资讯汇总21期：【科技周报】世界首款类脑互补视觉芯片研制成功
资讯汇总 2024.06.0621期 【科技周报】世界首款类脑互补视觉芯片研制成功 摘要: 我国科学家实现最大规模离子阱量子模拟计算。清华大学段路明院士团队利用低温一体化离子阱技术和二维离子阵列方案，大规模增加离子量子比特数并提高离子阵列稳定性，首次实现512个离子的稳定 “囚禁”和冷却，并首次对300个离子实现可单比特分辨的量子态测量。研究人员进而利用300个离子量子比特实现可调耦合的长程横场伊辛模型的量子模拟计算。该实验系统为进一步研究多体非平衡态量子动力学这一重要难题提供了强大的工具。相关研究成果发表于《Nature》期刊。 【双碳周报】全国碳市场碳配额成交量继续上涨 2024.06.05 【资本市场动态】联芸科技科创板IPO过会，为新“国九条”后首单 2024.06.04 【科技周报】科学家发现“明星”超导材料新性质 2024.05.31 【双碳周报】全国碳市场碳配额成交量大幅上涨 2024.05.29 【上海产经观察】特斯拉上海储能超级工厂开工 2024.05.28 往期回顾 世界首款类脑互补视觉芯片研制成功。清华大学精密仪器系类脑计算研究团队聚焦类脑视觉感知芯片技术，提出一种基于视觉原语的互补双通路类脑视觉感知新范式—借鉴人类视觉系统的基本原理，将开放世界的视觉信息拆解为基于视觉原语的信息表示，并通过有机组合这些原语，模仿人类视觉系统特征，形成两条优势互补、信息完备的视觉感知通路。在此基础上，团队研制出世界首款类脑互补视觉芯片“天眸芯”，其不仅突破了传统视觉感知范式的性能瓶颈，而且能够高效应对各种极端场景，确保系统的稳定性和安全性。相关研究成果发表于《Nature》期刊。 科学家提出木质纤维素三素催化精炼新策略。中国科学院大连化学物理研究所生物能源研究部生物能源化学品研究组王峰团队针对木质素分离中易发生低值化自缩合的难题，设计并开发了催化木质素芳基化的三素分离（CLAF）技术。该研究利用木质素易缩合的倾向，通过引入具有高亲核活性的木质素衍生酚，大幅提高木质素发生芳基化反应的选择性。基于CLAF技术提取的芳基化木质素通过催化解聚，可制备环境友好的可再生双酚及寡聚酚。联产的纤维素组分和半纤维素糖可分别转化为高纯溶解浆和木糖/糠醛。相关研究成果发表于《Nature》期刊。 新方法制备出高品质二维晶体薄膜。中山大学化学学院郑治坤团队在制备二维晶体聚合物时加入牺牲性导向试剂，以线性聚合物为“梭”，利用其自发缠绕、穿插的特性，将二维聚合物编织起来，形成编织晶界。待晶界形成，线性聚合物又会随排异的结晶过程自动离开。进一步实验表明，这种全新晶界结构—编织晶界连接形成的晶态聚合物膜，具有高韧性、高弹性和高机械强度等特点，其抗压性能接近铝合金和黄金。相关研究成果发表于《Nature》期刊。 青岛能源所全聚合物太阳能电池研究获进展。中国科学院青岛生物能源与过程研究所包西昌团队设计具有苯基烷基侧链的小分子作为固体添加剂，在特征侧链的辅助下与聚合物受体产生的多重非共价相互作用，尤其是添加剂苯基烷基的苯基与受体端基之间形成新的非共价键，提高了PY-IT亚晶相的分子间作用强度和有序性，提升了全聚合物太阳能电池的光伏性能和机械稳定性。相关研究成果发表于《Energy&EnvironmentalScience》期刊。 风险提示：前沿科技发展进程在规制边界、演进路径、商业落地、外部环境等方面不及预期。 产品研究中心 赵子健(分析师) 021-38032292 zhaozijian@gtjas.com 登记编号S0880520060003 徐淋(分析师) 021-38677826 xulin028941@gtjas.com 登记编号S0880523090005 目录 1.未来信息领域3 2.未来生物领域4 3.新一代制造领域6 4.新能源与环保领域7 导读： 本报告汇编了2024年05月26日到2024年06月01日期间前瞻产业的重要动态，主要涉及未来信息、未来生物、新一代制造、新能源与环保领域中的前沿赛道。 1.未来信息领域 技术资讯 首个室温拓扑量子模拟器问世 近日，美国伦斯勒理工学院研究人员制造出首个在室温下运行的强光物质相互作用拓扑量子模拟器，其宽度与人类发丝相当。这一装置将帮助物理学家研究物质和光的基本性质，支持从医学到制造业等诸多领域高效激光器的开发。研究人员表示，他们制造的光子拓扑绝缘体具有独特性，可在室温下工作，这是一个重大进步。此前的研究只能使用大型昂贵的装置，而且是在真空中对物质进行超冷却。新型装置不仅为更多科学家提供了在实验室进行基础物理研究的便利，而且为开发低能耗激光器带来了更广阔的前景。这是因为，新装置的室温工作能量阈值仅为传统低温装置的七分之一。开发新装置的技术与半导体行业制造微芯片的技术相同，需要将不同材料层逐个原子、逐个分子地叠在一起，创建具有特定属性的理想结构。为了制造这种新装置，研究人员培育了超薄卤化物钙钛矿板材，并在其顶部蚀刻了一种带有图案的聚合物。他们将这些晶体板和聚合物夹在各种氧化物材料薄片之间，最终形成一个约2微米厚、100微米见方的物体（人类头发的平均宽度约为100微米）。激光照射到设备时，界面上出现发光的三角形图案。该图案由设备设计决定，是激光拓扑特性的结果。研究人员表示，能够在室温下研究量子现象令人兴奋，这意味着材料工程将帮助人们解答一些科学上的重大问题。相关研究成果发表于《NatureNanotechnology》期刊。（科技日报，05/27） 腾讯混元文生图大模型全面开源 近日，腾讯宣布旗下混元文生图大模型全面升级，并对外开源。这是业内首个中文原生的DiT架构文生图开源模型，具备原生中文理解能力和双语编码能力，参数量15亿。此次开源的模型包含模型权重、推理代码、模型算法等完整模型，供企业与个人开发者免费商用，目前已在专注于自然语言处理的开源机器学习平台HuggingFace及面向软件开发者的代码托管平台Github上发布。升级后的混元文生图大模型采用了与Sora一致的DiT架构，不仅可支持文生图，也可作为文生视频等多模态视觉生成的基础。混元文生图大模型以中文原生为基础，支持中英文双语输入及理解。其文生图能力已被广泛用于素材创作、商品合成、游戏出图等业务场景。基于该模型，开发者和企业无需从头训练，可直接将其用于推理，并可打造专属的AI绘画应用及服务。混元文生图大模型的开源，将丰富以中文为主的文生图开源生态，推动中文文生图技术研发和应用。（科技日报，05/27） 山西大学团队用图调控网络实现高性能点云分割 近日，山西大学智能信息处理研究所团队用图调控网络实现高性能点云分割。点云分割是点云数据分析领域中基本且具有挑战性的任务，旨在根据不同属性与功能将目标点云划分成不同区域。在点云不同分割区域边界处，邻域节点往往存在较强异质性。此前的方法在实现特征聚合过程中忽略了节点之间同质与异质关系。这使得节点特征混入不必要的异质节点信息，导致点云分割边界模糊。针对上述问题，研究团队提出了一种图调控网络，将点云建模为同质—异质图。他们结合图注意力模型，设计了基于同质性指导的图注意力卷积，挖掘局部邻域内同质性特征。研究团队还进一步设计了原型特征提取模块，从全局范围原型空间中进一步挖掘同质性特征，提高节点特征判别性，进一步提升点云分割性能。研究成果进一步增强了节点特征的判别性，提高了点云分割边界清晰度。相关研究成果发表于《IEEETransactionsonPatternAnalysisandMachineIntelligence》期刊。（科技日报，05/27） 新型制冷机可高效实现“极寒”温度 近日，美国国家标准与技术研究所（NIST）科学家研制出一种新型制冷机，将实现“极寒”温度的速度提升了1.7-3.5倍。这一成果不仅有望节省大量能耗，而且能促进量子技术的发展。在最新研究中，NIST团队发现，调整压缩机和制冷装置的设计，可以提高PTR内氦气的使用效率。他们的设计方案包括一个阀门，当温度下降时，该阀门会收缩，防止氦气浪费。结果显示，改进后PTR实现“极寒”温度的速度提高了1.7-3.5倍。这种制冷机每年可以节省2700万瓦的电力，使全球能耗费用缩减3000万美元，还能使“低温地下罕见事件观测站”（CUORE）的实验耗时至少缩短一周。CUORE位于意大利，用于寻找罕见事件，如目前仅理论证实的放射性衰变形式。为了让实验设施得到更准确结果，背景干扰必须尽可能小。此外，由于量子比特非常敏感，需要将它们尽可能地与环境干扰隔离，因此新型制冷机也有助加快量子计算领域的创新。相关研究成果发表于《NatureCommunications》期刊。（科技日报，05/29） 我国科学家实现最大规模离子阱量子模拟计算 近日，清华大学段路明院士研究组在量子模拟计算领域取得重要突破。该团队实现了国际上最大规模、具有单比特分辨率的多离子量子模拟计算，将原来的离子量子比特数国际纪录（61个离子）向前推进了一大步，并首次实现基于二维离子阵列的大规模量子模拟。该研究中，段路明团队利用低温一体化离子阱技术和二维离子阵列方案，大规模增加离子量子比特数并提高 离子阵列稳定性，首次实现512个离子的稳定“囚禁”和冷却，并首次对300个离子实现可单比特分辨的量子态测量。研究人 员进而利用300个离子量子比特实现可调耦合的长程横场伊辛模型的量子模拟计算。一方面通过准绝热演化制备阻挫伊辛模型的基态，测量其量子比特空间关联，从而获取离子的集体振动模式信息，并与理论结果对比验证；另一方面对该模型的动力学演化进行量子模拟计算，并对末态分布进行量子采样，通过粗粒化分析验证其给出非平庸的概率分布，超越经典计算机的直接模拟能力。该实验系统为进一步研究多体非平衡态量子动力学这一重要难题提供了强大的工具。相关研究成果发表于《Nature》期刊。（中国科学报，05/31） 世界首款类脑互补视觉芯片研制成功 近日，清华大学精密仪器系类脑计算研究团队研制出世界首款类脑互补视觉芯片“天眸芯”。该团队之前曾研制出异构融合类脑计算“天机芯”，两项成果标志着我国在类脑计算和类脑感知两个重要方向上均取得基础性突破。研究团队聚焦类脑视觉感知芯片技术，提出一种基于视觉原语的互补双通路类脑视觉感知新范式—借鉴人类视觉系统的基本原理，将开放世界的视觉信息拆解为基于视觉原语的信息表示，并通过有机组合这些原语，模仿人类视觉系统特征，形成两条优势互补、信息完备的视觉感知通路。在此基础上，团队研制出世界首款类脑互补视觉芯片“天眸芯”，其不仅突破了传统视觉感知范式的性能瓶颈，而且能够高效应对各种极端场景，确保系统的稳定性和安全性。相关研究成果发表于《Nature》期刊，并以封面文章形式刊登。 （科技日报，05/31） 2.未来生物领域 技术资讯 理化所等在抗菌肽研究中获进展 近日，中国科学院理化技术研究所生物纳米材料研发团队与多家医院合作，针对微生物感染引起的临床问题，设计制备了多种抗菌性多肽及相关功能性材料，并在多种感染性疾病动物模型上得到了验证。该团队与北京应急总医院合作，针对骨髓炎病程长、发生部位深且多由耐药菌诱发的问题，设计了对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）抗菌性能优异的抗菌肽，并构建了可原位成型的酶响应抗菌水凝胶。该水凝胶由四臂聚乙二醇马来酰亚胺（4-Arm-PEG-Mal）、N端马来酰亚胺化的抗菌肽以及两端含巯基的胶原酶可切割肽通过化学键合构成。由于马来酰亚胺和巯基之间的快速键合，AMP/VPM/PEG水凝胶可在生理条件下快速原位成型。此外，细菌感染处过表达的胶原酶可酶解水凝胶实现抗菌肽的按需递送，从而增强抗菌肽在感染环境中对抗MRSA的活性。研究显示，在体内大鼠骨髓炎模型中，只需用26G针向骨髓腔中分别注射4-Arm-PEG-Mal溶液及多肽溶液便可以使水凝胶在骨髓腔中原位形成。CT结果证明AMP/VPM/PEG水凝胶可以预防MRSA诱导的骨髓炎。上述成果为抗菌肽的髓内按需递送提供了微创方法，并有望为临床预防骨髓炎提供可行策略。相关研究成果发
