资讯汇总42期：【科技周报】半导体所等提出免于退极化效应的光学声子软化新理论

资讯汇总 2024.11.0842期 【科技周报】半导体所等提出免于退极化效应的光学声子软化新理论 摘要: 【上海产经观察】临港打造13个数据标杆场景 2024.11.05 【双碳周报】全国碳市场周交易总量有所下降 2024.11.05 【ESG周报】碳交易市场持续完善，六部门力推可再生能源替代 2024.11.04 【科技周报】新技术可实现一步法制备高端烯烃 2024.10.31 【上海产经观察】9月上海CPI同比下降0.1%，PPI同比下降2.4% 2024.10.30 往期回顾 脑智卓越中心开发出新型三维神经网络高速电压成像技术。中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心王凯研究组提出通过降低采集图像的动态范围来换取更高的帧率，探讨了光场成像中的噪声来源，提出了基于单振镜双面扫描的共聚焦光场成像技术，优化了系统的光学效率，并将这些成果整合在新型共聚焦光场显微镜中，实现了对清醒小鼠脑三维视场中数百个神经元的电压信号的同步记录，使在清醒动物中进行三维神经网络的功能联接分析成为可能，为电压成像技术的应用奠定了基础，并为神经科学研究提供了新工具。相关研究成果发表于《NatureMethods》期刊。 广州健康院等提出可预防寨卡病毒感染的单剂接种环状RNA疫苗策略。中国科学院广州生物医药与健康研究院冯立强、巫林平联合广州实验室陈凌等利用环状RNA编码改良寨卡病毒抗原，并探讨了单剂接种即可预防寨卡病毒感染且无登革病毒感染增强风险的疫苗新策略。上述成果为研制安全有效的寨卡病毒疫苗提供了依据，并为环状RNA技术及EDIII-NS1抗原策略应用于登革病毒等蚊媒黄病毒疫苗的研发工作提供了新思路。相关研究成果发表于《NatureCommunications》期刊。 科学家揭秘肿瘤起源之谜。中国科学院深圳先进技术研究院胡政联合中山大学贺雄雷与何真团队，利用基于单碱基编辑器的单细胞谱系示踪技术和单细胞谱系示踪技术，发现在早期的多克隆肿瘤中，肿瘤细胞之间频繁的细胞间通信增强了肿瘤细胞在早期阶段的生存能力，最终形成表现出更高基因组不稳定性和恶性程度的单克隆肿瘤。研究提出，通过分析多克隆肿瘤中的不同克隆及细胞间相互作用可以更精确地判断肿瘤的发展潜力和风险等级，并且可以尝试通过干预多克隆肿瘤内的通信机制来延缓或阻止其向单克隆的恶性转化。该研究为癌症早筛、风险预测及个性化治疗提供了科学依据。相关研究成果发表于 《Nature》期刊。 半导体所等提出免于退极化效应的光学声子软化新理论。中国科学院半导体研究所骆军委团队联合宁波东方理工大学魏苏淮发现由于岩盐矿结构氧化铍中的Be原子较小，相邻两个氧原子的电子云高度重叠强烈库仑排斥力拉升了原子间距，降低了原子键的强度和光学声子模频率，致使其同时拥有超高介电常数和超宽带隙，并基于此提出通过拉升原子键降低化学键强度、实现光学声子软化的新理论。该成果为解决集成电路晶体管高k介电材料、铁电材料应用的难点以及发展兼容CMOS工艺的超高密度铁电、相变存储等新原理器件提供了新思路。相关研究成果发表于《Nature》期刊。 宁波材料所提出新型碱土金属过氧化物合成路线。中国科学院宁波材料技术与工程研究所陆之毅与徐雯雯利用2e-ORR电极表面实时产生的高浓度H2O2与电解液中的M2+等反应，原位合成MO2固体，同时通过在电极的基底表面构建微纳米结构并调节表面能，使催化电极（T-NiOC）获得自清洁能力，解决了电化学法合成固体化学品路线中的固体产物粘附及分离问题。贾金平团队作为合作团队验证了该路线原位合成的CaO2产品对水体污染物四环素的降解率可达93.6%。相关研究成果发表于《NatureNanotechnology》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。 产业研究中心 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10月27日到2024年11月02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。 技术资讯 1.未来信息领域 全球最大规模量子计算流体动力学仿真完成 近日，由合肥综合性国家科学中心人工智能研究院、中国科学技术大学、本源量子计算科技（合肥）股份有限公司等单位组成的研究团队在中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”上，成功完成了全球最大规模的量子计算流体动力学仿真，标志着国产量子算力在解决实际问题方面取得重要进展。相较于传统方法，量子计算能够显著加速流体动力学仿真过程，从而大幅缩短研发周期并节省经费。此次研究不仅证明我国自主超导量子计算机具备开展大规模、高精度流体动力学研究的能力，也为探索更多复杂科学问题提供了新工具和新方法。相关研究成果发表于《ComputerMethodsinAppliedMechanicsandEngineering》期刊。（科技日报，10/28） 深度思维为AI生成文本“打水印” 近日，谷歌深度思维团队开发了一种能为大语言模型生成文本添加水印的工具，可提高对合成内容的鉴别和追溯能力。深度思维团队此次利用一种全新采样算法，开发出一个给AI生成文本添加水印的系统—SynthID-Text，通过采样算法对LLM的词汇选择进行巧妙偏移，插入一个能被相关检测软件识别的签名，这既可以通过一种“扭曲”路径实现（能提高水印质量但会轻微影响输出质量），也可以通过另一种能保留文本质量的“非扭曲”路径实现。深度思维已在多个公开模型上评估了这些水印的可检测性，结果显示，SynthID-Text的可检测性优于当前其他方法。该团队还用GeminiLLM的近2000万次在线对话，评估了这些文本的质量，最终认为非扭曲水印形式不会降低文本质量。此外，使用SynthID-Text对LLM运行所需算力的影响可忽略不计，从而减少了应用上的障碍。该研究证明，为生成式文本添加水印是可行的，其可提高AI使用的责任和透明度。相关研究成果发表于《Nature》期刊。（科技日报，10/29） 高度耦合可调的二维硅基量子点阵列研制成功 近日，中国科学技术大学郭光灿院士团队的郭国平、�保传等人与本源量子计算科技（合肥）股份有限公司合作，成功研制出一种高度耦合可调的二维硅基量子点阵列，首次在硅量子点阵列中实现了对最近邻以及次近邻耦合的独立大范围调控，对推动硅基半导体量子计算研究具有重要意义。基于前期研究，研究组设计并制备了一个包含中心势垒栅极的2×2硅基量子点阵列器件。研究人员在极低温下对该器件的性能进行了系统表征，发现该器件每个量子点中的电子可以实现独立填充，并调节至单电子占据状态。此外，最近邻耦合能够在较大范围内独立调控，次近邻耦合则可以通过中心势垒栅极实现非对称调控。基于这种高度可调性，研究人员可以根据需求选择性地关闭和打开特定的耦合，从而将量子点阵列配置为不同的耦合结构并开展具体应用研究。该工作为硅基量子点阵列作为量子计算与量子模拟的多功能平台提供了全新可能性。相关研究成果发表于 《NanoLetters》期刊。（中国科学报，10/31） 含金属复杂分子模拟速度创纪录 近日，美国太平洋西北国家实验室以及匈牙利的科学家在英伟达公司的高性能图形处理单元（GPU）上成功执行了量子化学计算，创造了含金属复杂分子模拟速度新纪录，为电子结构计算设定了新基准。研究团队集结最先进的硬件与量子化学张量网络算法等尖端模拟技术，在单个DGX-H100GPU节点上，实现了每秒高达246万亿次浮点运算的计算速度。与此前用英伟达公司的其他GPU开展的计算相比，此次计算的速度提高了2.5倍；而与用中央处理单元（CPU）进行的类似计算相比，此次计算速度更是提高了80倍。最新成果使复杂化学系统的研究能够快速改进和迭代，充分展示了大规模计算在解决量子化学问题方面的潜力。此外，更出色的GPU计算框架以及人工智能引导的物理学，结合为大型定量机器学习模型生成训练数据的新方法，有望为实现能源、健康等领域的新应用贡献重要力量。相关研究成果发表于《JournalofChemicalTheoryandComputation》期刊。（科技日报，11/01） 研究人员首次实现光和原子的联合压缩 近日，山西大学激光光谱研究所贾锁堂、肖连团、肖艳红团队在原子系综自旋压缩与光压缩的联合制备研究方面取得进展，首次实验实现了光和原子的联合压缩。团队理论研究了周期性短光脉冲的频闪光场与原子的相互作用过程，发现在一种精心设计的原子和光的对称相互作用下，光和原子能互为量子信息中介，从而实现联合压缩。基于该方案，团队首次实验实现了光和原子的联合压缩，成功运用一个原子系综同时实现了0.61±0.09db原子自旋压缩和光压缩。相较于先前基于量子非破坏测量的条件自旋压缩，该联合压缩过程是确定的，其制备的光场和集体原子自旋都有固定的压缩方向。研究团队还发现，尽管相互作用是对称的，但因为原子在空间上相对固定，而光子总处于飞行和量子态更新的状态，原子的自旋压缩比光压缩更容易受到噪声的破坏。基于这一认识，研究人员后续将探索更有效的压缩方案，通过增加原子介质的光学厚度进一步提高压缩度。上述新型光和原子的同时压缩态在量子精密测量和量子网络中均有重要应用价值，该研究提出的方案能扩展到光机械、冷原子和离子阱等其他量子平台。相关研究成果发表于《PhysicalReviewLetters》期刊。（中国科学报，11/01） 政策资讯 11家高新区联手成立人工智能产业协同创新网络 近日，国家高新区人工智能产业协同创新网络启动大会暨工作推进会在北京召开，会议以“汇聚高新力量，共创智能未来”为主题。在工业和信息化部的支持与全程指导下，中关村联合上海张江、南京、苏州、杭州、合肥、青岛、武汉、深圳、成都、西安等11个国家高新区，共同成立人工智能产业协同创新网络。会上发布了国家高新区人工智能产业协同创新网络“中关村倡议”。倡议提到，前瞻布局人工智能颠覆性技术，加速芯片、算法、模型等关键技术迭代；合力构建人工智能全链条创新创业服务体系，建立技术、产业、资本、人才等交流机制；鼓励建立人工智能开放平台，最大范围共享人工智能发展成果，积极参与国际标准和国家标准制定；强化数据安全与隐私保护，做好对人工智能领域平台企业的常态化监管服务，确保人工智能技术可追溯、可信赖。（中国科学报，10/30） 技术资讯 2.未来生物领域 脑智卓越中心开发出新型三维神经网络高速电压成像技术 近日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心�凯研究组开发了新型三维光场显微成像技术，提升了神经元电压光学成像的通量，为解析神经网络的信息处理机制提供了新工具。该团队提出通过降低采集图像的动态范围来换取更高的帧率，采用广义共聚焦原理，高选择性滤除背景来降低信号基线，并整合多个视角的信息，实现了利用低动态范围的相机来高效捕捉微弱的电压信号。进一步，为了最大限度降低系统的噪声，该团队探讨了光场成像中的噪声来源，发现了激光光源的强度噪声、扫描振镜的同步噪声以及动物血液流动导致的激光散斑噪声均能够降低电压成像的信噪比。同时，该研究提出了基于单振镜双面扫描的共聚焦光场成像技术，这一技术结合高数值孔径的光照明策略和新数据处理方法，将系统噪声降低至泊松噪声理论极限。为了最大化荧光信号的捕获效率，实现长时程持续电压成像，该研究优化了系统的光学效率。研究显示，通过自主设计定制密集排列的微透镜阵列并最小化光学元件的数量，系统的通光效率比前期工作提高约3倍。该团队将这些成果整合在新型共 聚焦光场显微镜中，实现了对清醒小鼠脑三维视场中数百个神经元的电压信号的同步记录，并以每秒400帧的速度连续成像超 过20分钟。为了验证电压成像获取的信号真实可靠，该团队记录了清醒