利福昔明预防性治疗引发“终极抗生素”达托霉素耐药性

研究人员展示了利福昔明—— 一种预防肝性脑病的抗生素，在耐万古毒素粪肠球菌（VREfm）中产生对达托霉素的交叉耐药性。在利福昔明暴露后，细菌RNA聚合酶内产生的氨基酸变化引起先前未表征的操纵子（prdRAB）上调，致使细胞膜重塑，并通过减少抗生素的结合从而对达托霉素产生交叉耐药性。

具有这些突变的VREfm在全球传播，使其成为耐药性的主要机制。此前，利福昔明被认为在产生抗生素耐药性方面为“低风险”。

研究表明，这种假设是有缺陷的，利福昔明的广泛使用——特别是在肝硬化患者中，可能会影响达托霉素的临床使用，而达托霉素是目前治疗多药耐药病原体的最后手段。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-08095-4

用于量子处理器的高精度错误解码机器学习

研究人员开发了一个基于变压器的循环神经网络，可以学习解码表面码这一量子纠错代码。对于距离-3和距离-5的表面码，该解码器在来自谷歌Sycamore量子处理器的真实数据上优于其他先进的解码器。

在距离升至11的情况下，解码器利用软读数和泄露信息，在具有串扰和泄露等真实噪声的模拟数据上保持其优势。

在近似合成数据上训练后，解码器通过在有限的实验样本上训练以适应更复杂且未知的潜在误差分布。

该研究展示了机器学习通过直接从数据中学习超越人类设计算法的能力，突出了机器学习作为量子计算机解码有力竞争者的能力。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-08148-8

2019—2020年澳大利亚特大火灾对生物多样性的影响

2019—2020年澳大利亚发生的前所未有的大火烧毁了1000多万公顷土地。研究人员发现，对植物和动物的最大影响发生在过去经常或最近发生火灾的地区，以及被广泛烧毁的地区。此外，被严重烧毁地区、保护区外或极端干旱地区也受到了很大的影响。影响包括火灾后生物多样性的下降和增加，其中，热带雨林和哺乳动物的反应最大。

研究结果表明，物种相互作用、扩散和就地生存的程度是影响火灾反应的机制。在这些生态系统中形成野火抵御能力取决于减少火灾的复发，包括能够在频繁燃烧的地区迅速扑灭野火。保护潮湿的生态系统、扩大保护区和缓解局部干旱也可能有所助益。虽然这些对策可以帮助减轻影响，但扭转人为气候变化仍然是迫切的大规模解决方案。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-08174-6

青铜时代高加索地区牧民的兴起和转化

研究人员展示了来自38个考古遗址的131个个体的新的全基因组数据，时间横跨6000年。研究发现，中石器时代高加索山脉北部和南部人口之间存在强烈的遗传分化，北部具有东部狩猎采集者血统，而南部则具有明显的高加索狩猎采集者血统，并日渐与东部安纳托利亚农民血统混合。

在随后的新石器时代，研究人员观察到典型的西欧亚草原血统祖先的形成，他们在迈科普文化复合体技术发展的促进下，加强了山区和草原地区之间的互动。相比之下，青铜时代早期和中期的游牧活动和领土扩张高峰期具有长期的遗传稳定性。青铜时代晚期是有多个不同来源基因流动的时期，这与草原文化的衰落相吻合，随后草原血统在高地群体中发生了转化和融合。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-08113-5

（李言编译）