世界一流科技期刊文章精選

為速度而建

《自然》封面：名為纓甲（Paratuposa placentis）的小甲蟲(chóng)羽毛狀翅膀。Nature雜志第7895期封面文章報(bào)道了新穎的飛行方式和輕巧的翅膀提高小甲蟲(chóng)的飛行性能。動(dòng)物能飛多快通常由其體形決定，體形越大的動(dòng)物飛得越快。但只有395微米大的小甲蟲(chóng)纓甲卻逆勢(shì)而上，它的飛行速度相當(dāng)于比它體形大3倍的昆蟲(chóng)。研究人員對(duì)甲蟲(chóng)翅膀的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了三維重建，發(fā)現(xiàn)這種昆蟲(chóng)在一個(gè)非常寬的8字形環(huán)中移動(dòng)它的輕的、布滿鬃毛的翅膀，而且增加了翅膀劃動(dòng)的整體振幅。文章認(rèn)為，這種適應(yīng)性可以幫助解釋微小昆蟲(chóng)的進(jìn)化成功。

最強(qiáng)賽車(chē)手

《自然》封面：驅(qū)動(dòng)力。Nature雜志第7896期封面文章報(bào)道了一個(gè)稱(chēng)為“Gran Turismo Sophy.（GT Sophy）”的AI智能體，它能在PlayStation.4賽車(chē)游戲“Gran Turismo. Sport”中戰(zhàn)勝世界冠軍級(jí)人類(lèi)玩家。賽車(chē)手需要進(jìn)行復(fù)雜的戰(zhàn)術(shù)操作，同時(shí)還要在極限性能下操控賽車(chē)。研究者使用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)教會(huì)了“GT Sophy”如何比賽。最終使得“GT Sophy”在與“GT Sport”的4名世界頂級(jí)車(chē)手的對(duì)戰(zhàn)中勝出。文章認(rèn)為這一結(jié)果可用于改進(jìn)賽車(chē)手的模擬訓(xùn)練，也可以應(yīng)用于無(wú)人機(jī)和自動(dòng)駕駛汽車(chē)之類(lèi)的系統(tǒng)。

利用亞毫米尺度原子樣本分辨引力紅移

《自然》封面：原子被俘獲在形似煎餅的光阱中，然后再利用激光進(jìn)行檢測(cè)。Nature雜志第7897期封面文章報(bào)道了在亞毫米尺度上驗(yàn)證引力紅移效應(yīng)。愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論預(yù)測(cè)地球重力會(huì)充分扭曲時(shí)空，導(dǎo)致距離地球不同位置的時(shí)鐘會(huì)以不同的頻率走動(dòng)，這種效應(yīng)也被稱(chēng)為引力紅移。托拜厄斯·博思韋爾（Tobias Bothwell）及其同事們使用超冷鍶原子云制造出了一組原子鐘，并成功觀測(cè)到原子云一邊到另一邊的頻率?！凹t移”呈線性變化，這說(shuō)明每個(gè)原子鐘會(huì)以稍許不同的頻率走動(dòng)。

奧密克戎（Omicron）與抗體研究進(jìn)展

《自然》封面：掃描電子顯微鏡拍攝的感染了新冠病毒（SARS-CoV-2）的人支氣管細(xì)胞。Nature雜志第7898期封面文章報(bào)道了高傳染性的奧密克戎變異株逃逸現(xiàn)有疫苗的重要信息。自去年11月被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，奧密克戎以非同一般的速度傳遍了全球。這期雜志的6篇論文共同闡釋奧密克戎的大量突變?nèi)绾问蛊溆心芰μ右輽C(jī)體調(diào)動(dòng)的各種免疫應(yīng)答。其中一篇文章指出，新冠病毒奧密克戎變異株廣泛但不完全逃脫輝瑞B(yǎng)NT162b2疫苗的中和作用。但是，盡管疫苗作用有所下降，但仍保有一定效力，而且加強(qiáng)針能極大增強(qiáng)對(duì)感染和重癥的保護(hù)力。

（本頁(yè)期刊封面圖來(lái)自《自然》官網(wǎng)）

植物抵抗農(nóng)業(yè)重大害蟲(chóng)小葉蟬的奧秘

《科學(xué)》封面：正在吃野生煙草的小葉蟬。Science雜志第6580期封面文章報(bào)道了植物如何巧妙組裝其特異性代謝產(chǎn)物應(yīng)對(duì)農(nóng)業(yè)重大害蟲(chóng)——小葉蟬的非寄主抗性機(jī)制。小葉蟬是一種嚴(yán)重危害農(nóng)作物的世界性害蟲(chóng)，其寄主范圍廣泛，繁殖率高，更嚴(yán)重的是它能夠傳播多種植物病毒，每年造成嚴(yán)重作物減產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)損失。目前的防治方法是大量噴灑農(nóng)藥，但防治效果有限且代價(jià)高昂。研究團(tuán)隊(duì)利用合成生物學(xué)的手段，將新合成的代謝通路整合到番茄與蠶豆等作物中，設(shè)計(jì)出小葉蟬非寄主選擇的高抗作物。

多節(jié)海星中的一種耐損傷、雙尺度、單晶微晶格

《科學(xué)》封面：多節(jié)海星骨骼元素的人工彩色掃描電子顯微照片，其表面生長(zhǎng)有小方解石晶體。Science雜志第6581期封面文章報(bào)道了新型輕質(zhì)高強(qiáng)度陶瓷復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)研究。廣泛分布于印度—太平洋地區(qū)的多節(jié)海星骨骼均由一個(gè)單獨(dú)的微晶格結(jié)構(gòu)構(gòu)成，這種微晶結(jié)構(gòu)非常均勻，可以用數(shù)學(xué)公式來(lái)描述，并通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接分支組成，微晶格結(jié)構(gòu)的均勻性本質(zhì)是原子水平的單晶結(jié)構(gòu)。海星作為一種棘皮動(dòng)物，擁有中胚層形成的內(nèi)骨骼。各種形式的小骨片經(jīng)結(jié)締組織連接形成一個(gè)整體，雖然質(zhì)量很輕，但是強(qiáng)度非常大，就像防彈衣那樣堅(jiān)韌。

蜥蜴如何脫落尾巴

《科學(xué)》封面：壁虎科的蜥蜴。Science雜志第6582期封面文章報(bào)道了蜥蜴尾巴自體切斷的仿生骨折模型研究。包括壁虎在內(nèi)的多種蜥蜴在遇到危險(xiǎn)時(shí)，能快速斷尾求生。研究者們通過(guò)顯微鏡觀察了幾種蜥蜴尾巴斷面的情況，發(fā)現(xiàn)每個(gè)斷面遠(yuǎn)端的楔形肌肉組織上布滿了蘑菇狀的微柱;同時(shí)，這些微柱表面還密集排布著大量納米孔。這種結(jié)構(gòu)使得蜥蜴的尾巴在安全狀況下牢固連接，而遇到危險(xiǎn)時(shí)，尾巴只要輕微側(cè)向扭曲，斷裂平面就會(huì)有裂紋，從而實(shí)現(xiàn)快速斷尾。研究成果或能促進(jìn)再生醫(yī)學(xué)和仿生學(xué)的發(fā)展。

戈登研究會(huì)議

《科學(xué)》封面：果蠅（Drosophila melanogaster）幼蟲(chóng)發(fā)育過(guò)程中多個(gè)光學(xué)切片的重建圖，每個(gè)觀察到的光感受器神經(jīng)元表達(dá)3種蛋白質(zhì)標(biāo)簽中的1種（單獨(dú)或組合），對(duì)應(yīng)不同的顏色。果蠅的神經(jīng)科學(xué)研究表明，神經(jīng)元在向大腦發(fā)送投影的同時(shí)保持它們的空間接近。Science雜志第6583期封面文章報(bào)道了今年戈登神經(jīng)發(fā)育研究會(huì)議的初步日程和預(yù)計(jì)報(bào)告。這次戈登（Gordon）神經(jīng)發(fā)育研究會(huì)議于2022年8月7日至12日在羅德島紐波特舉行，參會(huì)科學(xué)家們與同行分享了他們?cè)谏窠?jīng)科學(xué)領(lǐng)域的最新成果，關(guān)于果蠅神經(jīng)科學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)是其中的代表性成果。

（本頁(yè)期刊封面圖來(lái)自《科學(xué)》官網(wǎng)）

助力“雙碳”

碳中和：可再生能源、碳匯、NETs和非CO2溫室氣體的重要作用

中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所組織了碳中和專(zhuān)刊，邀請(qǐng)了來(lái)自中國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等國(guó)家的多領(lǐng)域?qū)＜谊U述了碳中和的國(guó)際背景、科學(xué)問(wèn)題、技術(shù)需求和成果。相關(guān)成果發(fā)表于《大氣科學(xué)進(jìn)展》（Advances in Atmospheric Sciences）。相關(guān)文章涉及可再生能源在減少CO2排放中的重要作用、陸地碳匯在抵消人為CO2排放和實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)中的作用、負(fù)排放技術(shù)、非CO2溫室氣體減排四個(gè)方面。我國(guó)碳中和目標(biāo)要求清潔能源技術(shù)、社會(huì)政治和經(jīng)濟(jì)各項(xiàng)舉措，都能夠在未來(lái)幾十年內(nèi)，朝著正確的方向發(fā)展。在科技創(chuàng)新方面加強(qiáng)國(guó)際合作，有效研發(fā)、部署和應(yīng)用新技術(shù)，對(duì)于建設(shè)一個(gè)安全、公平和更具彈性的全球未來(lái)至關(guān)重要。

全球陸地碳匯年際變化機(jī)制

北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院樸世龍?jiān)菏繄F(tuán)隊(duì)結(jié)合大氣反演法、生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)模型和機(jī)器學(xué)習(xí)模型三種方法，系統(tǒng)探討了全球陸地碳匯年際變化機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）。陸地生態(tài)系統(tǒng)從大氣中吸收大量CO2，是一個(gè)重要碳匯。然而，陸地碳匯年際波動(dòng)劇烈，很不穩(wěn)定。闡明陸地碳匯年際變化規(guī)律，對(duì)準(zhǔn)確預(yù)估未來(lái)大氣CO2濃度變化至關(guān)重要。陸地碳匯受水分和溫度等因子共同影響。研究發(fā)現(xiàn)，揭示年際尺度全球陸地碳匯變化規(guī)律，既要關(guān)注早期研究注重的熱帶地區(qū)，還要關(guān)注北半球地區(qū)，尤其是北半球陸地碳匯對(duì)溫度變化響應(yīng)的季節(jié)性差異。

超低碳煉鐵技術(shù)路徑分析

中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所朱慶山研究員系統(tǒng)總結(jié)了超低碳煉鐵技術(shù)的發(fā)展歷史、應(yīng)用現(xiàn)狀，并對(duì)未來(lái)前景進(jìn)行了展望。相關(guān)成果發(fā)表于《化工進(jìn)展》。2060年的碳中和目標(biāo)使我國(guó)鋼鐵工業(yè)未來(lái)發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)，同時(shí)又為其提供了換道超車(chē)的發(fā)展機(jī)遇。2020年，我國(guó)粗鋼產(chǎn)量10.65億噸，鋼鐵工業(yè)排放CO2約17.5億噸，鋼鐵工業(yè)低碳化及超低碳化對(duì)碳中和總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。我國(guó)鋼鐵工業(yè)減碳的途徑主要有三種：一是鋼鐵需求下降的自然減碳，二是廢鋼用量增加減碳，三是通過(guò)應(yīng)用超低碳煉鐵技術(shù)減碳。應(yīng)加大產(chǎn)學(xué)研合作，大力開(kāi)發(fā)出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超低碳煉鐵技術(shù)，為鋼鐵行業(yè)低碳綠色發(fā)展提供有力支撐。

青藏高原凍土區(qū)非生長(zhǎng)季土壤CO2排放特征

中國(guó)科學(xué)院植物研究所楊元合研究組利用野外觀測(cè)、數(shù)據(jù)整合、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法，評(píng)估了青藏高原區(qū)域尺度非生長(zhǎng)季土壤CO2通量大小、空間格局及其驅(qū)動(dòng)因素，預(yù)估了未來(lái)不同氣候情景下非生長(zhǎng)季CO2排放特征。相關(guān)成果發(fā)表于《全球變化生物學(xué)》（Global Change Biology）。氣候變暖會(huì)導(dǎo)致凍土區(qū)儲(chǔ)存的大量有機(jī)碳以CO2等形式釋放至大氣，進(jìn)而形成生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)與氣候變暖之間的正反饋效應(yīng)。然而，目前的觀測(cè)證據(jù)主要來(lái)自生長(zhǎng)季且主要源自北極地區(qū)，使得學(xué)術(shù)界對(duì)整個(gè)凍土區(qū)非生長(zhǎng)季CO2排放的估算存在較大不確定性。研究成果為陸面過(guò)程模型評(píng)估青藏高原高寒生態(tài)系統(tǒng)碳源匯特征提供關(guān)鍵觀測(cè)證據(jù)。

《大氣科學(xué)進(jìn)展》專(zhuān)刊封面展示了專(zhuān)刊中部分研究觀點(diǎn)，如從化石燃料到可再生能源的轉(zhuǎn)換、增加可再生能源、增加碳匯等（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所網(wǎng)站）

助力“雙碳”

大型海藻以惰性溶解有機(jī)碳形式貢獻(xiàn)的長(zhǎng)久碳匯

中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所張永雨研究組通過(guò)對(duì)山東近海高密度海帶養(yǎng)殖環(huán)境調(diào)研和實(shí)驗(yàn)分析，揭示海帶養(yǎng)殖水體溶解有機(jī)碳中>58%為惰性溶解有機(jī)碳（RDOC）。相關(guān)成果發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental Science & Technology）。海洋碳匯本質(zhì)是指碳能被長(zhǎng)久地（百年以上）封存于海洋而與大氣長(zhǎng)期隔離，國(guó)際上普遍認(rèn)可的大藻碳匯主要指海藻貢獻(xiàn)的顆粒碳的沉積埋藏或向深海的碳輸出等。直到近幾年，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到大型海藻除了具有以上兩種形式的碳匯貢獻(xiàn)外，還能貢獻(xiàn)大量的RDOC。研究結(jié)果為科學(xué)評(píng)估大型海藻的碳匯功能、制定大型海藻碳匯標(biāo)準(zhǔn)，以及為未來(lái)大型海藻碳匯交易提供重要參考依據(jù)。

黃河泥沙充填復(fù)墾采煤沉陷地土壤剖面重構(gòu)的優(yōu)化方法

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院胡振琪教授團(tuán)隊(duì)在礦山復(fù)墾土壤重構(gòu)方面取得新成果。相關(guān)論文發(fā)表于《土地退化與發(fā)展》（Land Degradation & Development）。煤炭井工開(kāi)采后土地沉陷，導(dǎo)致大面積的耕地?fù)p毀。將黃河泥沙用于充填復(fù)墾采煤沉陷地，既可疏浚黃河下游淤積的泥沙，又能復(fù)墾土地，增加耕地?cái)?shù)量，對(duì)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展和礦區(qū)生態(tài)修復(fù)具有重要作用?；谏綎|采煤沉陷地夾層式充填復(fù)墾的實(shí)踐，為優(yōu)化黃河泥沙充填復(fù)墾夾層式土壤剖面構(gòu)型，研究設(shè)計(jì)了多種土壤剖面構(gòu)型，并分別進(jìn)行了室內(nèi)入滲、蒸發(fā)試驗(yàn)和田間種植試驗(yàn)，從夾層位置、厚度和數(shù)量三個(gè)維度探討了夾層的作用機(jī)理。

植物對(duì)環(huán)境脅迫的應(yīng)激機(jī)理

山東建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院侯書(shū)國(guó)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合美、法、日等知名大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)對(duì)植物如何感受環(huán)境變化做出應(yīng)激反應(yīng)的研究，揭示了植物對(duì)病蟲(chóng)害、干旱等環(huán)境脅迫因素的應(yīng)激機(jī)理。相關(guān)成果發(fā)表于《自然》（Nature）。綠色植物為地球生物提供食物來(lái)源，并在維持生態(tài)平衡、促進(jìn)生態(tài)良性循環(huán)與發(fā)展和改善人類(lèi)居住環(huán)境等方面起著至關(guān)重要的作用。植物經(jīng)常面臨包括病原菌侵染等極端環(huán)境的影響。植物通過(guò)感知環(huán)境變化并做出應(yīng)激反應(yīng)，保護(hù)自身免受環(huán)境惡化的影響。因此，研究植物感知環(huán)境變化并做出應(yīng)激反應(yīng)的機(jī)制，有助于我們應(yīng)對(duì)環(huán)境變化，助力實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，解決糧食和生態(tài)安全等問(wèn)題。

城市交通減排的健康協(xié)同效益

清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系劉竹副教授課題組針對(duì)北京居民出行方式，開(kāi)展了城市交通脫碳的協(xié)同效益的情景分析。相關(guān)成果發(fā)表于《柳葉刀·星球健康》（The Lancet Planetary Health）。研究發(fā)現(xiàn)，采用步行、騎行、公共交通（合稱(chēng)“綠色出行”）和電動(dòng)汽車(chē)出行相結(jié)合的方式可以促進(jìn)交通部門(mén)的低碳可持續(xù)發(fā)展，其中綠色出行的增加起著至關(guān)重要的作用。從2020年到2050年，在4種交通減緩情景下，男性累計(jì)獲得的健康與經(jīng)濟(jì)的協(xié)同效益多于女性。由于人口老齡化，老年人群暴露于空氣污染有較高的健康風(fēng)險(xiǎn)，北京50歲及以上的人群從交通脫碳減緩策略中受益更多。文章建議，綠色出行在未來(lái)低碳交通發(fā)展中應(yīng)得到更多的重視。

海帶養(yǎng)殖環(huán)境以惰性溶解有機(jī)碳形式的長(zhǎng)久碳匯（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所網(wǎng)站）

人工智能

量子軌道雜化表征干酪根成熟度的機(jī)器學(xué)習(xí)研究

中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所非線性力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室趙亞溥研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)方法提取13C NMR譜圖中的軌道雜化和化學(xué)鍵信息，預(yù)測(cè)干酪根的熱成熟度。相關(guān)成果發(fā)表于《燃料》（Fuel）。國(guó)產(chǎn)油氣資源不足制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展，威脅能源安全。提升頁(yè)巖油氣的開(kāi)發(fā)利用率是力學(xué)學(xué)科的“卡脖子”問(wèn)題。干酪根是油氣的生成母質(zhì)和主要賦存介質(zhì)，熱成熟度是評(píng)價(jià)油氣生成潛力的重要指標(biāo)之一，定量描述干酪根成熟度演化的理論模型是油氣勘探及原位催熟的理論基礎(chǔ)，也是指導(dǎo)油氣增產(chǎn)的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。文章提出了一種新的基于軌道雜化的干酪根成熟度指數(shù)（OrbHMI），并與分子成熟度指數(shù)（MMI）和模型預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較。

感覺(jué)誤差驅(qū)動(dòng)精細(xì)的運(yùn)動(dòng)調(diào)整

武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院教授李星星課題組與華中師范大學(xué)教授羅金紅課題組合作，相關(guān)成果發(fā)表于《美國(guó)科學(xué)院院刊》（PNAS）?；芈暥ㄎ或鹨蕾?lài)超聲波實(shí)現(xiàn)快速、精確的空間感知和定位，并且具有極強(qiáng)的抗干擾能力，但是其發(fā)聲控制的機(jī)制尚不清楚。文章提出并驗(yàn)證了感覺(jué)誤差糾正（Sensoryerror correction）是回聲定位蝙蝠發(fā)聲控制的機(jī)制這一假說(shuō)。感覺(jué)誤差糾正是人類(lèi)言語(yǔ)（Speech）控制的機(jī)制，而多年來(lái)研究者認(rèn)為回聲定位蝙蝠的發(fā)聲控制機(jī)制與人和其他哺乳動(dòng)物的控制機(jī)制是完全不同的。論文嘗試將人類(lèi)言語(yǔ)控制的狀態(tài)反饋控制（SFC）的模型用于解析蝙蝠回聲定位聲波的精準(zhǔn)控制。

面向能源系統(tǒng)調(diào)度與交易優(yōu)化的區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制

上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院電氣工程系副教授陳思捷等人提出了一種面向能源系統(tǒng)調(diào)度與交易的新型區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制暨數(shù)學(xué)優(yōu)化方法。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·能源》（Nature Energy）。文章利用區(qū)塊鏈“多邊共治、相互制衡”的原理，提出了一種適用于能源系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化的區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制，命名為求解證明機(jī)制（Proof of Solution，PoSo）。PoSo具有“一人求解，多人驗(yàn)證，求解復(fù)雜，驗(yàn)證簡(jiǎn)單”的特性。其基本思路與經(jīng)典的區(qū)塊鏈工作量證明（PoW）共識(shí)機(jī)制類(lèi)似，但將PoW中需要求解的復(fù)雜哈希謎題替換為優(yōu)化問(wèn)題。即便某些參與主體違背優(yōu)化運(yùn)行規(guī)則，PoSo依然能保證最優(yōu)方案被執(zhí)行，具有高容錯(cuò)性。

亞毫米尺度的遙控步行機(jī)器人

北京大學(xué)未來(lái)技術(shù)生物醫(yī)學(xué)工程系韓夢(mèng)迪研究員課題組與國(guó)內(nèi)外科學(xué)家合作，共同研發(fā)了一款亞毫米尺度、多材料集成、具有復(fù)雜三維形貌和運(yùn)動(dòng)模式的微型機(jī)器人，是世界上最小的遙控步行機(jī)器人。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)機(jī)器人學(xué)》（Science Robotics）。這種機(jī)器人寬度只有半毫米，可以具有類(lèi)似螃蟹、蜘蛛、尺蠖、蟋蟀、甲蟲(chóng)等動(dòng)物的三維仿生形貌。通過(guò)改變機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和激光加熱不同區(qū)域的時(shí)序，可以實(shí)現(xiàn)十分豐富的運(yùn)動(dòng)模式。研究結(jié)果為狹窄空間的復(fù)雜操控提供了可能性，未來(lái)有望應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)微小零部件的組裝和修復(fù);或應(yīng)用于微創(chuàng)手術(shù)中，實(shí)現(xiàn)清除阻塞、阻止出血、消除腫瘤、定向給藥等功能。

基于機(jī)器學(xué)習(xí)的干酪根成熟度表征模型示意圖（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所網(wǎng)站）

新指標(biāo)OrbHMI與MMI及機(jī)器學(xué)習(xí)模型預(yù)測(cè)結(jié)果之間的比較（圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所網(wǎng)站）

人工智能

用于識(shí)別個(gè)體水平大腦功能網(wǎng)絡(luò)時(shí)空模式的“多頭引導(dǎo)注意力圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型”

電子科技大學(xué)蔣希等人開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的多頭引導(dǎo)注意力圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，用于同時(shí)識(shí)別個(gè)體水平的多個(gè)大腦功能網(wǎng)絡(luò)時(shí)空模式。相關(guān)成果發(fā)表于《醫(yī)學(xué)圖像分析》（Medical Image Analysis）?；谏疃葘W(xué)習(xí)模型和大腦磁共振影像數(shù)據(jù)對(duì)大腦功能網(wǎng)絡(luò)時(shí)空模式的識(shí)別研究越來(lái)越受到關(guān)注，但已有方法未充分利用基于個(gè)體大腦功能磁共振（fMRI）數(shù)據(jù)的時(shí)空特征，且僅注重于特定單個(gè)功能網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別。新模型將注意力機(jī)制和圖卷積相結(jié)合，提出注意力圖卷積操作，從而更高效地提取fMRI數(shù)據(jù)的時(shí)空特征;使用引導(dǎo)注意力機(jī)制同步識(shí)別大腦功能網(wǎng)絡(luò)的空間和時(shí)間模式;采用多頭分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)識(shí)別全局大腦功能網(wǎng)絡(luò)的時(shí)空模式。

經(jīng)顱磁刺激臨床精準(zhǔn)定位研究

北京師范大學(xué)朱朝喆團(tuán)隊(duì)基于曲面幾何提出可快速手動(dòng)測(cè)量的經(jīng)顱磁刺激（TMS）線圈定位坐標(biāo)系統(tǒng)。相關(guān)成果發(fā)表于《腦刺激》（Brain Stimulation）。TMS是目前腦功能障礙物理干預(yù)最重要的手段之一。TMS線圈放置的位置決定了哪塊皮層受到刺激，因此對(duì)療效的影響巨大。基于頭顱表測(cè)量的方法，是臨床上應(yīng)用最為廣泛的TMS線圈定位方法。臨床急需一個(gè)描述線圈位置與朝向的坐標(biāo)系統(tǒng)。既能準(zhǔn)確描述線圈在個(gè)體顱表上的任意可能放置的位置與朝向，又能通過(guò)手動(dòng)的方式，快速而準(zhǔn)確地測(cè)量每一個(gè)可能的線圈放置位置與朝向的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)?；诖?，文章提出了一套全新的基于顱表幾何參數(shù)的坐標(biāo)空間（SGP坐標(biāo)空間）。

智能5G測(cè)量與優(yōu)化研究

清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院王智副教授、計(jì)算機(jī)系朱文武教授課題組在理解5G在現(xiàn)實(shí)服務(wù)中的性能，基于內(nèi)容提供商的視角方面取得新進(jìn)展。相關(guān)成果入選2022年國(guó)際計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)計(jì)算機(jī)通信應(yīng)用、技術(shù)、體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議國(guó)際會(huì)議（ACM SIGCOMM 2022）。AI+5G融合推動(dòng)更多的AI計(jì)算從終端走向邊緣和云端，形成跨設(shè)備、跨場(chǎng)景的云邊端協(xié)同。然而，業(yè)界缺乏對(duì)大規(guī)模5G網(wǎng)絡(luò)，特別是獨(dú)立組網(wǎng)（SA）的深入理解。新研究針對(duì)快手眾包直播業(yè)務(wù)，從端到端表現(xiàn)、無(wú)線接入網(wǎng)表現(xiàn)和核心網(wǎng)表現(xiàn)三個(gè)角度入手，對(duì)三大運(yùn)營(yíng)商所部屬的5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了深入分析，填補(bǔ)5G在多媒體內(nèi)容服務(wù)認(rèn)知上的空白。

復(fù)雜神經(jīng)環(huán)路的結(jié)構(gòu)與功能解析工具研究

中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）徐春研究組與上海巴斯德研究所龍鋼研究組合作，開(kāi)發(fā)了對(duì)多特征神經(jīng)元標(biāo)記、記錄和操控的新型分子工具，揭示了腹側(cè)海馬神經(jīng)元的投射模式與情緒編碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）。大腦神經(jīng)元具有復(fù)雜多樣的細(xì)胞類(lèi)型。細(xì)胞類(lèi)型的精確定義對(duì)解析大腦神經(jīng)環(huán)路連接與功能具有關(guān)鍵作用。神經(jīng)細(xì)胞類(lèi)型的精確定義往往依賴(lài)于多條件交叉的標(biāo)記技術(shù)。然而，目前已有的工具方法復(fù)雜煩瑣，其標(biāo)記的特性數(shù)量有限。此項(xiàng)研究在提高交叉標(biāo)記工具的有效性和標(biāo)記特征的數(shù)量等方面作出了新貢獻(xiàn)。

（本欄目責(zé)編：黃雪霜）