國(guó)內(nèi)外科技創(chuàng)新前沿技術(shù)成果與最新發(fā)現(xiàn)

◎ 本刊綜合報(bào)道

清華團(tuán)隊(duì)發(fā)布全球首款異構(gòu)融合類(lèi)腦芯片

8 月1 日，清華大學(xué)開(kāi)發(fā)出的全球首款異構(gòu)融合類(lèi)腦計(jì)算芯片登上了最新一期《自然》雜志的封面。該芯片結(jié)合了類(lèi)腦計(jì)算和基于計(jì)算機(jī)科學(xué)的機(jī)器學(xué)習(xí)，這種融合技術(shù)有望提升各個(gè)系統(tǒng)的能力，促進(jìn)人工通用智能的研究和發(fā)展。這種融合類(lèi)腦計(jì)算芯片被命名為“天機(jī)芯”，有多個(gè)高度可重構(gòu)的功能性核，可以同時(shí)支持機(jī)器學(xué)習(xí)算法和類(lèi)腦計(jì)算算法。論文通訊作者、清華大學(xué)精密儀器系教授施路平說(shuō)。他表示，雖然“天機(jī)芯” 只是一個(gè)非常初步的研究，但這項(xiàng)研究或能為人工通用智能平臺(tái)的進(jìn)一步發(fā)展起到促進(jìn)作用。

新型光催化劑將二氧化碳高選擇性變身能源

日前從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心孫永福教授、謝毅教授課題組設(shè)計(jì)了一種具有雙金屬活性位點(diǎn)的超薄納米片催化劑，并實(shí)現(xiàn)了其對(duì)二氧化碳光還原產(chǎn)物高選擇性?？蒲泄ぷ髡咴O(shè)計(jì)利用人工光合作用將二氧化碳催化轉(zhuǎn)化為碳?xì)淙剂希兄诮档涂諝庵卸趸嫉臐舛炔@得高附加值碳基燃料。但二氧化碳還原產(chǎn)物選擇性無(wú)法得到有效控制，因此將二氧化碳高選擇性還原成甲烷仍十分困難。課題組設(shè)計(jì)構(gòu)建了上述催化劑以期實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控二氧化碳還原產(chǎn)物的選擇性。測(cè)試證實(shí)，含硫缺陷的CuIn5S8 超薄納米片在可見(jiàn)光驅(qū)動(dòng)下將二氧化碳還原為甲烷的選擇性達(dá)到近100%，并實(shí)現(xiàn)較高的產(chǎn)率。

人類(lèi)成功在實(shí)驗(yàn)室造出太陽(yáng)磁場(chǎng)帕克螺旋

英國(guó)《自然·物理》雜志7 月29 日在線發(fā)表了一項(xiàng)物理學(xué)突破——美國(guó)團(tuán)隊(duì)成功在實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造出太陽(yáng)磁場(chǎng)帕克螺旋。這是一個(gè)太陽(yáng)磁場(chǎng)和等離子體流螺旋結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，該模型可被看作是?duì)該理論及相關(guān)現(xiàn)象的一個(gè)替代研究方法，并將對(duì)“帕克” 太陽(yáng)探測(cè)器等太空任務(wù)進(jìn)行補(bǔ)充。太陽(yáng)磁場(chǎng)開(kāi)始拉伸和旋轉(zhuǎn)的區(qū)域被認(rèn)為具有高動(dòng)態(tài)特性，但卻很少被研究。美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分?？茖W(xué)家伊?！け说蒙巴伦尯さ入x子體在一個(gè)名為“大紅球”（Big Red Ball）的等離子體約束裝置內(nèi)旋轉(zhuǎn)，成功在實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造出了帕克螺旋。該模型可用來(lái)進(jìn)一步研究太陽(yáng)風(fēng)的起源和演化。

“最強(qiáng)蛛絲”超凡韌性基因被找到

據(jù)英國(guó)《通訊·生物學(xué)》雜志7 月25 日發(fā)表的一項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn)，美國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)通過(guò)基因測(cè)序，報(bào)告了一種可以解釋“最強(qiáng)蛛絲” 超凡韌性的新基因。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)未來(lái)將對(duì)設(shè)計(jì)新型生物材料具有重要意義。達(dá)爾文樹(shù)皮蛛所吐蛛絲最長(zhǎng)可達(dá)25米。而且，該蜘蛛用來(lái)構(gòu)建蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)輪廓的牽引絲，也是人類(lèi)迄今已知最強(qiáng)韌、最牢固的生物材料。美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)洛厄爾分?？茖W(xué)家杰西卡·卡布及同事，對(duì)“達(dá)爾文樹(shù)皮蛛” 絲腺內(nèi)表達(dá)的基因做了測(cè)序，從而發(fā)現(xiàn)了一種不同尋常的蛛絲基因。研究人員表示，雖然“達(dá)爾文樹(shù)皮蛛” 所生成的主要蛛絲蛋白和其他蜘蛛一樣，但是它們還會(huì)生成一種具有一個(gè)獨(dú)特重復(fù)序列的蛋白。該序列包含大量脯氨酸——一種已知可以使蛛絲更具有彈性的氨基酸。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，正是這一獨(dú)特的蛋白序列使“達(dá)爾文樹(shù)皮蛛” 的絲變得如此強(qiáng)韌。

絲網(wǎng)印刷技術(shù)“印”出高柔性新型平面電池

中科院大連化物所吳忠?guī)浹芯繂T團(tuán)隊(duì)利用低成本、規(guī)?；慕z網(wǎng)印刷技術(shù)，制備出具有良好商業(yè)應(yīng)用前景、高度柔性、高安全和長(zhǎng)壽命的二次水系平面化鋅錳微型電池。新一代微型化、可穿戴電子產(chǎn)品的發(fā)展，極大地刺激了人們對(duì)與之相匹配的新概念、高安全、長(zhǎng)壽命微型儲(chǔ)能器件，尤其是平面化微型電池的迫切需求。平面化微型電池具有高度集成一體化的特點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)三明治構(gòu)型電池體積大、機(jī)械柔性差、彎曲狀態(tài)下界面易分離等缺點(diǎn)，是非常具有發(fā)展前景的一類(lèi)新型可穿戴電子器件功率源。團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種低成本、簡(jiǎn)單高效、規(guī)?；慕z網(wǎng)印刷技術(shù)，成功制備出兼具良好機(jī)械柔性、高安全和長(zhǎng)壽命的新概念水系平面化鋅錳微型電池。新型鋅錳電池不僅具有環(huán)境友好、高安全的特點(diǎn)，而且表現(xiàn)出超長(zhǎng)的工作壽命。此外，印刷基底的多樣性還能滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

神經(jīng)解碼器可將對(duì)話腦活動(dòng)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)為文字

據(jù)英國(guó)《自然·通訊》雜志7 月30 日發(fā)表的一項(xiàng)神經(jīng)學(xué)研究，美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校科學(xué)家報(bào)告了神經(jīng)解碼器方面的最新進(jìn)展，其可以將問(wèn)答對(duì)話的相關(guān)腦活動(dòng)，實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化為文字記錄。大腦皮層包含不同的區(qū)域，其中的神經(jīng)活動(dòng)會(huì)編碼語(yǔ)音感知與生成。此前研究表明，這種腦活動(dòng)可以被解碼，但是一直以來(lái)的研究都側(cè)重于將聽(tīng)說(shuō)任務(wù)分開(kāi)進(jìn)行解碼。此次，研究人員愛(ài)德華·張（音譯）及同事，在模擬的問(wèn)答對(duì)話試驗(yàn)中，通過(guò)腦活動(dòng)解碼了語(yǔ)音感知與生成。研究的被試者為3 名正在接受癲癇治療的患者，他們要聽(tīng)一系列問(wèn)題，并通過(guò)一套規(guī)定答案口頭回答問(wèn)題。研究團(tuán)隊(duì)將被試在這過(guò)程中腦皮層活動(dòng)記錄下來(lái)，之后這些數(shù)據(jù)被用于訓(xùn)練語(yǔ)音檢測(cè)和解碼模型。結(jié)果顯示，通過(guò)解碼問(wèn)題，他們能夠利用所得信息提高被解碼答案的準(zhǔn)確性。而且對(duì)于生成語(yǔ)音和感知語(yǔ)音的解碼，其準(zhǔn)確性分別提高到61%和76%。