熱點丨第四例艾滋病“治愈”者或已出現(xiàn)

“熱點回顧｜一周科技大事件”為學(xué)術(shù)頭條推出的圖文新欄目，旨在幫助讀者快速了解最近一周的科技熱點新聞。由于篇幅（和知識）有限，歡迎大家多多補(bǔ)充～

Hi，可愛的“學(xué)術(shù)菌”們，我是你們可愛的學(xué)術(shù)君。

上一周又是一個過去的“上一周”。

上周，全球第四位被宣布“治愈”的艾滋病患者出現(xiàn)了，這著實是一個振奮人心的大新聞，期待第五位、第六位...... 在 AI 圈，DeepMind 又整了一個大動作，他們用 AlphaFold 預(yù)測出了地球上幾乎所有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，oh my god，強(qiáng)！

but... 除了這些，上周還有哪些熱點新聞呢？我們來一起回顧一下：

狗子搖尾巴是向左？還是向右？科學(xué)家：分人

家犬的尾巴搖擺是在犬與犬、犬與人之間互動的重要社會行為。

近日，中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員張永清團(tuán)隊聯(lián)合自動化研究所研究員余山、深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員蔚鵬飛，對狗子搖尾巴行為進(jìn)行了研究。他們基于深度學(xué)習(xí)的運動追蹤技術(shù)，提取和分析了家犬與人互動過程中家犬尾巴的運動軌跡。

研究顯示，與人類個體的特征指紋和步態(tài)相似，每只家犬均表現(xiàn)出獨特而穩(wěn)定的搖尾特征。在三天的家犬與人互動過程中，尾巴擺動逐漸從自身左側(cè)向右側(cè)偏移，表明家犬尾巴搖擺的偏側(cè)化是一個代表社會熟悉程度的敏感指標(biāo)。與不熟悉的人互動時，狗的尾巴搖擺偏左，而與熟悉的人互動時，尾巴的搖擺偏右。

此外，該研究首次發(fā)現(xiàn)，家犬尾巴搖擺由具有穩(wěn)定搖擺軌跡的吸引子狀態(tài)和不穩(wěn)定的過渡狀態(tài)構(gòu)成。該研究揭示了家犬在與人類互動過程中尾巴搖擺行為的復(fù)雜特征和組成規(guī)律，為探索家犬的社會行為和潛在的神經(jīng)機(jī)制提供了特有的實驗范式。

內(nèi)容來源：中國科學(xué)院

論文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004222010197

第四例艾滋病“治愈”者或已出現(xiàn)

據(jù)外媒消息，一位現(xiàn)年 66 歲的白血病患者在接受了干細(xì)胞移植后艾滋病得到長期緩解，或已經(jīng)實現(xiàn)“治愈”。這是全球第四位被宣布“治愈”的艾滋病患者，也是目前年齡最大的患者。

這名患者除了年齡最大，也是感染 HIV 時間最長的。他在 1988 年被診斷出艾滋病。30 年來，他一直在接受 ART 以控制自己的病情，但未能有效治療艾滋病。

如今，這名患者已經(jīng) 17 個月未接受抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療（ART），但體內(nèi)仍未出現(xiàn)任何 HIV 復(fù)制的跡象。

國際艾滋病協(xié)會候任主席 Sharon Lewin 表示，這一案例為 HIV 攜帶者和更廣泛的科學(xué)界提供了“持續(xù)的希望和鼓舞”，盡管由于手術(shù)風(fēng)險，這不太可能成為大多數(shù) HIV 攜帶者的選擇。

內(nèi)容來源：科技日報

地球怎樣“死里逃生”？科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了新線索

地球，是宇宙中人類已知唯一存在生命的天體，堪稱宇宙中最大的奇跡之一。

但是，在幾億年前，地球經(jīng)歷了一次可能是毀滅性的災(zāi)難——磁場差點消失了，只剩下了可憐的 10%。

要知道，火星之所以沒有生命的存在，一個重要的原因就是火星的磁場“真真正正”地消失了，無法免受太陽風(fēng)的直接打擊。

來自羅切斯特大學(xué)（University of Rochester）科學(xué)家及其合作者的一項研究顯示，地球的磁場在 5.5 億年前神秘地開始“反彈”，使得地球避免了如同火星的命運。

圖｜沒有地核；大約在 5.5 億年前，內(nèi)核開始生長；大約在 4.5 億年前，最外層和最內(nèi)部內(nèi)核邊界形成。

這種“反彈”發(fā)生在幾千萬年間——在地質(zhì)時間尺度上是非?？焖俚摹⑶遗c地球固體內(nèi)核的形成相吻合，這表明內(nèi)核可能是一個直接原因。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-31677-7

問：“聽我說謝謝你” 用古詩怎么說？

“舉世無相識，終身思舊恩”。這句詩明確體現(xiàn)了說話主體人表達(dá)感謝之意，稱得上是“聽我說謝謝你”的究極上流版。

而它出自一個由清華推出的“據(jù)意查句”神器——WantQuotes。

據(jù)了解，WantQuotes 之所以能夠快速從全世界眾多語料中找到你想要的句子，主要靠的是一個超大的數(shù)據(jù)集和一個推薦模型。

數(shù)據(jù)集包含了英語、現(xiàn)代漢語和文言文三大部分。其中，英語部分有 6108 個名言警句和 126713 個上下文文本段；現(xiàn)代漢語部分，包含有 3004 句名言和 408433 個相關(guān)上下文；文言文部分，則有 4438 段文言典故（包括古詩）和 116537 段相關(guān)上下文。

推薦模型方面，WantQuotes 則使用了 BERT 作為句子編碼器來學(xué)習(xí)名言警句和相關(guān)文本表示，并將義原引入到編碼器中。

據(jù)了解，WantQuotes 誕生自清華大學(xué)計算機(jī)系自然語言處理與社會人文計算實驗室（THUNLP），項目指導(dǎo)教師為孫茂松教授和劉知遠(yuǎn)副教授。

內(nèi)容來源：量子位

“據(jù)意查句”官網(wǎng)：https://wantquotes.net/

Science：48 小時不間斷監(jiān)測，可穿戴超聲波成像貼片來了

超聲波成像是一種安全、無創(chuàng)的身體檢查方式，可以為臨床醫(yī)生提供患者內(nèi)部器官的實時影像。但是，超聲波成像依賴一些笨重的專業(yè)設(shè)備，一般只有醫(yī)院才有這些設(shè)備。

MIT 的一項研究成果有望打破這一局面，他們開發(fā)出了一種可穿戴的超聲波貼片，這種貼片大概只有郵票大小，但可以貼在皮膚上并連續(xù) 48 小時成像。

研究人員將這些貼片貼在志愿者身上，并向他們展示了這些設(shè)備產(chǎn)生的血管和心臟、肺、胃等深層器官的高分辨率實時圖像。

當(dāng)志愿者進(jìn)行各種活動（包括坐、站、慢跑和騎自行車）時，這些貼片保持了很強(qiáng)的粘附力，并捕捉到了器官的變化。

內(nèi)容來源：機(jī)器之心

論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo2542

ICML2022 獎項公布：15 篇杰出論文，復(fù)旦、廈大、上交大研究入選

近日，ICML 2022 大會在美國馬里蘭州巴爾的摩市以線上線下結(jié)合的方式舉辦，并公布了全部獎項，包括 15 篇杰出論文獎和 1 項時間檢驗獎。

其中，復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、廈門大學(xué)、萊斯大學(xué)胡俠團(tuán)隊等多個華人團(tuán)隊的研究獲得杰出論文獎。ICML 2012 關(guān)于“投毒攻擊”的論文 Poisoning Attacks against Support Vector Machines 獲得了本次大會的時間檢驗獎。

內(nèi)容來源：機(jī)器之心

ICML2022 官網(wǎng)：
https://icml.cc/virtual/2022/awards_detail

兩滴水竟能發(fā)電一小時，科學(xué)家是如何做到的？

使用更環(huán)保的材料、提高資源的回收率，是當(dāng)前解決電子垃圾泛濫問題的重要方法，而生物可降解電池則是當(dāng)前電池研究的熱點。

近日，來自瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實驗室（Empa）的科研團(tuán)隊，在生物可降解電池方面取得了新的突破——他們在一項概念驗證研究，提出了一種可以用水激活的一次性紙電池。

據(jù)介紹，只需滴上兩滴水，這種新型電池就可以持續(xù)為一個帶有 LED 的鬧鐘供電 1 小時，1 小時后再加兩滴水，還能繼續(xù)使用，且可以被制成任意形狀和大小，潛在應(yīng)用場景十分廣闊。

圖｜兩單元紙電池正在驅(qū)動一個有 LED 的鬧鐘。（來源：研究團(tuán)隊）

研究團(tuán)隊表示，這種紙電池可以被用于驅(qū)動各種低功率、一次性可丟棄的電子器件（比如追蹤物品的智能標(biāo)簽、環(huán)境傳感器和醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備）并將其環(huán)境影響降到最低。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41598-022-15900-5

谷歌前 CEO：AI 就像核武器

谷歌前 CEO 埃里克·施密特（Eric Schmidt）在一次訪談中，將人工智能比作核武器，并呼吁建立一個類似的相互保證毀滅（Mutually Assured Destruction）的威懾機(jī)制，以防止世界上最強(qiáng)大的國家因為AI相互毀滅。

相互保證毀滅是一種“俱皆毀滅”性質(zhì)的思想。對立的兩方中如果有一方全面使用則兩方都會被毀滅，被稱為“恐怖平衡”。

施密特將 AI 與核武器相對比，表示未來大國之間可能要締結(jié)類似于禁止“核試驗”相似的條約，以防止 AI 毀滅世界。

內(nèi)容來源：大數(shù)據(jù)文摘

掛名一作 3000 元起？Nature 子刊爆出多篇論文作者身份造假

牙科專家發(fā)表機(jī)械工程領(lǐng)域的論文，醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)、金融領(lǐng)域?qū)＜野l(fā)表流體力學(xué)相關(guān)論文……正常學(xué)者真能如此跨界做研究嗎？

近日，知名開放獲取期刊《科學(xué)報告》（Scientific Reports）接連對該刊兩篇論文表達(dá)“編輯關(guān)切”。其原因主要為作者身份問題。

《中國科學(xué)報》記者檢索發(fā)現(xiàn)，兩文作者群體大都來自印尼、伊朗、俄羅斯，其中一篇還涉及一名中國一作。

德國柏林自由大學(xué)社會學(xué)學(xué)者 Anna Abalkina 在此前發(fā)表的一項研究中提到，俄羅斯有一家專門出售論文署名的經(jīng)紀(jì)公司，根據(jù)署名位置和期刊的影響因子等，其作者身份有不同的定價，費用從 1700 元到近 5 萬元人民幣不等，第一作者的位置通常更貴，起價 3000 元。

據(jù)報道，這類跨國生意的版圖近年來正在不斷擴(kuò)張，相關(guān)論文已滲透至許多大型學(xué)術(shù)出版機(jī)構(gòu)下屬期刊。

內(nèi)容來源：科學(xué)網(wǎng)

AlphaFold 又一重大飛躍！預(yù)測出地球上幾乎所有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

近日，DeepMind 公司與歐洲生物信息研究所（EMBL-EBI）的合作團(tuán)隊公布了生物學(xué)領(lǐng)域的一項重大飛躍。他們利用人工智能（AI）系統(tǒng) AlphaFold 預(yù)測出超過 100 萬個物種的 2.14 億個蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，幾乎涵蓋了地球上所有已知蛋白質(zhì)。這一突破將加速新藥開發(fā)，并為基礎(chǔ)科學(xué)帶來全新革命。

對于此次公布全新數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊表示，在超過 2 億個蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測中，大約 35% 的結(jié)構(gòu)具有高精度，達(dá)到了實驗手段獲取的結(jié)構(gòu)精度；80% 的結(jié)構(gòu)可靠性足以用于多項后續(xù)分析。

內(nèi)容來源：學(xué)術(shù)經(jīng)緯

原文鏈接：

https://www.nature.com/articles/d41586-022-02083-2

https://www.deepmind.com/blog

關(guān)于第五次生物大滅絕起因，有了新進(jìn)展

顯生宙第五次生物大滅絕，即白堊紀(jì)末期（約 6600 萬年前）大滅絕從根本上重塑了地球的生態(tài)系統(tǒng)，結(jié)束了超過1.5億年的恐龍時代，并為哺乳動物的崛起鋪平了道路。

目前，該大滅絕的原因仍處于爭論當(dāng)中。其中，印度徳干玄武巖噴發(fā)和小行星撞擊是兩個主流觀點。德干玄武巖噴發(fā)的時間及其對全球環(huán)境的影響是當(dāng)前研究的熱點。

近日，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所副研究員李莎、研究員王博、研究員張海春、研究員王啟飛與天津大學(xué)教授陳玖斌、中國地質(zhì)大學(xué)（北京）教授萬曉樵等合作，利用山東省跨越白堊系/古近系（K/Pg）界線的兩口鉆井的巖心資料，基于高精度的生物地層學(xué)、古生態(tài)學(xué)和地球化學(xué)方法，研究了德干火山首次噴發(fā)在東亞的記錄以及湖泊環(huán)境和生物群對此事件的響應(yīng)。

研究結(jié)果為馬斯特里赫特期末期變暖事件與德干火山首次噴發(fā)的耦合關(guān)系提供了有力證據(jù)，并表明該變暖事件對湖泊環(huán)境和生物群造成了明顯影響。

內(nèi)容來源：中國科學(xué)院

論文鏈接：

https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article-abstract/doi/10.1130/G50016.1/615407/Mercury-evidence-of-Deccan-volcanism-driving-the

AI 通過了圖靈測試，但科學(xué)家卻說：或許沒必要

機(jī)器會思考嗎？人工智能（AI）可以像人類一樣聰明嗎？一項研究表明，人工智能或許可以做到了。

在一項非語言圖靈測試中，意大利技術(shù)研究院 Agnieszka Wykowska 教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，類人行為變異性（Behavioral variability）可以模糊人與機(jī)器之間的區(qū)別，即可以幫助機(jī)器人看起來更像人類。

圖｜參與者被要求判斷機(jī)器人行為是預(yù)先編程的還是由人類控制的。（來源：該論文）

但是，對于這一研究，林雪平大學(xué)認(rèn)知系統(tǒng)教授 Tom Ziemke 和博士后研究員 Sam Thellman 卻認(rèn)為，人類相似性不一定是人工智能和機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的理想目標(biāo)，讓人工智能不那么像人類可能是一種更加明智的做法，并以自動駕駛汽車和聊天機(jī)器人兩個案例做了闡述。

論文鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abo1241

https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.add0641

深圳國際研究生院余龍飛團(tuán)隊在全球氧化亞氮排放方向取得新進(jìn)展

氧化亞氮是一種重要的溫室氣體，其全球變暖潛勢是二氧化碳的近 300 倍（100 年尺度）。土壤是氧化亞氮的主要排放源，隨著人為活動帶來的額外氮輸入，導(dǎo)致陸地氧化亞氮排放量不斷增加。

近年來，大氣背景下氧化亞氮濃度呈現(xiàn)加速上升趨勢，模型反演結(jié)果表明，其主要原因可能是全球氧化亞氮排放系數(shù)（通量/氮輸入）的升高。然而，全球尺度下氧化亞氮排放系數(shù)的變化規(guī)律及驅(qū)動因子尚不明確。

結(jié)合上述問題，清華大學(xué)深圳國際研究生院余龍飛課題組與瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院 Eliza Harris 課題組展開了密切合作，開發(fā)了一套土壤-大氣氮同位素耦合過程模型，以評估全球尺度下氧化亞氮排放的時空分布規(guī)律。

模型結(jié)果表明，2020 年全球氧化亞氮平均排放系數(shù)（氮輸入加權(quán)平均）高達(dá) 4.3%，明顯高于政府間氣候變化專門委員會（IPCC）默認(rèn)的評估系數(shù) 1.4%。同時，氧化亞氮排放系數(shù)全球分布非常不均勻，溫暖濕潤的地區(qū)排放系數(shù)最高。

在過去一個世紀(jì)，全球氧化亞氮排放系數(shù)顯著升高，其主要驅(qū)動因素是氣候變暖和氮肥輸入的再分配（由溫帶至熱帶、由發(fā)達(dá)國家至發(fā)展中國家）。研究團(tuán)隊建議，在未來的氧化亞氮排放預(yù)測和減排政策的制定中，應(yīng)當(dāng)高度重視氣候變化的反饋作用和區(qū)域排放熱點的貢獻(xiàn)。

內(nèi)容來源：清華大學(xué)

論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-022-32001-z

科學(xué)家在超導(dǎo)系統(tǒng)中首次實現(xiàn)拓?fù)鋾r間晶體的量子模擬

近日，清華大學(xué)交叉信息研究院鄧東靈助理教授研究組與浙江大學(xué)物理學(xué)院王震、王浩華研究組等合作，在超導(dǎo)系統(tǒng)中首次實驗實現(xiàn)了拓?fù)鋾r間晶體的全數(shù)字化量子模擬。

時間晶體，就是把“晶體”的特征拓展到時間維度，即系統(tǒng)的某些特性在時間上呈周期性重復(fù)，破壞了時間的平移對稱性。而拓?fù)鋾r間晶體由于具有特殊的拓?fù)湫再|(zhì)，其時間平移對稱性破缺只發(fā)生在系統(tǒng)邊界。

實現(xiàn)拓?fù)鋾r間晶體是一個極具挑戰(zhàn)的難題。鄧東靈研究組提出了拓?fù)鋾r間晶體的理論模型，并通過人工智能算法找到了數(shù)字化量子模擬拓?fù)鋾r間晶體的優(yōu)化方案。該研究組與浙江大學(xué)超導(dǎo)量子計算團(tuán)隊合作，成功在實驗上觀測到了這一新奇現(xiàn)象。

實驗?zāi)M了一條由 26 個超導(dǎo)量子比特組成的一維鏈，在約 240 層量子線路演化過程中觀測到時間平移對稱性只在系統(tǒng)邊界處（鏈的兩端）被破壞的動力學(xué)現(xiàn)象。這是拓?fù)鋾r間晶體不同于以往報道的常規(guī)時間晶體的核心特征。拓?fù)渑c時間晶體的結(jié)合，構(gòu)建出了一種全新的非平衡物質(zhì)相，豐富了時間晶體的種類，拓展了人們對于量子世界的認(rèn)識。實驗使用的超導(dǎo)量子芯片采用易擴(kuò)展的近鄰連通架構(gòu)，具備高度的編程靈活性，可用于探索更多奇異的量子現(xiàn)象。

該研究成果實現(xiàn)了一種全新的非平衡物質(zhì)形態(tài)，創(chuàng)新性地將拓?fù)涞母拍钜氲綍r間晶體中，豐富了時間晶體的種類，展示了使用中等尺度量子芯片探索奇異量子物態(tài)的巨大潛力。

內(nèi)容來源：清華大學(xué)

論文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04854-3

科學(xué)家在內(nèi)容尋址存儲器領(lǐng)域取得重要進(jìn)展

內(nèi)容尋址存儲器（Content addressable memory，CAM）是以內(nèi)容進(jìn)行尋址的存儲器，其將輸入數(shù)據(jù)與陣列中存儲的所有數(shù)據(jù)同時進(jìn)行比較并輸出相應(yīng)的匹配信息，能在存儲器內(nèi)部以高并行度和高能效實現(xiàn)搜索與相似度檢測運算，減少了數(shù)據(jù)傳輸，近年來在完成邊緣智能計算等任務(wù)中展現(xiàn)出極大的潛力。

傳統(tǒng)基于 SRAM 的 CAM 除了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲，還需要額外的硬件開銷實現(xiàn)數(shù)據(jù)的比較操作。為了降低執(zhí)行 CAM 操作所需要的硬件代價，當(dāng)前國際上相繼探索采用新型非易失存儲器（如阻變存儲器、相變存儲器、鐵電晶體管等）的 CAM 實現(xiàn)方案，但均需要基于雙分支互補(bǔ)的數(shù)據(jù)存儲單元和比較電路來實現(xiàn)核心的線性不可分的比較操作，且進(jìn)一步實現(xiàn)多值 CAM 需要額外的搜索電路，仍存在硬件開銷大、運算能耗高等問題。

針對這一關(guān)鍵問題，北京大學(xué)集成電路學(xué)院/集成電路高精尖創(chuàng)新中心黃如院士和黃芊芊研究員課題組在國際上首次以單支路單個器件實現(xiàn)了 CAM 操作，提出并實驗制備了具有雙極特性的新型鐵電鰭式隧穿場效應(yīng)晶體管（Fe-FinTFET），無需額外的器件或電路即可同時實現(xiàn)三態(tài) CAM 和多值 CAM 操作，極大降低了硬件開銷和能耗。

基于所設(shè)計的新型內(nèi)容尋址存儲器，課題組進(jìn)一步演示了其在實現(xiàn)漢明距離和曼哈頓距離計算等小樣本學(xué)習(xí)任務(wù)中的潛力，顯著提升了面積效率和能效（相較于傳統(tǒng)基于 GPU 的計算方式搜索速度提升3個數(shù)量級，搜索能量降低 2 個數(shù)量級），為高集成度、高能效的邊緣端機(jī)器學(xué)習(xí)計算芯片奠定了重要基礎(chǔ)。

內(nèi)容來源：北京大學(xué)

論文鏈接：
https://ieeexplore.ieee.org/document/9830413