CGI科技周报（2024第10周）| Anthropic发布Claude 3、染色质状态调控修饰图谱、木卫二每秒产氧12千克

本周内容

-人工智能

-航空航天

-材料科技

-生物医药

-现代能源

-量子信息

-亚洲

-欧洲

-美国

科技 动态

人工智能

Anthropic发布Claude 3模型 ^[1]

3月4日，美国AI公司Anthropic宣布推出Claude 3模型系列，包括Claude 3 Haiku、Claude 3 Sonnet和Claude 3 Opus三种型号。Anthropic称，其功能最强的Opus型号在性能基准测试中全面超越了GPT-4。Claude 3在分析和预测、细致内容创建、代码生成以及西班牙语、日语和法语等非英语语言对话方面显示出增强的能力。它提供20万的上下文窗口，具有强大的回忆功能；相较Claude 2.1，在具有挑战性的开放性问题上的准确性提高了一倍。（Anthropic，3.4）

从儿童的视角学习高级视觉表征 ^[2]

美国纽约大学的研究团队基于单个孩子两年内200小时的头戴摄像头视频，训练并评估了嵌入模型和生成模型。最佳嵌入模型的性能为ImageNet训练模型的70%，可以在没有明确监督的情况下学习广泛的语义类别和定位对象，但相对更少地以对象为中心；生成模型能够成功推断出部分遮罩对象的简单属性，例如粗糙轮廓、纹理、颜色或方向，但难以处理更精细的细节。对另外两个孩子的重复实验验证了结果的一致性，表明从儿童的视觉体验样本中能够可靠地学习高级视觉表示，而没有显著的归纳偏差。（Nature Machine Intelligence，3.7）

生物医药

SNAP协同程序在衰老和精神分裂症中下降 ^[3]

美国哈佛医学院的研究团队使用snRNA-seq分析了191名22-97岁人类捐赠者的前额皮质，其中包括健康个体和精神分裂症患者。他们发现了突触神经元和星形胶质细胞程序（SNAP），在精神分裂症和衰老这两种涉及认知灵活性和可塑性下降的疾病中，从SNAP中剥离的星形胶质细胞、谷氨酸能（兴奋性）神经元和GABA能（抑制性）神经元都显示出相应程度的SNAP表达减少。该研究或提供了解大脑功能和疾病的新方法。（Nature，3.6）

通过核小体读取器的蛋白质组学解码染色质状态 ^[4]

英国伦敦帝国理工学院等机构的研究团队基于多维蛋白质组学，系统地检查约2,000个核蛋白与代表启动子、增强子和异染色质状态的80多个修饰的双核小体的相互作用，全面展示了染色质读取器如何解码染色质状态。他们发现不同染色质状态特征的修饰在其调节潜力方面差异很大，并统一了染色质以修饰为中心和以蛋白质为中心的两种互补观点，在线发布的染色质状态调控修饰图谱（MARCS）或成为未来染色质研究的催化剂。（Nature，3.6）

航空航天

朱诺号测量木卫二的氧气产量 ^[5]

美国普林斯顿大学的研究团队发现木卫二表面正不断产生氧气，约为12±6kg/s，这低于此前的预期，但足以支持木卫二海洋的宜居性。朱诺号上搭载的离子仪器探测到木卫二水冰表面解离的H ₂ ⁺ 和O ₂ ⁺ ，这些物质被确认为主要大气成分。较重的氧分子被限制在地表或近地表大气中，而较轻的氢则进入大气层或更远的地方。冰中产生的氧气要么从大气中消失，要么被隔离在地表；冰中保留的氧气可能会进入地下海洋。（Nature Astronomy，3.4）

韦伯观测刚刚完成行星形成的系统 ^[6]

美国亚利桑那大学的研究团队利用韦伯望远镜观测处于行星形成后期的系统TCha，探测到4种电离氩和氖的稀有气体谱线，其中氩线[Ar III]是首次在原行星盘中被发现。研究发现，氩主要是被极紫外线电离的，而氖主要是被X射线电离的；这些气体是由高能光子驱动的恒星风的一部分，两种气体都在迅速膨胀，远离恒星。据估计，TCha每年损失的质量相当于月球的质量，其速度足以清除行星盘。（The Astronomical Journal，3.4）

现代能源

双阻燃机制抑制锂电热失控并增强性能 ^[7]

韩国成均馆大学的研究团队设计了一种由十溴联苯乙烷（DBDPE）和CaO纳米复合材料组成的精密隔膜，以赋予锂金属电池阻燃性并增强其锂离子传输。在正常工作时，涂覆的CaO颗粒可增强锂离子传输，改善锂金属电池的循环性能，同时不会产生任何副反应；在异常情况下，特别是高温条件下，涂覆的CaO和DBDPE会发生化学反应，在锂金属电池中起到阻燃的作用。（Advanced Energy Materials，3.5）

扩散控制的形态改性提高有机光伏器件的稳定性 ^[8]

中国香港城市大学的研究团队开发了一种抑制小分子受体（SMA）无序扩散的策略，以提高有机光伏器件的形态稳定性。研究人员将两个SMA（C9-4F 和 Y6-OBO）作为客体受体并入，与主体受体BTP-eC9形成合金状受体，从而抑制光照时扩散引起的SMA结晶度损失。基于C9-4F的衍生器件的T80寿命达到约790小时，基于Y6-OBO的器件的T80寿命达到约1,010小时，显著超过了二元器件的约450小时。（Advanced Energy Materials，3.6）

材料科技

用于精准溶栓的智能DNA纳米装置 ^[9]

中国南京邮电大学的研究团队描述了一种精确递送和准确剂量组织纤溶酶原激活剂（tPA）的方法。他们将DNA纳米片与预先设计的tPA结合位点和凝血酶反应性DNA紧固件整合在一起。该紧固件是一种互锁的DNA三链体结构，充当凝血酶识别器、阈值控制器和打开开关。当装载tPA并在体内静脉注射时，该装置快速瞄准血栓形成部位，跟踪循环微栓塞，仅当凝血酶浓度超过阈值时才暴露活性tPA，在缺血性中风和肺栓塞模型中表现出改善的治疗效果。（Nature Materials，3.6）

稳定高效的热电硒化铜 ^[10]

中国清华大学的研究团队通过阳离子-阴离子共掺杂策略提高了活化能以限制离子迁移，在不牺牲低热导率的情况下降低了载流子浓度，在1,050K下获得了约3.0的品质因数（ZT）。所制造的器件模块在518K的温差下具有高达约13.4%的转换效率，且经过120次循环后无明显降解。该研究可以推广到开发具有离子迁移特性的电学和热学稳健功能材料。（Nature Materials，3.7）

用于固态锂硫电池的可修复导电碘化硫 ^[11]

美国加州大学的研究团队在晶体硫结构中插入I ₂ ，生成了一种S _9.3 I分子晶体。该晶体在25℃时表现出半导体水平的电导率（约5.9×10 ^-7 S/cm），比硫本身增加了11个数量级，且具有约65℃的低熔点，可以通过定期重熔正极材料来修复因循环而损坏的界面。研究表明，Li–S _9.3 I电池表现出400次稳定循环，比容量保持率为87%。该材料的设计代表了硫材料化学的重大进步，为固态锂硫电池（SSLSB）打开了大门。（Nature，3.6）

量子信息

通过量子纠错保护逻辑量子比特之间的纠缠 ^[12]

中国清华大学的研究团队通过将量子信息编码到空间分离的微波模式中，在实验中用玻色子量子模块实现了纠缠逻辑量子比特。纠缠受重复量子纠错保护，与未受保护的同类相比，纠缠逻辑量子比特的相干时间提高了45%。此外，研究人员通过对每个逻辑量子比特进行独立的错误检测和后选择，证明了纯化的纠缠逻辑量子比特违反了贝尔不等式，从而测得的贝尔信号超过了经典界限。（Nature Physics，3.6）

基于学习的自适应优化实现量子近似优化 ^[13]

中国腾讯量子实验室的研究团队为量子近似优化算法（QAOA）设计了双自适应区域贝叶斯优化算法（DARBO），该算法在速度、精度和稳定性方面大大优于传统优化器。作为概念验证，研究人员在超导量子处理器上进行了完整的优化循环，从而解决了测量效率和量子噪声抑制问题。这项工作有助于优化QAOA，并为在实际经典任务中实现量子优势铺平道路。（Communications Physics，3.6）