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Frontiers in Science｜大数据和人工智能加持的未来医学是什么样的？

写在前面

大规模的流行病对医学和医疗实践的发展和进步产生了深远的影响。而新冠疫情则向我们深度展现了传染病以及个人、环境和社会风险因素是如何以一种复杂而不断变化的方式联系起来的。由疫情所带来的挑战激发了医学领域的快速创新，也为我们揭示了如何解决未来健康问题的新思路。

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在近期发表于 Frontiers in Science 的一篇研究文章中，2024 年 Blaise Pascal 奖章获得者 Michel Goldman 教授（Q1 区期刊 Frontiers in Medicine 期刊主编）和他的研究伙伴共同描绘了一副未来医学的美好愿景，并提出了三个相互关联的支柱：个性化医疗/ 精准医疗、系统医学和数字医学。同时，作者还提出了一个全新的跨学科研究框架，以更好地使这一愿景成为现实。

新冠肺炎对患者的影响根据其年龄、性别、基础疾病、环境和其他因素有着显著的差异；实践表明，要迅速控制疫情就需要有针对性地采取完全不同的治疗方法。而这一挑战对医学各个领域的研究和创新产生了积极的影响 —— 2020-2022 年间发表的健康和医学研究文章比预期多了9%。

图 COVID-19 大流行引发了医学和健康科学出版物的总体增加，但各个领域之间存在差异

(A) 2016 年至 2023 年期间所有医学和健康科学的实际和预期出版物数量，以及与 COVID-19 相关的所有文章的比例。
(B) 2016 年至 2023 年期间选定研究领域的实际和预期出版物数量。
(C) 2020 年至 2023 年期间选定研究领域的实际和预期出版物数量之间的差异（以预期出版物的百分比表示）以及与 COVID-19 相关的所有实际文章的比例。

有关更多方法细节，请点击原文链接，阅读原文。

这些研究文章的研究方向及内容主要集中在：

用于公共卫生干预的大规模数学建模
用于识别潜在治疗方法和高危患者的人工智能和大数据
用于医疗和护理的数字化解决方案
通过 mRNA 技术、公共资金与私人资金合作和新型临床试验设计以实现高度加速的疫苗开发进程
针对传染病的个性化疗法

同时，新冠疫情的顺利平息还凸显了确保公平获取医疗创新和跨多学科、多部门国际合作的重要性。

新冠疫情在疫苗开发领域所带来的创新变化或可将促进其他疾病疫苗的研发。这其中就包括了可能新出现的传染病、HIV等慢性传染病、抗生素耐药细菌，以及癌症等非传染性疾病等。

在新冠疫情期间重新启用的免疫疗法，通过使用针对病原体的抗体来对患者进行治疗；同时，新冠疫情还强化了我们开发抗病毒疗法的能力。在目前的治疗选择有限的情况下，这两种方法都或可帮助登革热、疟疾和埃博拉等新兴疾病患者。

图新冠疫情彻底改变了疫苗开发过程

此外，该研究强调了应对抗微生物耐药性持续威胁的新抗菌剂的紧迫需求。在这一方面，目前较有发展前景的方法包括：将现有抗生素与可抑制耐药性的药物配对；通过基因组学、合成生物学和其他先进的生物医学和计算工具推动的抗生素发现新方法。

个性化医疗（或精准医疗）考虑的是生物、社会和环境等混合因素如何影响每个人对某种疾病和某种治疗的反应。个性化医疗的目标是为正确的患者在正确的时间提供正确的治疗，而不是以相同的方式治疗每个人的相同疾病。

图未来的医疗应该是个性化的

个性化疗法在癌症治疗中最为常见，而这种治疗方法在未来也将越来越多地惠及其他非传染性疾病患者，包括 2 型糖尿病、阿尔茨海默病和多发性硬化症等炎症性疾病，以及一些传染性疾病。这种治疗方法将通过新的患者分类方法进一步推动：从临床观察转向反映分子水平上疾病机制的创新生物标志物。个性化医学在未来还可能利用新疗法，如基因治疗和针对我们肠道内微生物的治疗。

系统医学是一种跨学科的方法。这种方法将人体各种生物系统的数据以及社会和环境因素整合起来，以全面理解人体的健康情况和疾病情况。通过使用先进的计算技术和人工智能分析这些“大数据”，系统医学有助于识别复杂的疾病机制，开发新的治疗方法，并为公共健康和个体治疗决策提供信息。

数据科学的革新和人工智能的进步将进一步推动系统医学的发展。而随着我们的大数据收集能力日益增强，这也在一定程度上推动了系统医学的发展，如临床数据、免疫数据、微生物组数据、基因组数据和其他“组学”数据的收集能力。作者也指出，将人工智能引入到医学实践中可能会造成一些医疗偏见。而不受控制的医疗偏见将可能使某些患者处于不利的求治地位。为了安全地使用大数据和人工智能，我们需要对相关个人和机构所使用工具及其工作原理的透明度进行一定程度的控制，并制定健全的隐私、安全和公平标准来保护患者的权利。

数字医学是一种可以使用视频通话、智能手机应用程序和可穿戴监测器等工具进行医疗活动的新型手段。这一手段减少了必须要进行面对面的接触才可以进行的医疗保健活动。这在一定程度上可以降低成本，使患者更能够掌控自己的医疗护理情况，并增强医疗系统的弹性。

图疫情期间远程医疗使用量迅速增加

虽然血糖监测器等数字治疗手段变得越来越可靠、方便和便宜，但Michel Goldman 教授指出了采用这些手段是会产生的几个挑战。这些挑战包括：开发数字健康工具的难度；要对医疗专业人员进行进一步的相关培训，使他们不仅可以作为医疗服务提供者，更可以作为患者自助医疗活动的协调者。此外，过于昂贵的收费意味着并不是每个人都可以公平地使用到这些数字工具，从而会造成数字不平等的情况。因此，数字医学还需要更多的试验来证明其价值，并且需要解决无法在全球范围内实现公平获取的问题。

为了实现上述这些愿景，我们必须在通常以独立“孤岛”形式运作的各个学科和部门之间整合知识、技能和技术，这其中包括了生物医学科学、公共卫生科学、医疗保健、数据科学、药物开发、政策、经济学和社会科学等等。为此，研究人员、政府机构、行业和民间社会组织需要逐步在这些领域以全新的、跨学科的方式进行合作。

图未来医学应该是跨学科的

Michel Goldman 教授指出了在促进跨学科合作方面可以优先进行的四个领域：

健康研究的管理和资金筹集，例如，加强资助机构之间的协调，并让所有利益相关者参与研究计划决策
基于开放科学方法开发的用于数据分析和数据共享的工具及基础设施
生物医学和医疗保健专业人员的跨学科技能和教育，重点解决关键领域的研究差距，如数据科学等
通过学术界和工业界之间的合作、创新的监管过程和公平的获取政策，将研究中的治疗手段转化为市场化的解决方案

这种跨学科协作的框架将允许科学家和其他利益相关者解开影响健康和疾病的个体、环境和社会因素之间的复杂关系，同时也将加速个性化医学的发展并改善公共健康，以确保未来的医学在全球范围内人人触手可及。

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会议时间

2024年09月05日 16:00 （欧洲中部夏令时）

2024年09月05日 22:00（北京时间）

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关于 Frontiers in Science

Frontiers in Science 是 Frontiers 最新全力打造的一本旗舰期刊，于 2023 年 2 月 28 日正式发布。期刊以邀请制的方式发表经同行评审的、具有杰出影响力学者的最新变革性研究，期待构建一本以 “推进科学解决方案，实现健康星球上的愉悦生活” 为核心目标的跨学科开放获取期刊。

了解期刊详情请访问期刊官网。

Frontiers 与达沃斯论坛共同发布《2024 十大新兴技术》报告

来自中国的研究者，在十大新兴技术中的六项技术的中获得了大量的研究资金支持。在中国，人工智能、智能超表面技术、沉浸式技术及隐私增强技术皆收到超过 10 亿美元的商业研究资金支持。

2024 年 6 月 26 日，大连 – 开放获取出版社 Frontiers 和世界经济论坛（亦称达沃斯论坛，the World Economic Forum）共同发布《2024 十大新兴技术》报告（Top 10 Emerging Technologies of 2024，下称“报告”）。报告显示，中国是十项新兴技术中六项的前五大资金流向目的地之一。

本年度报告首次利用 2021-2023 年的可用商业及学术资金数据，进一步评估十项有望在未来三至五年内对社会与经济产生重大影响的技术。

本年度报告显示，中国是下列科技研究的第二大商业资金接受国，包括用于科学发现的人工智能技术（190 亿美元）、智能超表面技术（180 亿美元）、隐私增强技术（16 亿美元），以及应用于建筑世界的沉浸式技术（20 亿美元）。

该报告亦显示，中国是集成传感与通信技术（6.65 亿美元）及用于移植的基因组学（1.78 亿美元）研究领域的第三大商业资金接受国，亦是智能超表面技术（4900 万美元）研究领域的第三大学术资金接受国。

今年，是《十大新兴技术》报告连续发布的第十二年。该报告聚焦于具有革命性的连通性、解决气候变化的紧迫挑战，以及在各个领域推动创新的技术。从材料科学的进步、医疗健康到其他领域的变革性技术，该报告揭示了一系列多样化的、引领未来的技术方向。

Frontiers 首席执行总编 Frederick Fenter 于本届世界经济论坛主持多项会议，并在此次报告联合发布中发挥了重要作用，他表示：“借助 Frontiers 全球范围内期刊主编们的专业知识，我们致力于为科学变革明确聚焦的方向，为具有改变社会、经济和生活的突破性技术提供深度洞察和清晰见解。我们很高兴能与世界经济论坛合作，以实际行动推动科学开放，突显这些技术并引发商界、科学界与全球政治领袖的关注。”

该报告基于科学家、研究人员和未来学家的洞察，帮助商业领袖、创新者、政策制定者以及其他跨行业和跨学科的专业人士前瞻新兴技术的发展，并充分理解有关的风险和机遇。

世界经济论坛执行董事及第四次工业革命研究中心主管蒋睿杰（Jeremy Jurgens）表示：“了解影响未来的重要因素，能够令各种组织在当下作出更好的决策。此次发布的报告明确了那些有望对社会和经济产生显著影响的新兴科技，同时展现了具有革命性的连通性、解决气候变化的紧迫挑战，以及在各个领域推动创新的巨大潜力技术。”

《2024 十大新兴技术》报告亦包括一份由 Frontiers 与世界经济论坛共同制定的、对应每一项新兴技术的转型蓝图（https://intelligence.weforum.org/collection/59bc981b-9585-4171-9573-4f78e0fbea51）。该转型蓝图将在本届世界经济论坛的战略情报平台上发布。读者可以扫描以下二维码了解关于每项技术的关键议题及其与全球议程其他主题的关联性，并浏览来自可信来源的最新分析文章。

研究方法

《2024 十大新兴技术》报告中所囊括的科技是基于一项广泛的调查而获得的。该项调查的对象包括世界经济论坛全球未来理事会、全球的大学与研究组织、Frontiers 编辑网络（由来自全球顶尖学术机构的 200 多位主编组成）以及十大新兴科技指导小组的成员。

此次调查共收到来自 29 个国家的 300 多项有效技术提名。为高效处理大量调查反馈，Frontiers 利用了其自主开发的 AI 辅助工具——AI 趋势分析器，来进行自动处理调查问卷。该AI工具通过分析近年来的学术出版刊物，并根据目前最受关注的技术主题对收到的调查问卷进行归类及处理。

最终，经过严格甄别的 70 项技术列表提交予指导小组，并根据新颖性、适用性、深度及其潜在的技术颠覆性，遴选出十大新兴技术。

今年，共有 10 本 Frontiers 期刊为该报告做出了贡献，其中包括，包括：

Frontiers in Artificial Intelligence (IF:3.0 | CiteScore:6.1)
Frontiers in Materials (IF:2.6 | CiteScore:4.8)
Frontiers in Big Data (IF:2.4 | CiteScore:5.2)
Frontiers in Digital Health (IF:3.2 | CiteScore:4.2)
Frontiers in Communications and Networks (IF:2.1 | CiteScore:4.9)
Frontiers in Signal Processing (IF:1.3)
Frontiers in Built Environment (IF:2.2 | CiteScore:4.8)
Frontiers in Animal Science (IF:2.1 | CiteScore:2.3)
Frontiers in Energy Research (IF:2.6 | CiteScore:3.9)
Transplant International (IF:3.1 | CiteScore:4.7)

作为夏季达沃斯的传统，第十五届新领军者年会汇聚了来自商业、政府、民间、国际组织，以及科技创新与学术界的全球领袖，本届年会主题为“未来增长的新前沿”。

About Frontiers   

Frontiers 是一家全球领先的学术研究出版商。我们致力于为全球的科学家提供严谨及高效的出版体验。科学家推动社会进步，我们的使命是通过开放科学，帮助研究人员获取需要的解决方案，促进科学合作与发现，以实现在健康地球上的健康生活。通过定制化技术、人工智能和同行评审，我们的期刊为 1,800 多个学术领域的专家们提供一个开放获取平台，用于发布高质量、高影响力的学术研究。通过与商业领域、政策制定者和教育机构的深入合作，我们正在引领面向开放科学的转变。

没有血小板如何在几秒内凝血等5篇不容错过的 Frontiers 论文 | 3 月篇

最新发现填补了水生恐龙进化史的空白

大约 6600 万 – 2.52 亿年前，水生恐龙的众多种类（也被称为 plesiosaurs 蛇颈龙类）生活在世界各地的各生态位中。一个发生在约 1.75 – 1.71 亿年前的事件影响了 plesiosaurs 蛇颈龙类的所有主要谱系，结果导致一些谱系灭绝，而另一些则多样化。由于蛇颈龙化石很罕见，所以人们对这一转变一直都知之甚少。现在，德国和波兰的一支联合研究团队在 Frontiers in Earth Science（IF：2.9 | CiteScore：3.2）上发表并描述了在德国巴伐利亚北部发现的两具保存极好的蛇颈龙化石，它们代表了一种新的蛇颈龙亚目，即弗兰肯蛇颈龙(Franconiasaurus brevispinus)。该物种的代表生活在早中侏罗世转变的开始。研究人员写道，这个新分类单元既显示了蛇颈龙的早期特征，也显示了后来时期观察到的特征，填补了早期和晚期分类单元进化之间的空白。

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啤酒副产品实现电子垃圾中金属的回收

随着全球电子产品使用量的激增，电子垃圾的有效回收处理已成为亟待解决的重大环境问题。电子垃圾包含多种不同类型的金属，金属混合物的有效分离对传统回收工艺提出了巨大挑战。发表于 Frontiers in Bioengineering and Biotechnology（IF：5.2 | CiteScore：5.6）的一篇论文提出利用啤酒酵母废料（啤酒酿造产生的副产品，也是食品 Marmite 酱料的原料）回收电子垃圾中金属的新颖方法。该研究表明，经过处理的啤酒酵母废料能够从混合金属溶液中选择性吸附铝、锌、铜等目标金属离子。实验测试表明，这种方法对多金属废物流 (polymetallic waste stream) 的处理效率显著，回收率方面，铜离子回收率超过 50%，锌离子回收率则高达 90%。值得一提的是，经过处理的啤酒酵母废料可以多次重复使用，进一步提高了该方法的经济性和环境友好性。这项研究成果为电子垃圾金属的回收利用提供了新思路，有望在未来电子产品生命周期管理中发挥重要作用。

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养狗往往不只会带给新主人惊喜

养狗给许多人带来了快乐和目标感。尽管如此，每年英国的救助组织都会救助并照顾超 13 万只狗。狗被送去救助的部分原因可能是养狗前的期望与实际在狗到家后的现实不符。最近，英国的研究人员在 Frontiers in Veterinary Science（IF：3.2 | CiteScore：3.8）上撰文，调查了英国养狗者在养狗后遇到的意外情况。

虽然养狗往往像狗主人心心恋恋而满心期待，但在期望和现实之间还是存在很大的差异的。其中包括高于预期的兽医费用（52%）、购买或重新安置的费用（33%）以及所需的耐心（25%）。研究人员表示，他们的发现可以帮助新主人在养狗之前管理期望，并降低对狗和主人双方产生负面影响的可能性。

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虚拟游戏化任务可以帮助中风者重新控制上肢

对于中风患者来说，身体一侧瘫痪是常见现象。通过特定的中风后干预，如运动功能和移动性治疗，康复是可行的，但需要不断刺激受影响的身体部位。现在，意大利的研究人员在 Frontiers in Neurology（IF：3.4 | CiteScore：4.8）期刊中测试了虚拟环境下的游戏化任务对刺激和维持上肢运动功能的效果。这些任务提供单侧和双侧模式。难度可以根据患者的需要进行配置。为期两周的试验包括六次疗程，研究人员在最后观察到所有参与者在上肢运动表现方面都取得了积极的结果，包括肩关节活动性、姿势和平衡的改善。然而，作者指出，他们的结果是基于初步研究，他们的发现还不能推广。

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科学发现卡罗来纳天蛾幼虫如何在几秒内凝血

卡罗来纳天蛾幼虫的血液，称为血淋巴，与人类血液不同，它没有红细胞、血红蛋白和血小板。然而，它也能快速凝固，防止幼虫失血。这一现象一直困扰着科学家们，直到最近才被揭开谜底，这项研究成果发表在 Frontiers in Soft Matter（新晋期刊）上。研究表明，血淋巴凝固分为两步：1. 血淋巴变得粘稠，类似于鼻涕。这种变化是由一种叫做凝血因子的蛋白质引起的。凝血因子在血淋巴中存在，但只有在受到外界刺激时才会被激活。2. 变形虫样的血细胞聚集在一起，形成密封伤口的外壳。这些血细胞具有趋化性，可以感知到伤口处的化学信号并聚集到那里。这项研究揭示了昆虫血液凝固的机制，为人类医学研究提供新的思路。例如，科学家们可以研究如何利用凝血因子或血细胞来开发新的止血药物或治疗方法。

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有众多优质的文章持续发表在 Frontiers 的期刊内，而你可能由于种种原因错过了这些精彩内容。从现在起，Frontiers 将定期从全球最优秀的研究成果中撷取一些你可能错过了的精彩论文，以上为该系列的 3 月篇。

你不容错过的 Frontiers 论文 | 5 月篇

科学家发现世界上最深的水下天坑

蓝洞是指深入海底的水下天坑。它们是海洋生物的热点区域，为包括海绵、海龟和鲨鱼在内的各种生物提供了栖息地，并具有独特的海水化学特征。位于墨西哥的塔姆亚蓝洞（TJBH）曾被认为是世界第二深的蓝洞。近期，墨西哥的研究人员在 Frontiers in Marine Science（IF：3.7 | CiteScore：5.2）上发表论文指出，TJBH 的实际深度达到 420 米，而非先前测量的 274 米，且尚未探底。

之前的测量受到仪器限制而受阻。新方法揭示了 TJBH 的深度超过了此前记录的 301 米深的三沙永乐蓝洞。除了打破世界纪录，研究人员还发现 TJBH 可能是一个互联水下洞穴系统的一部分。为了确认这一点以及蓝洞的最终深度，作者表示需要进行更多研究。

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The blue hole Izvor Cetine, Dalmatia. 图片来源：Shutterstock

我们在几岁时能够识别基本情绪？

我们用语言表达自己。然而，面部表情可能更能说明我们的感受。观察面部表情还有助于我们对他人的行为做出适当的反应并收集信息。这种能力对儿童的情绪发展和社会交往也至关重要。

在 Frontiers in Psychology（IF：3.8 | CiteScore：4.5）期刊上一篇最新文章中，中国研究人员调查了儿童何时学会识别各种基本情绪——快乐、厌恶、愤怒、恐惧、悲伤和惊讶。

他们发现，年龄在儿童识别面部表情的能力中起着重要作用。大约在 8 岁时，儿童可靠区分基本情绪的能力稳定下来，并在此后得到改善。他们还发现，女孩在识别情绪方面的表现优于男孩。有趣的是，男孩和女孩在识别情绪的学习速度上有所不同：男孩在识别厌恶、恐惧和愤怒方面的学习曲线更陡峭。随着年龄增长，女孩在识别惊讶、悲伤和快乐方面的进步比男孩快。

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食用特殊蘑菇或能解决维生素 D 缺乏症

维生素 D 对于骨骼健康、免疫功能和脑细胞活动至关重要。由于含有丰富维生素 D 的食物并不多，因此晒太阳被广泛认为是预防缺乏症的最简单方法。然而，世界人口中仍有很大一部分人缺乏维生素 D，在某些地区这一比例高达 72%。对于那些不能轻易外出、在户外待足够长时间或无法通过特定食物摄入足够“阳光维生素”的人来说，澳大利亚科学家在 Frontiers in Nutrition（IF：5.0 | CiteScore：3.5）期刊上提出了一种替代方法：多吃蘑菇。

通过将蘑菇（或其他完整的食物）暴露在紫外线灯脉冲下，可以显著提高其维生素 D 含量。例如，澳大利亚的紫外线照射白蘑菇，只需 75 克就能提供超过 100% 的每日维生素 D 需求量。其他经紫外线处理的蘑菇，也比油性鱼类和鸡蛋（这两种都是维生素 D 的主要来源）更能提供维生素 D。

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睡眠不足可通过脑部生命体征检测

全球有 62% 的成年人报告睡眠质量不佳。睡眠不足会导致情境性认知障碍，这种情况在健康个体中会对信息处理产生负面影响。加拿大研究人员最近开展了一项研究，探究通过监测脑部生命体征是否可以检测由睡眠不足引起的情境性认知障碍。在实验中，30 名健康成年人被扫描了便携式脑电图 (EEG)，该测试测量大脑电活动，分别在一晚正常睡眠和一晚完全睡眠不足之前和之后进行。

在 Frontiers in Human Neuroscience（IF：2.9 | CiteScore：4.4）期刊上，研究人员发现，脑部生命体征显示了睡眠不足的影响。在缺乏睡眠的一组中，早晨与前一晚相比，基本注意力明显下降。研究人员还强调，便携式 EEG 可以在实验室外部的关键情况下使用，例如在飞行员中检测睡眠不足。

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机器学习突破：解决女性心脏病漏诊问题

长期以来，医学界一直存在男性偏见。在心血管疾病的诊断方面，女性更容易被漏诊，或是在症状更加明显时才被确诊。弗雷明汉风险评分（Framingham Risk Score）是一种用于估算个体在未来 10 年内患心血管疾病可能性的常用评分系统。研究显示，在某些心脏疾病的诊断中，女性被漏诊的概率是男性的两倍，这凸显了制定针对女性的心脏病风险标准的迫切性。如今，科学家们利用机器学习开发了新的改进模型，这些模型尤其能够提升女性的风险预测能力。美国和荷兰的研究人员利用一个大型数据集，建立了比弗雷明汉风险评分更为准确的心血管风险模型，并对女性相对于男性的漏诊情况进行了量化分析。研究结果发表在 Frontiers in Physiology（IF：4.0 | CiteScore：6.1）期刊上。

“我们发现，性别中立的标准无法充分诊断女性。如果使用性别特定的标准，这种漏诊情况将会减轻，”斯坦福大学活体物质实验室的研究员 Skyler St. Pierre 表示。“我们还发现，能够改善男性和女性心血管疾病检测的最佳检查是心电图（EKG）。”这种基于机器学习的新模型以及强调性别特异性的诊断标准，无疑将为女性心脏健康带来重大突破和保障。

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Frontiers 是全球第六大学术出版社，文章被引用次数位列全球第三。Frontiers 总部位于瑞士，是全球领先的开放获取（Open Access）出版商，致力于使科学在全球范围内更加开放，其发布的研究文章已被浏览超过 24 亿次。欲了解更多详情，欢迎访问 Frontiers 官方网站：www.frontiersin.org.

你不容错过的 Frontiers 论文 | 4 月篇

空气污染可能不只是让呼吸变得困难

神经系统疾病种类繁多，既包括阿尔茨海默病和帕金森病等疾病，也涵盖焦虑症、抑郁症和神经组织炎症。众所周知，空气污染会对呼吸系统和心脏健康产生负面影响，然而，人们现越来越担心它或许会增加神经系统疾病患病的几率。来自加拿大的科学家团队在最近发表于 Frontiers in Neuroscience（IF：4.3 | CiteScore：6.8）上的一篇综述文章中，探讨了空气污染与神经系统疾病之间复杂的关系。

研究人员写道，气体、化学物质和颗粒物对神经系统的影响表现为氧化应激、炎症和神经毒性效应的复杂相互作用。例如，氧化应激会导致 DNA 损伤的分子和抗氧化剂之间失去平衡，可以触发免疫反应并破坏细胞结构。它在阿尔茨海默病等疾病的发展中起着关键作用。

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车祸中的女性更易进入休克状态

尽管汽车驾驶安全性比起过去有所改进，但车祸仍是日常生活中的常客。仅在 2023 年，美国就发生了超过五百万起车祸，其中约有 35,000 起导致驾驶员死亡。而且，汽车安全设备最初是针对男性体型设计的。这意味着在发生车祸时，坐在前排的女性更有可能遭受严重或致命的伤害，也更有可能被困在撞毁的车辆中。

一篇发表在 Frontiers in Public Health（IF：5.2 | CiteScore：3.8）的研究出于对汽车设计不平等和由此导致伤害的兴趣，其研究小组利用车祸受害者的创伤伤害数据评估男性和女性的典型伤害模式差异。研究人员现已调查了男性和女性在车祸中受伤的差异，发现女性驾驶员在车祸后更有可能出现升高的休克指数——这是进入休克危险的一个指标。这些研究结果可能会为车祸受害者性别如何改变急救反应和临床处理方针提供新的见解。

“我们发现，男性和女性在车辆碰撞中的伤害模式和伤害严重程度存在差异。我们还发现，无论伤害严重程度如何，女性到达创伤救治室时显示出休克迹象的比例比男性高得多。”该研究的第一作者、威斯康星医学院研究员 Susan Cronn 博士说道。“这些性别差异在休克指数上的新发现意味着我们需要进一步研究其发生原因和机制。”

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40 年的研究表明，超过 90% 的极地海鸟体内含有微塑料

尽管人们普遍认为北极和南极是原始的，但微塑料（MPs）早已侵入这些偏远地区。随着人类活动的增加和气候变化的不断担忧，意大利研究人员最近对过去 40 年来报告极地地区海鸟摄入微小塑料颗粒的研究进行了回顾。监测这一点对于减轻微塑料对海洋生物的影响至关重要。研究结果发表在 Frontiers in Marine Science（IF：3.7 | CiteScore：5.2）期刊上。

他们写道，这些研究表明，在 100 多种极地鸟类中，至少有 13 种摄入了微塑料。在北极鸟类样本中，90% 的鸟类胃中、嗉囊内容物或粪便中至少有一个微塑料颗粒，在南极鸟类样本中，这一比例甚至更高，达到 97%。平均而言，北极的鸟类每只含有 7.5 个微塑料颗粒，而南极的海鸟每只含有 1.1 个微塑料颗粒。

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科学家绘制地图显示美国哪些地区空气质量恶劣天数可能增加最多

空气污染不仅影响我们的健康，还影响我们的生活质量。在当前的气候危机中，由于更多的野火烟雾，地面臭氧和细颗粒物 (PM 2.5) 的含量上升，例如灰尘、泥土或煤烟，预计空气质量将进一步恶化。来自美国的研究人员在 Frontiers in Earth Science（IF：2.9 | CiteScore：3.2）上发表的一项新研究中，提出了一种新的建模框架来计算气候调整后的空气质量风险评估值。该框架结合了统计模型、机器学习和气候-化学模型，显示了美国大陆（CONUS）目前及未来 30 年地面臭氧和细颗粒物导致的恶劣空气质量天数的估计。

目前，在美国大陆 1.4 亿个住所中，有 63.5% 每年至少会经历一天空气质量较差的情况，而这一数字预计到本世纪中叶将增长到 72.1%。该模型显示，无论是现在还是未来 30 年，西部各州可能会经历最多的空气质量糟糕日子，其中南加利福尼亚州的估计值最高。

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入侵植物或在短短 20 年里导致加拉帕戈斯岛上的本地树种灭绝

岛屿上的入侵物种往往会扰乱和威胁当地的动植物群。例如，入侵物种的到来可能导致森林碎片化，并最终使本地物种丧失。厄瓜多尔的一个研究团队在 Frontiers in Forests and Global Change（IF：3.2｜CiteScore：4.7）上撰文，调查了入侵物种对 Scalesia pedunculata 的影响。Scalesia pedunculata 是一种纤细的树木，曾经是加拉帕戈斯群岛独特 Scalesia 森林的主要栖息地形成树种。

在圣克鲁斯岛进行的为期 10 年的野外试验中，他们发现，在清除入侵植物的地块中，所有本地物种的覆盖率显著增加，从 54% 增加到 86%。而在没有采取控制措施的地块中，本地植物的比例从 48% 大幅下降到 17%。研究人员写道，这凸显了入侵物种对当地物种的毁灭性影响。他们警告说，如果不控制外来入侵植物物种，短短 20 年内 Scalesia 森林可能就会消失。

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有众多优质的文章持续发表在 Frontiers 的期刊内，而你可能由于种种原因错过了这些精彩内容。从现在起，Frontiers 将定期从全球最优秀的研究成果中撷取一些你可能错过了的精彩论文，以上为该系列的 4 月篇。

Frontiers 正式宣布成为 STM 的成员

Frontiers 正式宣布成为国际科学、技术和医学出版商协会（International Association of Scientific, Technical, and Medical Publishers 简称 STM）的成员。

多年来，Frontiers 一直参与 STM 的各种倡议，并在去年更积极地担任研究诚信工作组的成员。Frontiers 与许多其他出版商合作，为工作组开发新的论文造假检测工具作出贡献。成为正式会员是 Frontiers 与 STM 持续合作的重要一步。它将使 Frontiers 能够在协会的工作做出更深入的贡献，包括努力识别可能的伪造或操纵研究以及学术出版政策。

Frontiers 公共事务负责人 Stephan Kuster 将成为 Frontiers 在 STM 的主要代表，他说：“成为 STM 会员是与其已经进行的工作的自然延伸，我们期待在支持学术出版政策发展的各种项目中能更多参与。”

Frontiers 总编 Fred Fenter 表示：“现在是学术出版发展的重要时刻，我们期待将 Frontiers 作为一个开放科学平台的经验、技术和观点贡献给 STM 的众多倡议当中去。”

高影响力媒体在2023上半年对于 Frontiers 的报道回顾

Frontiers 出版社与全球学界和合作伙伴一直积极合作，致力于推动开放科学的发展。这些合作得到了广泛的认可和关注，并受到中国众多高影响力媒体的报道。我们深知开放科学的重要性，相信通过共享知识和开放合作，我们可以实现科学研究的更大突破和进步。以下为近半年相关媒体对于 Frontiers 的报道整理：

Frontiers Forum 及 Planet Prize

4 月 27-29 日，Frontiers Forum 在瑞士成功举办。本次大会针对气候危机、改善全球健康和福祉以及保护生物多样性等重要议题展开了深入探讨，并由潘基文、珍·古道尔、尤瓦尔·诺亚·赫拉利等各界领袖发表主题演讲。在此次大会举办期间，Frontiers 公布了首届“前沿地球奖”的获奖者名单，中国浙江大学的谷保静教授与其他三位科学家共同获得此次大奖。以下是部分媒体对此次奖项的报道：

欢迎点击链接，查看新华网报道、新华社国际版报道、人民网国际版报道。

2023 年度上海市免疫学会感染免疫高峰论坛暨 Frontiers in Immunology 期刊发展论坛

4 月 20 日，由上海市免疫学会感染免疫专业委员会主办、Frontiers 中国区协办的“2023 年度感染免疫高峰论坛暨 Frontiers in Immunology 期刊发展论坛”在上海市科学会堂卢浮厅成功举办。以下是部分媒体对此次论坛的报道：

欢迎点击链接，查看论坛报道。

联动媒体：上海科协、网易新闻、梅斯医学、界面新闻、第一财经、凤凰网

Frontiers 与世界经济论坛联合发布《2023十大新兴技术》报告

2023 年 6 月 27 日，开放获取出版社 Frontiers 与世界经济论坛在第十四届新领军者年会上联合发布了《2023十大新兴技术报告》。该报告罗列了十项将在未来三到五年内对社会产生重大积极影响的新兴技术。这些科学技术通过了一个国际专家指导小组基于创新性、应用性、深度和影响力等标准的评估，从近 100 项技术中脱颖而出。作为今年世界经济论坛的知识合作伙伴，Frontiers 从其合作广泛的学术界发掘对应领域的专家，并邀请他们对这些技术进行了进一步分析。以下是部分媒体对此次报告发布的报道：

欢迎点击链接，查看财新报道、新华社国际版报道、经济参考报。

Frontiers 出席第六届世界科技期刊论坛

2023 年 6 月 19 日至 20 日，中国科学技术协会、中国科学院、中国工程院、陕西省人民政府于西安联合举办了第六届世界科技期刊论坛，本次论坛主题为“共建开放创新生态”。Frontiers 公共事务总裁 Stephan Kuster 及 Frontiers 科研诚信总监 Elena Vicario Orri 博士分别在论坛上发表主题演讲。其中 Elena Vicario Orri 博士针对由 Frontiers 自主研发的人工智能审评助手 AIRA 展开介绍。以下是新华社对此次论坛的报道：

欢迎点击链接，查看新闻报道。

中瑞科研诚信研讨会圆满落幕

Frontiers 与中国科学院文献情报中心、瑞士大使馆、瑞士联邦政府科技文化中心于 2023 年 5 月 10 日共同举办的中瑞科研诚信研讨会已圆满落幕。来自中国与瑞士两国的专家分享交流了如何确保科学研究的高质量发展。

以下是财新网后续针对科研诚信报道时对于此次研讨会的引用：

欢迎点击链接，查看财新对此新闻的报道。

Frontiers 专场“期刊分区表开放日”活动在京举办

2023 年 9 月 6 日，中国科学院文献情报中心（以下简称“文献情报中心”） “期刊分区表开放日”系列之 Frontiers 出版社专场活动在北京举办。中国科学院文献情报中心科学计量与评价中心主任杨立英携团队、来自 Frontiers 中国办公室的 20 位代表共同出席了该活动。

双方代表均在开幕致辞中强调提高科研诚信是科研生态中所有利益相关方的责任。杨立英主任回顾了文献情报中心与 Frontiers 就科研诚信工作展开的一系列交流与合作，并高度肯定了 Frontiers 作为出版方对推进科研诚信工作做出的持续投入和技术创新（近期活动可见→白皮书发布 | 中瑞科研诚信研讨会回顾）。

中国科学院文献情报中心科学计量与评价中心杨立英主任Frontiers 中国区总经理王丹青表示：“学术出版诚信是科学研究的重要基石，在过去几年，Frontiers 持续与中国科学院文献情报中心合作，共同为维护科研诚信、打击学术不端做出努力，未来双方也将继续携手，努力为中国的科研群体提供更好的服务”。

在知识分享环节，文献情报中心分区表团队专家童嗣超博士向大家介绍了期刊分区表评价理念和方法，着重阐释了分区表升级版基于论文主题体系和超越指数的优势；并对预警期刊机制和实践、AMEND 论文预警系统建设进行了深入浅出的讲解。

文献情报中心分区表团队专家童嗣超博士在活动讨论环节，与会者交流探讨了科研评价及科研诚信等话题，并由文献情报中心专家陈福佑老师对大家存在疑惑的地方进行梳理和解答。双方并就如何针对全球 OA 期刊发展的特点进一步优化期刊评价工作进行了充分而深入的探讨。

文献情报中心专家陈福佑老师在会议开始前，与会者还共同参观了文献情报中心的全球科技论文知识图谱可视化展厅，该展厅利用现代可视化技术，将全球科技论文的主题体系应用于学科发展脉络、科研机构研究布局等，为参观者呈现出直观认识的科研画像。

这是中国科学院文献情报中心首次举办“期刊分区表开放日”出版社专场活动。与会双方都表示“开放日”活动形式新颖、内容详实，对促进科研评价方和期刊出版方的双向了解和合作起到了积极的作用。

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Frontiers 是全球第六大出版社，文章被引用次数位列全球第三。Frontiers 总部位于瑞士，是全球领先的开放获取（Open Access）出版商，致力于使科学在全球范围内更加开放，其发布的研究文章已被浏览超过 24 亿次。欲了解更多详情，欢迎访问 Frontiers 官方网站：www.frontiersin.org.

白皮书发布 | 中瑞科研诚信研讨会回顾

科研诚信是科学研究可信和可靠的基石，涵盖了防止剽窃和捏造研究结果、提高透明度和严谨性等关键问题。然而，人工智能的快速发展给科研诚信带来了新的威胁与机遇。一方面，人工智能使得学术不当行为更加难以被发现，另一方面，它也提供了更多的检测手段。为了解决这些新的挑战，瑞中两国都致力于开发和使用不同的检测工具来应对学术不端行为，以保障科研成果的可信度。

在此背景下，瑞士联邦政府科技文化中心、Frontiers 和中国科学院文献情报中心于5月10日在瑞士驻华大使馆共同举办了中瑞科研诚信研讨会。来自瑞中两国的多位机构代表分享交流了关于科研诚信的最佳实践案例与学术洞察，并共同展望了未来双方在科研诚信方面的合作。

本次中瑞科研诚信研讨会也促成瑞士联邦政府科技文化中心发布《中瑞科研诚信白皮书》，旨在与大家分享两国科研诚信的现状与最新发展，并探讨相关领域国际合作的可能性。

白皮书内容要点

01. 深入探究科研诚信：多角度解读

国家机构 – 为科研诚信制定标准和法规瑞中两国的相关国家机构都强调将学术不端案件透明化。例如通过制定关于学术不端行为的标准，尽量缩短学术不端案件的调查时间，以及提高关于学术不端行为的调查频率并定期公布调查结果。

图书馆 – 以文献计量学审查可信文献资源

瑞士和中国机构图书馆都使用文献计量学和科学计量学，即使用统计和大数据来处理与出版相关的数据，保障研究的可靠性。通过这些方法，还能观测到该领域的总体趋势：例如哪些机构和研究领域有更多的不端案例，哪种类型的不端行为最常见。

学术期刊 – 以技术检测学术不端行为

期刊有助于维护研究诚信标准，并确保已发表的研究报告透明且准确。期刊出版商越来越多地使用技术手段来辅助检测学术不端行为。例如由Frontiers开发的人工智能审查助理（AIRA）不仅使用人工智能来检测人眼难以识别的图像复制问题，还能发现同行评审操纵痕迹。虽然科技可以大幅提高检测学术欺诈的效率，但人工判断仍然至关重要。相关技术应该与以人为本的方法结合使用，以确保判断的准确性与完整性。

大学和研究机构 – 向新一代研究人员传授科研诚信的价值

大学和研究机构在促进研究诚信和培养下一代研究人员方面发挥着至关重要的作用。瑞士和中国的许多大学都编写了关于学术不端行为和道德问题规范的教材，涵盖从现代科学的伦理问题到举报不当行为的具体规定。可以说，教育和培训是机构内部、机构之间形成对科研诚信共同和标准化认知强有力的工具。

02. 人工智能时代的科研诚信：机遇与风险

人工智能注定将改变当前的研究生态，其发展也凸显了对研究生态监管的必要性。然而，目前人工智能辅助研究和人工智能造假之间的界限并不清晰。例如，ChatGPT 可以生成虚构的文本，但也可以润色研究人员撰写的现有文本；同样，生命科学领域的研究人员经常使用数据创建方法辅助研究，并改进研究中的统计推断。

目前情况下，类似 ChatGPT 的生成性人工智能还没有对科学研究实践造成实质性的损害，而更多被视为一种积极的辅助工具。即便如此，未来如果越来越多的研究人员使用人工智能生成名义上的实验结果和图像，这一举措或还是将威胁到公众对科学的信任。因此，为了确保科研诚信，人工智能在研究中的使用以及相关法规的制定将是至关重要的一步。

03. 国际合作：推动科研诚信进程的关键

瑞中两国在科研诚信问题上表现出了极大的合作意愿，期望建立合作平台以促进最佳实践交流，以此推动科研诚信进程。随着科研诚信的概念不断发展，我们对以人为本的理解也在不断变化，保持多国间的经验交流是非常重要的。人们也希望在处理科研不端行为方面建立更多的跨部门和跨国界合作。例如最近出版伦理委员会（COPE）和国际科学、技术和医学出版商协会（STM）出版了一份联合报告，为学术不端证据收集提供了详细的指导，旨在帮助编辑和出版商应对常见的造假案件。该报告是出版商、编辑和研究人员之间跨学科合作的结果，也证明了在解决科研诚信问题方面跨界合作的巨大潜力。

想要了解更多相关内容，

欢迎阅读完整版《中瑞科研诚信白皮书》：

相关机构

特别感谢

瑞士驻华大使馆

研讨会所有演讲嘉宾

Alberto Lazari 起草本白皮书

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Frontiers 参加第四届“数据驱动知识发现”研讨会，携手中科院文献情报中心共同促进学术科研诚信国际交流

2023 年 12 月 14 日至 2023 年 12 月 15 日，中国科学院文献情报中心期刊分区表、北京师范大学复杂系统国际科学中心，Journal of Data and Information Science (JDIS) 编辑部，及中国科学院文献情报中心科研诚信研究中心，共同举办了第四届 “数据驱动知识发现” 研讨会。本次研讨会迎来了多个国家和地区的专家学者以及知名机构代表，以 “促进科研诚信：形势、数据、工具和实践” 为主题，探讨全球范围内科研诚信建设的最新进展。

Julie Mo Svalastog 博士作为 Frontiers 科研诚信团队负责人，代表 Frontiers 参与了本次研讨会并发言。Svalastog 博士就 Frontiers 在科研诚信方面结合科技以及专家团队的力量，实现规模化的高质量稿件审阅以及人工智能在科研诚信中的运用进行了分享。她提到: “Frontiers 拥有一套科学、健全的论文处理程序。该程序通过科技创新和持续优化迎接新形势下同时确保文章质量和处理效率方面的新挑战。”

Svalastog 博士与她的团队不断探索开发新的论文审查手段以及人工智能工具。目前，Frontiers 研究诚信团队在全球拥有 70 多位成员，他们和 Frontiers 的 400 多位同行评审专家一起致力于确保科研文章具有高质量的研究以及道德标准。在 Frontiers，人工智能评审助手 AIRA 与 Frontiers 专业的科研诚信团队二者相辅相成以确保质量、效率和速度同时得到保障。

此外，在本次论坛活动期间，Frontiers 与其他同业机构一起与中国科学院文献情报中心签署了一项合作备忘录，共同为科研诚信工作的全球化发展出力。通过该备忘录的签署，Frontiers 也将持续支持中国科学院文献情报中心在科研学术以及科研诚信方面的相关工作，探索并且持续引领科研诚信领域的专业化发展进程。

如无特别标注，本文图片由会议主办方提供

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Frontiers 是全球第六大出版社，文章被引用次数位列全球第三。Frontiers 总部位于瑞士，是全球领先的开放获取（Open Access）出版社，致力于使科学在全球范围内更加开放，其发布的研究文章已被浏览超过 24 亿次。欲了解更多详情，欢迎访问 Frontiers 官方网站：www.frontiersin.org.