天氣這么熱,出的汗可不能浪費!專家:去發電吧
發布時間:2022-08-10
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Hi,可愛的“學術菌”們,我是你們可愛的學術君。

上一周又是一個過去的“上一周”。

上周,最近的熱播新劇《天才基本法》大結局了,“數學天才”老林憑借著個人才華贏得了不少觀眾的喜愛,但有細心的網友卻發現,老林在一次在試聽課上卻把費馬大定理講錯了,啊~ 科學還是要嚴謹呀~

一個令人糟心的事,專家發現,有學術造假論文撤稿 10 年后,仍在被大量引用,并呼吁:科學界只有真正采取措施,防止這些被撤論文繼續被引用,才能阻止人們對整個科學界喪失信心。

but... 除了這些,上周還有哪些熱點新聞呢?我們先一起簡單回顧下:

1. 天問一號火星能量粒子分析儀首個科學成果發布

2. 體溫發電新研究!科學家研發新型熱傳導發電機,高效耐用可拉伸

3. 天氣這么熱,出的汗可不能浪費!專家:去發電吧

4. 無需精子、卵子和子宮,科學家成功實現體外培育胚胎

5. Science:美國 FDA 遭前員工聯名指責,“現行做法已成為全球衛生的障礙”

6. 清華領銜研發,全球最大開放生物醫學知識圖譜上線

7. Yann LeCun 開懟谷歌研究:目標傳播早就有了,你們創新在哪里?

8. 世界首個兩棲人工視覺系統問世,模仿螃蟹的眼睛,水下陸地都能用

9. 紫金山天文臺新發現兩顆近地小行星

10. 中國科大實現獨立量子存儲器間的遠距離糾纏

11. 研究發現:石墨烯可用于高效回收電子垃圾中的金資源

以下為詳細版圖文,可選擇性閱讀~

天問一號火星能量粒子分析儀首個科學成果發布

近日,中國科學院近代物理研究所與國內外多家單位合作,利用天問一號火星能量粒子分析儀獲得了首個科學成果,研究討論了基于該載荷在地火轉移軌道中觀測到的一個太陽高能粒子事件。

2020 年 11 月 29 日,火星能量粒子分析儀在地火轉移軌道距太陽 1.39 天文單位(au)處,觀測到第 25 個太陽活動周期的首個大型徑向分布的太陽高能粒子事件。

隨后,科研人員構建了仿真軟件,使用模擬數據對回傳的抽樣原始數據刻度計算結果進行比較驗證,得到了火星能量粒子分析儀對不同種類入射粒子的幾何因子;并梳理了抽樣原始數據與觀測在軌能譜的關系,建立了一套完整的數據分析處理方法,確保了科學探測數據質量的可靠性。

研究還發現兩個位置處觀測到的質子能譜形狀非常相似,均表現為雙冪律譜,且它們的質子強度時間曲線在太陽高能粒子事件衰減階段也有著相似的演化趨勢,呈現出典型的蓄水池現象。研究認為,雙冪律能譜很可能是在激波加速源區產生,而傳播過程中的垂直擴散效應是解釋該事件中蓄水池現象的關鍵因素。此外,研究還討論了太陽高能粒子事件峰值強度的徑向相關性和磁力線長度相關性等。

在此次太陽高能粒子事件中,火星能量粒子分析儀與近地航天器觀測數據具有非常好的一致性,這表明火星能量粒子分析儀儀器功能與性能均符合設計預期,儀器測得的數據質量可靠,為后續環火星探測數據的研究奠定了良好的基礎,有望幫助科學家更好地了解火星輻射環境以及規劃深空探測任務。

來源:中國科學院

論文鏈接:

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac80f5

體溫發電新研究!科學家研發新型熱傳導發電機,高效耐用可拉伸

近日,來自華盛頓大學的研究團隊研發了一種由無機半導體和印刷多功能軟質材料制成的高效可拉伸熱傳導發電機(點擊查看詳情 ),在自供電可穿戴電子設備、熱觸覺傳感器、軟機器人和人機交互等方面具有巨大應用潛力。

圖片圖|由多功能彈性體復合材料 3D 打印而成的可穿戴熱傳導發電機

據介紹,這種柔性的、可穿戴的熱傳導發電機,不僅可以將體熱轉化為電能,而且還具備柔軟、可拉伸、結實、高效的特性。在以往的研究中,這些特性很難完全組合到一起。

此外,即使經過 30% 應變的拉伸循環 15000 余次后,原型熱傳導發電機仍然可以保持完整的功能,該熱傳導發電機的功率密度比以往的可拉伸熱傳導發電機增加了 6.5 倍。

這項研究的一個獨特之處在于,從材料合成到器件制造和表征,覆蓋了整個生產流程。這讓研究團隊可以自由地設計新材料,發揮創意,設計生產過程中的每一步。

論文鏈接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202201413

《天才基本法》大結局,“數學天才”老林卻把一個定理講錯了

有細心網友發現,在《天才基本法》的第 23 集劇情中,“數學天才”老林在試聽課上講述一個關于費馬大定理的故事時,并不是很嚴謹,將正整數解說成了整數解、n 次方說成了 n。

那么,什么是費馬大定理呢?

學過平面幾何的人都知道,直角三角形兩直角邊(a, b)的平方之和等于斜邊(c)的平方??梢宰C明,這樣的 a, b, c 的整數組合有無限多個。那么,如果把上述公式中的指數換成其他的整數呢?

在 1637 年前后,法國學者費馬在閱讀丟番圖《算術》拉丁文譯本時,曾斷言當整數 n > 2時,關于 x, y, z 的方程 x? + y? = z? 沒有正整數解,這就是費馬大定理。

盡管在接下來的 350 年中,許多優秀的數學家對此進行了研究,但都沒能證明這個猜想,也沒能舉出反例證偽。

直到 1994 年,英國數學家 Andrew Wiles 在前人研究的基礎上,花費了 7 年時間才最終證明了該猜想,并因此獲得了 2016 年阿貝爾獎。

來源:科技日報

天氣這么熱,出的汗可不能浪費!專家:去發電吧

汗液具有降溫散熱、保護皮膚、排泄體內廢物等作用,而過于發達的汗腺也常常會給人們帶來苦惱:粘膩的汗水打濕衣物,不僅會讓人感到難受,還可能散發出“不友好”的味道。

但是,其實咸咸的汗水還有其他妙用,那就是發電。

近日,來自馬薩諸塞大學阿默斯特分校(UMass Amherst)的研究團隊表示,他們設計的新型可發電生物膜有望徹底改變可穿戴電子設備行業,為個人醫療傳感器、個人電子設備等提供長期、持續的電力。

圖片圖|新型生物膜的實際照片(左)和示意圖(右)

據論文描述,這種大約只有一張紙厚度的生物膜是由一種改造過的硫還原地桿菌(G. sulfurreducens)自然產生的。相比于以往的研究,這種新型生物膜不僅可以提供和同等大小電池一樣多甚至更多的能量,而且可以持續工作,且不需要“投喂”。

這種透明的、小巧的、薄薄的、柔韌的生物膜可以像創可貼一樣直接貼在皮膚上,連續不斷地產生穩定的電力。

論文鏈接:

https://www.nature.com/articles/s41467-022-32105-6

貽害無窮!學術造假論文撤稿 10 年后,仍在被大量引用

一篇學術造假論文,撤稿是其“命運”的終結嗎?至少現實不是這樣,它還可能反復被后續發表的論文所引用,繼續誤導研究。

美國著名麻醉學家 Scott Reuben 學術欺詐案曾轟動一時。他至少有 20 余篇論文中的數據是被部分甚至完全篡改,最終,他的 25 篇論文被撤稿。然而,一項今年發表的研究發現,論文被撤 10 年后,魯本的論文還被引用了 420 次,其中 360 次引用來自于已被撤稿的論文。

那么,引用撤稿論文的作者們是否知情?一篇近日發表在《麻醉學》雜志的論文調查給出了答案。調查顯示,超 400 位引用了問題論文的通訊作者中,近 9 成根本不知道這些論文已經被撤稿。

對此,業內人士呼吁:科學界只有真正采取措施,防止這些被撤論文繼續被引用,“才能阻止人們對整個科學界喪失信心”。

內容來源:科學網

論文鏈接:

https://doi.org/10.1097/ALN.0000000000004302

無需精子、卵子和子宮,科學家成功實現體外培育胚胎

胚胎干細胞一直被認為具有發育成器官或胚胎的潛力,但這個過程科學家們從來沒在體外實現過。甚至僅僅是在體外將胚胎干細胞合成一個胚胎模型這個過程,也難以實現。主要存在兩個難點:

一方面,部分胚胎干細胞(具有多能性)并非受精卵(具有全能性),要想用它合成有不同細胞的胚胎模型,還需要進一步激發它分化的能力;另一方面,體外培養環境復雜,人造子宮無法完全模擬出適合細胞生長的環境。

近日,干細胞科學家 Jacob Hanna 等人在一篇發表在權威科學期刊 Cell 上的論文中表示,他們沒有用到精子、卵子和子宮,僅用干細胞就培育出了合成小鼠的胚胎模型。從實驗結果來看,合成的胚胎不僅有一顆跳動的心臟,而且還自帶神經褶(neural folds)、前腸管(foregut tube)、血島(blood islands)等結構。

這項研究的關鍵突破之一,是成功地讓胚胎干細胞獨立產生了完整的原腸胚結構,包括胚胎和胚外組織(胎盤等),甚至從原腸胚進展到形成器官的早期階段(E8.5)。

但是,這一研究也存在一定的局限性。例如,本次研究僅進行到人工合成胚胎發育的第 8 天,而這只是胚胎發育的早期階段(小鼠的完整妊娠周期是 20 天)。

同時,這個方法的成功率只有 0.5%——每 10000 個細胞團中大約僅有 50 個能夠成功組裝成胚胎,其余的都無法正常發育。而且,實驗也沒有把培養后的胚胎轉移回小鼠子宮中,嘗試發展生命出來。

內容來源:量子位

論文鏈接:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00981-3

Science:美國 FDA 遭前員工聯名指責,“現行做法已成為全球衛生的障礙”

在新冠大流行期間,美國食品藥物監督管理局(FDA)通過對新冠肺炎相關的試驗、藥物和疫苗的審查獲得了大量數據。

然而,在一篇發表在權威期刊《科學》(Science)Policy Forum 欄目文章中,4 名來自 FDA 的前員工卻聯名指出:FDA 長期以來的保密做法阻礙了其與世界各地(特別是中低收入國家)的監管機構共享關鍵數據。值得一提的是,這四位業內專家都曾在 FDA 任職,最長時間長達 24 年之久。他們分別是:

比爾及梅琳達·蓋茨基金會監管事務副主任 Murray Lumpkin、核威脅倡議(NTI)bio Advisory Group 主席 Margaret A. Hamburg、律師事務所 Zuckerman Spaeder 合伙人 William B. Schultz 和約翰霍普金斯大學布隆伯格公共衛生學院公共衛生實踐和社區參與副院長 Joshua M. Sharfstein。

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根據 Lumpkin 等人的說法,當前尚未結束的新冠大流行已經證明,FDA 已經延續了幾十年的共享做法使它變得孤立,也削弱了其他國家利用其信息、在關鍵公共衛生問題上作出可靠且迅速的監管決策的能力。

同時,Lumpkin 等人認為,有必要建立一個 FDA 與世界其他監管機構分享更多數據的透明度政策。新政策將促進美國在科學和監管方面的領導地位,并推動全球衛生。

論文鏈接:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abq4981

清華領銜研發,全球最大開放生物醫學知識圖譜上線

清華聯合研發的生物醫學信息學本體系統BIOS成為全球最大開放生物醫學知識圖譜

由清華大學統計學研究中心俞聲副教授課題組和粵港澳大灣區數字經濟研究院(IDEA)AI 平臺技術研究中心聯合開發的大型開放生物醫學知識圖譜——“生物醫學信息學本體系統” BIOS(Biomedical Informatics Ontology System)迎來重大更新,躍升成為世界最大的開放生物醫學知識圖譜。

一直以來,由美國開發的“一體化醫學語言系統”UMLS(Unified Medical Language System)是生物醫學知識圖譜的標桿。中文領域由于缺乏可開放獲取的大型生物醫學知識圖譜,導致國內的醫學大數據分析缺乏平臺基礎,科研與技術發展受到嚴重制約。同時,基于多數據庫整合和專家整理的 UMLS 也日漸老化,其數據質量與發展速度已無法滿足大數據與人工智能時代的需要。

BIOS 是首個完全由機器學習算法生成的大型開放生物醫學知識圖譜,其術語發現、語義分析、概念生成、關系發現、跨語言對齊完全由模型自動實現。在本次更新中,研發團隊根據真實數據效果,不斷強化算法技術,使新版 BIOS 一舉達到了 2848 萬概念、5456 萬術語(3348 萬英文、2108 萬中文)的巨大體量,術語質量也得到進一步提升。

BIOS 在短短一年半的時間里,使體量達到了 UMLS 的數倍,不僅扭轉了中文領域缺乏大型開放生物醫學知識圖譜的困難局面,更充分證明了人工智能的巨大潛力。

內容來源:清華大學

Yann LeCun 開懟谷歌研究:目標傳播早就有了,你們創新在哪里?

上月底,Google AI 在其新研究 LocoProp: Enhancing BackProp via Local Loss Optimization 中提出了一種用于多層神經網絡的通用層級損失構造框架 LocoProp,該框架在僅使用一階優化器的同時實現了接近二階方法的性能。而且,他們的局部損失構造方法是首次將平方損失用作局部損失。

然而,圖靈獎得主 Yann LeCun 等人卻提出質疑,目標傳播(target prop)的版本有很多,有些可以追溯至 1986 年,而谷歌的這個 LocoProp 與它們有什么區別呢?

對于 LeCun 的這種疑問,即將成為 UIUC 助理教授的 Haohan Wang 表示贊同。他表示,有時真的驚訝為什么有些作者認為這么簡單的想法是歷史首創?;蛟S他們做出了一些與眾不同的事情,但宣傳團隊卻迫不及待地出來聲稱一切……

不過,也有人對 LeCun 不感冒,認為他是出于競爭的考慮提出疑問,甚至引戰。LeCun 對此進行了回復,聲稱自已的疑問無關競爭,并舉例自己實驗室的前成員 Marc'Aurelio Ranzato、Karol Gregor、koray kavukcuoglu 等都曾使用過一些版本的目標傳播,如今他們都在 DeepMind 工作。

對于 LeCun 的說法,你怎么看?

內容來源:機器之心

世界首個兩棲人工視覺系統問世,模仿螃蟹的眼睛,水下陸地都能用

人工視覺系統,一直是自動駕駛領域的核心技術之一。目前,所有的人工視覺系統都是單獨基于陸地或者單獨基于水下開發的,視野一般也只有 180 度。

對于需要同時在陸地和水下作業的機器人來說,一雙可以切換陸地和水下模式的兩棲計算機視覺系統,就顯得非常重要了。

近日,MIT 人工智能實驗室(CSAIL)、光州科學技術研究所(GIST)和韓國首爾國立大學(Seoul National University)開發了一種新型的人工視覺系統,靈感來自招潮蟹,可以在水陸兩棲通用的同時,還能擁有 360 度的環形視野,非常炫酷。

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招潮蟹的角膜是扁平的,折射率可以變化,可以抵消由于外部環境變化而產生的散焦效應——這對其他復眼動物來說是一個極大的限制。

模仿招潮蟹的眼睛,研究人員將微透鏡陣列與漸變折射率和柔性梳狀硅光電二極管陣列結合在一個球形結構上。據介紹,這一系統可以用于非常規應用的開發,比如全景運動檢測和在不斷變化的環境中進行避障,以及增強現實和虛擬現實。

內容來源:大數據文摘



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