年轻人为什么越来越容易得癌症

整理 | 周舒义、平生

笑声里的基本节拍，可能1500万年没变哈兰德一进球，整座卑尔根就在地震仪上跳一下量子力学可能不需要虚数年轻人为什么越来越多发癌症？他们老得比上辈人更快心电图里藏着猝死暗号，AI先看出来了中国超算重回世界第一

笑声里的基本节拍，可能1500万年没变

笑，是人类与其近亲灵长类共有的一种“保守”发声行为。挠一挠黑猩猩、大猩猩，或是一个蹒跚学步的孩子，你往往会听到惊人相似的回应——一串节奏规整的咯咯笑声。

6 月 25 日发表于《通讯·生物学》（Communications Biology）的一项研究指出，当类人猿与人类发笑时，声音会遵循一致的节奏模式。研究人员对 6 个月至 7 岁的类人猿幼崽和人类儿童进行挠痒，发现它们在连续的笑声之间会留出大致均等的间隔。

论文作者认为，这种规律性的节奏说明灵长类对发声的运动控制可能相当精细，而这种能力或许遗传自一个生活在约 1500 万年前的共同祖先。

“这与近来不断涌现的一系列数据相吻合，它们都表明，我们最近的现存近亲——灵长类、尤其是类人猿，对自身发声系统的掌控比此前认为的要强得多。”瑞士苏黎世大学研究灵长类交流的西蒙·汤森德（Simon Townsend，未参与该研究）评价道。

论文共同作者、英国华威大学（考文垂）灵长类学家基娅拉·德格雷戈里奥 (Chiara De Gregorio) 与同事，把类人猿幼崽与人类儿童的笑声录音进行了比对。参与比对的类人猿包括 4 只红毛猩猩 (Pongo pygmaeus)、2 只大猩猩 (Gorilla gorilla)、3 只倭黑猩猩 (Pan paniscus) 和 4 只黑猩猩 (Pan troglodytes)，人类一方则是 4 名在家中与母亲玩耍的儿童。

这项分析共聚焦于 140 段笑声序列，其中倭黑猩猩 42 段、黑猩猩 35 段、大猩猩 34 段、红毛猩猩 16 段，人类儿童 13 段。

德格雷戈里奥团队测量了相邻几次笑声爆发之间的时长，结果发现：无论人类还是类人猿，在被挠痒时都会维持一种稳定的节奏。

不过，社交玩耍时发出的笑声则要“杂乱”得多。“玩闹时的笑声有点乱，因为想想看，两只动物或两个孩子在一起玩，会发生很多事，”德格雷戈里奥解释道，“它们可能打滚，也可能扭作一团。”身体的剧烈活动会影响呼吸节律，从而让笑声很难保持一致的节奏。

研究者还发现，人类的笑声节奏比类人猿更快。而且与这些动物不同，人类还能根据社交场合的不同改变自己的笑声。

“关键的区别在于，人类对笑这种发声的控制能力更强，”汤森德说。

德格雷戈里奥与同事推测，笑声变快这一变化，可能是在人科演化的漫长进程中逐步发生的。“从笑声较慢、节奏也不太规律的红毛猩猩，到节奏更快、更灵活的人类笑声，中间是一个渐进的演化过程，”她说。

相关论文：https://doi.org/10.1038%2Fs42003-026-10499-z

哈兰德一进球，整座卑尔根就在地震仪上跳一下

挪威与塞内加尔的世界杯小组赛是一场鏖战。当地时间 6 月 22 日深夜到 23 日凌晨，比赛在大洋彼岸的北美进行，可挪威西海岸的卑尔根几乎无人入睡——人们守在酒吧、客厅和广场的大屏幕前。挪威最终 3 比 2 取胜，三个进球点燃了全城欢呼。

而这一夜，一个意想不到的“观众”默默记录下了每一个进球时刻：一台精密地震仪。

这台仪器安装在卑尔根大学科学楼的地下室，灵敏到能分辨小至百万分之一毫米（约合一纳米）的地面振动。卑尔根大学地球科学系把比赛期间的地震记录图公布了出来：在原本平静的波形上，几道明显的尖峰拔地而起，时间恰好对应挪威的三个进球（图上横轴采用世界时 UTC，比挪威时间晚两小时）。

挪威队在对阵塞内加尔的比赛中进球期间测得的

“地震”信号。| 卑尔根大学

事实上，早在 6 月 17 日挪威对阵伊拉克的小组赛首战，同一台仪器就捕捉到若干轻微振动，其中哈兰德（Erling Haaland）破门的那一刻，信号格外清晰。

人群欢呼怎么会变成地面的振动？研究者给出了两种可能的来源。

一是成千上万人几乎在同一瞬间跳起、跺脚、挥舞，这种高度同步的动作把能量传给地面，激发出微弱的地震波；二是震耳欲聋的声浪本身——当一座城市同时爆发吼声，空气的压力波也能“耦合”进地表，被灵敏的仪器记录下来。

卑尔根大学的两位教授 Mathilde Sørensen 和 Lars Ottemöller表示，他们观测到的信号“可能由人群的同步运动产生，也可能来自声音”。换句话说，到底是“跳”出来的还是“吼”出来的，目前还难下定论。

安装在卑尔根大学（UiB）科学楼地下室的地震仪。| 卑尔根大学

过去人们熟悉的“球迷地震”，地震仪大多就架在球场看台底下，直接感受脚下传来的震动。但卑尔根这台仪器在市中心的地下室里，离任何球场都很远——更何况这场比赛根本不在挪威，而在北美。它记录下的，是整座城市在电视机前的集体反应：无数个客厅、酒吧和广场上的人，在同一秒为同一个进球欢呼庆祝。

科学仪器记录下的，是一座城市集体的情绪印记。

量子力学可能不需要虚数

2021 年的一项预言曾让人以为复数对量子力学不可或缺，实验也似乎证实了它；如今，一篇新论文给出了相反的答案。

翻开任何一本量子力学教科书，你都会撞见虚数单位i。一个从理论诞生之初就萦绕不去的疑问，却始终没有公认答案：虚数究竟是量子力学不可或缺的根基，还是仅仅是一种方便好用的计算工具？

就连这门理论的奠基者们也曾被这个问题困扰。薛定谔本人一度对波函数中冒出的虚数感到不安，许多创立者都觉得，一个完全用实数写就的量子力学“看起来更自然”。

近期，发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上的一项新研究，为这一争论提供了新的答案。由 Pedro Barrios Hita 等人组成的国际研究团队证明，只要对复合量子系统的基本假设进行合理的物理修正，仅使用实数构建的“实值量子力学（RQM）”完全可以给出与标准复数量子力学一模一样的实验预测。

要理解这项新工作，得先回到 2021 年。当年，Renou、Gisin、Acín、Navascués 等人在《自然》（Nature）发文并基于贝尔定域性实验指出，如果强行用实数替代复数，实值量子力学在处理特定的多体纠缠实验时，其预测结果将与真实的实验数据不符。随后的一些实验也证实了这一点，似乎一锤定音，给实数模型判了死刑。

但 Hita 团队的新论文指出，此前的“证伪”存在一个关键的前提漏洞：它们默认了复合系统的希尔伯特空间必须是各个子系统的张量积（Tensor Product）。在复数体系下，张量积完美适用；但在实数体系下，这种纯数学上的强行规定过于严苛。

他们用一个更具物理动机的假设取而代之：给定两个独立的子系统，仅作用于其中一个子系统的操作，绝不会对另一个子系统产生可测量的影响（即不同子系统的局域算符彼此对易）。

在此基础上，他们引入了一个二维“标记”（flag）来模拟复数的实部和虚部。为了解决实数张量积无法正确处理量子力学中“全局相位分配（如相位反冲）”的问题，他们放弃了传统的张量积空间，转而构建了一个“商空间（Quotient Space）”。如此构造出的实数量子力学与复数版本一一对应，能够重现包括多方贝尔实验在内的全部预言。这意味着，从实验证伪的角度来看，实值量子力学与复数量子力学是完全等价的。

论文也援引其他研究指出，2021 年的结果与其说否定了“用实数表述量子力学”的可能性，不如说是在标准量子力学与一种特定的“对照理论”（即实振幅量子理论）之间做实验裁决。

新研究的解释性图表 | Pedro Barrios Hita，HHU

那么，是否就该抛弃复数？恐怕未必。需要区分的是：“实数量子力学”作为一种受约束的物理理论，与“不用复数来书写量子力学”并非一回事。后者其实很简单——把复数 a+bi 看作有序实数对 (a, b)，复数乘法对应一条特定的实数运算规则，二者在代数上完全同构；能否用实数表述量子力学，从来都不是问题。

在实践中，e^(iθ) 为相位与振荡提供了自然而紧凑的描述，i 可以直观地视为一个90度的相位旋转操作符；一旦改写成实数对或 2×2 实矩阵，薛定谔方程将变成一组耦合的实微分方程，物理意义被模糊，计算也更繁琐。

近年来用实数替代复数的多种尝试，据多位受访学者反映，其表达式始终摆脱不了复数的痕迹。复数之所以统治量子力学，不是因为它是唯一解，而是因为它契合我们对旋转与周期的直觉，成为了人类理解量子世界的语言。

论文结尾说：复数对描述量子力学并非必需——但它们确实非常有用。

相关论文：https://dx.doi.org/10.1103/4k13-sdjh；本条参考了知乎答主“赵泠”的回答：https://www.zhihu.com/question/2053484744118104236/answer/2053968756200805895

年轻人为什么越来越多发癌症？他们老得比上辈人更快

癌症常被视为一种与衰老相伴的疾病——年纪越大，细胞累积的损伤越多，肿瘤形成的风险也越高。然而近年来，一个令人不安的趋势正在全球浮现：越来越多的癌症发生在年轻人身上。这背后的原因是什么？

美国华盛顿大学圣路易斯医学院（WashU Medicine）领衔的一项新研究提供了一条线索：与年长群体相比，年轻世代在生物学层面确实“老得更快”，而这种加速衰老与早发性癌症（一般指在 55 岁及以下确诊的癌症）风险的升高密切相关。相关论文于 6 月 22 日发表于《自然·医学》（Nature Medicine）。

研究核心在于区分两种年龄：一种是字面上的时序年龄；另一种是身体的生物学年龄。研究者发现，两者之间的差距越大，癌症风险越高。借助英国生物样本库（UK Biobank）中逾 15.4 万名年轻成人、以及美国All of Us研究计划中逾 1 万名参与者的数据，团队通过血液生化指标和蛋白质组等信息，从全身和单个器官两个层面估算了人的衰老程度。

结果呈现出清晰的代际差异。在英国队列中，1965 至 1974 年出生者的全身性衰老程度，比 1950 至 1954 年出生者高出约 0.23 个标准差；在美国队列中，1990 至 1999 年出生者更是比 1965 至 1969 年出生者高出约 0.92 个标准差。换句话说，在同一实际年龄下，越晚出生的人，身体往往相对越“老”。这种加速衰老对应着早发性实体瘤风险上升约 8%，特别是肺癌、消化道癌和子宫癌；当把参与者按系统性衰老程度分成三组时，衰老最快的一组，其早发实体瘤风险比衰老最慢的一组高出 15%。值得注意的是，即便排除了遗传性的癌症风险与加速衰老的遗传易感性，这一关联依然成立。

更进一步，不同器官的衰老指向了不同的癌症：免疫系统显得比实际年龄更“老”，与早发性肺癌相关；而脂肪组织的加速衰老，则与早发性结直肠癌相关。

“如果能在年轻人还健康时，就识别出风险最高的那一部分人，我们就能把预防和早筛资源集中在最可能获益的个体身上，”研究负责人、WashU Medicine 分子流行病学家 Yin Cao 表示。此前，她的团队曾分别研究肥胖、代谢紊乱、饮酒、久坐、饮食质量乃至剖宫产等单一因素对癌症的影响，却发现任何单一因素的贡献都很有限——这正是此次转向“多因素叠加”与生物学衰老视角的缘由。

这项研究也有需要谨慎看待的地方。首先，它揭示的是统计学上的关联，而非因果关系——加速衰老究竟是早发癌症的“推手”，还是与癌症共享了某些更深层的成因，仍有待厘清。其次，研究主要基于英国和美国的人群，结论能否推广到其他人群尚需验证。

研究团队的下一步，是揭示环境、生活方式与社会变迁如何在人体内留下持久的生物学印记，从而推动癌症防控从“被动应对”转向“主动预防”。

相关论文：http://dx.doi.org/10.1038/s41591-026-04448-w

心电图里藏着猝死暗号，AI先看出来了

心源性猝死每年夺走数十万人的生命，且常常突袭看似健康的人。近期《自然》的一项研究显示，一套深度学习模型能从最普通的心电图中，识别出被传统方法完全忽视的高危人群，并揭示出一个连心脏科医生都未曾注意到的波形特征。

心源性猝死多由心室的紊乱收缩（心律失常）引发，使心脏失去有效泵血的能力。植入式除颤器能侦测异常节律并施加电击以挽救生命，但哪些患者需要植入，目前主要依据“左心室射血分数”（LVEF）。这一指标缺陷明显：多数猝死者的 LVEF 并不偏低，而依此标准植入的除颤器，约三分之二从未真正派上用场。

研究人员训练了一种深度神经网络，数据来自瑞典逾 26 万份心电图，并经国家档案与死亡原因相匹配。为防止过拟合，部分数据直到论文初步接收前都不被触碰，专门用于检验模型。结果显示，模型标记出约 2% 的人为高危，其年猝死率高达 7%，超过按 LVEF 判定的高危人群（4.6%）；关键在于，其中 86% 此前从未被传统指标识别——模型找到的是一批全新的高危者。在美国与中国台湾的数据上验证后，模型跨大洲、跨设备厂商依然稳健；在中国台湾队列中，它能把由心律失常导致的心脏骤停从对照中区分出来，对非心律失常性骤停却与随机猜测无异——这说明它捕捉到的正是除颤器所针对的病理机制，而非临死前的泛泛征兆。

低危心跳（蓝）主波后为锐利的负向下降，高危心跳（红）则代之以“拖沓”的下行 | Nature

更引人注目的是，这项研究超越了单纯的预测。以往医学领域的深度学习多是“黑箱”：预测准确，却说不清缘由。团队为预测模型配上一个能合成逼真心电波形的生成模型，沿着“风险升高”的方向逐步改变波形，从而锁定真正驱动风险的特征。这些形变不仅重现了医生早已熟知的异常（如电轴左偏），还暴露出一个从未被描述的新特征：在心电图名为 aVL 的导联（即从某一特定角度记录心脏电活动的“视图”）上，低危者通常呈现一段锐利的向下波，高危者则代之以一段“拖沓”的下行。研究者进一步证实，对这一“拖沓”程度的量化，能在瑞典和美国两大队列中预测猝死。

当然，研究仍有局限：观察性数据难以直接证明临床上的因果获益，死亡证明对“心源性猝死”的界定也并不精确，要确认其临床价值仍需随机对照试验。研究者推测，这一波形或许反映了“弥漫性心肌纤维化”——心肌中形成的疤痕样组织，小样本的心脏核磁共振结果初步支持了这一猜想。

心电图已被临床解读一个多世纪，而这项研究提醒人们：即便是被研究得最透彻的数据，也可能仍藏着未被发掘的新讯息。

相关论文：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10674-6

中国超算重回世界第一

6月23日，在德国汉堡举行的ISC2026国际超算大会上，全球超算领域第67届TOP500榜单揭晓。中国自主研制的“灵晟”（LineShine）超级计算机，以2.198 EFlop/s的64位双精度浮点计算持续性能摘得全球超算冠军。这是继 2017 年“神威·太湖之光”之后，中国超算时隔九年重返世界第一。

“灵晟”超算系统部署于国家超级计算深圳中心，是全球首台双精度浮点计算持续性能突破2 EFlop/s的超级计算机，在该基准上比位居第二、来自美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的“El Capitan”快22%。

据总设计师、国家超算深圳中心主任卢宇彤介绍，传统超算多采用CPU+GPU的异构路线，提升性能的主流做法是依赖GPU加速卡扩展算力。美国最强的El Capitan、Frontier两大E级超算，都是走这条路线。但“灵晟”采取纯CPU的同构路线，搭载基于 Arm 架构设计的国产 LX2 CPU，全机约 1379 万个计算核心；并把加速单元做进CPU本身，省掉了CPU与GPU之间数据搬运的开销。它还集成了首颗国产高带宽内存，内存带宽相比传统CPU提升10倍。

国家超级计算深圳中心外景 | 国家超级计算深圳中心

自系统部署以来，“灵晟”已支撑大气海洋、工程仿真、材料科学、药物发现、脑科学、科学AI、大模型推理等多领域应用，支撑混合精度计算、工作流和复杂多任务并行运行，在大规模并行环境下平均扩展效率84.4%，实现超过千万核心的全系统高效可扩展运行。面向科学、工程、产业各领域的大规模应用需求，提供多学科、全流程、多精度融合的科学智能应用生产级平台，并形成了世界级应用成果。

相关来源：https://www.nature.com/articles/d41586-026-02047-w