國內(nèi)外最新科技發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新技術(shù)成果薈萃

◎ 本刊綜合報(bào)道

我國科學(xué)家在超導(dǎo)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)量子對(duì)抗機(jī)器學(xué)習(xí)

日前，清華大學(xué)交叉信息研究院鄧東靈研究組與浙江大學(xué)物理學(xué)院王浩華、宋超研究組等合作，在超導(dǎo)系統(tǒng)中首次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了量子對(duì)抗機(jī)器學(xué)習(xí)。相關(guān)成果發(fā)表于《自然-計(jì)算科學(xué)》。研究團(tuán)隊(duì)用10個(gè)可編程超導(dǎo)量子比特陣列進(jìn)行了量子對(duì)抗學(xué)習(xí)的首次實(shí)驗(yàn)演示。通過優(yōu)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(shí)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(shí)現(xiàn)具有不同結(jié)構(gòu)的大規(guī)模量子分類器。經(jīng)過訓(xùn)練，這些分類器可以在這些數(shù)據(jù)集上實(shí)現(xiàn)當(dāng)前量子分類器所能達(dá)到的最先進(jìn)的性能，測(cè)試準(zhǔn)確率高達(dá)99%。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證明，通過對(duì)抗訓(xùn)練，量子分類器抵抗干擾的能力將增強(qiáng)，對(duì)相同攻擊策略產(chǎn)生的對(duì)抗擾動(dòng)實(shí)現(xiàn)免疫。

我國學(xué)者人工合成“抗病毒系統(tǒng)”

一 個(gè)全新的抗病毒思路讓世界衛(wèi)生組織病毒學(xué)領(lǐng)域的顧問委員、澳大利亞工程院院士王林發(fā)感到出乎意料——居然可以將生命機(jī)體中偵測(cè)病毒的能力改裝成一個(gè)“元器件”，并用它合成一個(gè)系統(tǒng)在體內(nèi)“檢測(cè)”多種病毒。這一引起資深病毒專家強(qiáng)烈興趣、歷時(shí)8年創(chuàng)造的創(chuàng)新系統(tǒng)日前在國際期刊《自然·通訊》上發(fā)表。該系統(tǒng)被主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)——華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副院長葉海峰研究員團(tuán)隊(duì)命名為“愛麗絲系統(tǒng)”。

北大聯(lián)合團(tuán)隊(duì)發(fā)布病毒突變演化預(yù)測(cè)新成果

日前，北京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心、北京昌平實(shí)驗(yàn)室曹云龍/謝曉亮課題組聯(lián)合中國食品藥品檢定研究院王佑春課題組在《自然》在線發(fā)表研究論文，系統(tǒng)地探究了新冠病毒受體結(jié)合域“趨同演化”的機(jī)制，為廣譜疫苗和抗體藥物的設(shè)計(jì)與研發(fā)提供了寶貴的理論與數(shù)據(jù)支持。研究團(tuán)隊(duì)基于抗體的大規(guī)模中和測(cè)定和逃逸圖譜表征的數(shù)據(jù)建立了一個(gè)計(jì)算模型。他們發(fā)現(xiàn)，盡管這些新突變株具有前所未有的免疫逃逸能力，但團(tuán)隊(duì)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(qiáng)效中和了所有主要突變株和未來短期內(nèi)可能流行的突變株，且能同時(shí)具有治療和預(yù)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(zhuǎn)細(xì)胞退變衰老的“時(shí)光之門”

日前，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院骨科林賢豐醫(yī)師、范順武教授團(tuán)隊(duì)與浙江大學(xué)化學(xué)系唐?？到淌趫F(tuán)隊(duì)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(shù)，在國際上首次實(shí)現(xiàn)植物的類囊體跨物種遞送到動(dòng)物體衰老病變的細(xì)胞內(nèi)，讓動(dòng)物細(xì)胞也擁有植物光合作用的能量，以此敲開逆轉(zhuǎn)細(xì)胞退變衰老的“時(shí)光之門”。相關(guān)研究論文在《自然》發(fā)表。研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了細(xì)胞膜納米涂層技術(shù)，將哺乳動(dòng)物細(xì)胞膜包覆在納米化植物類囊體外層，通過細(xì)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(dòng)物細(xì)胞，成功解鎖跨物種間的能量傳遞的“密碼”，實(shí)現(xiàn)特異性供應(yīng)能量，并在退行性骨關(guān)節(jié)炎疾病的治療應(yīng)用中得以驗(yàn)證。

基于石墨烯的納米電子平臺(tái)問世

納米電子學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)緊迫任務(wù)是尋找一種可替代硅的材料。美國佐治亞理工學(xué)院研究人員開發(fā)了一種新的基于石墨烯的納米電子學(xué)平臺(tái)——單片碳原子。日前發(fā)表在《自然·通訊》雜志上的該技術(shù)可以與傳統(tǒng)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(xù)的計(jì)算機(jī)芯片，并對(duì)量子和高性能計(jì)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(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)由已知最強(qiáng)的化學(xué)鍵結(jié)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(yùn)行并產(chǎn)生更少的熱量。原則上，單一的石墨烯芯片要比硅芯片內(nèi)可封裝更多器件。

日本國際研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了“概率計(jì)算機(jī)”

據(jù)參考消息網(wǎng)援引《日本經(jīng)濟(jì)新聞》報(bào)道，日本東北大學(xué)等組成的國際研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了可實(shí)現(xiàn)與量子計(jì)算機(jī)類似運(yùn)算的“概率計(jì)算機(jī)”（P計(jì)算機(jī)），成功地在短時(shí)間內(nèi)完成了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)不擅長的計(jì)算。P計(jì)算機(jī)信息處理的基本單位是輸出信號(hào)在0和1之間隨機(jī)變化的“概率位”。團(tuán)隊(duì)利用基于電子磁性（自旋）的“自旋電子學(xué)元件”生成隨機(jī)數(shù)，并通過將其與現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣 列（FPGA） 組合構(gòu)建最多7085個(gè)概率位。結(jié)果證明，約1秒內(nèi)即可完成8位整數(shù)的因數(shù)分解。

俄研究人員領(lǐng)導(dǎo)的國際科學(xué)團(tuán)隊(duì)找到修復(fù)受損神經(jīng)纖維的方法

俄羅斯南聯(lián)邦大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的國際科學(xué)團(tuán)隊(duì)，找到了修復(fù)受損神經(jīng)纖維的方法。研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室大鼠身上制造和測(cè)試了含有細(xì)胞外囊泡的膠原凝膠制劑。他們以壓迫大鼠的坐骨神經(jīng)為模型，將含有囊泡的凝膠涂抹在受損區(qū)域。研究結(jié)果表明，用含有細(xì)胞外囊泡的凝膠制劑治療受損神經(jīng)，明顯提高了蛋白質(zhì)水平（再生過程的指標(biāo)），減少了大約一半的萎縮性變化，有助更快地恢復(fù)受損肢端的功能。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在《國際分子科學(xué)雜志》上。 （文中所有圖片僅為示意）