熵最大化
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B站整了个搞笑诺贝尔评选,也太难绷了
量子位· 2025-11-03 14:31
文章核心观点 - 文章报道了2025年B站超级科学晚的盛况,该活动以“搞笑诺贝尔奖”形式呈现,展示了一系列脑洞大开但具有严肃科学价值的科研成果[4] - 获奖成果涵盖数学、物理、机器人、医学、化学、人工智能、生物和量子科技等多个前沿领域,均为各领域的最新突破[4][9] - 活动旨在以趣味性方式传播科学,展现了科研的创造力和实用性,并首次开展了趣味成果征集活动,吸引了大量投稿[4][50][51] 数学领域研究 - 获奖研究为《音乐旋律的普遍量化特征-作曲中不经意间追求有约束的熵最大化》,揭示了从巴赫到周杰伦的调性音乐旋律共有的数学规律[10][11] - 研究发现作曲家创作时在追求旋律平稳光滑的同时,也追求音符组合的熵最大化,并遵循幂律分布这一隐形规矩[13] - 该研究首次发现古典至流行的音乐均遵循平稳光滑约束下的熵最大化原则,其模型推导出的旋律变化幂律分布已在巴赫、贝多芬、周杰伦作品中得到验证,研究既揭示了音乐旋律的本质共性,也为AI作曲提供了理论支撑[14] 物理领域研究 - 获奖成果为一种超强稳定性的气泡,该气泡在不含表面活性剂的情况下,通过声悬浮技术实现了23分36秒不破的纪录,甚至能承受0.8毫米热铜针的穿刺而毫发无损[16] - 气泡的稳定性依赖于超声波驻波场提供的硬核保护,研究人员利用声场构建稳定的悬浮托力场,选用高表面张力的去离子水为原料,并通过精准调控声场参数来维持气泡稳定,解决了普通泡泡易受环境干扰的痛点[18] - 此项技术未来在生物医学领域可用于精准操控微量反应和单细胞实验,在太空科学中可模拟微重力环境,同时也能应用于靶向药物输送和高端纳米材料制造[18] 机器人领域研究 - 该领域奖项授予《仿阿米巴虫磁性"毒液"机器人》,其外形酷似科幻电影中的毒液,但功能截然不同,旨在通过其微小的体型和变形能力进入血管,在癌症治疗领域发挥重要作用[20][22] - 据研究人员介绍,下一代类似“钢铁侠”的机器人也在开发中,目标是通过打造医学健康领域的“超级英雄宇宙”,使癌症的探查和治疗过程变得更加简单便捷[24] 医学领域研究 - 获奖研究证实了“笑的训练”对治疗干眼症的有效性,《"笑的训练"vs.0.1%玻璃酸钠对干眼的影响:一项非劣效随机对照实验》表明,经过8周干预,“笑的训练”在缓解特定干眼患者症状方面不亚于使用0.1%玻璃酸钠,且在改善泪膜破裂时间方面表现更优[25][27] - 研究结论指出“笑的训练”是一种有效、安全、低成本且环保的干预手段,可以作为干眼的一线治疗方法[28] 化学领域研究 - 获奖成果是受猪笼草启发的超强黑科技,旨在解决马桶及管道堵塞问题,该技术通过采用特殊塑料与疏水沙粒复合材料,利用3D激光打印融合形成超光滑表面结构,并注入硅油实现永久润滑[30][31] - 研究团队负责人幽默地表示,其使命类似于解决管道堵塞的“超级马里奥”[33] 人工智能领域研究 - 展示了《基于强化学习的狼人杀策略语言智能体》,该AI在狼人杀游戏中表现出特定策略倾向,例如当抽到狼人牌时喜欢“焊跳预言家”,并且倾向于攻击前置位玩家,提示人类玩家最好坐在AI的后置位[34][36] - 这种结合大语言模型和强化学习的智能体能够在游戏中学会多种策略,并在与人类对抗中取得较高胜率,为合作与竞争环境下的智能体策略研究提供了新的视角和方法[36] 生物领域研究 - 获奖研究对准蚊子问题,《AalNix3&4基因对于将白蚊伊蚊雌性转化成雄性是必要且充分的》一文发现,仅通过过表达该基因即可将雌蚊逆转为可育雄蚊,并能调控下游基因呈现雄性表达状态,这为蚊媒种群控制提供了关键基础[38][40] - 此项技术被形容为从根源上解决蚊虫问题的方法[41] 量子科技领域研究 - 中国科学技术大学在量子计算领域取得重大进展,成功构建了“祖冲之三号”超导量子计算原型机,该原型机包含105个可读取比特和182个耦合比特,被喻为成功驯养了105只“薛定谔猫”[43][47] - “祖冲之三号”的量子比特相干时间达到72微秒,并行单比特门保真度达到99.90%,并行两比特门保真度达到99.62%,并行读取保真度达99.13%,综合性能达到国际领先水平[47] - 这一突破标志着中国在量子计算领域从之前的跟跑状态,实现了与国际先进水平并跑[48]