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OD官网-一周前沿科技盘点〔68〕丨从“路人”到明星,给逆天改命的环状RNA再添一把“火”;AI仿真人类大脑,数量级精度再提高
2025-12-23 11:54:45

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小我私家登录 法人登录 一周前沿科技盘货〔68〕丨从“路人”到明星,给逆天改命的环状RNA再添一把“火”;AI仿真人类年夜脑,数目级精度再提高

最近几年来,环状RNA从寂寂无名的路人摇身一酿成了医学界的明星。近日,清华年夜学的科学家近日开发了一种核糖体的工程革新技能,乐成构建了具备逻辑门运算能力及细胞分类功效的环状RNA。近来,科幻剧集《万神殿》热播。该剧的焦点理念是上载智能(UI),不管是UI还有是AI,都关乎人类主体精力这一敏感范畴。另外一向度的测验考试,就是让AI无穷趋近人脑功效。北京年夜学科研团队近期的事情就表现了这类努力,他们给出理论最优的邃密神经元仿真算法,使患上生物神经收集高精度仿真效率得到了数目级晋升。

基在国际科技立异中央收集办事平台科创热榜逐日榜单形成的一周科技影象,咱们推出《一周前沿科技盘货》专栏。今天,为各人带来第六十八期。

1《Nature Co妹妹unications》丨从“路人”到明星,给逆天改命的环状RNA再添一把“火”

单个环状RNA份子感到多种细胞内源微小RNA(miRNA)旌旗灯号

1976年,环状RNA(circRNA)初次发明,但被认为是细胞内mRNA剪接过错带来的副产品。2013年,《Nature》发布两篇环状RNA研究论文为其正名,指出环状RNA是一类具备调控作用的非编码RNA,经由过程作为miRNA的海绵来调控其他基因表达。而今,跟着研究者对于circRNA于细胞分解、构造稳态、疾发病展、免疫代谢阐扬作用、特征的不?颍蛹偶盼廾穆啡艘∩硪荒鸪闪艘窖Ы绲拿餍。年夜量研究注解,与线性mRNA比拟,circRNA更不变,于哺乳动物细胞内的连续时间更长。是以circRNA被认为是一种有远景的线性mRNA的替换物。

迄今为止,合成生物学家已经开发出了若干种于线性mRNA及circRNA中调控基因表达的计谋,但这些要领凡是需要引入分外的RNA联合卵白而且需要串联多个翻译按捺元件来实现翻译激活。开发一种简便高效而且可以或许运用在circRNA的翻译调控要领仍旧是合成生物学范畴的一年夜挑战。

近日,清华年夜学主动化系、北京信息科学与技能国度研究中央谢震课题组开发了一种核糖体内部进入位点的工程革新技能,构建了?榛、可编程的RNA翻译节制体系(PROMITAR)。研究职员只需按照输入的miRNA序列及指望实现的逻辑运算功效,于PROMITAR体系的MITA及MITR?橹猩杓贫杂谟Φ膍iRBS,便可实现自界说的相应多重miRNA输入的逻辑运算功效。

基在该平台,研究职员乐成构建了具备逻辑门运算能力及细胞分类功效的circRNA,而且将GasderminD卵白的N端序列编码到circRNA中,实现了于方针肝癌细胞中选择性引诱细胞焦亡。此外,研究职员还有验证了这一设计计谋可以推广至其他病毒类型的IRES序列的工程革新,展示了该平台的通用性。该研究结果不仅拓展了RNA翻译节制的合成生物学东西箱,为步伐化的细胞功效革新提供了一种立异要领,也为RNA药物开发提供了新的思绪。

原文链接:

https://www.tsinghua.edu.cn/info/1175/107840.htm

2《Nature Co妹妹unications》丨AI仿真人类年夜脑,数目级精度再提高

近来,科幻剧集《万神殿》热播。该剧的焦点理念是上载智能(UI),指经由过程将人类年夜脑神经链接举行份子级别扫描,把思维、意识、技能、感情等信息上传到云端,编码到年夜脑的动态模仿中,让人类于云端“长生”。不管是UI还有是AI,都关乎人类主体精力这一敏感范畴。另外一向度的测验考试,就是让AI无穷趋近人脑功效。计较神经科学范畴最新进展注解,咱们的年夜脑是一个参数目比ChatGPT年夜4到5个数目级的超年夜邃密神经收集。人工智能要迫近人脑功效,就要从布局、范围及旌旗灯号加工机理长进一步迫近人类年夜脑,这就象征着需要远比ChatGPT重大的算力,或者者更高效率的算法。近日,北京年夜学计较机学院黄铁军、北京年夜学人工智能研究院杜凯团队给出理论最优的邃密神经元仿真算法,实现了生物神经收集高精度仿真效率的数目级晋升。

研究团队提出树突分层调理要领DHS(Dendritic Hierarchical Scheduling),构建并开源了基在GPU的邃密神经收集仿真进修加快框架DeepDendrite,提供了一个完备的交融邃密神经元仿真与进修的平台,使用GPU的强盛计较机能,支撑脑科学家从年夜范围体系条理摸索年夜脑事情道理,打开神经科学与人工智能交融成长的桥梁,成为成长下一代人工智能的主要支撑。

原文链接:

https://www.research.pku.edu.cn/bdkyjz/1372203.htm

3《Nature Co妹妹unications》打印速率快100倍,这款3D微型列印机有望成批量制造压电元件装备的“平替”

压电元件指使用质料的压电效应制成的器件,包括纳米颗粒、薄膜及微图案等,于传感、驱动、催化及能量网络等范畴有广泛运用。然而,因要于差别基板质料上切确节制元件布局及特性尺寸的历程依然繁杂且坚苦,以是至今为止年夜范围出产这些压电元件仍旧具备挑战性。因为对于微电机体系、可穿着/植入式电子产物、小型可携装备及物联网的需求不停增长,压电质料因其将机械能与电能相耦合的特征而备受存眷。

近日,中国香港科技年夜学机械和航空航天工程学系杨征保团队自立研发出一种合用在压电薄膜、微图案及纳米颗粒的超快多功效微型列印技能,以多刺倒伞状列印喷头及相毗连的高压电源构建了3D微型列印机。当充足强盛的静电场作用到喷头时,墨水会从每一个刺尖喷射出来,就像“雷暴气候积雨云中的雨滴尖端喷射出带电液滴流同样”。

该列印机的打印速率比现有技能快100倍,并能像半导体光刻同样高效地列印薄膜图案。例如,只需10分钟,它就能于4英寸硅晶圆上制造出10微米厚的压电薄膜,整个历程险些无制造废物。这项技能具备多种质料的列印能力,包括功效陶瓷、金属纳米颗粒、绝缘聚合物及生物份子,可制造麦克风、临床超声探头的压电元件、薄膜太阳能电池板,还有可以以今朝已经知的最快速率打印具备贸易薄膜压电机能的元件。将来,或者可降低多量量制造运用压电元件之各种微电机体系产物(如:传感器、可穿着和植入式医疗仪器)的成本。

据称,该微型列印机成本为6000港元,是今朝市场上低成本选择之一,今朝已经进入范围出产调试阶段,团队成员正于将其与卷对于卷体系集成,以顺应年夜范围出产需求。此外,他们踊跃追求潜于的贸易互助伙伴,进一步扩展产物的市场影响力。

原文链接:

https://hkust.edu.hk/zh-hans/news/research-and-innovation/hkust-researchers-develop-low-cost-and-multifunctional-microprinter?cn=1

4《Acta Materialia》丨他们正于破解核能乏燃料储存的棘手问题

三种含B不锈钢微纳标准的腐化描摹特性,点蚀优先发生于(Cr, Fe)2B/γ基体界面处。

核能作为经济、高效、清洁能源,于安全性、不变性以和情况友爱性上具备较着上风,逐渐成为将来能源布局中的一年夜支柱。反映堆中“燃烧”到必然水平后,从堆中卸出的核燃料叫乏燃料。乏燃料从反映堆内移出后仍旧具备放射性,同时开释年夜量的衰变热,凡是先妥帖储存,待放射性及余热降到必然水平后再举行后续的操作与处置惩罚。确保乏燃料储存安全是核电连续成长的主要保障,今朝乏燃料储存有湿式及干式两种方式。

聚焦到含B不锈钢乏燃料来讲,因为B元素具备低密度、高中子接收截面、与热衷子作用后无二次辐射污染等特征,海内外核电站乏燃料的储存方式多采用湿法储存,行将乏燃料储存在配有中子接收质料格架的H3BO3池塘中。含B奥氏体不锈钢具备优良的中子屏蔽机能,同时具有高的强度及优良的韧性,被广泛用作中子接收质料。然而,B元素的添加会致使含B不锈钢中年夜量析出(Cr, Fe)2B相,制约了高机能含B不锈钢的研发与运用。

对于此,中国科学院金属研究所沈阳质料科学国度研究中央质料动力学研究部王建强课题组同质料设计与计较研究部陈星秋研究员课题组、技能支撑部崔静萍、质料腐化与防护中央天然情况腐化研究部马爱利、中国机械总院集团沈阳锻造研究所在波课题组及牛津仪器科技(上海)有限公司刘志文博士等睁开互助研究,提出(Cr, Fe)2B相引诱的“贫Cr-微电偶耦合机制”。研究团队优化了B18合金热轧工艺,改善了(Cr, Fe)2B相的形态、尺寸和漫衍特性,从而显著晋升了高中子接收含B不锈钢的耐点蚀机能。

原文链接:

https://www.imr.cas.cn/xwzx/kydt/202311/t20231110_6931082.html

5《Physical Review Research》丨经典流体力学“欠好算”的世纪难题,不如交给量子计较吧

基在流体薛定谔方程的数值模仿获得湍流中的纠缠涡管布局

湍流作为世纪科学难题,存于超过多个数目级的时空标准耦互助用,使患上面向空天运用等工程问题的湍流直接数值模仿需要巨年夜的计较资源。作为潜于的倾覆性技能,量子计较于某些特定问题上的计较效率远高在经典计较要领,将量子计较用在流体力学模仿具备主要的运用潜力。然而,因为节制流体运动的Navier-Stokes(NS)方程具备强非线性与耗散性,使患上于量子计较机上模仿流体运动这一经典力学问题具备素质坚苦。

北京年夜学工学院杨越课题组提出了一类基在流体薛定谔方程的量子计较要领,可望使用量子计较效率上风模仿三维湍流等繁杂流动问题。该流体薛定谔方程经由过程推广Madelung变换得到,描写了含动能耗散及有限涡量的不成压/可压缩流动。且该方程于双份量(或者四元数)波函数暗示下的演化算符为幺正变换,故比NS方程更合适量子计较。与现有流体力学计较要领彻底差别的是,流体薛定谔方程的量子模仿中只包罗波函数相干信息,等价为一个非凡的量子力学体系。流体密度、速率等经典力学信息需于屡次反复模仿竣事后对于波函数举行丈量获取。

该研究成长了求解流体薛定谔方程的量子算法,并利用多个量子比特于量子模仿器Qiskit上对于一维稳态流、二维泰勒格林涡等简朴流动举行了算法验证,实现了相较在经典计较的部门指数加快。该研究使用四元数解决了流体力学与量子力学表述之间的年夜部门要害不合,有望于量子力学系统下模仿经典流体动力学。(作者?李潇潇)

关在“科创热榜-前沿科技”

国际科技立异中央收集办事平台(www.ncsti.gov.cn),基在中科院、工程院、医科院凤凰彩票官网、农科院、985高:托滦脱蟹⒒沟冉200家科研院所、单元发布的研究结果,多源动态提取并按范畴维度、期刊级别、立异载体、学者信息、时间梯度等多维度权重,经人工智能计较阐发,形成保举榜单,逐日更新。

141824 一周前沿科技盘货〔68〕丨从“路人”到明星,给逆天改命的环状RNA再添一把“火”;AI仿真人类年夜脑,数目级精度再提高 3777 科创热榜前沿科技周报 科创热榜前沿科技周报 国际科技立异中央收集办事平台 国际科技立异中央收集办事平台 2023-11-20 ./W020231120391526801016.png-OD官网-

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