國內外最新科技發現與創新技術成果薈萃

◎ 本刊綜合報道

我國科學家在超導系統中實現量子對抗機器學習

日前，清華大學交叉信息研究院鄧東靈研究組與浙江大學物理學院王浩華、宋超研究組等合作，在超導系統中首次實驗實現了量子對抗機器學習。相關成果發表于《自然-計算科學》。研究團隊用10個可編程超導量子比特陣列進行了量子對抗學習的首次實驗演示。通過優化器件制造和控制工藝，他們將這些量子比特的平均壽命提高到150微秒，同時單量子比特門和雙量子比特門平均保真度分別大于99.94%和99.4%。這使其能夠成功地實現具有不同結構的大規模量子分類器。經過訓練，這些分類器可以在這些數據集上實現當前量子分類器所能達到的最先進的性能，測試準確率高達99%。進一步的實驗證明，通過對抗訓練，量子分類器抵抗干擾的能力將增強，對相同攻擊策略產生的對抗擾動實現免疫。

我國學者人工合成“抗病毒系統”

一 個全新的抗病毒思路讓世界衛生組織病毒學領域的顧問委員、澳大利亞工程院院士王林發感到出乎意料——居然可以將生命機體中偵測病毒的能力改裝成一個“元器件”，并用它合成一個系統在體內“檢測”多種病毒。這一引起資深病毒專家強烈興趣、歷時8年創造的創新系統日前在國際期刊《自然·通訊》上發表。該系統被主創團隊——華東師范大學生命科學學院副院長葉海峰研究員團隊命名為“愛麗絲系統”。

北大聯合團隊發布病毒突變演化預測新成果

日前，北京大學生物醫學前沿創新中心、北京昌平實驗室曹云龍/謝曉亮課題組聯合中國食品藥品檢定研究院王佑春課題組在《自然》在線發表研究論文，系統地探究了新冠病毒受體結合域“趨同演化”的機制，為廣譜疫苗和抗體藥物的設計與研發提供了寶貴的理論與數據支持。研究團隊基于抗體的大規模中和測定和逃逸圖譜表征的數據建立了一個計算模型。他們發現，盡管這些新突變株具有前所未有的免疫逃逸能力，但團隊此前篩選出的廣譜中和抗體藥物組合SA55+SA58，特別是SA55，仍然強效中和了所有主要突變株和未來短期內可能流行的突變株，且能同時具有治療和預防作用，是目前已知能夠高效中和所有新突變株的，處于臨床階段的藥物抗體。

浙大最新成果敲開逆轉細胞退變衰老的“時光之門”

日前，浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院骨科林賢豐醫師、范順武教授團隊與浙江大學化學系唐?？到淌趫F隊成功從菠菜中提取出具有光合作用的“生物電池”——類囊體，并通過精密的制備技術，在國際上首次實現植物的類囊體跨物種遞送到動物體衰老病變的細胞內，讓動物細胞也擁有植物光合作用的能量，以此敲開逆轉細胞退變衰老的“時光之門”。相關研究論文在《自然》發表。研究團隊開發了細胞膜納米涂層技術，將哺乳動物細胞膜包覆在納米化植物類囊體外層，通過細胞膜偽裝包封的方式，巧妙地將植物類囊體種間移植到哺乳動物細胞，成功解鎖跨物種間的能量傳遞的“密碼”，實現特異性供應能量，并在退行性骨關節炎疾病的治療應用中得以驗證。

基于石墨烯的納米電子平臺問世

納米電子學領域的一個緊迫任務是尋找一種可替代硅的材料。美國佐治亞理工學院研究人員開發了一種新的基于石墨烯的納米電子學平臺——單片碳原子。日前發表在《自然·通訊》雜志上的該技術可以與傳統的微電子制造兼容，有助于制造出更小、更快、更高效和更可持續的計算機芯片，并對量子和高性能計算具有潛在影響。研究人員稱，石墨烯的力量在于其平坦的二維結構，這種結構由已知最強的化學鍵結合在一起。相較于硅，石墨烯可微型化的程度更深、能以更高的速度運行并產生更少的熱量。原則上，單一的石墨烯芯片要比硅芯片內可封裝更多器件。

日本國際研究團隊開發了“概率計算機”

據參考消息網援引《日本經濟新聞》報道，日本東北大學等組成的國際研究團隊開發了可實現與量子計算機類似運算的“概率計算機”（P計算機），成功地在短時間內完成了傳統計算機不擅長的計算。P計算機信息處理的基本單位是輸出信號在0和1之間隨機變化的“概率位”。團隊利用基于電子磁性（自旋）的“自旋電子學元件”生成隨機數，并通過將其與現場可編程門陣 列（FPGA） 組合構建最多7085個概率位。結果證明，約1秒內即可完成8位整數的因數分解。

俄研究人員領導的國際科學團隊找到修復受損神經纖維的方法

俄羅斯南聯邦大學研究人員領導的國際科學團隊，找到了修復受損神經纖維的方法。研究團隊在實驗室大鼠身上制造和測試了含有細胞外囊泡的膠原凝膠制劑。他們以壓迫大鼠的坐骨神經為模型，將含有囊泡的凝膠涂抹在受損區域。研究結果表明，用含有細胞外囊泡的凝膠制劑治療受損神經，明顯提高了蛋白質水平（再生過程的指標），減少了大約一半的萎縮性變化，有助更快地恢復受損肢端的功能。相關研究成果近日發表在《國際分子科學雜志》上。 （文中所有圖片僅為示意）