CGI科技周报（2024第27周）| Meta 3DGen、机器人抑制肿瘤增长、神经假体帮助恢复步态

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

-欧洲

-美国

科技 动态

人工智能

Meta 3DGen：60秒内由文本生成高质量3D资产 ^[1]

7月2日，Meta推出由文本生成3D资产的3DGen模型，可在60秒内创建高即时保真度和高质量形状和纹理的3D资产。该模型支持基于物理的渲染（PBR），提高了3D资产的再照明能力和视觉质量；集成了文本到3D的AssetGen和文本到纹理的TextureGen两个关键组件，可以同时在视图空间、体积空间和UV（或纹理）空间中以三种方式表示3D对象。相较行业基准，3DGen在复杂文本提示下实现了更好的质量，同时速度明显更快。（Meta，7.2）

商汤Vimi成为WAIC镇馆之宝 ^[2]

7月4日，世界人工智能大会（WAIC 2024）在上海隆重召开，由商汤科技打造的首个面向C端用户的可控人物视频生成大模型——Vimi入选WAIC展览展示最高荣誉“镇馆之宝”，成为本届大会最具创新展品。Vimi基于商汤日日新大模型的强大能力，仅通过一张任意风格的照片就能生成和目标动作一致的人物类视频，并支持多种驱动方式，可通过已有人物视频、动画、声音、文字等多种元素进行驱动。（商汤，7.4）

DNA折纸机器人抑制肿瘤增长 ^[3]

瑞典卡罗林斯卡学院的研究团队展示了一种刺激响应的纳米机器人，可以自主且有选择地激活肿瘤微环境中的细胞毒性配体模式。该机器人基于可切换的DNA折纸技术，通常隐藏六个配体，在pH值为7.4时保持惰性，在pH值降至6.5时，DNA结构展开为直径10nm的六边形，从而有效聚集死亡受体并引发人类乳腺癌细胞凋亡。该策略能够使肿瘤生长减少70%，在靶向癌症治疗中具有潜力。（Nature Nanotechnology，7.1）

仿生肢体的持续神经控制帮助在截肢后恢复步态 ^[4]

美国麻省理工学院的研究团队提出了一种神经假体接口，该接口由手术连接的主动肌-拮抗肌组成，包括肌肉感应电极。7名腿部截肢者的实验表明，该接口可将残余肌肉的传入神经增强18%，将神经假体的最大步行速度提高41%，且能够仿生适应各种步行速度和真实环境，包括斜坡、楼梯和受阻路径。该研究表明，即使对残留肌肉传入神经进行少量增强，在连续神经调节下，截肢患者的仿生步态也能得以恢复。（Nature Medicine，7.1）

生物医药

单细胞分辨率的语义编码 ^[5]

美国哈佛医学院的研究团队对聆听多样化语义的实验者进行追踪，发现了前额叶皮质中单个神经元对语义信息的精细表征。这些神经元对特定词义有选择性地做出反应，能够可靠地区分单词和非单词。这种反应是高度动态而非固定的，能够根据单词所在句子的上下文反映其含义，而与语音形式无关。该研究展示了细胞群如何在语音过程中实时准确地预测单词的广泛语义类别，并跟踪单词出现的句子，揭示了人类语言理解过程中细胞层面的意义处理。（Nature，7.3）

皮质杏仁核巩固社会传递的长期记忆 ^[6]

美国斯坦福大学的研究团队发现皮质杏仁核的后内侧核（COApm）通过整合社交和感官嗅觉输入，充当长期食物气味（食物偏好的社会传递，STFP）记忆巩固的计算中心。COApm介导的STFP记忆巩固依赖于副嗅球的突触输入和前嗅核的突触输出，阻断基于COApm的突触信号传导可选择性地消除STFP记忆巩固，而不会损害记忆获取、存储或回忆。该研究定义了一种用于巩固社交沟通长期记忆的神经回路，从机制上区分了依赖蛋白质合成的记忆巩固与记忆获取、存储或检索。（Nature，7.3）

现代能源

阻挡层强化提高反向偏压下的PSC稳定性 ^[7]

美国北卡罗来纳大学的研究团队探索了反向偏压下p–i–n结构钙钛矿太阳能电池（PSC）的衰减机制。他们在阴极侧注入空穴氧化碘化物，引发反向偏压诱导的衰减，并生成中性碘氧化金属电极（如铜），接着Cu ⁺ 漂移到钙钛矿中，被注入的电子还原，导致局部金属丝形成与器件击穿。该方法显著提高击穿电压至−20V以上，并将PSC的T ₉₀ 寿命提高至–1.6V下的约1,000小时。720小时阴影测试后，改进的微型模块仍保持了超过90%的初始性能。（Nature Energy，7.1）

无阳极钠全固态电池的设计原则 ^[8]

美国加州大学圣地亚哥分校的研究团队展示了电化学稳定的固体电解质和电堆压力的应用，通过沉积致密的金属钠来解决无阳极电池不稳定的阳极形态变化和阳极-液体电解质界面反应的问题。此外，研究发现铝集流体与固体电解质实现了紧密的固-固接触，从而实现高面积容量和电流密度下高度可逆的钠电镀和剥离。这种架构为低成本、高能量密度和快速充电的电池指明了方向。（Nature Energy，7.3）

航空航天

基于脆弱多孔尘埃理解IM Lup盘 ^[9]

德国马克斯·普朗克天文研究所提出了一个针对金牛座T型恒星IM Lup盘的物理模型，为从近红外到毫米波长的各种观测提供了全面的解释。研究发现尘埃脆弱性对保留毫米辐射观测的重要性，以及中等多孔尘埃对毫米偏振的解释力。IM Lup内盘区域或由气体吸积加热，这为20au内的明亮毫米辐射提供了自然的解释；主动加热的内部区域投射出100au尺度的阴影，与近红外散射光的观测结果吻合。（Nature Astronomy，7.1）

宇宙吸积激波作为测量星系团暗物质质量的工具 ^[10]

西班牙瓦伦西亚大学的研究团队通过模拟星系团样本及其相关的吸积激波，发现样本中的天体位于星系团总质量、激波半径和马赫数三维空间中的一个平面上。利用这种关系，他们对星系团的暗物质含量进行了间接测量，在1σ置信水平下误差达30%左右。该研究提供了一种测量宇宙结构中暗物质质量的全新独立方法，也是对Lambda冷暗物质范式的新约束。（Nature Astronomy，7.1）

材料科技

具有优异强度和韧性的3D打印弹性体 ^[11]

中国浙江大学的研究团队报道了一种3D光打印的树脂化学品，可生成一种拉伸强度为94.6MPa、韧性为310.4MJ/m ³ 的弹性体，远超此前任何的3D打印弹性体。打印的聚合物中的动态共价键允许网络拓扑重构，从而形成分层氢键（特别是酰胺氢键）、微相分离和互穿结构，这些结构的协同作用有助于实现卓越的机械性能。（Nature，7.3）

双极膜中先进水解离催化剂的材料描述 ^[12]

美国俄勒冈大学的研究团队提出了三种材料描述符——电导率、微观表面积和表面羟基覆盖率，可有效控制双极膜（BPM）中的水解离（WD）动力学。他们利用这些描述符，基于在低温下合成的具有高电导率和羟基覆盖率的纳米颗粒SnO ₂ ，设计出新的WD催化剂。该催化剂在BPM电解器中表现出色，在1.0A/cm ² 下WD过电压低至100±20mV，为商业化BPM的电解、燃料电池和电渗析应用提供了途径。（Nature Materials，7.1）

量子信息

具有擦除检测逻辑测量功能的超导双轨腔量子比特 ^[13]

美国Quantum Circuits公司演示了集成擦除检测的双轨腔量子比特的投影逻辑测量，并测量了量子比特空闲错误。该研究在0.01%的水平上测量逻辑状态准备和测量错误，并将超过99%的腔衰减事件检测为擦除。用此测量协议的精度来区分系统中不同类型的错误，虽然衰减错误发生的概率约为每微秒0.2%，但相位错误发生的频率要低6倍，位翻转发生的频率要低至少150倍。这些发现证实了将双轨腔量子位连接成高效擦除码所必需的预期错误层次。（Nature Physics，7.2）

多体纠缠生成的捷径：玻色子减法的图形方法 ^[14]

韩国成均馆大学的研究团队提出了一种图论方法，用于系统地搜索可在具有预示性的线性玻色子系统中生成多部分纠缠的方案。研究表明玻色子减法的图映射为克服电路设计的局限性提供了便捷的策略，并确定了量子比特N部分GHZ、W以及N=3GHZ和W状态叠加的增强方案。研究还发现了一种量子比特N部分GHZ状态生成方案，它所需的粒子比此前的方案少得多。（npj quantum information，7.3）