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◎ 本刊綜合報道

更小更強的光子芯片取得理論突破

受制于摩爾定律，信息技術載體的存儲密度與運算速度的提升均面臨瓶頸，人類的目光從“電”轉向了速度更快的“光”，“光子芯片”的概念應運而生。南京理工大學蔣立勇教授團隊提出一種新方法，實現了表面等離激元空間編碼功能，從理論上為多功能、多自由度調控的光子芯片的應用開發助力，讓人們距離光子芯片更近一步。

與電子調控類似，人們可以通過精確調控光子行為讓光實現數據的存儲與運算，目前主流的調控方法之一是全光相干調控。其以相干完美吸收效應為理論基礎，采用“面外”對稱入射進行相干調控，但受制于這一理論基礎固有的局限性，全光相干調控的模式選擇性、空間選擇性及集成性等性能指標有所欠缺。蔣立勇團隊另辟蹊徑，以表面等離激元模式相干機理為理論基礎，創新性地提出了“面內”全光相干調控方法，該方法突破了“面外”全光相干調控方法的機理限制，具有獨特的模式選擇性和空間選擇性，更有利于芯片集成。

該方法的提出,也為人工微納結構相干光譜調控提供了新思路，可拓展到光子晶體等其他微納光子結構的光譜調控研究上，未來有望啟發更多集成光通信、微納顯示和傳感等領域的創新應用。相關研究成果已在線發表在國際光學期刊《光：科學與應用》上。

中醫藥治療銀屑病獲重要突破

近日從廣東省中醫院——國家蛋白質科學中心（北京）聯合組建的“中醫藥蛋白質組學研究中心”獲悉，廣東省中醫院盧傳堅教授和國家蛋白質科學中心（北京）于曉波研究員聯合牽頭的研究團隊，在中醫藥治療銀屑病的蛋白質組學研究領域取得突破，找到與銀屑病嚴重程度指數和瘙癢指數密切相關的5 個血清蛋白標志物分子。其中PI3 蛋白標志物分子經過獨立臨床血清隊列的驗證，有望用于銀屑病的早期檢測、嚴重程度評估及復發評估。

為了找到可用于銀屑病診治的標志物分子，于曉波團隊在國際上率先提出基于血液蛋白質組的中醫藥精準醫學研究策略。通過系統分析銀屑靈優化方治療銀屑病前后血液蛋白質組的表達數據和臨床數據，證實了以往研究中發現的中性粒細胞和性別對于銀屑病的影響，并發現了前述5 個標志物分子。研究還鑒定出12 個與療效密切相關的蛋白，為進一步揭示中藥復方的作用機制以及指導臨床精準用藥奠定基礎。

據介紹，銀屑靈優化方是盧傳堅教授在國醫大師禤國維先生的經驗方基礎上經十余年臨床和現代藥理學研究逐步優化而來。該研究成果近日發表于國際權威期刊《診療學》（《Theranostics》）。

人類成功獲得首張黑洞照片

日前，包括我國上海、美國華盛頓在內的全球六地同時召開事件視界望遠鏡（EHT）項目成果發布會，展示史上首張黑洞照片。該黑洞圖像揭示了室女座星系團中超大質量星系M87 中心的黑洞，距離地球5500 萬光年，質量為太陽的65億倍。1915 年，愛因斯坦提出廣義相對論，給出了后世皆知的愛因斯坦場方程。1916 年，德國天文學家卡爾·史瓦西通過計算得到了愛因斯坦引力場方程的一個真空解，表明如果將大量物質集中于空間一點，其周圍會產生奇異的現象，即在質點周圍存在一個界面——事件視界面，一旦進入界面，即使光也無法逃脫。美國物理學家約翰·惠勒將之形象地稱為“黑洞”。之后，人們陸續發現大量黑洞，質量高于10 個太陽質量的黑洞達1 億多個。此次給黑洞拍照具有重要意義，不僅驗證了廣義相對論關于黑洞“暗影”存在和形狀的預言，還可以幫助科學家們更好地重構黑洞吞噬物質的物理過程，理解噴流的產生和方向。

美新型成像技術有助早期發現腫瘤

美國麻省理工學院團隊研究出一種新型成像技術，即使小到僅由幾百個細胞組成的腫瘤也可被識別，有助于及早發現癌癥。

麻省理工學院研究人員在新一期英國《科學報告》期刊上發表報告說，他們發現，波長900 至1700 納米的近紅外光非常適合對身體組織成像，因為波長較長的光在碰到物體時不容易散射，能更深地穿透身體組織。根據這一原理，他們采用高光譜成像方法，在多個波長的光中同時成像。通過分析高光譜掃描數據，可確定不同波長的熒光光源，從而確定探針的位置和深度。

論文作者之一、麻省理工學院生物工程系主任安杰拉·貝爾徹說，研究團隊的目標是以無創的方式發現微小腫瘤，以便及早發現和診治癌癥。目前，他們正在運用該成像技術嘗試早期卵巢腫瘤及胰腺癌、腦癌和黑色素瘤等的探測。

時間“倒流”首次在量子計算機上實現

據英國《獨立報》近日報道，由美國、瑞士和俄羅斯科學家組成的一個國際科研團隊，在《科學報告》雜志撰文稱，他們首次借助一臺量子計算機，逆轉了“時間之箭”的方向。研究人員稱，熱力學第二定律告訴我們，時間是線性的，只能沿一個方向運動；系統總是從有序到無序，而非相反。但在最新實驗中，他們使用量子計算機，讓時間“倒退”。

首席研究員、俄羅斯莫斯科物理科學與技術研究所（MIPT）量子信息物理學實驗室負責人戈爾代·勒斯維吉博士說，他們使用的是一臺由電子“量子比特”（qubits構成的量子計算機，在實驗中啟動了一個“進化程序”，該程序使量子比特進入一種逐漸復雜的1 和0 不斷變化的狀態。研究人員發現，當使用兩個量子比特時，“時間逆轉”的成功率為85%；而當使用3個量子比特時，成功率下跌到50%。他們認為，隨著所用設備的復雜程度不斷提高，錯誤率有望下降。他們同時表示，這項實驗也有望促進量子計算機的開發。