CGI科技周报（2024第48周）| 人形机器人企业融资追踪

本周内容

-人工智能

-现代能源

-材料科技

-生物医药

-航空航天

-量子信息

-中国

-韩国

-美国

科技 动态

人工智能

催化吸附结构的多模态语言与图形学习 ^[1]

美国卡内基梅隆大学的研究人员通过图辅助预训练的自监督过程，改进了预测催化剂吸附能的语言模型。该模型将注意力重新引导到吸附配置上，预测的平均绝对误差降低了7.4~9.8%。在此问题上，研究人员建议使用生成式大语言模型为预测模型创建文本输入，而不依赖于精确的原子位置。该研究展示了语言模型在没有详细几何信息的能量预测中的潜在用例。（Nature Machine Intelligence，11.27）

上下文特征提取层次在LLM和大脑机制中的一致性 ^[2]

美国哥伦比亚大学使用神经外科患者听语音时的颅内脑电图记录来研究高性能大语言模型（LLM）与大脑语言处理机制之间的一致性。他们发现，对于具有相似参数大小的多种LLM，随着基准任务上的表现提高，它们不仅在神经反应预测中表现得更像大脑，而且也更接近大脑的分层特征提取路径，体现出语言处理策略的趋同。另外，语境信息在LLM表现和大脑协调方面具有关键作用。该研究为开发更符合人类认知处理的模型提供了新方向。（Nature Machine Intelligence，11.26）

DNA纳米机器人手用于病毒感应和抑制 ^[3]

美国伊利诺伊大学香槟分校的研究团队开发了一种DNA纳米机器人手（DNA NanoGripper），它包含1个手掌和4个可弯曲的手指。每个手指由3个指骨组成，由3个可旋转的关节连接，这些关节可响应目标粒子而弯曲。NanoGripper的多个DNA适体纳米开关可产生荧光信号，用作高灵敏度的生物传感器，选择性检测金纳米颗粒、SARS-CoV-2病毒体等。NanoGripper-适体复合物还可以有效阻止病毒进入宿主细胞，具有抑制病毒感染的潜力。（Science Robotics，11.27）

温度引导语言模型设计增强稳定性和活性的蛋白质 ^[4]

中国上海交通大学的研究团队利用温度感知语言建模，开发了深度学习模型PRIME，无需任何先验实验诱变数据，即可生成具有更强稳定性和活性的蛋白质突变体。PRIME在283种蛋白质测定的公共诱变数据集上表现出比此前最先进模型更出色的预测能力。对PRIME的5种蛋白质预测进行验证，超过30%的PRIME推荐突变体在热稳定性、抗原抗体结合亲和力、聚合非天然核酸的能力、对极端碱性条件的适应性方面都表现出比其突变前对应物更优异的性能。（Science Advances，11.27）

生物医药

穹窿下器官帮助对抗炎症诱导的焦虑 ^[5]

中国复旦大学的研究团队发现穹窿下器官（SFO，脑室周围器官之一）在对抗炎症引起的焦虑方面发挥了以前未报道的作用。脂多糖（LPS）在小鼠中诱发了焦虑和疾病行为，虽然SFO和终板血管器（CVO）神经元在LPS治疗后都被激活，但只有激活或抑制SFO神经元会减轻或加剧LPS诱导的焦虑行为。SFO通过向终纹床核投射谷氨酸来发挥上述作用，但其不会影响LPS诱发的疾病行为。（Science Advances，11.27）

器官特异性交感神经支配模式决定内脏功能 ^[6]

美国加州理工学院的研究团队利用多模态转录组分析，在腹腔-肠系膜上神经节（CG-SMG）中确定了分子维度不同的交感神经群。单个CG-SMG群表现出对胃肠道或分泌区域（胰腺和胆道）的选择性且互斥的轴突投射，这种组合神经支配模式表明不同CG-SMG群之间存在功能分离。神经扰动实验表明交感神经群对内脏器官功能进行模块化调节，一类神经元调节胃肠道运输，另一类神经元控制消化和胰高血糖素分泌，而不依赖于肠道运动。（Nature，11.27）

现代能源

采用混合建模方法比较化学分离技术的能耗和二氧化碳排放量 ^[7]

沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的研究团队报告了一种基于数据驱动和机械模型的混合建模方法，通过预测溶质排斥来选择最合适的化学分离技术。研究预测并分析了多个工业部门的710万次溶质排斥，通过选择最有效的技术，药物净化可以实现高达90%的二氧化碳减排。研究还绘制了全球二氧化碳排放量和运营成本的减少情况，并建立了参数阈值以促进企业和政府的决策。（Nature Energy，11.27）

氧气释放反应的自旋控制电催化剂 ^[8]

德国马克斯普朗克固体化学物理研究所利用拓扑手性半金属（RhSi、RhSn和RhBiS）及其自旋极化费米面来促进析氧反应（OER）中的自旋相关电子转移，解决了传统火山图的局限性。在碱性电解质中，手性单晶的表现优于非手性单晶（RhTe ₂ 、RhTe和RuO ₂ ），其中RhBiS表现出的比活性比RuO ₂ 高两个数量级。此研究揭示了手性和自旋轨道耦合（SOC）在自旋相关催化中的关键作用，有助于设计高效的手性催化剂。（Nature Energy，11.25）

航空航天

长周期射电瞬变的可能解释 ^[9]

国际射电天文学研究中心（ICRAR）对瞬变星GLEAM-X J0704-37进行了观测，其具有迄今为止发现的最长射电周期，长达2.9小时。研究发现，瞬变星的脉动表现出复杂的微观结构和高线性极化，说明其由于强而有序的磁场而发生了类似脉冲星的发射机制；十多年来测量的计时残差显示出约为6年调制的初步证据。该系统有可能是M矮星/白矮星双星情景，它为探索长周期射电瞬变这一罕见极端天体物理事件的可能解释提供了案例。（The Astrophysical Journal Letters，11.26）

磁龙卷风搅动木星两极的雾霾 ^[10]

美国加州大学伯克利分校的研究团队在木星平流层的雾霾层中观测到瞬态暗色紫外线椭圆形，他们推测该暗椭圆形很可能是由行星磁场线在两个非常遥远的位置发生摩擦时产生的涡流从上方搅动形成的。漩涡在电离层中旋转得最快，到达更深的层时逐渐减弱，漩涡在最深处搅动雾霾大气，形成了观测到的密集点。这些椭圆形的形成过程大约需要一个月，而后几周就会消散。（Nature Astronomy，11.26）

材料科技

用于体内一氧化氮磁共振成像的响应探针 ^[11]

中国湖南大学的研究团队基于交联的超顺磁性氧化铁纳米粒子，制成了一氧化氮（NO）响应磁性探针（NRMP），用于体内高灵敏度和选择性的NO磁共振成像。该探针能够检测到浓度低至0.147μM的NO，从而可以在小鼠肿瘤模型中对NO进行成像和量化，研究其对肿瘤进展和免疫的影响，并评估肿瘤相关巨噬细胞对癌症免疫治疗剂的反应。该研究展示了一种有前途的非侵入性工具，有助于理解NO在病理过程中的剂量依赖性冲突作用。（Nature Materials，11.25）

由DNA折纸体素的多组分链折叠而成的可重构纳米材料 ^[12]

澳大利亚悉尼大学的研究团队开发了一种DNA折纸“体素”模块化系统，具有多达12个独特体素的多功能池，可以组装成多种形状、50种结构。在柔性和刚性状态之间可编程切换的局部连接，实现了3D全局结构的快速可逆重构。该系统支持多步骤组装，使产量提高了100倍，可能为纳米机器人系统的组装提供模块化组件，在合成生物学、无机材料组装和纳米医学领域具有前景。（Science Robotics，11.27）

量子信息

通过多路复用增强技术在12km光纤上快速传输原子-光子量子关联 ^[13]

中国清华大学的研究团队实现了在12km光纤上预报原子-光子量子关联的多路复用增强生成。他们连续生成了280对的原子-光子量子关联，一连串填满长光纤的光子时间仓脉冲，并在成功预报后以固定或可变的存储时间按需读出激发的存储器模式。通过多路复用增强，原子-光子关联的预报率可以达到1.95kHz，对于12km的光纤长度，量子关联生成速率与存储器退相干率的比值可以提高到0.46。该工作为实现大规模量子中继器网络迈出了重要一步。（Nature Communications，11.27）

半导体光子平台中的室温波导集成量子寄存器 ^[14]

中国哈尔滨工业大学的研究团队展示了单电子-核自旋纠缠及其与绝缘体上碳化硅（SiCOI）波导的集成，以及单个双空位电子自旋的成功生成和单个 ¹³ C核自旋的近乎统一的自旋初始化。基于纳米级定位技术，纠缠量子寄存器首次进一步集成到SiC光子波导中，寄存器的固有光学和自旋特性得到了很好的保留，纠缠态的保真度仍然高达0.88。研究结果凸显了SiCOI平台作为未来可扩展量子光子应用的良好前景。（Nature Communications，11.26）