： 從頭設計出電壓門控離子通道，成功在體內抑制神經元電活動.... 151

• 解碼“意念控電”：新機制揭示脊髓電刺激如何賦能癱瘓患者.... 152

• 復旦大學研究揭示TENS療法緩解神經痛的關鍵神經環路.... 154

• 光遺傳學工具二十年發展史回顧與展望.... 156

• 腦機接口結合機器人步態訓練，有望改善脊髓損傷患者膀胱功能.... 157

四、意識如何實現無處不在... 159

（1）意識模擬... 159

• 只有肉機器才有意識嗎？.... 159

• 從宏觀到微觀：新方法讓人類意識的神經回路理論成為可檢驗的科學.... 160

• 榮格“原型”理論的神經科學新解：迷幻體驗如何揭示深層潛意識的運作模式.... 162

• 意識理論之爭：全局神經工作空間理論（GNWT）對《自然》對抗性合作結果提出反駁.... 164

• 意識之源：計算模型顯示感覺與額葉理論均有證據支持.... 165

• 意識如何“降級”：研究揭示麻醉下大腦網絡連接、動態與穩定性的變化.... 167

• 大腦如何將經驗“分門別類”處理？默認模式網絡的分裂與整合機制.... 169

• 大腦先于心臟“死亡”：新研究揭示人體循環驟停過程中的生理學特征.... 170

• 行為的“控制感”依賴于意識：研究發現無意識后果會逆轉時間感知.... 171

（2）腦機接口... 172

• 電子眼植入物結合AR眼鏡可恢復晚期黃斑變性患者的閱讀視力.... 172

• 工程師創造出可與活細胞直接通信的人工神經元.... 174

• 意念控制假肢新進展：虛擬任務揭示大腦如何重新校準運動.... 176

• PyNoetic：讓腦機接口開發像搭樂高一樣簡單.... 177

• 新一代腦機接口：微創植入高密度電極陣列，實現精準神經解碼與刺激.... 179

• “意念行走”恢復膀胱功能：腦機接口新療法為脊髓損傷患者帶來希望.... 181

• 新一代腦機接口：千通道電極陣列實現微創植入，無需開顱.... 182

• 利用腦連接組學解碼植入物信號：邁向精準自適應神經調控新時代.... 183

• 破譯大腦語言密碼：深度學習與大模型的神經解碼綜述.... 185

• 打破常規，制造定制的3D神經芯片.... 186

• 利用遷移學習，新腦機接口可解碼不同患者的語音.... 188

• 分層注意力深度學習模型大幅提升腦機接口運動想象分類精度.... 189

• 細如發絲的電極將腦信號記錄時間延長三倍.... 190

（3）機器人及其進展... 192

• 軟硬兼施：新型人造肌肉可支撐自身重量4000倍.... 192

• 新型觸覺系統讓柔軟物體實現高保真雙向交互.... 193

• 用橡皮筋為機器人編程：哈佛大學開創“物理智能”新范式.... 195

• AI賦能日常物品，訂書機也能主動“遞”給你.... 197

• AI新模型實現密集功能對應，提升機器人工具使用能力.... 199

• AI新模型實現密集功能對應，提升機器人工具使用能力.... 201

五、記憶與大模型研究有哪些突破？... 203

（1）記憶機制... 203

• Nature： 星形膠質細胞：長期記憶游戲中的超級明星.... 203

• 身體錯覺有助于解鎖塵封的童年記憶.... 205

• 指令比情緒或睡眠更能增強記憶.... 207

• 大腦中沒有GPS：大腦如何靈活地在內部地圖之間切換.... 209

• 精細調控的遺忘：多巴胺或在記憶清除中扮演關鍵角色.... 211

• 大腦記憶的物流開關：新研究揭示Rab蛋白如何調控神經連接.... 213

• 大腦學習新知識的秘密：不同腦區處理地點與人物信息.... 215

• 敘事策略如何塑造記憶：概念與感知細節激活不同大腦網絡.... 216

• 大腦導航新路徑的奧秘：在現實與舊地圖間“閃爍”切換.... 218

• 海馬體神經序列多樣性的統一機制：發放率自適應驅動記憶編碼與提取.... 219

• 重大事件如何“錨定”平淡記憶？大腦選擇性鞏固記憶的機制揭曉.... 220

• ReasoningBank：讓AI智能體從成敗經驗中學習并自主進化.... 221

（2）意圖與決策... 222

• Nature： AI助力神經科學家精確定位大腦決策瞬間.... 222

• 新發現的腦細胞為不確定性而生，助力靈活決策.... 225

• 當思想一致時：群體行為的神經基礎.... 227

• 虛擬商店中的生成藝術可增強購物者的專屬感和愉悅感.... 229

• 胡海嵐團隊解析“勝者效應”的性別差異：為何雄性“越勝越勇”，雌性卻“波瀾不驚”？.... 231

• 其他.... 233

• 大腦“導航系統”的意外發現：網格樣編碼越弱，視覺記憶越好.... 233

• 非互易場論：一種將個體決策融入群體行為的全新理論框架.... 234

• AI化身交通安全員：SafeTraffic Copilot利用大模型精準預測并干預交通事故風險.... 235

• 利他還是利己？大腦通過整合價值而非模擬他人來進行社會學習.... 236

• 記憶即行動：為長程任務打造自主上下文管理框架.... 237

（3）大模型技術... 238

• 人工智能語音以假亂真，部分聽感甚至比真人更具優勢.... 238

• Nature： 會說謊、欺騙、甚至策劃謀殺：大語言模型的潛在危險性有多大？.... 240

• Anthropic研究揭示：少量惡意文檔即可“投毒”大型語言模型.... 242

• 人工智能時代的騙局：新技術如何武裝老伎倆.... 244

• 醫療場景下，大語言模型優先考慮“有用性”而非“準確性”.... 245

• 大語言模型也會“腦腐爛”！持續接觸垃圾網絡文本會導致其認知能力下降.... 247

• AI新工具MetaSeg大幅提升醫學圖像分割效率.... 248

• AI工具可被用于在計算機芯片中植入隱蔽后門.... 249

• AI寫的大學申請文書千篇一律，缺乏個人特色.... 250

• 交談方式影響AI準確性：對聊天機器人太隨意會降低其表現.... 252

• Meta耗費40萬GPU小時，揭示大模型強化學習的Scaling Law... 253

• 算力成本大降！馬爾可夫思考機來了，LLM推理成本直接降為線性.... 254

• SAM 3發布：從分割一切到理解概念.... 255

• ToTAL框架：用可復用“思維模板”提升長文本大模型的推理能力.... 257

六、大腦模型進展如何？... 259

（1）神經機制與腦功能解析... 259

• 利用納米粒子逆轉小鼠阿爾茨海默病.... 259

• 母親聲音促進早產兒大腦語言通路發育.... 261

• 反直覺發現：女性阿爾茨海默病風險更高，但男性大腦萎縮更嚴重.... 263

• 腸道細菌產生的血清素為腸易激綜合癥（IBS）提供新療法希望.... 265

• 2603份人腦掃描揭秘：記憶衰退或源于大腦幾何形態的改變.... 267

• 睡眠之謎新解：腸道細菌或為關鍵調控者.... 269

• Cell： 華人學者發現阿爾茨海默病新機制——腦細胞間通訊中斷，驅動疾病進展.... 270

• 出生前學習外語：胎兒期語言暴露可塑造新生兒大腦語言網絡.... 272

• 深度睡眠通過腦液和神經節律支持記憶.... 274

• Cell： 果蠅研究揭示大腦如何區分香臭：愉悅與厭惡感的神經回路解析.... 276

• Science： “親吻-收縮-逃跑”機制解開神經傳遞之謎.... 279

• Cell： 星形膠質細胞：大腦網絡中意想不到的整合者與指揮家.... 281

• Nature： 新發現：腦膜成纖維細胞在腦損傷修復中扮演雙重關鍵角色.... 282

• 聽覺選擇性注意的源頭：新研究排除聽覺神經與腦干的早期過濾作用.... 284

• 眼見不為實：孔雀魚易受視錯覺影響，環斑鳩則不然.... 285

• 大腦芯片技術揭示敗血癥和神經退行性疾病如何損害大腦.... 287

• Cell： “語言基因”FOXP2揭示治療亨廷頓舞蹈癥新策略.... 289

• 早期生命“表觀遺傳記憶”或為成年后大腦炎癥埋下伏筆.... 291

• Cell： 非神經元細胞協同調控大腦突觸重塑的通信機制.... 293

• 新型CRISPR平臺CrAAVe-seq實現活體小鼠大腦大規模基因篩選.... 295

• 腦電波如雷達般掃描皮層，讀取工作記憶信息.... 296

• 干細胞結合神經營養因子有望促進腦損傷后神經元再生.... 298

• 大腦處理語言如地鐵運行：新研究揭示分層動態編碼機制.... 299

• 聽覺皮層與行為同步，大腦化身高效傾聽者.... 301

• 微型“膠囊藥廠”植入大腦，靶向對抗神經炎癥.... 302

• 神經活動有助于電路連接成熟為最佳信號傳遞器.... 304

• 聲音而非觸覺如何塑造大腦的節奏感知.... 306

• 主動回避讓你覺得對方更“生氣”？趨避行為如何重塑面部情緒感知.... 307

• 為什么我們所見略同？新研究揭示大腦感知的共享神經結構.... 309

• 大腦計時器中的神經元可能控制夜間饑餓.... 311

• 大腦活動變異性在青春期前持續增長，并與執行功能發育相關.... 313

• 心靈之眼 vs. 真實視覺：大腦處理心理圖像與感知的機制不同.... 315

• 思想的快與慢：新研究揭示“走神”與“內省”由不同的大腦時間尺度主導.... 316

（2）計算模型與人工智能模擬... 318

• Nature： 奇妙！基于瞳孔動力學的全腦神經活動重構.... 318

• 科學家創建類ChatGPT的AI模型，繪制迄今最詳細的小鼠大腦圖譜.... 319

• Science： 小鼠和AI神經網絡在學習合作時涌現相似模式.... 321

• 諾獎新材料MOF制成流體芯片，展現類腦記憶功能.... 323

• 類腦半導體神經元問世，模仿大腦記憶與自適應能力.... 325

• 其他.... 327

• 決策的幕后仲裁者：丘腦如何調控兩種強化學習策略.... 327

• 跨腦“讀心”：遷移學習讓語音腦機接口不再“挑人”.... 329

• 受大腦啟發的新型智能體架構，顯著提升大語言模型規劃能力.... 330

• 晶圓級憶阻器無源交叉陣列電路制造突破，向大腦規模神經擬態計算邁出重要一步.... 331

• 模擬大腦神經振蕩，新型脈沖神經網絡實現高效魯棒的時序處理.... 332

• 節儉的脈沖神經網絡實現無監督多變量時序模式分類與多通道尖峰分選.... 333

• 谷歌新世界模型Dreamer 4：僅憑“想象”訓練，在《我的世界》中實現離線挖鉆.... 335

• 討好型AI聊天機器人雖能提升自尊，卻會削弱判斷力.... 336

• Dragon Hatchling：連接 Transformer 與大腦模型的類腦 AI 架構.... 339

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天橋腦科學研究院追問媒體團隊

2025年11月

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