CGI科技周报（2024第34周）| 微软发布轻量级开源Phi-3.5-mini、双稳态软跳跃器、内在触觉促进人机交互

本周内容

-人工智能

-现代能源

-材料科技

-生物医药

-航空航天

-量子信息

-欧洲

-韩国

-日本

科技动态

人工智能

微软发布轻量级开源Phi-3.5-mini模型^[1]

美国微软公司发布了轻量级的开源模型Phi-3.5-mini。该模型基于3.4万亿token的合成和公开网站数据进行训练，重点关注高质量和高推理密度的数据，支持128K上下文长度和23种语言。它仅包含38亿活跃参数，但在多语言任务中较其他更大模型表现出更优性能，适用于内存/计算受限、延迟受限、需要强大推理能力的商用场景。（Hugging Face，8.21）

双稳态软跳跃器^[2]

中国浙江大学的研究团队开发了一种磁驱动的超快双稳态软跳跃器，其跳跃高度超过108个身高，起飞速度超过2米/秒，响应时间短于15毫秒。双稳态之间的突跳转换形成一个可重复的循环，可利用储存的弹性能量超快释放。跳跃器可进行井间跳跃和井内跳跃的多模态运动，不同模式通过调整磁场的持续时间和强度来控制，跳跃方向、高度和距离均可灵活调节。跳跃器成功完成了通过管道净化水的模拟任务。（Science Robotics，8.21）

人机物理交互所需的内在触觉^[3]

德国航空航天中心（DLR）机器人与机电一体化研究所使用内部高分辨率关节力矩传感器，在机械臂中实现了内在的全身触觉。机器人可以敏感地感受周围环境，并准确定位人类在其表面施加的空间和时间触摸轨迹，将其作为机器可读的字母、符号或数字。研究人员还设置了开关和滑块等“虚拟按钮”，可在机器人任意位置自由放置、移动和配置，与语音、硬件和控制面板相辅相成，以直接实现触觉通信链路。（Science Robotics，8.21）

持续深度学习中可塑性的丧失^[4]

加拿大艾伯塔大学的研究团队表明标准深度学习方法在持续学习中逐渐失去可塑性，直到其学习效果差于浅层网络。他们使用ImageNet数据集和强化学习问题展示了可塑性的丧失，这些强化学习问题涉及网络和学习算法的广泛变化。只有通过不断向网络中纳入多样性的算法才能无限期地保持可塑性，如持续反向传播算法，使其中一小部分较少使用的单元不断随机地重新初始化。这表明持续深度学习需要随机的、非梯度的成分来保持可塑性。（Nature，8.21）

生物医药

禁食后恢复饮食会增加肠道干细胞增殖和肿瘤形成^[5]

美国麻省理工学院的研究团队证明禁食后恢复进食会增加肠道干细胞（ISC）增殖和肿瘤形成。禁食后恢复饮食的ISC中mTORC1的强效诱导会通过多胺代谢增加蛋白质合成，从而导致小肠和结肠的肿瘤发生率高于禁食或自由进食状态；而抑制mTORC1、多胺代谢物的产生或蛋白质合成会消除禁食后恢复饮食的干细胞再生和致瘤作用。由此，在规划基于饮食的治疗策略时，必须仔细考虑和测试禁食-恢复饮食周期。（Nature，8.21）

记忆重播触发人类全脑激活^[6]

中国北京师范大学的研究团队采用EEG-fMRI捕捉记忆重播的空间和时间动态，发现在心理模拟过程中，过去的记忆会以快速序列重播，这与海马体和内侧前额叶皮层中fMRI活动的增强有关。重播加强了海马体和默认模式网络之间的功能连接。当受试者在学习后休息时，与任务相关的记忆重播比学习前休息时更强，并伴随着海马激活增强和海马与内嗅皮层连接增强。该研究强调了与瞬时记忆重新激活及其顺序重放相关的全脑参与。（Nature Communications，8.21）

现代能源

非对称电解质设计实现微尺寸合金阳极的高能锂离子电池^[7]

美国马里兰大学的研究团队通过开发不对称电解质（无溶剂离子液体和分子溶剂）来形成富含LiF的无机固态电解质界面（SEI），显著提高了微尺寸Si、Al、Sn和Bi阳极的循环性能，使90mAh的μSi||LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂和70mAh的Li_3.75Si||SPAN软包电池实现>400次循环，且容量保持率>85%。该设计或为高能锂离子电池提供通用解决方案。（Nature Energy，8.20）

导电聚合物封装方法实现高性能铵离子存储^[8]

中国东南大学的研究团队为了解决多价锰基普鲁士蓝类似物（Mn-PBA）倍率性能差和使用寿命短的问题，通过原位聚合和包覆策略合成了一系列超细Mn-PBA@导电聚合物核壳复合材料。以涂覆聚吡咯的Mn-PBA（Mn-PBA@ppy）作为正极，铵离子电池（AIB）表现出72mAh/g的容量、0.81V的超稳定放电平台和超高NH4⁺扩散系数，在超过300次循环中保持了94％的优异循环稳定性。（Advanced Energy Materials，8.21）

航空航天

行星含水量可能高于此前估算结果^[9]

美国普林斯顿大学的研究团队模拟了高达1,000GPa的水的金属-硅酸盐分配系数，并通过考虑水含量对密度、熔化温度和水分配的影响来模拟行星内部。结果表明，在高压下，水比硅酸盐更强烈地分配到铁中，因此会优先留在行星核心。对于质量大于~6M⨁的行星和质量较小、水资源较少的行星，大部分水都存于行星核心深处，因此，此前根据质量半径数据被认为缺水的系外行星实际上可能富含水。（Nature Astronomy，8.20）

高分辨率图像显示北极星表面有大片斑点^[10]

美国佐治亚州立大学的研究团队利用高角分辨率天文学中心（CHARA）阵列发现了有关造父变星北极星的新细节：其质量是太阳的5倍，直径是太阳的46倍；质量与距离结合表明，其亮度要高于根据演化轨迹的预测；其表面存在大片亮点和暗点，这些点会随时间而变化。这是首次对造父变星表面的观测，有助于理解其快速周期变化、相位跳跃、可变振幅和不寻常极化等特征。（The Astrophysical Journal，8.20）

材料科技

金属和合金的自由空间直接纳米级3D打印^[11]

中国武汉大学的研究团队实现了以超出光学极限的分辨率，对金属、金属氧化物和多金属合金进行自由空间直接3D打印。他们利用前体中金属原子的双光子分解，将其快速组装成纳米团簇和超快激光烧结，从而产生致密光滑的纳米结构。打印的Mo纳米线表现出优异的机械性能，与单晶的行为非常相似，而Mo-Co-W合金纳米线的性能优于Mo纳米线。该方法消除了逐层打印和复杂后处理的需求，对纳米电子学、纳米机器人和先进芯片制造具有积极意义。（Nature Materials，8.21）

坚固且延展的Resinvar合金具有与温度和时间无关的电阻率^[12]

中国中南大学的研究团队基于多组分合金设计与原子级化学调节，设计了一种称为Resinvar的合金。它在从室温到723K的宽温域内具有恒定的电阻率（148μΩ·cm），在大拉伸伸长率（53%）下还具有高拉伸强度（948MPa）。材料中的扭曲晶格、化学短程有序和有序相干纳米沉淀物通过促进与温度无关的非弹性电子散射保持电阻率不变，并通过操纵位错滑移实现优异的强度-延展性协同作用。（Nature Communications，8.22）

量子信息

具有大光子数福克态的量子高精度测量^[13]

中国深圳国际量子研究院在超导量子比特的辅助下开发出一种玻色模式光子数滤波器的量子控制方法，在高品质因子的超导微波谐振腔中高效制备出高达100个光子的福克态，远超过之前福克态的光子数。他们利用这些非经典福克态的量子特性，实现对微波电磁场的微小位移或相移变化的高灵敏度探测，测量精度增益超越标准量子极限高达14.8dB，逼近海森堡极限，达到了国际先进水平。（Nature Physics，8.20）

控制增强型非马尔可夫量子计算^[14]

中国深圳大学的研究团队提出了两种控制增强型量子计量方案，适用于处理由噪声通道或噪声谱描述的一般非马尔可夫噪声。他们通过实验验证了这些方案在核磁共振系统上的有效性。多量子比特探针的实验结果表明，该方案可以大大提高参数估计精度，大大超越标准量子极限。目前，非马尔可夫噪声广泛存在于各种量子设备上，所提出的方案对这些平台上的实际计量应用具有重要意义。（Communications Physics，8.21）

数字网络前沿

美国加密资管公司Bitwise收购英国加密ETP发行商^[15]

8月19日，美国加密资产管理公司Bitwise发布公告称已收购总部位于伦敦的加密ETP发行商ETC Group，将业务扩展到欧洲，并将在欧洲上市9种交易所交易产品（ETP）。ETC Group的所有产品均有实物支持，并将在未来几个月内更名为Bitwise品牌。此次收购将ETC Group的10亿美元资产管理规模（AUM）并入Bitwise，使后者的AUM超过45亿美元。（Bitwise，8.19）

道富银行选择Taurus进行加密货币托管和代币化^[16]

8月21日，据路透社报道，全球托管银行道富银行正在与瑞士加密货币公司Taurus合作提供新的数字资产服务，帮助资产管理客户进行资产代币化。通过此次合作，提供加密基金管理和会计服务的道富银行将持有客户的加密资产，并帮助他们创建代币化资产，如基金和其他证券。道富银行首席产品官、数字资产解决方案主管Donna Milrod表示，受到美SEC 2022年会计指南的约束，上市银行为客户存储加密货币的成本可能非常昂贵。（Reuters，8.21）

巴西批准第二只Solana ETF^[17]

8月21日，据CoinDesk报道，巴西证券交易委员会（CVM）已批准第二只Solana交易所交易基金（ETF），根据CVM数据库，新的Solana ETF处于预运营阶段，将由巴西资产管理公司Hashdex与当地投资银行BTG Pactual合作推出。Hashdex是巴西B3证券交易所ETF领域经验丰富的参与者，已经推出了纳斯达克加密指数以及基于比特币和以太坊的ETF等产品。（CoinDesk，8.21）

Tether将推出与阿联酋迪拉姆挂钩的稳定币^[18]

8月21日，据路透社报道，加密货币公司Tether表示，将与在阿布扎比上市的加密货币挖矿和区块链集团Phoenix Group合作，推出一种与阿联酋迪拉姆挂钩的新稳定币，以满足市场对海湾地区货币的需求，并寻求为美元提供替代选项。Tether发布声明称，新稳定币将“完全由阿联酋的流动储备支持”，旨在“简化国际贸易和汇款流程，降低交易费用，并提供对冲货币波动的工具”。（Reuters，8.21）

比特币矿商Bitfarms将收购其竞争对手Stronghold Digital Mining^[19]

8月21日，比特币数据中心Bitfarms发布公告称，已和加密资产挖矿公司Stronghold Digital Mining达成最终合并协议，以1.75亿美元的股票收购Stronghold并承担约5,000万美元的债务。该交易可增加高达307兆瓦的电力容量，并有望使Bitfarms在2025年底将其能源组合增加到950兆瓦。（Bitfarms，8.21）

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