北上资金今日净流入27.34亿,其中净买入招商银行6.30亿,比亚迪4.47亿,北方华创4.01亿,净卖出工业富联2.95亿,迈瑞医疗1.93亿,长江电力1.26亿。

北上资金今日净流入27.34亿,其中净买入招商银行6.30亿,比亚迪4.47亿,北方华创4.01亿,净卖出工业富联2.95亿,迈瑞医疗1.93亿,长江电力1.26亿。

《柳叶刀》:气候变化加剧肺癌风险,并延误诊疗

·气候变化本身并不直接导致肺癌,但会加剧空气污染,而长期暴露在空气质量差的环境中是患肺癌的已知危险因素。极端天气可能导致肺癌治疗延误,对药物药代动力学造成挑战,导致放射中断,冲击患者的身心健康,以及导致医疗基础设施和供应链中断,扰乱医疗保健系统等。

2015年到2022年是有记录以来地球最热的8年。全球变暖驱动气候变化,气候变化已经成为21世纪最大的全球健康威胁。当地时间2024年7月8日,《柳叶刀》(The Lancet)杂志发表了一篇题为《亚洲肺癌:气候变化的影响》(Lung cancer in Asia: the impact of climate change)的文章,指出气候变化会增加肺癌的发病风险,并可能导致诊断和治疗的延误。

世界卫生组织下属国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer,IARC)的最新癌症报告显示,2022年,全球肺癌新发病例达248.1万,占全球癌症新增病例的12.4%,这意味着肺癌再次成为全球第一大癌症。同时,肺癌也是导致死亡的第一大癌症。2022年,肺癌共造成181.7万人死亡,占所有癌症死亡病例的18.7%。2020年,亚洲地区新发肺癌病例约130万,因肺癌而死亡的人数约110万。

据《柳叶刀》文章介绍,气候变化本身并不直接导致肺癌,但会加剧空气污染,而长期暴露在空气质量差的环境中是患肺癌的已知危险因素。IARC 在2013年正式将空气污染列为致癌物质。存在于被污染的空气中的二氧化氮、二氧化硫、臭氧和直径小于10微米的颗粒物(PM10)以及PM2.5(环境空气中空气动力学直径小于等于2.5微米的颗粒物,也称为细颗粒物、可入肺颗粒物)具有致癌性。

气候变化对亚洲的影响越来越大。世界气象组织(World Meteorological Organization,WMO)2022年发布的《世界空气质量报告》称,全球空气污染最严重的40个城市中,有37个位于南亚地区,印度、尼泊尔、孟加拉国和巴基斯坦是世界上空气污染最严重的四个国家。在南亚,区域PM2.5浓度居高不下,印度、尼泊尔和孟加拉国等国的人口加权PM2.5年浓度在2020年达到峰值。仅空气微粒污染就占肺癌死亡人数的15%,而在过去30年里,与微粒污染有关的死亡率飙升了20%。

世界气象组织的《亚洲气候状况报告》显示,2022年亚洲发生了81起与天气、气候和水有关的灾害,超过83%的洪水和风暴事件导致超过5000万人受到直接影响。《柳叶刀》文章认为,极端天气可能导致肺癌治疗延误,对药物药代动力学造成挑战,导致放射中断,冲击患者的身心健康,以及导致医疗基础设施和供应链中断,扰乱医疗保健系统等。

例如,许多抗癌药物需要复杂的运输服务和设施,化疗药物卡铂、吉西他滨、紫杉醇和培美曲塞需要在室温20℃-25℃下保存;顺铂和多西他赛也应在一定的温度范围内保存,且都需要储存在干燥的环境中,避免光照。洪水、山体滑坡等灾害对道路和基础设施的损害会严重干扰供应链。“在资源不足、癌症治疗能力有限、卫生保健系统支离破碎的许多中低收入国家,情况则更具挑战性。”文章写道。

文章提出,要在中低收入国家的高风险地区建立肺癌筛查计划,并纳入气候相关风险因素。在易受飓风和台风影响的沿海地区,可以投入资源来改造基础设施,包括安装防气旋窗户,加固屋顶,实施备用电力系统。此外,还要制定全面的备灾计划,如早期患者撤离战略、有重症护理需求的患者的安全运输,以及协调护理和药物交付的通信网络。

文章还强调教育和赋权患者的重要性。一方面,要提高公众对气候变化中肺癌风险的认识,鼓励戒烟、体育活动等健康生活方式。另一方面,鼓励患者在管理医疗信息方面发挥作用,使个人在应对气候变化相关挑战时,能够自主管理自己的病情。文章提到一个智能应用程序,其旨在将用户的医疗信息安全地存储在智能手机中,以备在紧急情况下选择性地向医疗专家披露。存储的数据包括位置细节和基本供需信息,它有可能在缺乏功能性通讯基础设施的环境中保持护理连续性。

参考资料:

1.https://www.thelancet.com/journals/eclinm/article/PIIS2589-5370(24)00259-1/fulltext?dgcid=tlcom_carousel1_infocusoncology_lungcancerasia24

2.https://www.iqair.com/world-most-polluted-cities

3.https://www.unescap.org/kp/2023/air-quality-asia-air-pollution-trends-and-mitigation-policy-options

4.The Lancet Commission on pollution and health.

Lancet. 2018; 391: 462-512

5.Application software that can prepare for disasters based on patient-participatory evidence: K-DiPS: a verification report.

Int J Environ Res Public Health. 2022; 19: 9694

我国青藏高原大湖钻探深度突破400米

纳木错湖泊科考正在紧密开展。7月12日18时35分,在海拔超过4700米的纳木错中心湖区,多国联合科考队经过不懈努力,成功在湖底深度402.2米的地方获取了湖泊岩芯。这是我国首次在青藏高原大湖钻探中成功突破400米深度,对我国湖泊钻探与古气候的研究具有重要意义。

纳木错位于青藏高原腹地,是世界上面积超过1000平方公里的湖泊中海拔最高的湖泊,具有重要的科学研究价值。此次纳木错湖泊岩芯钻探,是迄今为止国际大陆科学钻探计划(ICDP)中海拔最高的钻探项目。

改变世界的青年科技力量:TR35中国区入选者名单在上海揭晓

第七届TR35(“35岁以下科技创新35人”)中国区榜单的入选者。

了解未来的最好方法之一,就是看看世界上最优秀的年轻科学家在做什么。”7月11日下午,《麻省理工科技评论》执行主编Niall Firth说。

当天,2024中国科技青年论坛暨《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”(MIT Technology Review Innovators Under 35,简称“TR35”)中国区发布仪式在位于上海市闵行区的大零号湾科创大厦举行。

上海交通大学副教授祖丽皮亚·沙地克、复旦大学微电子学院教授季力等35位青年才俊入选。

他们是第七届TR35中国区榜单的入选者,被认为是将改变世界的人。

此前六届,已有数百位中国青年科技人才崭露头角:包括深耕量子信息技术的陆朝阳、CRISPR 基因编辑技术重要贡献者丛乐、潜心聚变超导电物理的郑金星、参与北斗卫星导航系统研发的徐颖、探索光学 AI 芯片商业化的沈亦晨、从现场可编程逻辑门阵列(FPGA,Field Programmable Gate Array)芯片到商业航天的连续创业者姚颂等。

科技竞争,实质是人才竞争

“创新之道,唯在得人。”

11日下午,在上海交大“家门口”参加上述发布仪式的中国科学院院士、上海交通大学校长丁奎岭表示,科技竞争,本质上是人才的竞争。创新驱动,本质上要依靠人才来驱动。科技强国,背后是人才强国。他表示,人才强校已成为上海交大内部的广泛共识和坚定的主战略。

中国科学院院士、中国科学院杭州医学研究所所长谭蔚泓在致辞中表示,希望在座的年轻人都能够用勇敢的心、敢赢的心、求知的心来拥抱一个快乐的科研生涯。

中国科学院院士、发展中国家科学院院士、复旦大学教授、电气与电子工程师协会会士(IEEE Fellow)刘明以集成电路的发展历程举例,“我们好像针对一个规则,把它弄透、做好的能力特别强……(但)无论是新的器件结构,在产业上用的无论是CPU、GPU、FPG等等架构,非常遗憾,没有来自在大陆土生土长的人的贡献。在座这么多优秀年轻人,你们未来如果有这样的贡献,才是真正的无愧于这个时代。”

作为评委之一,聚焦硬科技的早期风险投资机构中科创星创始合伙人米磊向澎湃科技表示,纵观近些年的入选者,从学科上来看,是有一些变化或趋势的,“这几年明显材料类的(入选者)增加了,芯片类的可能也增加了,量子类的也增加了。”他期待在下一代技术方面、在特别前沿的领域,比如量子领域、可控核聚变、合成生物学、航空航天等领域多一些申请人。

上海交通大学医学院附属瑞金医院/上海市伤骨科研究所“纳米修复医学”课题组组长、研究员、博士生导师倪大龙。

从材料“跨界”到医学,曾在中国科学院上海硅酸盐研究所攻读博士学位的倪大龙,现在是上海交通大学医学院附属瑞金医院/上海市伤骨科研究所“纳米修复医学”课题组组长、研究员、博士生导师。他率先提出“纳米修复医学”概念,于2023年入选TR35 亚太区榜单。

倪大龙告诉澎湃科技,他认为,创新的生命力的确来自交叉,来自跨界,“跟临床医生多交流,多提问题”。

他表示,作为非临床专家,他觉得在医院工作最大的一个优势就是可以实现充分地医工交叉融合,“很多临床上遇到的难题不知道如何去解决?甚至没有解决办法。我们可以利用材料或者化学的手段来去解决它”。

倪大龙透露,他所在科研团队目前研发的一种凝胶,有望实现皮肤损伤的无疤痕修复,不仅能发表创新文章,未来还可能作为一款产品推出。

他们团队还在研发一种可以吸收X射线的外涂纳米药物,可作为一种放疗保护剂。“我们知道临床很多病人需要放疗,放疗后病灶部位周围可能会红肿,发生损伤和溃烂,甚至有些病人会长期反复发作。这个药物涂上以后,它可以保护周围组织避免受到X射线的损伤,我们只要把病变组织暴露出来就行了。”倪大龙表示。

生在喀什,读书、工作在上海

在TR35中国区最新一批入选者中,有勇于探索未知科学边界、挑战科技极限的“先锋者”(Pioneers);有勇于创业逐梦、追求价值革新的“创业家”(Entrepreneurs);有致力于科技向善、构建美好社会的“人文关怀者”(Humanitarians);有以独特视角重塑经典技术的“远见者”(Visionaries);还有将奇思妙想转化为引领未来产品和技术的“发明家”(Inventors)。

复旦大学微电子学院教授季力获评发明家,他希望用光来环保地生产氢气。

最新一届TR35中国区入选者、复旦大学微电子学院教授季力获评发明家,他希望用光来环保地生产氢气。

他入选的理由是:通过将微电子器件与光水解制绿氢的学科交叉融合,开发出低成本、低碳排的新型晶硅光伏技术及制绿氢技术,为全球能源短缺和气候危机提供新的解决方案。

季力告诉澎湃科技,现在比较成熟的制氢技术是电解水,但耗电量比较高,且主要能源还是用火电,还是来源于化石燃料,所以它的碳排放量还是比较高。“我们希望最终通过光直接生成氢气——直接光解水。”

他解释说,这里的光可以无需生成电,而是通过在单个器件中,光生的载流子直接到表面,立刻就可以产生氢气了,所以整体损耗非常低。

季力表示,他的目标就是将上述技术最终落地。“现在我们实验室已经完成了个验证,但是从0~1,从1~2,从2~10,每一步都需要很努力地走下去。技术上的领先,并不能代表一定成熟,上下游行业需要慢慢地发展。我们希望把这个技术能最终推到落地。”

上海交通大学副教授祖丽皮亚·沙地克获评先锋者。

最新一届TR35中国区入选者、上海交通大学副教授祖丽皮亚·沙地克获评先锋者,她希望能研发出高能量密度电池。

她入选的理由是:证实氟化锂和氢化锂是金属锂负极界面的主要组分,并建立电池失效模型,为金属锂负极界面优化和超高比能电池体系的开发提供重要思路。

祖丽皮亚·沙地克出生在新疆喀什。她在上海读书、工作、扎根。

“化学,我觉得可以理解为‘魔术师’。它涉及很多领域,比如制药、电池、化妆品……”祖丽皮亚·沙地克说。她高中就特别喜欢化学,本科在上海交通大学读的化学工程专业,随后攻读了复旦大学物理化学专业的博士学位,慢慢进入到电池研究领域。

“我想做的是低成本、高安全度、高能量密度的电池体系,既能满足储能的需求,又能满足电动大巴、电动飞机的能量需求。”

对于TR35,祖丽皮亚·沙地克表示,她最大的收获是在申请材料准备阶段。当时,她努力凝练自己研究中的创新点和贡献,并提出新的想法。在发布仪式上,与其他入选者交流学习,不同学科交叉融合,碰撞出火花,她再次感受到科学的魅力和创新的力量。

生数科技联合创始人兼首席技术官、27岁的鲍凡获评先锋者。 他入选的理由是:带领团队开发中国首个长时长、高一致性、高动态性的视频大模型Vidu。

月之暗面Kimi创始人兼CEO、31岁的杨植麟获评创业家。他入选的理由是:用精悍的团队实践大模型的“规模法则”,实现大模型能力持续提升和长文本技术服务的普及。

纽约大学计算机科学助理教授、33岁的谢赛宁获评先锋者。他入选的理由是:专注于探索视觉智能,开发出下一代视觉理解和生成的基础架构,其有效性在 OpenAI的Sora等模型应用中得到了验证。

附第七届TR35中国区入选者名单(排名不分先后)

1.常林 北京大学助理教授

2.陈鹏程 复旦大学材料科学系青年研究员

3.付先彪 丹麦科技大学玛丽·居里博士后研究员

4.靖礼 OpenAI研究员

5.李晓娜 宁波东方理工大学(暂名)副教授

6.刘文柱 中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员

7.刘阳 华中科技大学教授

8.栾海文 加利福尼亚大学圣迭戈分校机械与航空航天工程系助理教授

9.屈峰 西北工业大学教授

10.孙鹏展 澳门大学助理教授

11.万雅婷 阿卜杜拉国王科技大学助理教授

12.张晔 南京大学副教授

13.祖丽皮亚·沙地克 上海交通大学副教授

14.封硕 清华大学自动化系助理教授

15.邓彦翔 宾夕法尼亚大学助理教授

16.桂淼 浙江大学良渚实验室研究员

17.胡耀文 北京大学物理学院助理教授、研究员

18.季力 复旦大学微电子学院教授

19.李斐然 清华大学深圳国际研究生院助理教授

20.刘晓东 西湖大学特聘研究员

21.罗姗姗 马克思·普朗克陆地微生物研究所博士后

22.秦为 清华大学助理教授

23.王琛 清华大学副教授,北京市集成电路高精尖创新中心研究员

24.薛潇 代尔夫特理工大学博士后

25.杨植麟    月之暗面Kimi创始人兼CEO

26庄友文 上海交通大学医学院研究员

27.王茜 哥伦比亚大学助理教授

28.戴小川 清华大学生物医学工程学院助理教授

29.谢赛宁 纽约大学计算机科学助理教授

30.鲍凡 生数科技联合创始人兼首席技术官

31王春阳 中国科学院金属研究所研究员

32.王翔 中国科学技术大学教授

33.王飞 上海交通大学长聘教轨副教授

34.董岩皓 清华大学助理教授

35.袁翔 华东师范大学教授

新研究发现偏头痛新机制,或成为治疗新靶点?

·“通过改变三叉神经节神经元周围的分子环境,可以诱导对头痛的感知,这种想法非常具有革命性,非常新颖。但目前尚不清楚这种激活如何产生特定的、选择性的头痛的感觉,未来的研究需要解释三叉神经节如何管理其他身体部位(如牙齿和耳朵),使它们免受疼痛的影响。”

当地时间2024年7月4日,据《科学》(Science)杂志报道,一项来自丹麦哥本哈根大学(University of Copenhagen)的小鼠试验揭示了偏头痛的新机制:分子在脑脊液中移动,这可能成为偏头痛治疗的新靶点。

据《中国偏头痛诊断与治疗指南(中华医学会神经病学分会第一版)》,偏头痛是一种常见的慢性发作性脑功能障碍性疾病,全球约10.4亿人患有偏头痛,男性终身患病率约10%,女性约22%。中国偏头痛的年患病率为9%,每年治疗成本超过2994亿元。

据《科学》报道,偏头痛的发病原因未明,但研究表明,偏头痛很可能源于病理性的神经活动爆发。在偏头痛发作的先兆期,研究人员观察到一种类似癫痫的现象,称为皮层扩张性抑制(cortical spreading depression,CSD)。在这种现象中,一波异常的神经放电缓慢穿过大脑皮层。但由于大脑本身不包含感知痛觉的神经元,来自大脑的信号必须通过某种途径传达到外周神经系统,这些神经在身体部位与大脑之间进行通讯,才能引发头痛。特别是,这些信号必须到达大脑下方支配面部和头部的两侧的两个神经元块,即三叉神经节。因此到目前为止,对痛觉最合理的解释是,皮层扩张性抑制导致大脑释放化学信号,激活来自三叉神经节的疼痛纤维。

哥本哈根大学的神经科学家迈肯·尼德加德(Maiken Nedergaard)团队怀疑存在另一种信息传递途径。尼德加德团队长期研究脑脊液的流动,他们怀疑在偏头痛发作期间,脑脊液可能以某种方式将脑细胞的信号向三叉神经节传递。

在这项新研究中,尼德加德团队将辣椒素注射到小鼠大脑的液体腔中,辣椒素是一种来自辣椒的分子,可以激活疼痛感受器。研究发现,注射辣椒素后大约六分钟,三叉神经节的神经元会放电。显微镜下对组织的分析显示,脑脊液可以物理地浸泡在神经节的尖端,使来自大脑的分子能够到达神经节的细胞。爱荷华大学(University of Iowa)神经科学家安德鲁·罗素(Andrew Russo)表示,这一发现“提供了一条意想不到的中枢神经系统信息流的新途径”。

为了研究皮层扩张性抑制的影响,研究人员刺激了小鼠的大脑,并将一种荧光示踪分子注射到动物的大脑中,以追踪分子的流动路径。研究人员发现受刺激一侧的示踪剂浓度明显高于三叉神经节的另一侧。最后,研究人员比较了出现皮层扩张性抑制的小鼠与未接受脑刺激的小鼠的脑脊液。结果显示,21种蛋白质的浓度增加了一倍,12种可能激活三叉神经节受体的蛋白质浓度增加,其中包括降钙素基因相关肽(CGRP),这种蛋白质在偏头痛发作时会激增。

美国哈佛医学院(Harvard Medical School)转化神经科学家拉米·伯斯坦(Rami Burstein)表示,通过改变三叉神经节神经元周围的分子环境,可以诱导对头痛的感知,这种想法非常具有革命性,非常新颖。但目前尚不清楚这种激活如何产生特定的、选择性的头痛的感觉,未来的研究需要解释三叉神经节如何管理其他身体部位(如牙齿和耳朵),使它们免受疼痛的影响。

《科学》文章写道,针对CGRP的治疗已经彻底改变了偏头痛的治疗。自2018年美国食品药品监督管理局(FDA)批准首个此类药物以来,已有几种抗CGRP药物进入市场。但并非所有患者对这些治疗都有良好反应。

西班牙瓦尔德希伯伦大学医院(Vall d’hebron University Hospital)的神经学家帕特里夏·波佐-罗西奇(Patricia Pozo-Rosich)表示:“其他几种可能激活三叉神经节的分子的发现,可能指向新的治疗方法。这项研究令人鼓舞地表明:CGRP不是唯一的靶点。”

儿童生长激素或有癌症等风险?《柳叶刀》:需持续监测其安全

·“随着生长激素治疗从严格的替代疗法过渡到更广泛的身高增强,监测潜在副作用变得更加重要。”

当地时间2024年6月27日,《柳叶刀》(The Lancet)杂志发表了一篇题为《儿童生长激素治疗:挑战,机会和考虑》(Childhood growth hormone treatment: challenges, opportunities, and considerations)的文章,其指出,明显的生长激素缺乏症具有显著的生理影响,替代疗法对患者具有重要的价值,但只有少数人被认为明显缺乏生长激素。对于没有生长激素的人来说,生长激素有增高的益处,“随着生长激素治疗从严格的替代疗法过渡到更广泛的身高增强,监测潜在副作用变得更加重要。”

据文章介绍,生长激素是一种重要的生化信号分子,能够直接或间接激活细胞内信号通路,协调多种细胞类型的代谢过程,从而调节各种组织的生理机能。20世纪50年代末,生长激素作为一种治疗手段,首次被引入临床实践,但最初使用数量有限。在随后的30年中,生物技术的进步促使基因重组人生长激素(rhGH)的发展,它可以满足更大的需求,更多的适应证被开发出来。

1985年,基因重组人生长激素被首次批准用于治疗儿童生长激素缺乏症。此后,该疗法被批准用于与身材矮小相关的其他儿科疾病,包括慢性肾病、特纳综合征(Turner syndrome)、普瑞德-威利综合征(Prader-Willi syndrome)、出生时小于胎龄、矮小身材同源盒基因(SHOX,short stature homeobox-containing gene)缺乏症和努南综合征(Noonan syndrome)。在一些国家,它也被批准用于治疗特发性身材矮小。

近年来,由于其增高的效果,基因重组人生长激素受到很多家长的关注。《柳叶刀》文章强调,持续监测基因重组人生长激素的安全问题十分重要。文章提到,基因重组人生长激素可能导致癌症、心血管疾病和死亡风险的增加。

以生长激素对癌症风险的影响为例,文章介绍,动物研究和特定的人类生长激素过量或生长激素信号受损情况的数据表明,这些信号通路活性增加与肿瘤发展存在关联。基于人群的大规模研究也显示,胰岛素样生长因子1(IGF-1,insulin-like growth factor 1)表达异常与某些类型癌症风险增加相关。不过制药公司的数据库表明,在没有癌症潜在风险因素的患者中,并未观察到增加肿瘤风险的情况。

2009年,八个欧洲国家合作创建了“欧洲生长激素治疗安全性与适用性”(SAGhE,Safety and Appropriateness of Growth Hormone treatments in Europe)项目,这是一个大型荟萃分析队列,纳入约24000名接受儿童生长激素治疗的患者。研究显示,在没有癌症潜在风险因素的患者中,整体癌症发生率和死亡率未见增加,骨骼和膀胱癌的特定部位风险有所提高。然而,由于案例数有限及其他方法学限制,研究仍无法得出确切结论。

2022年,欧洲内分泌学会(ESE,European Society of Endocrinology)

对接受生长激素治疗并曾患癌症的患者进行全面审查,发布了《生长激素替代治疗在癌症以及颅内肿瘤患者中安全性的共识声明》(Safety of growth hormone replacement in survivors of cancer and intracranial and pituitary tumours: a consensus statement)。其指出,在儿童时期接受生长激素治疗的生长激素缺乏患者中,并未观察到癌症复发风险增加,二次肿瘤的风险轻微增加。然而,共识性声明并不鼓励对存在癌症遗传易感性的患者进行生长激素治疗。

此后,针对儿童期接受生长激素治疗后癌症风险的问题,瑞典进行了一项全国范围的人群基础研究,涵盖超过3400名患有生长激素缺乏、特发性矮小或出生时小于胎龄的患者,随访时间达35年。与对照组相比,患者整体肿瘤事件风险轻微增加,但在儿童期接受生长激素治疗后,恶性肿瘤事件的风险并未增加。研究人员指出,治疗持续时间较长的患者风险略高,但在剂量方面未观察到其他显著趋势,这反驳了重组人类生长激素治疗与癌症之间的因果关系。

“尽管这是迄今为止对儿童时期接受生长激素治疗的患者进行的最长随访,但该队列仍然很年轻(研究结束时平均年龄为31.1岁),因此进一步的随访对于评估成年后期的风险很重要。”《柳叶刀》文章写道。

“即使符合批准的适应证,生长激素治疗在临床上仍有许多挑战。对于每位患者,医生都必须仔细考虑已知和未知的风险和益处,并进行个体化评估。此外,在与患者及其家属的对话中,医生需要进行开放的沟通,明确治疗目标,并随时准备重新评估诊断和治疗方案。”文章表示。

参考资料:

1.https://www.thelancet.com/journals/lanchi/article/PIIS2352-4642(24)00127-5/abstract

2.Boguszewski MCS, Boguszewski CL, Chemaitilly W, et al. Safety of growth hormone replacement in survivors of cancer and intracranial and pituitary tumours: a consensus statement. Eur J Endocrinol 2022; 186: 35–P52.

3.https://m.thepaper.cn/newsDetail_forward_18071698

我国首次成功构建超越经典计算机的量子模拟器

经过十多年科研攻关,中国科学技术大学潘建伟院士团队成功构建了求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器,以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变,朝向获得该模型低温相图、理解高温超导机理迈出了重要的第一步,也全新打开了构建专用量子模拟机的大门。相关研究成果于7月10日在国际学术期刊《自然》发表。

费米子哈伯德模型是晶格中电子运动规律的最简化模型,被认为是有希望解释高温超导机理这一困扰物理学界近四十年难题的核心物理模型。一旦理解其物理机制,就能够规模化地设计、生产和应用新型的高温超导材料,在电力传输、医学、超算等领域产生变革性影响。

潘建伟院士介绍,量子计算为求解若干经典计算机难以胜任的计算难题提供了全新的方案。国际学术界为量子计算的发展设定了三个阶段:

一是对特定问题的计算能力超越经典超级计算机,实现“量子计算优越性”。随着美国谷歌公司“悬铃木”以及中国科大“九章”系列、“祖冲之号”系列量子计算原型机的实现,这一阶段的目标已达到。

二是实现专用量子模拟机以求解诸如费米子哈伯德模型这一类重要科学问题,这是当前的主要研究目标。

三是在量子纠错的辅助下实现通用容错量子计算机。

中国科学技术大学陈宇翱教授介绍,反铁磁相变指的是当系统温度降低到某一临界温度以下时,材料突然从顺磁性状态(材料中电子的自旋方向无序排列)转变为电子自旋有序排列反铁磁状态。构建量子模拟器验证包括掺杂条件下的反铁磁相变,是实现能够求解费米子哈伯德模型的专用量子模拟机的第一步,也是获得该模型低温相图的重要基础。

研究团队经过多年研究攻关,实现了多项技术突破,创造性地将盒型光势阱和平顶光晶格技术相结合,实现了空间均匀的费米子哈伯德体系的绝热制备。该体系包含大约80万个格点,比目前主流实验的几十个格点规模提高了约4个数量级,直接观察到了反铁磁相变的确凿证据,从而首次验证了费米子哈伯德模型包括掺杂条件下的反铁磁相变。

费米子哈伯德量子模拟器示意图。红色和蓝色的小球分别代表自旋相反的原子,它们在三维空间交错排列,形成了反铁磁晶体。原子被光晶格囚禁在玻璃真空腔中。

这一科研成果推进了对费米子哈伯德模型的理解,为进一步求解该模型、获取其低温相图奠定了基础,也首次展现了量子模拟在解决经典计算机无法胜任的重要科学问题上的巨大优势。《自然》杂志审稿人对该工作给予了高度评价,称该工作“有望成为现代科技的里程碑和重大突破”;“标志着该领域向前迈出了重要的一步”。

北上资金今日净流出14.03亿,其中净卖出三花智控3.46亿,长江电力2.29亿,招商银行1.96亿,净买入贵州茅台7.55亿,中国中免1.98亿,美的集团1.50亿。

北上资金今日净流出14.03亿,其中净卖出三花智控3.46亿,长江电力2.29亿,招商银行1.96亿,净买入贵州茅台7.55亿,中国中免1.98亿,美的集团1.50亿。

新研究揭示青藏高原古人类丹尼索瓦人的生存策略

由兰州大学、中国科学院青藏高原研究所和丹麦哥本哈根大学组成的国际研究团队于北京时间3日晚在世界顶级学术刊物《自然》上在线发表了一项最新研究成果。该成果刷新了青藏高原丹尼索瓦人的最晚生存时间,并首次揭示了其生存策略。

这项研究负责人、兰州大学资源环境学院教授张东菊介绍,丹尼索瓦人是一支已灭绝的古人类,因最早发现于西伯利亚的丹尼索瓦洞穴而得名,与约43万年至4万年前广泛分布在欧洲的尼安德特人是姐妹群,对现代大洋洲、东亚、南亚和美洲原住人群都有遗传贡献。

自2018年以来,张东菊带领团队成员对位于海拔3280米的青藏高原东北部的甘肃省夏河县白石崖溶洞遗址进行了多次考古发掘,并对早年发现于该洞穴的一件人类下颌骨化石开展了综合性研究。研究结果显示,该下颌骨化石是形成于距今至少16万年的丹尼索瓦人化石,研究人员将其命名为夏河丹尼索瓦人,简称夏河人。

在此基础上,研究团队围绕白石崖溶洞遗址2018年和2019年发掘出土的2500余件动物骨骼,开展了系统的动物考古学研究,并引进了新兴的古蛋白质分析方法,获得了这批骨骼遗存更加完整的种属信息和古人类的动物资源利用行为等信息。

本次研究通过古蛋白质组学方法从白石崖岩溶洞中鉴定出的丹尼索瓦人肋骨化石。  本文图片来自兰州大学张东菊团队

张东菊告诉记者,通过古蛋白质分析,他们确定了一件肋骨碎片为人类化石,并明确其属于丹尼索瓦人,化石出土地层年代为距今约4.8万年至3.2万年。同时,还鉴定出20余个脊椎动物类别,包括披毛犀、野牦牛等食草动物,鬣狗、雪豹、藏狐等食肉动物,以及高原兔、旱獭等小型哺乳动物。

这项工作还揭示了丹尼索瓦人的生存策略,显示丹尼索瓦人曾在该洞穴进行了剥皮、肢解、剔肉等完整的动物资源加工和消费行为,以及尝试利用骨骼制作简易工具等行为。

研究团队在白石崖溶洞进行发掘研究工作。

中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所研究员陈发虎表示,白石崖溶洞的丹尼索瓦人对多样性的动物资源进行了充分利用,从而可能帮助他们在青藏高原上成功生存了至少十几万年。

白石崖溶洞的入口,本次发表的最新发掘研究成果揭示了青藏高原上迄今未知的丹尼索瓦人的生活方式。

专家认为,该研究成果为白石崖溶洞遗址的晚更新世晚期丹尼索瓦人活动提供了确凿的人类化石证据,也将丹尼索瓦人最晚的生存时间延伸至距今约4.8万年至3.2万年,为丹尼索瓦人的体质和遗传特征、活动历史及其高海拔环境适应等研究提供了宝贵新材料,也为丹尼索瓦人与早期现代人在东亚的共存及其基因和文化交流等研究提供了关键材料和新线索。

北上资金今日净流出39.66亿,其中净卖出格力电器2.84亿,贵州茅台2.47亿,同花顺2.06亿,净买入美的集团2.72亿,中国中车2.53亿,三花智控1.98亿。

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