狗子摇尾巴是向左?还是向右?科学家:分人
来源:学术头条
发布时间:2022-08-02
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狗子摇尾巴是向左?还是向右?科学家:分人

家犬的尾巴摇摆是在犬与犬、犬与人之间互动的重要社会行为。

近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员张永清团队联合自动化研究所研究员余山、深圳先进技术研究院研究员蔚鹏飞,对狗子摇尾巴行为进行了研究。他们基于深度学习的运动追踪技术,提取和分析了家犬与人互动过程中家犬尾巴的运动轨迹。

研究显示,与人类个体的特征指纹和步态相似,每只家犬均表现出独特而稳定的摇尾特征。在三天的家犬与人互动过程中,尾巴摆动逐渐从自身左侧向右侧偏移,表明家犬尾巴摇摆的偏侧化是一个代表社会熟悉程度的敏感指标。与不熟悉的人互动时,狗的尾巴摇摆偏左,而与熟悉的人互动时,尾巴的摇摆偏右。

此外,该研究首次发现,家犬尾巴摇摆由具有稳定摇摆轨迹的吸引子状态和不稳定的过渡状态构成。该研究揭示了家犬在与人类互动过程中尾巴摇摆行为的复杂特征和组成规律,为探索家犬的社会行为和潜在的神经机制提供了特有的实验范式。

内容来源:中国科学院

论文链接:

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

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第四例艾滋病“治愈”者或已出现

据外媒消息,一位现年 66 岁的白血病患者在接受了干细胞移植后艾滋病得到长期缓解,或已经实现“治愈”。这是全球第四位被宣布“治愈”的艾滋病患者,也是目前年龄最大的患者。

这名患者除了年龄最大,也是感染 HIV 时间最长的。他在 1988 年被诊断出艾滋病。30 年来,他一直在接受 ART 以控制自己的病情,但未能有效治疗艾滋病。

如今,这名患者已经 17 个月未接受抗逆转录病毒治疗(ART),但体内仍未出现任何 HIV 复制的迹象。

国际艾滋病协会候任主席 Sharon Lewin 表示,这一案例为 HIV 携带者和更广泛的科学界提供了“持续的希望和鼓舞”,尽管由于手术风险,这不太可能成为大多数 HIV 携带者的选择。

内容来源:科技日报

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地球怎样“死里逃生”?科学家发现了新线索

地球,是宇宙中人类已知唯一存在生命的天体,堪称宇宙中最大的奇迹之一。

但是,在几亿年前,地球经历了一次可能是毁灭性的灾难——磁场差点消失了,只剩下了可怜的 10%。

要知道,火星之所以没有生命的存在,一个重要的原因就是火星的磁场“真真正正”地消失了,无法免受太阳风的直接打击。

来自罗切斯特大学(University of Rochester)科学家及其合作者的一项研究显示,地球的磁场在 5.5 亿年前神秘地开始“反弹”,使得地球避免了如同火星的命运。

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图|没有地核;大约在 5.5 亿年前,内核开始生长;大约在 4.5 亿年前,最外层和最内部内核边界形成。

这种“反弹”发生在几千万年间——在地质时间尺度上是非常快速的——并且与地球固体内核的形成相吻合,这表明内核可能是一个直接原因。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-31677-7

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问:“听我说谢谢你” 用古诗怎么说?

“举世无相识,终身思旧恩”。这句诗明确体现了说话主体人表达感谢之意,称得上是“听我说谢谢你”的究极上流版。

而它出自一个由清华推出的“据意查句”神器——WantQuotes。

据了解,WantQuotes 之所以能够快速从全世界众多语料中找到你想要的句子,主要靠的是一个超大的数据集和一个推荐模型。

数据集包含了英语、现代汉语和文言文三大部分。其中,英语部分有 6108 个名言警句和 126713 个上下文文本段;现代汉语部分,包含有 3004 句名言和 408433 个相关上下文;文言文部分,则有 4438 段文言典故(包括古诗)和 116537 段相关上下文。

推荐模型方面,WantQuotes 则使用了 BERT 作为句子编码器来学习名言警句和相关文本表示,并将义原引入到编码器中。

据了解,WantQuotes 诞生自清华大学计算机系自然语言处理与社会人文计算实验室(THUNLP),项目指导教师为孙茂松教授和刘知远副教授。

内容来源:量子位

“据意查句”官网:https://wantquotes.net/

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Science:48 小时不间断监测,可穿戴超声波成像贴片来了

超声波成像是一种安全、无创的身体检查方式,可以为临床医生提供患者内部器官的实时影像。但是,超声波成像依赖一些笨重的专业设备,一般只有医院才有这些设备。

MIT 的一项研究成果有望打破这一局面,他们开发出了一种可穿戴的超声波贴片,这种贴片大概只有邮票大小,但可以贴在皮肤上并连续 48 小时成像。

研究人员将这些贴片贴在志愿者身上,并向他们展示了这些设备产生的血管和心脏、肺、胃等深层器官的高分辨率实时图像。

当志愿者进行各种活动(包括坐、站、慢跑和骑自行车)时,这些贴片保持了很强的粘附力,并捕捉到了器官的变化。

内容来源:机器之心

论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo2542

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ICML2022 奖项公布:15 篇杰出论文,复旦、厦大、上交大研究入选

近日,ICML 2022 大会在美国马里兰州巴尔的摩市以线上线下结合的方式举办,并公布了全部奖项,包括 15 篇杰出论文奖和 1 项时间检验奖。

其中,复旦大学、上海交通大学、厦门大学、莱斯大学胡侠团队等多个华人团队的研究获得杰出论文奖。ICML 2012 关于“投毒攻击”的论文 Poisoning Attacks against Support Vector Machines 获得了本次大会的时间检验奖。

内容来源:机器之心

ICML2022 官网:
https://icml.cc/virtual/2022/awards_detail

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两滴水竟能发电一小时,科学家是如何做到的?

使用更环保的材料、提高资源的回收率,是当前解决电子垃圾泛滥问题的重要方法,而生物可降解电池则是当前电池研究的热点。

近日,来自瑞士联邦材料科学与技术实验室(Empa)的科研团队,在生物可降解电池方面取得了新的突破——他们在一项概念验证研究,提出了一种可以用水激活的一次性纸电池。

据介绍,只需滴上两滴水,这种新型电池就可以持续为一个带有 LED 的闹钟供电 1 小时,1 小时后再加两滴水,还能继续使用,且可以被制成任意形状和大小,潜在应用场景十分广阔。

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图|两单元纸电池正在驱动一个有 LED 的闹钟。(来源:研究团队)

研究团队表示,这种纸电池可以被用于驱动各种低功率、一次性可丢弃的电子器件(比如追踪物品的智能标签、环境传感器和医学诊断设备)并将其环境影响降到最低。

论文链接:

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

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谷歌前 CEO:AI 就像核武器

谷歌前 CEO 埃里克·施密特(Eric Schmidt)在一次访谈中,将人工智能比作核武器,并呼吁建立一个类似的相互保证毁灭(Mutually Assured Destruction)的威慑机制,以防止世界上最强大的国家因为AI相互毁灭。

相互保证毁灭是一种“俱皆毁灭”性质的思想。对立的两方中如果有一方全面使用则两方都会被毁灭,被称为“恐怖平衡”。

施密特将 AI 与核武器相对比,表示未来大国之间可能要缔结类似于禁止“核试验”相似的条约,以防止 AI 毁灭世界。

内容来源:大数据文摘

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挂名一作 3000 元起?Nature 子刊爆出多篇论文作者身份造假

牙科专家发表机械工程领域的论文,医学、经济、金融领域专家发表流体力学相关论文……正常学者真能如此跨界做研究吗?

近日,知名开放获取期刊《科学报告》(Scientific Reports)接连对该刊两篇论文表达“编辑关切”。其原因主要为作者身份问题。

《中国科学报》记者检索发现,两文作者群体大都来自印尼、伊朗、俄罗斯,其中一篇还涉及一名中国一作。

德国柏林自由大学社会学学者 Anna Abalkina 在此前发表的一项研究中提到,俄罗斯有一家专门出售论文署名的经纪公司,根据署名位置和期刊的影响因子等,其作者身份有不同的定价,费用从 1700 元到近 5 万元人民币不等,第一作者的位置通常更贵,起价 3000 元。

据报道,这类跨国生意的版图近年来正在不断扩张,相关论文已渗透至许多大型学术出版机构下属期刊。

内容来源:科学网

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AlphaFold 又一重大飞跃!预测出地球上几乎所有蛋白质结构

近日,DeepMind 公司与欧洲生物信息研究所(EMBL-EBI)的合作团队公布了生物学领域的一项重大飞跃。他们利用人工智能(AI)系统 AlphaFold 预测出超过 100 万个物种的 2.14 亿个蛋白质结构,几乎涵盖了地球上所有已知蛋白质。这一突破将加速新药开发,并为基础科学带来全新革命。

对于此次公布全新数据,研究团队表示,在超过 2 亿个蛋白质结构预测中,大约 35% 的结构具有高精度,达到了实验手段获取的结构精度;80% 的结构可靠性足以用于多项后续分析。

内容来源:学术经纬

原文链接:

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

https://www.deepmind.com/blog

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关于第五次生物大灭绝起因,有了新进展

显生宙第五次生物大灭绝,即白垩纪末期(约 6600 万年前)大灭绝从根本上重塑了地球的生态系统,结束了超过1.5亿年的恐龙时代,并为哺乳动物的崛起铺平了道路。

目前,该大灭绝的原因仍处于争论当中。其中,印度徳干玄武岩喷发和小行星撞击是两个主流观点。德干玄武岩喷发的时间及其对全球环境的影响是当前研究的热点。

近日,中国科学院南京地质古生物研究所副研究员李莎、研究员王博、研究员张海春、研究员王启飞与天津大学教授陈玖斌、中国地质大学(北京)教授万晓樵等合作,利用山东省跨越白垩系/古近系(K/Pg)界线的两口钻井的岩心资料,基于高精度的生物地层学、古生态学和地球化学方法,研究了德干火山首次喷发在东亚的记录以及湖泊环境和生物群对此事件的响应。

研究结果为马斯特里赫特期末期变暖事件与德干火山首次喷发的耦合关系提供了有力证据,并表明该变暖事件对湖泊环境和生物群造成了明显影响。

内容来源:中国科学院

论文链接:

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

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AI 通过了图灵测试,但科学家却说:或许没必要

机器会思考吗?人工智能(AI)可以像人类一样聪明吗?一项研究表明,人工智能或许可以做到了。

在一项非语言图灵测试中,意大利技术研究院 Agnieszka Wykowska 教授领衔的研究团队发现,类人行为变异性(Behavioral variability)可以模糊人与机器之间的区别,即可以帮助机器人看起来更像人类。

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图|参与者被要求判断机器人行为是预先编程的还是由人类控制的。(来源:该论文)

但是,对于这一研究,林雪平大学认知系统教授 Tom Ziemke 和博士后研究员 Sam Thellman 却认为,人类相似性不一定是人工智能和机器人技术发展的理想目标,让人工智能不那么像人类可能是一种更加明智的做法,并以自动驾驶汽车和聊天机器人两个案例做了阐述。

论文链接:

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

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

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深圳国际研究生院余龙飞团队在全球氧化亚氮排放方向取得新进展

氧化亚氮是一种重要的温室气体,其全球变暖潜势是二氧化碳的近 300 倍(100 年尺度)。土壤是氧化亚氮的主要排放源,随着人为活动带来的额外氮输入,导致陆地氧化亚氮排放量不断增加。

近年来,大气背景下氧化亚氮浓度呈现加速上升趋势,模型反演结果表明,其主要原因可能是全球氧化亚氮排放系数(通量/氮输入)的升高。然而,全球尺度下氧化亚氮排放系数的变化规律及驱动因子尚不明确。

结合上述问题,清华大学深圳国际研究生院余龙飞课题组与瑞士苏黎世联邦理工学院 Eliza Harris 课题组展开了密切合作,开发了一套土壤-大气氮同位素耦合过程模型,以评估全球尺度下氧化亚氮排放的时空分布规律。

模型结果表明,2020 年全球氧化亚氮平均排放系数(氮输入加权平均)高达 4.3%,明显高于政府间气候变化专门委员会(IPCC)默认的评估系数 1.4%。同时,氧化亚氮排放系数全球分布非常不均匀,温暖湿润的地区排放系数最高。

在过去一个世纪,全球氧化亚氮排放系数显著升高,其主要驱动因素是气候变暖和氮肥输入的再分配(由温带至热带、由发达国家至发展中国家)。研究团队建议,在未来的氧化亚氮排放预测和减排政策的制定中,应当高度重视气候变化的反馈作用和区域排放热点的贡献。

内容来源:清华大学

论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41467-022-32001-z

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科学家在超导系统中首次实现拓扑时间晶体的量子模拟

近日,清华大学交叉信息研究院邓东灵助理教授研究组与浙江大学物理学院王震、王浩华研究组等合作,在超导系统中首次实验实现了拓扑时间晶体的全数字化量子模拟。

时间晶体,就是把“晶体”的特征拓展到时间维度,即系统的某些特性在时间上呈周期性重复,破坏了时间的平移对称性。而拓扑时间晶体由于具有特殊的拓扑性质,其时间平移对称性破缺只发生在系统边界。

实现拓扑时间晶体是一个极具挑战的难题。邓东灵研究组提出了拓扑时间晶体的理论模型,并通过人工智能算法找到了数字化量子模拟拓扑时间晶体的优化方案。该研究组与浙江大学超导量子计算团队合作,成功在实验上观测到了这一新奇现象。

实验模拟了一条由 26 个超导量子比特组成的一维链,在约 240 层量子线路演化过程中观测到时间平移对称性只在系统边界处(链的两端)被破坏的动力学现象。这是拓扑时间晶体不同于以往报道的常规时间晶体的核心特征。拓扑与时间晶体的结合,构建出了一种全新的非平衡物质相,丰富了时间晶体的种类,拓展了人们对于量子世界的认识。实验使用的超导量子芯片采用易扩展的近邻连通架构,具备高度的编程灵活性,可用于探索更多奇异的量子现象。

该研究成果实现了一种全新的非平衡物质形态,创新性地将拓扑的概念引入到时间晶体中,丰富了时间晶体的种类,展示了使用中等尺度量子芯片探索奇异量子物态的巨大潜力。

内容来源:清华大学

论文链接:
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04854-3

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科学家在内容寻址存储器领域取得重要进展

内容寻址存储器(Content addressable memory,CAM)是以内容进行寻址的存储器,其将输入数据与阵列中存储的所有数据同时进行比较并输出相应的匹配信息,能在存储器内部以高并行度和高能效实现搜索与相似度检测运算,减少了数据传输,近年来在完成边缘智能计算等任务中展现出极大的潜力。

传统基于 SRAM 的 CAM 除了实现数据的存储,还需要额外的硬件开销实现数据的比较操作。为了降低执行 CAM 操作所需要的硬件代价,当前国际上相继探索采用新型非易失存储器(如阻变存储器、相变存储器、铁电晶体管等)的 CAM 实现方案,但均需要基于双分支互补的数据存储单元和比较电路来实现核心的线性不可分的比较操作,且进一步实现多值 CAM 需要额外的搜索电路,仍存在硬件开销大、运算能耗高等问题。

针对这一关键问题,北京大学集成电路学院/集成电路高精尖创新中心黄如院士和黄芊芊研究员课题组在国际上首次以单支路单个器件实现了 CAM 操作,提出并实验制备了具有双极特性的新型铁电鳍式隧穿场效应晶体管(Fe-FinTFET),无需额外的器件或电路即可同时实现三态 CAM 和多值 CAM 操作,极大降低了硬件开销和能耗。

基于所设计的新型内容寻址存储器,课题组进一步演示了其在实现汉明距离和曼哈顿距离计算等小样本学习任务中的潜力,显著提升了面积效率和能效(相较于传统基于 GPU 的计算方式搜索速度提升3个数量级,搜索能量降低 2 个数量级),为高集成度、高能效的边缘端机器学习计算芯片奠定了重要基础。

内容来源:北京大学



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