中國(guó)天眼超深場(chǎng)巡天發(fā)現(xiàn)迄今最遠(yuǎn)中性氫星系

中國(guó)天眼（FAST）發(fā)現(xiàn)一批迄今最遙遠(yuǎn)中性氫星系樣本。相關(guān)研究成果在線(xiàn)發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志通訊》上。

中性氫是星系中氣體循環(huán)的重要組成成分，為恒星形成區(qū)提供燃料，是探討星系動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)的重要探針。同時(shí)，中性氫旋轉(zhuǎn)曲線(xiàn)提供了暗物質(zhì)存在的觀測(cè)證據(jù)，為建立標(biāo)準(zhǔn)宇宙模型奠定了基礎(chǔ)。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員彭勃主持的FAST超深場(chǎng)巡天項(xiàng)目，發(fā)揮FAST高靈敏度以及19波束接收機(jī)大視場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，對(duì)遠(yuǎn)距離和暗弱中性氫星系開(kāi)展深度“盲尋”。科研人員在先導(dǎo)巡天中發(fā)現(xiàn)6個(gè)距離約為50億光年的中性氫星系，這是迄今通過(guò)21cm發(fā)射線(xiàn)直接探測(cè)到的最遠(yuǎn)的中性氫星系樣本，其中一個(gè)星系具有迄今最大的中性氫質(zhì)量。該團(tuán)隊(duì)估算了樣本中大質(zhì)量中性氫星系的密度，發(fā)現(xiàn)了42億年前的宇宙中擁有更多大質(zhì)量中性氫星系。該團(tuán)隊(duì)利用合作者的DESI譜線(xiàn)數(shù)據(jù)，并使用Hale 5米、BTA 6米和Keck 10米光學(xué)望遠(yuǎn)鏡多波段觀測(cè)，找到6個(gè)遠(yuǎn)距離中性氫星系的光學(xué)對(duì)應(yīng)體，這表明在遠(yuǎn)距離星系探測(cè)上FAST提供了探測(cè)遙遠(yuǎn)中性氫星系的新途徑。

該工作由國(guó)家天文臺(tái)、澳大利亞西澳大學(xué)等合作完成。

科學(xué)家找到水稻從野生到馴化的關(guān)鍵證據(jù)

中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所與浙江省文物考古研究所、臨沂大學(xué)、上山遺址管理中心等全國(guó)13個(gè)單位的專(zhuān)家合作，利用植硅體微體化石分析等方法開(kāi)展了浙江上山文化區(qū)水稻起源研究，揭示了水稻從野生到馴化的10萬(wàn)年連續(xù)演化史。5月24日，相關(guān)研究成果以研究論文的形式在線(xiàn)發(fā)表在《科學(xué)》上。

該研究表明東亞稻作農(nóng)業(yè)與西亞兩河流域麥作農(nóng)業(yè)的起源在時(shí)間上是同步的，是人類(lèi)發(fā)展歷史上的重要里程碑，并進(jìn)一步確認(rèn)了我國(guó)是世界水稻的起源地以及上山文化在世界農(nóng)業(yè)起源中的重要地位。

量子模擬計(jì)算領(lǐng)域獲重要突破

中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)交叉信息研究院教授段路明研究組近日在量子模擬計(jì)算領(lǐng)域取得重要突破，首次實(shí)現(xiàn)512離子二維陣列的穩(wěn)定囚禁冷卻以及300離子量子比特的量子模擬計(jì)算。該工作實(shí)現(xiàn)了國(guó)際上最大規(guī)模具有單比特分辨率的多離子量子模擬計(jì)算，將原來(lái)的離子量子比特?cái)?shù)國(guó)際紀(jì)錄往前推進(jìn)了一大步，并首次實(shí)現(xiàn)基于二維離子陣列的大規(guī)模量子模擬。

該成果研究論文《具有單比特分辨率的數(shù)百囚禁離子二維量子模擬器》在《自然》雜志在線(xiàn)發(fā)表，被審稿人稱(chēng)為“量子模擬領(lǐng)域的巨大進(jìn)步”“值得關(guān)注的里程碑”。

段路明團(tuán)隊(duì)研究人員利用低溫一體化離子阱技術(shù)和二維離子陣列方案，大規(guī)模擴(kuò)展離子量子比特?cái)?shù)并提高離子陣列穩(wěn)定性，首次實(shí)現(xiàn)512離子的穩(wěn)定囚禁和邊帶冷卻，并首次對(duì)300離子實(shí)現(xiàn)可單比特分辨的量子態(tài)測(cè)量。研究人員進(jìn)而利用300離子量子比特實(shí)現(xiàn)可調(diào)耦合的長(zhǎng)程橫場(chǎng)伊辛模型的量子模擬計(jì)算。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為進(jìn)一步研究多體非平衡態(tài)量子動(dòng)力學(xué)這一重要難題提供了強(qiáng)大工具。

首次“看到”冰表面原子結(jié)構(gòu)

由北京大學(xué)物理學(xué)院、北京懷柔綜合性國(guó)家科學(xué)中心輕元素量子材料交叉平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“輕元素平臺(tái)”）組成的研究團(tuán)隊(duì)，利用自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)qPlus型掃描探針顯微鏡，在國(guó)際上首次“看到”冰表面的原子結(jié)構(gòu)，并揭示其在零下153攝氏度即開(kāi)始融化的奧秘。該成果近日發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》上。

探測(cè)發(fā)現(xiàn)，冰表面結(jié)構(gòu)同時(shí)存在六角密堆積和立方密堆積兩種排列方式，且拼接堆砌形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。研究還揭示了冰表面預(yù)融化機(jī)制。冰表面常在低于零攝氏度下開(kāi)始融化，該現(xiàn)象被稱(chēng)為冰的預(yù)融化。

中國(guó)科學(xué)院院士、輕元素平臺(tái)理事長(zhǎng)王恩哥表示，這項(xiàng)工作刷新了長(zhǎng)期以來(lái)人們對(duì)冰表面結(jié)構(gòu)和預(yù)融化機(jī)制的傳統(tǒng)認(rèn)知，為冰科學(xué)研究打開(kāi)了新的原子尺度視角。

毫瓦級(jí)超低功耗類(lèi)腦芯片誕生

近日，中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所李國(guó)齊、徐波課題組與時(shí)識(shí)科技公司等單位合作設(shè)計(jì)了一套能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)計(jì)算的算法—軟件—硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的類(lèi)腦神經(jīng)形態(tài)SOC（System on Chip）系統(tǒng)Speck ，展示了類(lèi)腦神經(jīng)形態(tài)計(jì)算在融合高抽象層次大腦機(jī)制時(shí)的天然優(yōu)勢(shì)，相關(guān)研究在線(xiàn)發(fā)表于《自然·通訊》雜志。

該研究提出了“神經(jīng)形態(tài)動(dòng)態(tài)計(jì)算”的概念，通過(guò)設(shè)計(jì)了一種類(lèi)腦神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)Speck來(lái)實(shí)現(xiàn)基于注意力機(jī)制的動(dòng)態(tài)計(jì)算，在硬件層面做到“沒(méi)有輸入，沒(méi)有功耗”，在算法層面做到“有輸入時(shí)，根據(jù)輸入重要性程度動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)算”，從而在典型視覺(jué)場(chǎng)景任務(wù)功耗可低至0.7毫瓦，進(jìn)一步挖掘了神經(jīng)形態(tài)計(jì)算在性能和能效上的潛力。

中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所研究員李國(guó)齊表示，這項(xiàng)研究證實(shí)了高、低抽象層次大腦機(jī)制的融合，能進(jìn)一步激發(fā)類(lèi)腦計(jì)算潛力，為未來(lái)將大腦進(jìn)化過(guò)程中產(chǎn)生的各種高級(jí)神經(jīng)機(jī)制融合至神經(jīng)形態(tài)計(jì)算提供積極啟發(fā)。

中美科研團(tuán)隊(duì)獲得迄今為止最清晰的線(xiàn)粒體蛋白解析圖像

南京中醫(yī)藥大學(xué)朱家鵬教授與美國(guó)耶魯大學(xué)張凱教授聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表研究成果。團(tuán)隊(duì)突破“蛋白質(zhì)純化”這一傳統(tǒng)概念，直接對(duì)線(xiàn)粒體成像，獲得了迄今為止最清晰、最接近真實(shí)生理狀態(tài)的線(xiàn)粒體原位膜蛋白高分辨率三維解析結(jié)構(gòu)。

團(tuán)隊(duì)不僅研究了線(xiàn)粒體在健康細(xì)胞中的狀態(tài)，還研究了心臟缺血狀態(tài)下線(xiàn)粒體有何變化。“我們觀察到了病理狀態(tài)下呼吸鏈的改變，這些研究成果能夠讓科學(xué)界進(jìn)一步明確呼吸鏈的作用機(jī)制，為研究疾病療法提供新思路。”朱家鵬說(shuō)。