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新发现基因关联脑进化和语言功能
科技日报· 2025-08-08 09:12
研究突破 - 首次发现两个与人类大脑特征相关的基因GPR89B和FRMPD2B 并建立系统研究框架探索更多相关基因[1] - 筛选约250个候选基因家族 需同时满足大脑活跃表达 存在于所有人类个体 序列高度保守三大核心条件[2] - 通过斑马鱼模型证实GPR89B基因调控脑容量大小 FRMPD2B基因参与突触信号传递调控[2] 科学价值 - 填补基因组重复序列研究空白 为精准筛选语言缺陷和自闭症相关基因突变提供关键靶点[2] - 构建的数据集将成为科学界重要资源 为揭示人类大脑进化机制提供全新科学视角[1][2] - 研究成果发表于《细胞》杂志 基于2022年T2T联盟绘制的完整人类基因组图谱[1][2] 应用前景 - 基因为理解脑进化和神经发育疾病提供关键线索 未来有望通过解析"基因组暗物质"开辟疾病治疗新路径[2] - 突破为探寻语言障碍和自闭症发病根源提供全新研究方向[1] - 目前脑科学研究仍处于基础探索阶段[2]
【科技日报】全球高山树线与灌木线的分布格局阐明
科技日报· 2025-08-08 09:04
"当前,高山树线研究网络已初具规模,但高山灌木线研究仍处于起步阶段,亟须建立环北极、北 美落基山、南美安第斯山、欧洲阿尔卑斯山等典型高山区的灌木线研究网络,加强不同尺度的观测,特 别是定量化监测乔木和灌木在全生命周期中的相互作用。"梁尔源说,这项研究为理解全球气候变化下 高山生态系统的响应提供了关键支撑,也为未来的研究和生态保护奠定了基础。 高山上"绿色边界"搞清楚了。记者7日从中国科学院青藏高原研究所获悉,通过整合分析山体效 应、温度、水分、物候期等多重因素,来自该所的科研人员系统阐明了全球高山树线与灌木线的分布格 局,揭示了19世纪以来全球不同尺度上树线、灌木线的移动速率、生长更新动态,评估了树线、灌木线 的未来趋势,以及生态过渡带上移对高山生态系统的影响。相关研究成果发表于《自然综述-地球与环 境科学》杂志。 所谓高山树线,是指超过2—3米的乔木能连续生长的最高海拔线;灌木线则位于树线之上,是不到 1米的低矮灌木丛能连续生长的最高海拔线。这两条线之间的区域对环境变化特别敏感,就像警报器。 科学家研究树线已有几百年历史,但关注灌木线才几十年。"虽然人们知道温度是决定树线位置的最主 要因素,但近几十年的研究 ...
专家呼吁 推动人工智能与数字安全融合发展
科技日报· 2025-08-08 08:49
人工智能与数字安全融合发展 - 大模型技术推动全球数字化加速发展但伴随网络威胁升级 人工智能与数字安全融合发展成为数字化建设和数字经济发展的关键 [1] - 基础大模型是企业数字化转型基石但在垂直领域应用中面临专业知识不足和场景适应性有限的挑战 需大模型技术提供方与垂直行业龙头企业紧密合作构建高质量专业语料库 [1] - 需降低应用门槛探索"行业大模型即服务"模式 通过开放平台让中小企业便捷获取定制化AI能力 [1] 数字安全防护体系创新 - 传统被动安全防护已力不从心 需利用AI大模型能力赋能威胁狩猎和异常检测 推动安全防御向主动免疫模式转变 [2] - 数字空间安全挑战是全球性的 需深化国际合作共建开放包容安全的数字未来 [2] - 人工智能与网络安全融合发展是时代命题 需加强产业深度融合和双向赋能 坚持协同共治 [2] 大模型向智能体进化 - 大模型在企业应用中存在推理能力不足和缺乏独立做事能力两大痛点 后者仍未解决 [3] - 大模型缺少使用工具能力 停留在该阶段只能成为玩具而非生产力工具 [3] - 智能体能够理解目标规划任务调用工具 实现从需求到结果的完整交付 是大模型进化的必然方向 [3] 网络安全领域智能体应用 - 智能体对网络安全形成颠覆性影响 企业面临安全专家稀缺和"智能体黑客"带来的自动化攻击双重挑战 [3] - 360推出安全智能体 基于安全大模型并添加L4多智能体蜂群 复刻人类高级安全专家能力 [3] - 360坚持"安全+AI"双主线发展 用安全守护数字化底座 用AI定义未来 [4]
科学家直接观测到重费米子量子纠缠
科技日报· 2025-08-08 07:34
日本大阪大学和广岛大学科学家合作,首次在铈铑锡(CeRhSn)材料中直接观测到受普朗克时间(量 子力学最小时间单位)调控的重费米子量子纠缠现象。这项发表于《自然》合作期刊《npj量子材料》 的研究,为开发基于固态材料的新型量子计算机开辟了新途径。 最新发现不仅帮科学家进一步深化了对量子纠缠本质以及重费米子之间复杂相互作用的理解,更开辟了 在固态材料中操控量子态,从而构建新型量子计算机的新途径。对这类纠缠态持续开展深入研究,或将 为量子通信、量子计算等领域带来全新解决方案。 重费米子是固体中传导电子与局域磁性电子强相互作用形成的"增重版"电子,其引发的非常规超导等特 性一直是凝聚态物理研究热点。铈铑锡材料具有独特的准笼目晶格结构,以拥有"几何阻挫效应"著称。 几何阻挫效应指某些特定几何结构的物理系统,由于无法同时满足内部所有竞争相互作用,系统无法达 到能量最低的稳定状态,而引发一系列奇异量子现象。 (文章来源:科技日报) 实验发现,在几何阻挫作用下,铈铑锡内电子的有效质量急剧增加,形成重费米子。更惊人的是,在高 温环境下,这些重费米子不再遵守普通金属世界里的规则,而是变为非费米子液体,其寿命更逼近10- 43秒 ...
打破“有水就不黏”常识 AI设计的仿生水下黏胶问世
科技日报· 2025-08-08 07:33
核心观点 - 人工智能辅助设计的超黏水凝胶具有强大水下黏附能力,能修补水管漏洞并在海浪冲击下保持黏性 [1] - 该技术灵感来自自然界黏附蛋白,通过机器学习优化设计出180种新型水下黏合剂 [1] - R1-max水凝胶可黏住橡皮鸭抵御潮水冲击,R2-max水凝胶能封堵20毫米管道漏洞并维持5个月以上 [1] - 专家认为该成果将颠覆生物医学领域,适用于假体涂层和可穿戴生物传感器 [2] 技术突破 - 研究团队基于24707种黏附蛋白数据库开发数据挖掘工具,指导黏合剂设计 [1] - 通过两轮机器学习优化,最终获得高性能水下黏合剂 [1] - 突破软材料设计难题,解决材料柔软性与黏附力相互制约的矛盾 [1] 应用前景 - 直接应用于管道维修等工业场景,实现长期有效封堵 [1] - 在潮湿不规则表面表现优异,适合海洋环境使用 [1] - 技术具有多用途扩展性,可推广至其他功能性柔性材料领域 [2] 性能数据 - R2-max水凝胶封堵直径20毫米管道漏洞 [1] - 修补效果持续超过5个月 [1] - 测试样本包含180种新型黏合剂设计方案 [1]
基因编辑胰岛细胞移植通过功能验证 为Ⅰ型糖尿病治疗开辟新途径
科技日报· 2025-08-08 07:33
医学突破 - 全球首例CRISPR-Cas基因编辑技术获得的供体胰岛β细胞在Ⅰ型糖尿病患者体内成功存活并发挥功能长达12周 [1] - 该技术未使用免疫抑制剂 开创了根治Ⅰ型糖尿病的新途径 [1] - 研究团队采用CRISPR-Cas12b技术对供体胰岛细胞进行改造 敲除B2M和CIITA基因并转导慢病毒过度表达CD47 [1] 技术细节 - 改造后的低免疫工程细胞被精准植入42岁受试者的左肱桡肌 [1] - 整个治疗过程完全未使用糖皮质激素 抗炎药和免疫抑制剂 [1] - 84天监测显示移植细胞成功躲避免疫系统攻击 未引发T细胞活化或抗体反应 [2] 临床效果 - 影像学检查证实移植物存活良好 患者糖化血红蛋白显著下降42% [2] - 目前移植细胞数量仅为治疗需求的7% 但已取得关键性突破 [2] - 该技术未来有望实现无需免疫抑制的糖尿病根治方案 [2] 疾病背景 - Ⅰ型糖尿病是免疫系统错误攻击胰岛β细胞导致的疾病 [1] - 现有胰岛素疗法需终身治疗 且患者面临心血管病风险增加和寿命缩短等问题 [1] - 传统胰岛细胞移植受制于免疫排斥反应 需长期服用具有毒副作用的免疫抑制剂 [1]
五年“三跨越” 按下科技强国建设“快进键”
科技日报· 2025-08-07 17:20
科技领域重大突破 - 2021年6月首个自主勘探开发超深水大气田"深海一号"一期投产 2022年6月第一艘国产电磁弹射航母福建舰下水 2023年12月国产首艘大型邮轮"爱达·魔都号"开启试运营 2024年11月首艘自主设计建造大洋钻探船"梦想"号建成入列 2025年2月首口超万米科探井深地塔科1井在地下10910米完钻[1] 基础研究进展 - "中国天眼"发现脉冲星数量超过1000颗 观测到全球首例持续活跃重复快速射电暴[2] - 量子科技领域实现51个超导量子比特簇态制备 刷新真纠缠比特数目世界纪录 首次实现光子的分数量子反常霍尔态[3] - 生命科学领域绘制世界首套猕猴大脑皮层单细胞空间分布图谱 多模态跨尺度生物医学成像设施通过国家验收[3] - 深空探测领域嫦娥五号实现首次地外天体采样返回 嫦娥六号实现人类首次月背采样返回 中国空间站正式建成[3] - 2024年自然指数排名全球前十高校与科研机构中7个来自中国 热点论文数量占世界总量48.4%保持第一位 高被引论文数量保持世界第二位[4] 战略高技术突破 - "深海一号"能源站为全球首座10万吨级深水半潜式生产储油平台 每天输送超过1500万立方米深海天然气 二期大气田投产后建成我国最大海上气田[5] - 高铁运营里程超4.8万公里占全球三分之二以上 CR450高铁列车全球速度最快[7] - 全球首座第四代核电技术商业化示范项目华能石岛湾高温气冷堆核电站投入商业运行[7] - 首艘国产大型邮轮"爱达·魔都号"实现商业运营 第二艘国产大型邮轮"爱达·花城号"全船贯通计划2026年底交付[7] - 新能源汽车产销量连续多年全球第一 电池技术和自动驾驶技术显著进步[8] - 建成全球规模最大技术最先进5G网络 5G通信技术大规模商用[8] - 人工智能技术快速发展 一批自主研发大模型不断涌现[8] - 2021-2024年高技术产业销售收入年均增长13.9% 2024年上半年增长14.3% 高技术制造业占全部制造业比重从2020年15.3%提升至2024年上半年16.9%[8] 创新生态建设 - 2023年全社会研发经费投入规模比"十三五"末增长近50% 增量达到1.2万亿元 研发投入强度提高到2.68%接近OECD国家平均水平[9] - 修订《国家自然科学基金条例》完善科学基金多元化投入机制 推进科技人才评价改革试点 实施职务科技成果赋权改革[9] - 实施减税降费 研发费用加计扣除等政策激励企业研发投入[9] - 与全球160多个国家和地区建立科技合作关系 深化"一带一路"科技创新合作 牵头发起"深时数字地球"和"海洋负排放"国际大科学计划[10]
优化静电纺丝提升纤维电子应用性能 助力开发自供电智能服装及健康监测设备
科技日报· 2025-08-07 17:20
该材料的首个应用是制造口罩。由于这种材料能携带电荷,可有效吸引并捕获空气中的细菌和病毒,为 佩戴者提供更高级别的防护。这仅仅是其潜力的冰山一角,该材料在传感器和能量收集器领域同样展现 出广泛的应用前景。 在此基础上,未来的服装能够实时监测穿戴者的心率、血压等健康指标,甚至在运动时通过收集人体动 能来为电子设备充电。这种材料的布状质地使其比传统塑料传感器更加舒适,能够直接融入服装中,实 现真正的"智能穿戴"。此外,由于静电纺丝技术非常适合生产大片材,这对于构建高效的能量收集系统 尤为重要。 研究团队正积极探索通过后续处理进一步优化材料性能的方法。目前,静电纺丝板材的多孔结构虽然有 利于空气流通和轻量化设计,但通过加热和压力使其致密化,可以进一步提高材料的灵敏度和能量输出 效率,为未来的应用开辟更多可能性。(记者张梦然) 新技术的核心在于一种名为聚偏二氟乙烯—三氟乙烯(PVDF-TrFE)的聚合物。这种材料轻质、柔韧, 以其独特的铁电、压电及热释电特性而著称,能够在受到压力、弯曲或温度变化时产生电荷,从而为自 供电传感器提供了可能。 研究人员通过调整聚合物溶液的浓度和分子量,改善了纤维的内部结构,使得材料无需高压 ...
太阳“磁场舞蹈”之谜揭开
科技日报· 2025-08-07 17:20
研究人员的进一步工作,破解了太阳"磁场舞蹈"之谜。他们发现,太阳对流区的对流和湍流运动是驱动 这一"舞蹈"的关键。等离子体与磁场从对流区浮升时,会改变电流片周围的气压梯度与洛伦兹力,如同 无形的手挤压电流片,使其缩短并在垂直方向形成新电流片,进而引发方向反转。此外,磁重联速率的 100至400秒周期性起伏与太阳声波振荡周期一致,暗示太阳内部运动与大气活动存在深层关联。 此项研究首次将对流区动力学与日冕磁重联耦合,提出了振荡磁重联的新机制,解决了以往模拟周期与 观测不符的难题,为理解太阳活动的周期性脉动提供了理论依据,有助于更精准地预测太阳风暴对地球 的影响。(记者赵汉斌) 记者8月4日从中国科学院云南天文台获悉,该台太阳活动与日冕物质抛射(CME)理论研究团组首次 通过辐射磁流体力学模拟研究,揭示了太阳大气中振荡磁重联现象的物理机制,为解释太阳耀斑等活动 的周期性变化提供了全新理论模型,对理解太阳活动规律、助力空间天气预报具有重要意义。相关研究 论文近日发表于国际期刊《天体物理杂志》。 磁重联是宇宙中普遍存在的能量释放过程,如同磁力线"断裂—重联"的剧烈"舞蹈",可瞬间释放巨大能 量,引发太阳耀斑、日冕物质抛 ...
科学家借“星光探针”监测夜间温室气体
科技日报· 2025-08-07 17:20
该算法开发者、华威大学博士研究生马塞洛·阿隆表示,传统依赖太阳光谱的监测方法仅限白天,而新 技术完善了碳循环研究,能为气候模型优化提供关键数据,也为制定气候策略提供支撑。(记者张梦然 实习生周思彤) 恒星光线穿越地球大气层时,会与大气中的气体分子相互作用,在光谱中留下类似"条形码"的特殊印 记,即"大气谱线"。过去,这些谱线是天文学家的观测干扰项,需通过技术手段剔除;而新研发的 Astroclimes算法却反其道而行,专门捕捉这些谱线中蕴含的信息,以此反推夜间大气中二氧化碳、甲烷 等温室气体的浓度。 今年7月,研究团队在西班牙卡拉阿托天文台开展联合观测:白天,利用COCCON-Spain网络的便携式 光谱仪采集太阳光谱数据;夜间,通过天文台3.5米望远镜的CARMENES设备获取星光数据,再用 Astroclimes算法进行分析。两组数据相互校准,形成了覆盖昼夜的全天候监测体系。 据英国华威大学官网最新消息,该校联合西班牙多所科研机构,将天文观测技术跨界应用于气候监测领 域:利用"星光探针",即星光光谱精准测量夜间温室气体浓度,填补了传统观测在时间维度上的空白。 该技术已在西班牙卡拉阿托天文台的观测中得到验证 ...