CGI科技周报（2024第46周）| 基础模型检测胶质瘤浸润、与任务无关的外骨骼控制、手部操作的视觉触觉感知

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

-中国

-欧洲

-美国

-南非

科技动态

人工智能

快速、无标记检测胶质瘤浸润的基础模型^[1]

美国密歇根大学的研究人员们提出了一个视觉基础模型FastGlioma，用于在10秒内快速准确地检测新鲜未处理的手术组织中的胶质瘤浸润。FastGlioma使用大规模自监督（约400万张图像）在快速、无标记的光学显微镜上进行预训练，在一项胶质瘤患者测试队列中，能够检测和量化肿瘤浸润程度，受试者工作特征曲线下平均面积为 92.1±0.9%。模型表现远优于图像引导和荧光引导的辅助手段，且显示出对其他成人和儿童脑肿瘤诊断的零样本泛化。（Nature，11.13）

通过生物关节矩估计实现与任务无关的外骨骼控制^[2]

美国佐治亚理工学院的研究团队引入了一种与任务无关的控制器，其基于深度神经网络瞬时估计臀部和膝盖力矩，以广泛帮助人类活动。该控制器在28项周期性或非结构化任务中准确估计了下肢关节矩，平均R²为0.83，明显优于由样条函数和阻抗参数构建的最佳任务分类器方法；在平走、跑步、举起约11公斤的重物、弓步等10项任务的测试中，该控制器显著降低了用户代谢成本，下降幅度为5.3~19.7%，且无需在活动之间进行任何手动控制器修改。（Nature，11.13）

具有神经场的NeuralFeels：手部操作的视觉触觉感知^[3]

美国卡内基梅隆大学的研究团队将多指手上的视觉和触觉相结合，来估计在用手操作过程中物体的空间信息。他们开发的NeuralFeels通过学习神经场来编码物体几何形状，并通过优化姿势图来联合跟踪，能够实现81%的F-score和4.7毫米的平均姿势漂移。在严重视觉遮挡下，与仅使用视觉相比，新方法可实现高达94%的跟踪改进。研究人员还发布了70个实验的评估数据集FeelSight，以支持此领域的基准测试。（Science Robotics，11.13）

机器人群的自组织神经系统^[4]

比利时布鲁塞尔自由大学的研究团队介绍了自组织神经系统（SoNS），这是一种基于自组织层次结构的机器人群架构。SoNS使感知、驱动和决策以本地集中的方式进行协调，而不会牺牲可扩展性、灵活性和容错性的优势，在二元决策、搜索与救援等机器人任务中推动了群体机器人技术的发展，并表现出在多达250个机器人群中的可扩展性以及对不同类型系统的容错能力。（Science Robotics，11.13）

生物医药

NK2R控制能量消耗并抑制食欲^[5]

丹麦哥本哈根大学的研究团队表明神经激肽2受体（NK2R）的激活足以抑制食欲并增加能量消耗，并开发了一种选择性的长效NK2R激动剂。该激动剂通过诱导能量消耗和非厌恶性食欲抑制来引起小鼠体重减轻，从而绕过典型的瘦素信号传导；也能显著降低患糖尿病的肥胖恒河猴的体重、血糖、甘油三酯和胆固醇，并改善胰岛素抵抗。该研究确定了单一受体靶点，利用能量消耗和食欲抑制来改善能量稳态并逆转跨物种的心脏代谢功能障碍。（Nature，11.13）

成人颅骨骨髓是一个不断扩张且富有弹性的造血库^[6]

德国马克斯·普朗克分子生物医学研究所表明颅骨骨髓会经历涉及血管生长的终生扩张，从而对总造血输出的贡献增加。颅骨在很大程度上受到保护，免受衰老的主要特征的影响，包括促炎细胞因子的上调、脂肪生成和血管完整性的丧失；怀孕等生理变化以及中风、实验性慢性粒细胞白血病等病理挑战会导致颅骨血管和骨髓发生明显且快速的动态变化。颅骨内受保护且动态扩张的骨髓微环境对实验研究和人类临床治疗具有重要意义。（Nature，11.13）

现代能源

通过内部水循环维持的密封水电池^[7]

中国科学院的研究团队制造了一种密封水力发电电池（HHC）来收集环境热，并开发了一种内循环水力发电机制。该电池基于异质芯吸双层结构，能够在160小时内持续维持水力发电效应将环境热转化为电能，几乎不消耗水，不受风和光等外界影响，非常适合缺水的沙漠、高湿的热带雨林、阴雨天和黑暗的地下工程等极端情况。此研究为稳定利用可再生能源提供了一种简单且广泛适用的途径。（Nature Communications，11.12）

低维钙钛矿钝化层在甲脒-铯钙钛矿太阳能模块中的均匀覆盖^[8]

中国武汉理工大学的研究团队揭示了在三维钙钛矿上生长的2D钙钛矿的链长相关和卤化物相关的相分离问题。研究证明，用长链（>10）烷基胺配体盐中的甲脒溴化物处理钙钛矿层后可以形成均匀的2D钙钛矿钝化层。该钝化策略与印刷技术兼容，使面积为310cm²和802cm²的全槽模印刷大型太阳能模块的孔径面积效率分别达到18.90%和17.59%，证明了扩大制造的可行性。（Nature Energy，11.12）

航空航天

早期宇宙内超大质量星系的加速形成^[9]

瑞士日内瓦大学的研究团队利用韦伯太空望远镜发现了三个超大质量星系，其质量与银河系相当，在宇宙大爆炸后的最初十亿年内就已经存在；由于灰尘含量很高，其呈现出明显的红色外观。研究发现，这些超大质量星系形成恒星的效率几乎是后来的低质量星系的两倍，生长速度也比此前认为的快得多，这对现有的星系形成模型提出了挑战。（Nature，11.13）

新研究调高碳氮氧丰度以修正太阳成分^[10]

美国西南研究院将柯伊伯带天体、小行星和彗星等原始天体的成分数据与太阳中微子的新测量数据和NASA创世纪任务的太阳风成分数据结合，发现太阳含有比此前认为更多的碳、氮和氧。修正后的太阳成分首次有可能使光谱学和日震学测量结果相协调，前者通过分析穿过太阳的波来探测太阳内部，后者根据每种化学元素产生的光谱特征来揭示太阳表面成分。（The Astrophysical Journal，11.12）

材料科技

萤石在水中低温活化后转化为氟化合物^[11]

英国牛津大学的研究团队报告了一种直接从萤石中获取氟化学品的温和方法，期间不会产生氟化氢。研究人员在草酸环境中用亲氟路易斯酸硼酸B(OH)₃或二氧化硅SiO₂处理酸级萤石（超过97%的CaF₂）。这种可扩展的方法在低温（<50℃）的水中完成，可用于获取广泛使用的氟化合物，包括四氟硼酸、碱金属氟化物、四烷基铵氟化物和氟（杂）芳烃。该技术或代表了向可持续氟化学工业的迈进。（Nature，11.13）

电化学可变的软超表面^[12]

美国斯坦福大学的研究团队创建了电化学可变的软超表面，利用软导电聚合物的膨胀来改变超表面元件的形状和相关的谐振响应，克服了实质性调谐和低光学损耗之间的权衡。使用商用聚合物PEDOT:PSS，研究展示了动态、高分辨率颜色调谐和高衍射效率（>19%）的光束控制装置，可以在CMOS兼容电压（~1.5V）下工作。这种基于软材料可变形性的高性能超表面或有助于推动可穿戴设备的开发。（Nature Materials，11.13）

量子信息

爱因斯坦理论预测与暗能量调查数据的差异^[13]

法国图卢兹大学和瑞士日内瓦大学的研究团队利用暗能量调查数据发现，在60亿至70亿年前，引力井深度与爱因斯坦的预测非常吻合。然而，在35亿至50亿年前，它们比爱因斯坦预测的要浅。结果表明，爱因斯坦的预测与测量结果存在3σ的不相容性，但证明爱因斯坦的理论完全无效需要达到5σ的阈值。因此，研究人员需要进行更精确的测量以确认或反驳爱因斯坦理论解释太阳系以外现象的有效性。（Nature Communications，11.11）

开放量子电路中量子混沌和异常松弛的鲁棒性^[14]

英国牛津大学的研究团队精确计算了通用Floquet量子电路的耗散形式因子，并发现在足够长的时间内，系统总是以两种不同的状态松弛，其特征是存在或不存在间隙闭合。虽然系统可以在间隙闭合状态下维持有限但较长时间间隔的稳健上升，但在间隙保持非零的状态下，量子混沌会“协助”松弛。在后一种状态下，研究证明如果先达到热力学极限，即使在无耗散极限下间隙也不会闭合。（Nature Communications，11.12）

数字网络前沿

Espresso宣布其核心产品“确认层”已在主网上线^[15]

11月11日，据CoinDesk报道，区块链项目Espresso宣布其核心产品“确认层（confirmation layer）”已在主网上线，为跨链可组合性提供关键基础设施。该确认层允许不同Rollup网络互相读取并信任彼此的交易数据，从而加速资产跨链桥接，分散Rollup中的关键组件“排序器”，并实现低成本的交易数据存储。（CoinDesk，11.11）

Genius Group宣布采用“比特币优先”战略^[16]

11月12日，据Globe Newswire报道，人工智能教育公司Genius Group宣布采用全球“比特币优先”战略，包括承诺将其当前和未来储备的90%以比特币持有；购买价值1.2亿美元的比特币并将长期持有；推出Web3财富复兴教育，让学生通过AI指南加速对比特币、加密货币和区块链的了解；在其Edtech平台提供比特币支付功能。Genius Group近期进行了重组，以吸纳区块链和Web3技术专家。（Globe Newswire，11.12）

Copper将为代币化货币市场基金提供托管服务^[17]

11月13日，据CoinDesk报道，加密货币公司Copper发布公告称，现在能够为客户提供贝莱德的BUIDL等代币化货币市场基金的安全托管和交易服务。Copper表示，在获得阿布扎比金融服务监管局（FSRA）的监管批准后，其客户还可以使用代币化货币市场基金作为衍生品交易的抵押品。（CoinDesk，11.13）

SG Forge将在XRP账本上部署其欧元稳定币EURCV^[18]

11月14日，法国兴业银行子公司SG Forge宣布将在XRP Ledger网络上部署其符合MiCA标准的欧元稳定币EURCV。XRPL拥有近乎即时的结算速度，每秒最多可处理1,500笔交易，确保了大规模操作的可扩展性。这种多链方法正在等待最终的技术集成，预计将于2025年推出。EURCV将使用Ripple Custody的技术解决方案在XRPL上发行。（SG Forge，11.14）

Tether推出资产代币化平台Hadron^[19]

11月14日，加密公司Tether宣布推出资产代币化平台Hadron，旨在简化股票、债券、稳定币、忠诚度积分等资产的代币化过程。该平台提供代币化资产发行和管理功能，具备完整的工具箱，用于合规、了解您的客户（KYC）、反洗钱、交易监控和风险管理等。平台支持多个智能合约区块链和比特币Layer2解决方案。用户可以发行锚定法币或商品支持的稳定币，以及数字资产抵押代币等多种类型的资产。（Tether，11.14）

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