Kexin Huangを筆頭とする研究者らが、一連の研究タスクを自律的に実行できる汎用生物医学人工知能エージェントの開発を報告している。様々なケーススタディでこのツールを検証したところ、優れた性能が示され、これらの結果は「AIエージェントが人間の研究者と共に働き、基礎研究から橋渡しまでの生物医学的発見を加速させる未来」を指し示している、と著者らは述べている。生物医学研究は、病気のメカニズムや診断法、治療法における発見をもたらすが、ワークフローはますます複雑になり、データセットは膨大になり、ツールは専門化し、文献は急増していることから、得られた知識やリソースを十分に活用することが困難になっている。結果として、熟練した研究者に対する需要が、投入可能な労働力を上回っているため、往々にして貴重なデータや分析機会が十分に利用されていない。高い専門性にも対応し発見を加速させることのできるアプローチが必要であることが浮き彫りになっている。AIエージェントの開発は、こうしたツールが幅広い生物医学タスクに対処できる場合は特に、生物医学研究の状況を変える好機をもたらすものである。 今回、Huangらは、生物医学文献のマイニングを行い包括的な「行動空間（action space）」を定めるAIエージェントであるBiomniを紹介している。この大規模言語モデルは、エンジンを計画立案し、ユーザーの要求を解釈し、その要求を満たすための一連の多段階のサブタスクを整備する役割も果たす。そうすることでBiomniは、事前設定されたテンプレートがなくても、ワークフローを組み立てて実行することができる。著者らは、様々な生物医学ベンチマークに照らしてBiomniを検証した。また、複数のタスクにわたりその性能を人間と比較し評価したところ、Biomniは一貫して専門家の精度に匹敵し、その所要時間は人間よりも大幅に短かった。さらに、ウェアラブル・センサーのデータ解析からウェットラボの研究者を支援するための実験プロトコルの設計まで、5つのケーススタディでもこのツールを検証した。著者らは、Biomniの環境は広範な生物医学ツールおよびデータベースに及ぶが、「評価したタスクは一部の分野のみであって、主要な領域については未探索のままである」と述べている。そうであっても、複雑なワークフローの自動化により、「Biomniは、研究者らが創造的な仮説の生成や実験の革新、学際的な協力に労力を回せるようにしている」と著者らは述べている。

新しい研究で、他のどの哺乳類より高所で生きるネズミは、海抜ゼロメートルからアンデス山脈頂上まででの繁栄を可能にする予想外の適応を進化させたことが報告された。この発見によると、アンデスに生息する葉耳ネズミは、有毒植物を解毒するという思いも寄らない能力など、代謝適応と遺伝適応の独特な組み合わせを使って、極端な環境を生き延びているという。アンデスに生息する葉耳ネズミ（Phyllotis vaccarum）は世界で最も標高の高い場所に生息する哺乳類で、海抜6,700メートルを超える高地に生息しているのが見られる。これらの最高所では気温はほぼ一定して氷点下、酸素レベルは海抜ゼロメートル地点のわずか約44％と、哺乳類が生き延びるには極めて厳しい生理学的環境となっている。しかし、このような状況にもかかわらず、葉耳ネズミは繁栄し、その生息地は海抜ゼロメートルから標高の高い山頂にまで広がっている。アンデスの凍える薄い空気など、様々な信じ難い環境下でのこの種の特異的な生存を可能にした適応については、十分には解明されていない。Schuyler Liphardtらは今回、その幅広い標高範囲の生息地から採取した167匹の葉耳ネズミの全ゲノム配列データを解析した。標本の収集は、中央アンデスでの5回にわたる極端な高標高域での調査と低～中標高域での追加調査で行った。Liphardtらは、高標高域に生息するネズミと低標高域に生息するネズミ及びその近縁の低地性種を比較し、加えて、低温低酸素条件を再現した実験室実験を実施することにより、高地性のネズミは体熱の産生量がかなり多く、筋肉と熱産生褐色細胞の活性もより高いことを発見した。このことは、酸素が足りなくても体を温かく保つ能力が高いことを示している。驚くことに、これらのネズミは、ヘモグロビンの変化といった高地に生息する他の哺乳類に見られる多数の酸素運搬適応に頼っているのではなかった。むしろ、慢性的な酸欠状況でもエネルギー生産を上げ、血管を調整し、身体機能を助ける様々な生理学適応と遺伝適応を頼りにしていると考えられる。集団ゲノム解析により、高地に生息するネズミのこれらの適応は、高地集団と低地集団の間で遺伝子流動がかなりあるにもかかわらず、維持されていることも明らかになった。Liphardtらはまた、ゲノム構造変異が適応を促しているようではないことも発見した。意外にも、ゲノムに基づいたエビデンスにより、植物由来の化合物の解毒に関与する経路が幅広く選択されたことが判明し、この種が有毒植物の代謝能力も進化させたことが示唆された。このことは、標高に関連した適応において、摂餌生態がこれまで認識されていたよりはるかに大きな役割を果たす可能性があることを示している。

新しい研究によると、南極大陸の広大な東南極氷床の形成は大気中の二酸化炭素の減少に加え、大陸自体のゆっくりとした隆起によっても進んだと考えられる。この発見により、地殻変動、地勢、気候、および氷床動態の相互作用が地球の長期的な気候の進化を根本的に形作る仕組みが浮き彫りになった。東南極氷床（EAIS）は地球上で最大かつ最古の氷床である。その形成は約3,400万年前で、大気中の二酸化炭素（CO2）が減少し、それによって地球が寒冷化するとともに氷河作用が起きたと広く考えらえている。しかし、CO2の減少だけでこの氷河作用が進んだのであれば、寒冷化は広範囲で同時に起こり、両半球に影響するはずである。それどころか、北半球はその後2,000万年以上も氷結しなかった。また南極海の一部も、EAISが成長し始めてから数百万年もの間、比較的暖かかったことが示されている。このパラドックスから長年の疑問が生じている。EAISは一体どのように形成されたのか。Thomas Gernonらは今回、CO2濃度の低下と同時に、南極大陸の隆起が重要な役割を果たしたと考えられると主張している。この説を検証すべくGernonらは、様々な地球力学モデル、地形復元、氷床モデル、およびエネルギーバランスモデルを用いて、南極にあるドロンニング・モード・ランド とガンブルツェフ山脈地域における始新世の構造隆起、気候、および氷床成長の長期相互作用を明らかにした。彼らは、EAISの形成はゴンドワナ超大陸の分裂と共に1億2,000万年以上前に始まった地質および気候イベントの連鎖の結末であることを発見した。この構造再編成で南極大陸の内部領域が徐々に隆起し、4,500万から4,000万年前までに、雪と氷の蓄積を広範囲にわたって維持できる寒さの標高の高い高原や山岳地帯が形成された。この地域的な隆起のおかげで、周囲の南極海が比較的暖かいにもかかわらず、氷床が急速に拡大した。

米国が建国250周年を迎えるなか、Scienceの特集号では、米国の科学研究事業のルーツと発展について取り上げている。 3つのPolicy Forumの著者らは、米国における科学技術の進歩は、大きな発見や革新だけでなく、それらを支援する政策や制度によっても促進されてきたことを示している。これらの論説は、米国の科学研究事業を形作ってきた政府、大学、産業界の歴史的変化に注目し、科学研究と技術開発を進めるには、こうした部門間の継続的な協力が不可欠であると強調している。 米国の歴史の大半を通じて、連邦政府は科学研究への資金提供に限られた役割しか果たしてこなかった。しかし、Daniel GrossとBhaven SampatはPolicy Forumで、第2次世界大戦中にそれがいかに劇的に変化したかについて論じている。当時、政府は大学や産業界と前例のないパートナーシップを築き、戦争遂行のための技術革新を加速させた。この時の成功は、最終的に、現代における米国の研究事業の基礎を築くとともに、国立衛生研究所（NIH）、国立科学財団（NSF）、航空宇宙局（NASA）など、連邦科学機関の多様なネットワークの構築にもつながった。第2次世界大戦後に生まれたこのシステムは世界的な影響力をもち、技術進歩、経済成長、公衆衛生を促進し続けている。 別のPolicy Forumでは、ジョンズ・ホプキンズ大学のRonald Daniels学長が、米国の研究における米国の大学の役割に注目している。Danielsによると、現代における米国の研究事業の多くは、その起源を19世紀後半に行われた米国の大学の変革にたどることができるという。連邦政府の投資に支えられて、大学院レベルの教育を通じた先端研究が発展した結果、米国は瞬く間に科学における世界的リーダーの地位を確立した。著者は、開かれた競争、科学的価値、学問の自由という基本原則が依然として極めて重要であり、放棄するのではなく強化すべきであると主張している。 最後のPolicy Forumでは、米国の産業がいかに米国の科学と技術革新の構築に役立ったかについて強調している。Ashish AroraとSharon Belenzonによると、米国における技術革新の組織は、一人の発明家によるものから、大学、新興企業、そして既存企業をつなぐ協働的な体制へと進化してきた。トーマス・エジソンのような発明家によって始められ、後に大企業によって拡大された初期の工業研究所は、科学的発見と製品開発を統合し、20世紀最大の技術進歩を数多く促進した。しかし、やがて大学は基礎研究の主要な原動力となった一方で、ベンチャーキャピタルから出資を受けた新興企業は発見を商業的な応用に結び付ける取り組みを強め、大企業はその規模拡大に重点を置くようになった。 今回のパッケージには、さまざまな著者による選りすぐりの短いエッセイも6本含まれており、米国の科学的遺産（宇宙計画などの並外れた業績と、優生学運動などの深刻な弊害の両方）に注目している。これらのエッセイはともに、科学が民主主義、公平性、公共投資、そして米国の変化し続ける価値観をどのように形成してきたか、また科学がそれらによってどのように形成されてきたかについて、見解を示している。 Editorialでは、Science編集長のHolden Thorpが、建国者たちが思い描いた知識と教育の理想が今日の米国にも生きているかどうかを振り返っている。「高等教育と科学に対する一般市民の信頼という問題について議論を続けるのではなく、建国250周年を機に、米国人が高等教育と科学が社会に与える影響に対して失望することはあっても、どちらもさらに向上できると信じているということを、両者は認めるべきである」と、Thorpは述べている。「科学界はこのことを認識するために、自らできると主張したことに全力を注ぎ、その志を、厳密に文書化され、万人に利益をもたらす形で実現しなければならない」