01 《科学》杂志评出2024年度十大科学突破
“中国科学家发现迄今最早多细胞真核生物化石”荣登榜单
北京时间12月13日，美国《科学》杂志网站公布了2024年度十大科学突破评选结果。其中，中国科学家发现迄今最古老的多细胞真核生物化石荣登榜单。这十大突破如下。
一针管半年的艾滋病预防药问世
艾滋病是由人类免疫缺陷病毒（HIV）感染引起的疾病。一种名为来那卡帕韦（即Lenacapavir）的注射药物，每次注射可保护人体长达6个月。6月，一项针对非洲青少年女性和年轻女性的大型有效性试验报告称，这种注射药物将HIV感染率降至零，有效性高达惊人的100%。
地幔“巨浪”推动大陆高地崛起
长久以来，科学家们一直认为悬崖和高原是两种截然不同的地质现象，分别由不同的过程驱动。但今年英国南安普顿大学地球科学家的一项研究表明，陡峭的悬崖和高原是由大陆分离时在地球中层引发的同一“巨浪”造成的。当构造板块断裂时，会在地球深处引发强大而缓慢的地幔波，进而导致大陆表面上升一千米以上。
最早多细胞真核生物“现身”
今年1月，中国科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎团队在华北燕山地区16.3亿年前地层中发现迄今最早多细胞真核生物化石。这一发现将多细胞真核生物出现的时间进一步提前了7000万年。
第三种磁性材料发现
铁磁性和反铁磁性一直被认为是材料的两种主要磁序。2019年，研究人员预测，第三种磁性类型，即交变磁性，能兼具铁磁性和反铁磁性两者的特性。今年，多个研究小组证明了存在这一磁性材料。而拥有该特性的交变磁体未来可用于制造自旋电子计算机。
“星舰”实现“筷子夹火箭”
10月13日，SpaceX“星舰”第五次试飞成功。升空7分钟后，其助推器在降落时由发射塔上被称作“筷子”的机械臂“夹住”，首次实现在半空中捕获回收。这一壮举是SpaceX向完全可重复使用火箭系统迈进的重要里程碑。
藻类固氮“神器”首次发现
教科书告诉我们，生物固氮只发生于细菌和古菌中。而今年4月，美国研究人员发现了第一种固氮真核生物，其通过一种名为“硝基质体”（Nitroplast）的新型细胞器来固定氮气，这颠覆了以往真核生物（如动植物）无法直接从大气中固定氮气的认知。
靶向农作物害虫的RNAi杀虫剂上市
今年，美国环境保护局批准可喷洒RNAi生物农药Calantha上市，专门用于防治马铃薯头号害虫——马铃薯甲虫。这种新的、精确的方法将比现有的化学物质更安全。
詹姆斯·韦布空间望远镜探索宇宙黎明
自2022年詹姆斯·韦布空间望远镜“睁眼”以来，其观测到的宇宙黎明时期星系数量远超预期。今年，对这些星系古老光线的详细研究进一步揭示了其背后的原因。
古代DNA揭示千年前家族关系
今年，利用从古代骨骼和牙齿中提取的DNA，一系列研究为数千年前的家庭重建了“家族树”，为人们提供了有关远古时期人口迁徙和亲属关系等新见解。
CAR-T疗法用于自身免疫性疾病
今年，一系列新的临床试验测试了CAR-T疗法在自身免疫性疾病中对抗B细胞的能力。例如，2月，德国研究人员报告，15名接受CAR-T疗法的严重自身免疫性疾病患者在中位随访15个月的时间内（最短随访时间为4个月，最长为29个月），疾病均得到缓解或症状大幅减轻，并已停止使用所有免疫抑制剂和抗炎药物。（来源：科技日报）
02 ChatGPT 推出视频通话和屏幕共享功能
北京时间今天凌晨，在 OpenAI 的第六场发布会上，ChatGPT 推出了视频通话和屏幕共享功能。
这一功能的推出，意味着 ChatGPT 将不再局限于用户输入的文字指令与信息，而是能够通过视觉来理解用户所处的上下文环境，包括电脑屏幕上的页面、手机摄像头所捕捉的实时画面。
官方表示，新功能将在未来一周内推送给所有 Team 用户和大部分 Plus 和 Pro 订阅用户。欧盟地区的付费用户则还需要再等等。（来源：爱范儿）
03 微软正在测试 iPhone 与 Windows 文件共享功能
据 The Verge 报道，微软正在针对 iPhone 用户测试 Phone Link 应用的一些改进功能。
报道称，目前 Windows 预览体验计划成员可以下载最新的 Phone Link 应用更新，版本 1.24112.89.0 或更高版本，其中包含一个新的设置对话框，以便在 iPhone 和 PC 之间共享文件。
这一功能的工作原理，是使用 iOS 上的共享表单，将文件发送到 Link to Windows 应用，然后用户可以选择要与之共享文件的 Windows 设备。
在 Windows PC 上，也可以通过右键单击文件并选择共享，然后选择「我的手机」将文件从 PC 传输到 iPhone。（来源：爱范儿）
04 传统手工艺遇上人工智能
输入“青瓷、莲花、香炉”几个关键词，选择风格，AI（人工智能）程序就能给出几张符合要求的图像。通过不断调试指令，几分钟，最终的设计图便跃然眼前：胎体细腻，釉色莹润，一缕青烟从莲花状的香炉中袅袅升起。
AI引发的艺术创作方式变革给传统手工艺带来哪些影响？
AI：快捷便利，设计创意多样
AI对于传统手工艺的影响，首先是其作为工具的层面。
一方面，AI可以帮助艺术家拓展认知和创意。山东工艺美术学院教授殷波说，机器学习海量数据后可获得创作能力——运用声音、图像、文字等完成初稿，再由人机交互向受众反馈，为手工艺创作提供更多可能性。
另一方面，AI在传统手工艺的保护与继承中发挥作用。形、胎、釉、彩、纹饰、款识、装烧工艺……AI通过一片薄薄的古瓷片，就能分析出上百条信息。三维扫描后，借助AI技术，专业人员对景德镇陶瓷考古研究所发掘出土的近2000万片古瓷片开展数据整理与分析，从晚唐到民国，建立起成系统、成序列的官民窑基因标本。这对破译古代瓷业密码和中华文明传承都有重要意义。
“这些残片、截面甚至粉末背后，是景德镇两千多年的冶陶史，我们必须把它保存下来。”景德镇御窑博物院院长翁彦俊谈起古陶瓷基因库的建立满是激动，“AI加持下的数据库可以提供无限创新可能。”古陶瓷基因库帮助设计团队迅速且深入地掌握文物背景知识和素材，并有效助力手工艺IP和衍生文创产品的打造。“在大语言模型下，我们可以用古陶瓷基因库的数据去‘喂养’人工智能。相信在不久的将来，普通人也可以轻松设计出一款专属的陶瓷文创产品。”他满怀期待地展望。
传统手工艺：慢工细活，美感独一无二
当时间的维度从几个月缩短为几分钟，当门槛极高的专业设计变得触手可及，快速演进的AI技术让人不禁怀疑：“慢工出细活”的传统手工艺在当下还有竞争力吗？
学界给出了肯定的答案。正是因为“慢”，传统手工艺才能在AI技术发展的“快”时代酝酿出个性化特征。殷波说，在工业化发展过程中，因生产力水平约束，手工艺的“慢”被工业生产大范围取代，然而从手工艺之“艺”的意义上考量，得以延续和保留的恰恰在于“慢”的不可替代性。
中央美术学院民艺研究所所长、特聘教授吕品田说：“手工艺最独特也最重要的价值是创造性。”传统手工艺由人创造，天然地被赋予了人关于美和情感的表达。“艺术家作为一个人格主体、作为‘这一个我’的情怀和人性，以及相应的表达和确证，是永远不可能被人工智能所取代的。”
吕品田还从另一个角度阐释了传统手工艺的独特性：“早先大家都崇尚工业文明所焕发的现代感和迥异于乡土生活的都市情境。然而一旦深入其中，却又日益感受到它难以排遣的单调和紧张，感受到它光鲜之下的冷峻。就是在这种情形下，人们才转身注意到手工艺。”因材施艺，如琢如磨，传统手工艺匠人们完成的每件作品，都带有独一无二的温度。
AI+手工艺：让生活更有情怀
也有声音一针见血地指出了当前传统手工艺发展的桎梏——湖北美术学院手工艺学院副院长、教授陈日红表示：“当前，民间手工艺器物实用有之而审美不足，院校的手工艺作品实用不足而审美超前。”
审美与实用如何兼顾？
回望历史，从仰韶时代的彩陶到先秦时期的青铜器，从红山文化女神像到云冈石窟大佛，从精美绝伦的五星出东方护膊到巧夺天工的缂丝凤穿牡丹图，从千峰翠色的秘色瓷到浓墨重彩的元青花，从妇好的跽坐圆雕玉人到乾隆的田黄三联御玺，从小河墓地的女性毡帽到明孝端皇后九龙九凤冠……每一种手工艺都是源于生活需求、顺应时代发展演进而成。正如中国艺术研究院工艺美术研究所副研究员吴南所说：“传统手工艺的现代转化与可持续的生存发展，必须有两相适合的环境，才能得以生根发芽并开枝散叶。”传统手工艺唯有进入生活，人们对其具有持续的消费意愿和消费需求，才能形成规模化的经济。
AI与手工艺的和合共生，或许能为这一问题找到解题的思路。
殷波分享了自己的观察：“在AI时代，消费反而呈现出个性化、向内探寻、重视生活质感的趋势。”生产时间长、产量低、可能存在瑕疵的手工艺品，因“制作费时”“独具匠心”反而获得更多消费者的青睐。究其原因，是传统手工艺已不仅仅是创造财富的一种手段，而是与审美需求、人文情怀及休闲生活形成了关联。
中国艺术研究院工艺美术研究所所长、研究员邱春林说：“手工艺本身承载着最正统的中国传统文化，它既是物质的，又是精神的，所以自然，它在今天成了文化认同的重要载体之一。”传统手工艺所蕴含的民族记忆、社会习俗、感性体验由过去绵延至今，并将在AI的加持下融入更多的场景，走向更宽广的道路。（来源：光明日报）
05 脑机接口技术应用迈出坚实一步
图为2024服贸会上，工作人员在为参观者讲解使用非侵入式脑机接口技术的脑控神经康复训练机器人。记者 戚晓毅 摄
用意念控物，已迈出从科幻走向现实的坚实一步。近日，在国际脑机接口大会上，复旦大学附属华山医院院长毛颖透露，上海首例脑机接口产品临床试验植入手术的患者目前恢复过程顺利，已经可以通过气囊手套辅助，自己用杯子喝水。
业界称，脑机接口产业正在中国蓬勃发展，已有植入式产品进入创新医疗器械特别审查程序，未来瘫痪患者、中风患者、抑郁症患者等，都将受益于这项技术。
“意念控物”走向现实
于2024年11月在上海华山医院接受脑机接口产品植入手术的患者今年38岁，因车祸造成颈椎脊髓损伤，导致手部无法抓握、无法站立，且4年康复无改善。如今，他的人生因为科技彻底改变。
“我们只用了3.3分钟就快速精准地定位了手部运动／感觉脑区，大大缩短了手术时间。”毛颖介绍，此次手术首次采用了“在线时域空域脑功能定位系统”，定位偏差在毫米级精度范围内，无须术中唤醒患者，仅用时1小时40分钟。
记者获悉，该患者此次植入的是博睿康医疗科技（上海）有限公司与清华大学生物医学工程学院洪波教授团队合作开发的脑机接口产品。这也是博睿康这款产品在全国的第三例临床试验植入手术。
前两例患者的恢复进展同样让人振奋。洪波介绍说，第一例患者曾遭遇严重车祸导致四肢瘫痪14年，手术前，手部功能完全瘫痪，但实施手术半年后，现在可以靠自己脑信号的指挥，抓握勺子进食和喝水；第二例患者也因车祸引起脊髓损伤，如今“这名患者已经能够‘脑控’轮椅出门去逛超市，而且完全靠自己的意念控制轮椅拐弯与前行。”
据悉，2024年8月，博睿康这款产品成为我国首款进入创新医疗器械特别审查程序的脑机接口产品。洪波称：“明年，这台我们自主研发的NEO脑机接口设备将在全国十个中心完成30至50例脑机接口植入的临床试验。未来，中西部地区同种病例患者也有机会参与临床试验。”
三大技术路线齐头并进
作为一门未来产业，脑机接口技术近两年在全球得到了蓬勃发展，创新成果频出。
2024年1月30日，埃隆·马斯克宣布其脑机接口公司Neuralink完成首例人类大脑设备植入手术。2024年2月20日，马斯克在社交媒体上透露，Neuralink公司首位植入大脑芯片的人类患者成功地利用意念控制了电脑鼠标。与博睿康产品技术路线不同，Neuralink采用的是“侵入式”脑机接口技术路线。
记者了解到，目前脑机接口“技术路线”可大概分为三种：侵入式、非侵入式以及半侵入式。
以博睿康脑机接口设备为例，由电极、体内机和体外机组成。其中，采集信号的电极放置在颅骨内、硬脑膜外，可归类于“半侵入式”，其特点在于微创。事实上，电极放置位置，也是不同技术路线最鲜明的区别所在。马斯克Neuralink公司的技术路线则是将电极等信号记录装置植入硬脑膜下的大脑皮层，进行高通量的神经信号采集，可归为“侵入式”范畴。
国内另外一家脑机接口新秀“脑虎科技”采用的技术路线，则是将其采集信号的电极放置在硬脑膜内、大脑皮层外。记者获悉，目前脑虎科技也已完成几十余例临床试验，实现了汉语合成和运动重建。
此外，一些非侵入式脑机接口设备也相继出现。2024年9月份，美国一家脑机接口初创公司Neurable发布了耳机款脑机接口设备，据称可帮助提高注意力。
如何更好理解脑机接口不同技术路线之间的区别？中科院上海微系统所副所长、脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎解释称，脑机接口作为未来产业和前沿技术，大家关注的技术方向区别很大。“不过这些技术方向并没有优劣之分。技术最终落地，取决于不同应用场景下的稳妥选择。”
“侵入式脑机接口，其优势是电极与大脑的神经元近距离接触，能进行高通量、高质量的神经信号采集，但组织损伤、炎症反应等风险比另两种技术路线高；非侵入式脑机接口技术风险很低，但能够提取的大脑信号精度较低，能完成的功能受限。在脑机接口信号性能和病患创伤之间取得平衡，让患者最大限度受益，可以说是这个行业的‘第一伦理’。”陶虎说。
产业持续获得突破
培育未来产业，是上海建设国际科创中心的重要内容。两年前发布的《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》提出：要加速“非侵入式”脑机接口技术、脑机融合技术、类脑芯片技术、大脑计算神经模型等领域突破，探索脑机接口技术在肢体运动障碍、慢性意识障碍、精神疾病等医疗康复领域的应用。
2020年，陈天桥雒芊芊研究院（TCCI）第一个脑科学前沿实验室，在上海华山医院虹桥院区落成投入使用。实验室包括了脑机接口、睡眠梦境、认知评估、数字医疗等多项内容，以国际化和产业化为核心特色，进一步支持脑科学研究。积极推进脑机接口前沿技术创新，上海已孵化落地博睿康、脑虎科技、阶梯医疗等创新型企业。
脑机接口产业下一步怎么走？一线从业者给出了自己的看法。
洪波表示，脑机接口在神经信号采集、无线供能和通讯方面，目前缺乏成熟的芯片解决方案，团队正在与上海的高校和企业合作进行针对性的研究。他表示，希望在未来3-5年内不断迭代其植入脑机接口产品，“使它越变越小，通道数越来越大，最终成为连接大脑和外部设备的革命性界面。”
据陶虎介绍，目前脑虎公司自研的微创植入式高通量柔性脑机接口系统，在部分领域打破了国外技术垄断，且公司在柔性电极、生物材料、芯片设计、核心算法、数字脑库、植入方式等诸多环节实现了突破。“未来我们希望推进高通量柔性脑机接口系统与人工智能技术的结合，更好赋能重大脑疾病诊疗，帮助渐冻症、高位截瘫等患者重建语言和运动功能。”
“我们希望经过多次磨合，能为临床与产业相互协调培养一支非常好的队伍。后续随着新型脑内植入物不断革新，大脑多个功能也将逐步被更好地理解。”毛颖认为，未来脑机接口会是生物医药产业的一个重要发展方向。“有理由相信，在大量病例训练和技术迭代基础上，未来会有更好更适用的临床场景。脑机接口主要是对‘脑’和‘机’进行研究，只有实现了‘脑’和‘机’的交互，才是真正的脑机接口，这一领域涉及非常前沿的产业集群，包括医学、材料、集成电路等等，未来发展空间巨大。”（来源：经济参考报）
