国内外最新科技发现与创新技术成果荟萃

◎ 本刊综合报道

我国科学家在超导系统中实现量子对抗机器学习

日前，清华大学交叉信息研究院邓东灵研究组与浙江大学物理学院王浩华、宋超研究组等合作，在超导系统中首次实验实现了量子对抗机器学习。相关成果发表于《自然-计算科学》。研究团队用10个可编程超导量子比特阵列进行了量子对抗学习的首次实验演示。通过优化器件制造和控制工艺，他们将这些量子比特的平均寿命提高到150微秒，同时单量子比特门和双量子比特门平均保真度分别大于99.94%和99.4%。这使其能够成功地实现具有不同结构的大规模量子分类器。经过训练，这些分类器可以在这些数据集上实现当前量子分类器所能达到的最先进的性能，测试准确率高达99%。进一步的实验证明，通过对抗训练，量子分类器抵抗干扰的能力将增强，对相同攻击策略产生的对抗扰动实现免疫。

我国学者人工合成“抗病毒系统”

一 个全新的抗病毒思路让世界卫生组织病毒学领域的顾问委员、澳大利亚工程院院士王林发感到出乎意料——居然可以将生命机体中侦测病毒的能力改装成一个“元器件”，并用它合成一个系统在体内“检测”多种病毒。这一引起资深病毒专家强烈兴趣、历时8年创造的创新系统日前在国际期刊《自然·通讯》上发表。该系统被主创团队——华东师范大学生命科学学院副院长叶海峰研究员团队命名为“爱丽丝系统”。

北大联合团队发布病毒突变演化预测新成果

日前，北京大学生物医学前沿创新中心、北京昌平实验室曹云龙/谢晓亮课题组联合中国食品药品检定研究院王佑春课题组在《自然》在线发表研究论文，系统地探究了新冠病毒受体结合域“趋同演化”的机制，为广谱疫苗和抗体药物的设计与研发提供了宝贵的理论与数据支持。研究团队基于抗体的大规模中和测定和逃逸图谱表征的数据建立了一个计算模型。他们发现，尽管这些新突变株具有前所未有的免疫逃逸能力，但团队此前筛选出的广谱中和抗体药物组合SA55+SA58，特别是SA55，仍然强效中和了所有主要突变株和未来短期内可能流行的突变株，且能同时具有治疗和预防作用，是目前已知能够高效中和所有新突变株的，处于临床阶段的药物抗体。

浙大最新成果敲开逆转细胞退变衰老的“时光之门”

日前，浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科林贤丰医师、范顺武教授团队与浙江大学化学系唐睿康教授团队成功从菠菜中提取出具有光合作用的“生物电池”——类囊体，并通过精密的制备技术，在国际上首次实现植物的类囊体跨物种递送到动物体衰老病变的细胞内，让动物细胞也拥有植物光合作用的能量，以此敲开逆转细胞退变衰老的“时光之门”。相关研究论文在《自然》发表。研究团队开发了细胞膜纳米涂层技术，将哺乳动物细胞膜包覆在纳米化植物类囊体外层，通过细胞膜伪装包封的方式，巧妙地将植物类囊体种间移植到哺乳动物细胞，成功解锁跨物种间的能量传递的“密码”，实现特异性供应能量，并在退行性骨关节炎疾病的治疗应用中得以验证。

基于石墨烯的纳米电子平台问世

纳米电子学领域的一个紧迫任务是寻找一种可替代硅的材料。美国佐治亚理工学院研究人员开发了一种新的基于石墨烯的纳米电子学平台——单片碳原子。日前发表在《自然·通讯》杂志上的该技术可以与传统的微电子制造兼容，有助于制造出更小、更快、更高效和更可持续的计算机芯片，并对量子和高性能计算具有潜在影响。研究人员称，石墨烯的力量在于其平坦的二维结构，这种结构由已知最强的化学键结合在一起。相较于硅，石墨烯可微型化的程度更深、能以更高的速度运行并产生更少的热量。原则上，单一的石墨烯芯片要比硅芯片内可封装更多器件。

日本国际研究团队开发了“概率计算机”

据参考消息网援引《日本经济新闻》报道，日本东北大学等组成的国际研究团队开发了可实现与量子计算机类似运算的“概率计算机”（P计算机），成功地在短时间内完成了传统计算机不擅长的计算。P计算机信息处理的基本单位是输出信号在0和1之间随机变化的“概率位”。团队利用基于电子磁性（自旋）的“自旋电子学元件”生成随机数，并通过将其与现场可编程门阵 列（FPGA） 组合构建最多7085个概率位。结果证明，约1秒内即可完成8位整数的因数分解。

俄研究人员领导的国际科学团队找到修复受损神经纤维的方法

俄罗斯南联邦大学研究人员领导的国际科学团队，找到了修复受损神经纤维的方法。研究团队在实验室大鼠身上制造和测试了含有细胞外囊泡的胶原凝胶制剂。他们以压迫大鼠的坐骨神经为模型，将含有囊泡的凝胶涂抹在受损区域。研究结果表明，用含有细胞外囊泡的凝胶制剂治疗受损神经，明显提高了蛋白质水平（再生过程的指标），减少了大约一半的萎缩性变化，有助更快地恢复受损肢端的功能。相关研究成果近日发表在《国际分子科学杂志》上。 （文中所有图片仅为示意）