《自然》十大人物公布,两位中国科学家入选;量子计算芯片取得重大突破,已达到纠错目标 | 环球科学要闻

百科   2024-12-10 12:04   北京  
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· 十大人物 ·
2024《自然》十大人物公布,两位中国科学家入选

《自然》年度十大人物Nature’s 10)每年从全球的重大科学事件中评选出十位人物,而今有两位中国科学家上榜。其中,一位是来自中国的地质学家李春来主导了嫦娥六号月背样品的研究工作,他是决定探测器在月球着陆点的关键人物,也是首批对返回岩样着手分析的科学家之一。另一位是位于上海的中国人民解放军海军军医大学的内科医生徐沪济,他利用供体来源的基因编辑T细胞成功治疗了毁灭性的自身免疫性疾病。该疗法基于T细胞在癌症治疗中取得的成功,为前沿的CAR-T治疗的批量生产带来了希望。


此外,在科学进展方面取得非凡成就的还有两位人物。物理学家Ekkehard Peik造出了或能超越原子钟的核钟。对于宇宙膨胀速度有多快这一关键问题,天文学家Wendy Freedman的研究结果或能终结这场争论。另外,在人工智能方面,谷歌DeepMind的研究员Rémi Lam率先提出使用机器学习来改进天气预报,站在了这个研究队伍的前列。


今年上榜的两位人物尝试整治学术界。过去6个月,Kaitlin Kharas一直在领导于 2022 年启动的“Support Our Science(SOS)”运动,最终见证了加拿大研究生和博士后研究员20年来的最大加薪。俄罗斯科研侦探Anna Abalkina花了13年的时间清理科学论文的造假现象,将虚假论文和劫持期刊公之于众。上榜的两位人物分别推动了公共卫生与环境的关键进展。刚果民主共和国(DRC)首都金沙萨的国家生物医学研究所流行病学家Placide Mbala拉响了致命猴痘疫情的警报,在应对埃博拉和猴痘疫情的响应中起到了关键作用。瑞士律师Cordelia Bähr和她所代表的逾2500名女性在起诉政府气候政策的历史性诉讼案中获胜。还有一位上榜人物Muhammad Yunus是经济学家,也是诺贝尔和平奖得主。今年8月,孟加拉国发生长达数周的大规模游行,Muhammad Yunus随后响应呼声,成为了孟加拉国的临时领导人。Nature


· 量子计算 ·
谷歌宣布量子计算芯片取得重大突破,已达到纠错目标


量子计算有潜力在特定任务上加速计算速度并超越经典计算机的能力。不过,量子计算机很容易出错,所以当前的原型机无法运行足够长的时间以实现实际输出。在最近发表于《自然》Nature)的研究中,谷歌量子AI(Google Quantum AI)的最新一代量子芯片能实现将错误抑制在一个关键阈值以下的量子纠错功能——这被认为是实现未来量子计算实际应用的必要条件。该芯片的性能扩展后或能推动大规模容错量子计算的运算要求。


研究人员报道了名为Willow的最新一代超导量子处理芯片架构,该芯片能实现低于表面码关键阈值的量子纠错——表面码是一种特定的量子纠错技术。他们的系统能在数小时内运行最多100万个周期,同时实时解码错误并维持表现。研究人员在一个72量子比特的处理器和一个105量子比特的处理器上运行了表面码。每次码距从3增加到5再到7,逻辑错误率减半。他们表示,这种对逻辑错误的潜在抑制为运行有纠错的大规模量子算法奠定了基础。Nature

· 人工智能 ·
OpenAI正式发布视频生成大模型Sora

图片来源:OpenAI


北京时间12月10日凌晨,OpenAI在直播中正式发布了新版本的视频生成大模型Sora Turbo,相比2月发布的预览版模型,新版本模型的速度快得多。据介绍,Sora用户可以生成1080p分辨率、最长20秒的视频。用户可以利用自己的图像或视频资源进行扩展和融合,或者基于文本生成全新的内容。同时,Sora配备了故事板工具,可以帮助用户精准指定特定帧的输入,这里输入的内容同样既可以是文字描述,也可以是任意图片或视频。

据介绍,Sora已经被包含在ChatGPT的会员订阅服务中,无需额外付费。其中,Plus用户能生成最多50个高级视频,视频分辨率最高达720p,时长为5秒。而Pro用户则能生成最多500个高级视频,分辨率达1080p,时长为20秒,还能免水印。(OpenAI,公众号“极客公园”)


· 化学 ·

告别剧毒光气,我国科研人员找到绿色羰基合成新路径


“非对称脲”虽然不被大众所熟知,但它在医药和农业领域却扮演着举足轻重的角色。在制备方面,工业上主要采用传统制备方法——光气法,但合成过程复杂、危险,且需要分步进行,还涉及剧毒光气,会产生大量腐蚀性盐酸。如何找到一种更安全、高效的合成方法,成为科研界亟待解决的问题。

近日,中国科学院兰州化学物理研究所的何林研究员与武汉大学雷爱文教授团队合作,在催化羰基化领域取得重要进展——他们提出了同步胺识别的概念,成功利用一氧化碳或二氧化碳替代剧毒光气,高效合成含氮羰基化合物非对称脲。该研究成果不仅为化学工业带来更为安全、环保的生产方式,也为新药研发、材料科学等提供了全新的可能性。相关论文发表于《科学》Science)。(中国科学报)


· 生物学 ·
发现与大脑衰老相关的关键蛋白

据估计,2050年全球65岁及以上群体将超过15亿人,这要求我们对衰老过程有更深入的认知,尤其是与大脑相关的部分。人类大脑的生理年龄能通过基于脑成像特征(如体积和表面积)的预测算法进行估算,但血液中的蛋白也可以用来推断大脑的生理年龄以及健康状况。最近,一项发表于《自然·衰老》Nature Aging)的研究鉴定出了13种与人类大脑衰老相关的蛋白。这些血蛋白的浓度变化会在人类57岁、70岁和78岁时达到顶峰,表明这几个年龄可能对脑衰老过程的潜在干预具有重要意义。

研究团队利用10 949名45~82岁的健康成年人的多模态脑成像数据研究了脑衰老的潜在指征。他们还利用英国生物银行(UK Biobank)的数据分析了近5000人的血浆中约3000种蛋白质的浓度。作者发现了与大脑生物衰老密切相关的13种蛋白,尤其是Brevican(BCAN——一种中枢神经系统蛋白)。血液中BCAN和GDF15的水平还与痴呆症、卒中和运动功能有关。许多蛋白的浓度被发现会沿不同曲线随大脑生理年龄而变化,并共同在57岁、70岁和78岁的脑年龄形成三个脑年龄相关峰值。作者认为,血液蛋白浓度的非线性变化或反映了人类脑健康在特定年龄的转变。作者指出,他们的数据集中在年长的欧洲裔个体,今后的研究应关注这些蛋白在不同年龄和族裔中的作用。(Nature

撰写:王怡博、二七
封面图片来源:中国科学院国家天文台,清华大学基础医学院



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