國內(nèi)外科技創(chuàng)新前沿技術(shù)成果與最新發(fā)現(xiàn)

◎ 本刊綜合報道

清華團隊發(fā)布全球首款異構(gòu)融合類腦芯片

8 月1 日，清華大學(xué)開發(fā)出的全球首款異構(gòu)融合類腦計算芯片登上了最新一期《自然》雜志的封面。該芯片結(jié)合了類腦計算和基于計算機科學(xué)的機器學(xué)習，這種融合技術(shù)有望提升各個系統(tǒng)的能力，促進人工通用智能的研究和發(fā)展。這種融合類腦計算芯片被命名為“天機芯”，有多個高度可重構(gòu)的功能性核，可以同時支持機器學(xué)習算法和類腦計算算法。論文通訊作者、清華大學(xué)精密儀器系教授施路平說。他表示，雖然“天機芯” 只是一個非常初步的研究，但這項研究或能為人工通用智能平臺的進一步發(fā)展起到促進作用。

新型光催化劑將二氧化碳高選擇性變身能源

日前從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心孫永福教授、謝毅教授課題組設(shè)計了一種具有雙金屬活性位點的超薄納米片催化劑，并實現(xiàn)了其對二氧化碳光還原產(chǎn)物高選擇性。科研工作者設(shè)計利用人工光合作用將二氧化碳催化轉(zhuǎn)化為碳氫燃料，有助于降低空氣中二氧化碳的濃度并獲得高附加值碳基燃料。但二氧化碳還原產(chǎn)物選擇性無法得到有效控制，因此將二氧化碳高選擇性還原成甲烷仍十分困難。課題組設(shè)計構(gòu)建了上述催化劑以期實現(xiàn)精準調(diào)控二氧化碳還原產(chǎn)物的選擇性。測試證實，含硫缺陷的CuIn5S8 超薄納米片在可見光驅(qū)動下將二氧化碳還原為甲烷的選擇性達到近100%，并實現(xiàn)較高的產(chǎn)率。

人類成功在實驗室造出太陽磁場帕克螺旋

英國《自然·物理》雜志7 月29 日在線發(fā)表了一項物理學(xué)突破——美國團隊成功在實驗室創(chuàng)造出太陽磁場帕克螺旋。這是一個太陽磁場和等離子體流螺旋結(jié)構(gòu)的實驗?zāi)Ｐ停撃Ｐ涂杀豢醋魇菍υ摾碚摷跋嚓P(guān)現(xiàn)象的一個替代研究方法，并將對“帕克” 太陽探測器等太空任務(wù)進行補充。太陽磁場開始拉伸和旋轉(zhuǎn)的區(qū)域被認為具有高動態(tài)特性，但卻很少被研究。美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校科學(xué)家伊?！け说蒙巴伦尯さ入x子體在一個名為“大紅球”（Big Red Ball）的等離子體約束裝置內(nèi)旋轉(zhuǎn)，成功在實驗室創(chuàng)造出了帕克螺旋。該模型可用來進一步研究太陽風的起源和演化。

“最強蛛絲”超凡韌性基因被找到

據(jù)英國《通訊·生物學(xué)》雜志7 月25 日發(fā)表的一項最新發(fā)現(xiàn)，美國科學(xué)家團隊通過基因測序，報告了一種可以解釋“最強蛛絲” 超凡韌性的新基因。這項發(fā)現(xiàn)未來將對設(shè)計新型生物材料具有重要意義。達爾文樹皮蛛所吐蛛絲最長可達25米。而且，該蜘蛛用來構(gòu)建蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)輪廓的牽引絲，也是人類迄今已知最強韌、最牢固的生物材料。美國馬薩諸塞大學(xué)洛厄爾分校科學(xué)家杰西卡·卡布及同事，對“達爾文樹皮蛛” 絲腺內(nèi)表達的基因做了測序，從而發(fā)現(xiàn)了一種不同尋常的蛛絲基因。研究人員表示，雖然“達爾文樹皮蛛” 所生成的主要蛛絲蛋白和其他蜘蛛一樣，但是它們還會生成一種具有一個獨特重復(fù)序列的蛋白。該序列包含大量脯氨酸——一種已知可以使蛛絲更具有彈性的氨基酸。研究團隊認為，正是這一獨特的蛋白序列使“達爾文樹皮蛛” 的絲變得如此強韌。

絲網(wǎng)印刷技術(shù)“印”出高柔性新型平面電池

中科院大連化物所吳忠?guī)浹芯繂T團隊利用低成本、規(guī)?；慕z網(wǎng)印刷技術(shù)，制備出具有良好商業(yè)應(yīng)用前景、高度柔性、高安全和長壽命的二次水系平面化鋅錳微型電池。新一代微型化、可穿戴電子產(chǎn)品的發(fā)展，極大地刺激了人們對與之相匹配的新概念、高安全、長壽命微型儲能器件，尤其是平面化微型電池的迫切需求。平面化微型電池具有高度集成一體化的特點，克服了傳統(tǒng)三明治構(gòu)型電池體積大、機械柔性差、彎曲狀態(tài)下界面易分離等缺點，是非常具有發(fā)展前景的一類新型可穿戴電子器件功率源。團隊研發(fā)了一種低成本、簡單高效、規(guī)模化的絲網(wǎng)印刷技術(shù)，成功制備出兼具良好機械柔性、高安全和長壽命的新概念水系平面化鋅錳微型電池。新型鋅錳電池不僅具有環(huán)境友好、高安全的特點，而且表現(xiàn)出超長的工作壽命。此外，印刷基底的多樣性還能滿足不同應(yīng)用場景的需求。

神經(jīng)解碼器可將對話腦活動實時轉(zhuǎn)為文字

據(jù)英國《自然·通訊》雜志7 月30 日發(fā)表的一項神經(jīng)學(xué)研究，美國加州大學(xué)舊金山分?？茖W(xué)家報告了神經(jīng)解碼器方面的最新進展，其可以將問答對話的相關(guān)腦活動，實時轉(zhuǎn)化為文字記錄。大腦皮層包含不同的區(qū)域，其中的神經(jīng)活動會編碼語音感知與生成。此前研究表明，這種腦活動可以被解碼，但是一直以來的研究都側(cè)重于將聽說任務(wù)分開進行解碼。此次，研究人員愛德華·張（音譯）及同事，在模擬的問答對話試驗中，通過腦活動解碼了語音感知與生成。研究的被試者為3 名正在接受癲癇治療的患者，他們要聽一系列問題，并通過一套規(guī)定答案口頭回答問題。研究團隊將被試在這過程中腦皮層活動記錄下來，之后這些數(shù)據(jù)被用于訓(xùn)練語音檢測和解碼模型。結(jié)果顯示，通過解碼問題，他們能夠利用所得信息提高被解碼答案的準確性。而且對于生成語音和感知語音的解碼，其準確性分別提高到61%和76%。