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█ 脑科学动态
Cell:3DEEP技术绘制新生小鼠毛囊发育四维分子图谱
肠道菌群或是衰老晴雨表,大型临床队列揭示共病背后的微生态
单个人类神经元计算能力堪比深度神经网络
新型低成本石墨烯传感器可无创检测泪液中的多巴胺
无致幻表现不等于安全:利舒脲小鼠实验暴露隐性脑部压力
空腹闻黑巧克力提升抗阻训练表现
为什么网红对职业倦怠保持沉默?
链接2000人多模态数据,新平台助推阿尔茨海默病精准诊疗
学习识别新物体会重塑大脑视觉区域,类脑人工神经网络成功预测此变化
█ AI行业动态
SpaceXAI发布旗舰大模型Grok 4.5:主打性价比与软件工程能力
Meta斥资数十亿美元,在加拿大打造其美国境外最大AI数据中心
边听边说不卡顿,OpenAI新一代交互模型探索实时语音翻译
█ AI驱动科学
Nature:使用通用人形机器人完成活体微创手术可行性验证
Nature:Google实现量子计算“边算边校准”,容错稳定性提升3.5倍
新型温控脑植入物实现神经元双向调控与实时记录
自动化筛选技术突破二维半导体研发瓶颈,加速低功耗AI芯片设计
转移印刷结合原位键合:超薄半导体封装技术使HBM密度翻四倍
脑部植入物不仅要好用更要合意:神经调控设备迎来评估新范式
脑科学动态
Cell:3DEEP技术绘制新生小鼠毛囊发育四维分子图谱
难以同时捕获器官形成的三维空间与发育时间信息是生物学界长期面临的挑战。Soichiro Asami、Chenshuo Yin、Jean Fan、Luis A. Garza和Reza Kalhor(约翰·霍普金斯大学)开发了三维DNase增强表达谱分析技术,成功重建了小鼠毛囊发育的四维分子图谱。
为了完整捕捉深入皮肤数百微米的毛囊结构,研究人员通过使用脱氧核糖核酸酶(DNase I,一种能够降解DNA以消除试剂非特异性结合屏障的酶)去除基因组DNA,显著提升了探针渗透效率。他们将该技术与基于杂交的原位测序(HybISS,一种利用荧光编码在组织中直接测定多种基因表达的技术)结合,分析了新生小鼠皮肤中数十万个细胞。通过Slingshot算法计算全器官伪时间(pseudotime,一种通过计算转录组相似性将细胞按发育时序进行排列的方法),研究团队将单张空间快照转化为包含三维空间与一维时间的四维分子图谱。结果揭示了毛囊发育的三个阶段,并发现无毛小鼠在出现肉眼可见的脱发缺陷前,其全器官发育进程已出现延迟和协同性降低。研究发表在 Cell 上。
#疾病与健康 #其他 #空间转录组学 #器官发生 #3DEEP #毛囊发育
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Asami, Soichiro, et al. “Four-Dimensional Molecular Mapping from a Spatial Snapshot Reveals the Dynamics of Hair Follicle Organogenesis.” Cell, vol. 0, no. 0, July 2026. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.06.014
肠道菌群或是衰老晴雨表,大型临床队列揭示共病背后的微生态
老年人衰弱易导致疾病、跌倒和死亡,但其背后的生物学机制尚不明确。Marina Vilar Geraldi和Mattias Lorentzon等(哥德堡大学萨尔格伦斯卡学院)通过对瑞典和中国大型队列的研究,发现肠道菌群的多样性降低和功能受损与老年女性的身体衰弱及高死亡风险存在明确关联。
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▷ Credit: Nature Communications (2026).
研究人员对2081名75至80岁的瑞典女性进行了长期随访,并利用元基因组测序分析其肠道菌群。为了客观评估,团队开发了虚弱死亡率指数(FMI,综合生理、心理及共病情况评估死亡风险的指标)。研究发现,FMI评分越高,其肠道菌群的香农多样性指数(用于评估微生物群落多样性的指标)和基因丰富度越低。具体而言,研究鉴别出404种与衰弱显著相关的细菌。这些菌群改变不仅直接对应跌倒和死亡风险的增加,且在由1448名中国老年人组成的独立队列中得到了验证,表明该微生物特征具有跨地域的共通性。本研究有助于开发识别老年人健康风险的新方法。研究发表在 Nature Communications 上。
#疾病与健康 #健康管理与寿命延长 #肠道菌群 #衰老 #衰弱症
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Vilar Geraldi, Marina, et al. “Gut Microbiota Associates with Frailty in Older Women.” Nature Communications, vol. 17, no. 1, July 2026, p. 5925. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-026-75176-5
单个人类神经元计算能力堪比深度神经网络
人类智力不仅源于网络规模,也取决于单个细胞。Idan Segev和Mickey London(耶路撒冷希伯来大学)与Chris de Kock(阿姆斯特丹自由大学)合作研究发现,单个人类皮层神经元计算复杂度极高,其计算能力堪比一个深度神经网络。
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▷ Credit: Daniela Yoeli/ Hebrew University of Jerusalem
为了量化神经元的计算复杂度,研究团队开发了一种基于深度学习的功能复杂度指数。研究人员构建了人类与大鼠不同皮层深度的24个锥体神经元精细模型,并使用时间卷积网络来模拟这些细胞的输入输出行为。结果表明,人类皮层神经元的FCI显著高于大鼠,显示出极强的计算优势。这种高复杂度主要得益于人类神经元更大的总树突面积、更丰富的树突分支,以及具有强非线性的N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDA receptor,一种介导突触可塑性和非线性信号整合的谷氨酸受体)。有趣的是,大鼠神经元的复杂度在皮层第5层达到峰值,而人类则在第2/3层达到峰值。这一成果不仅深化了对人类大脑运行机制的理解,也将启发新一代更接近生物真实计算的类脑人工智能。研究发表在 PNAS 上。
#神经科学 #计算模型与人工智能模拟 #脑科学 #神经元 #深度学习
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Aizenbud, Ido, et al. “Dendritic Morphology and Synaptic Nonlinearities Enhance Functional Complexity in Human Cortical Neurons.” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 123, no. 28, July 2026, p. e2533168123. www.pnas.org, https://doi.org/10.1073/pnas.2533168123
新型低成本石墨烯传感器可无创检测泪液中的多巴胺
针对帕金森病等神经疾病早期诊断难的问题,Lucas Minghini Gonçalves与Neftalí Lênin Villarreal Carreño等研究人员开发出一种低成本电化学传感器,成功实现了通过泪液检测多巴胺水平,为神经系统疾病的超早期无创监测提供了全新方案。
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▷ Credit: ACS Omega (2026).
该传感器主要利用激光将薄塑料膜转化为导电的激光诱导石墨烯。研究人员采用硝酸镍和尿素对石墨烯表面进行功能化修饰,从而加速了电荷转移并增加了与多巴胺反应的活性位点。测试结果表明,该设备在缓冲液中的线性检测范围为0.25至16.44微摩尔每升,其检出限低至17.86纳摩尔每升。在人工泪液的测试中,传感器在3.23至9.32微摩尔每升的浓度区间内保持了高灵敏度和选择性,在复杂基质中的回收率接近100%。由于其检测下限远低于健康人群的基线值,且能覆盖高达三倍的浓度变化,这使得它能够精准捕捉到多巴胺的初始下降,为帕金森病等疾病的临床干预争取黄金时间。研究发表在 ACS Omega 上。
#疾病与健康 #其他 #帕金森病 #多巴胺检测 #石墨烯传感器
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Gonçalves, Lucas Minghini, et al. “Toward Non-Invasive Neurological Biomarker Monitoring: Dopamine Sensing in Tears with Laser-Induced Graphene Electrochemical Sensors.” ACS Omega, vol. 11, no. 24, June 2026, pp. 36141–50. ACS Publications, https://doi.org/10.1021/acsomega.6c03287
无致幻表现不等于安全:利舒脲小鼠实验暴露隐性脑部压力
筛选无致幻副作用的治疗性迷幻药至关重要。Jillian L. King、Devin P. Effinger和Scott M. Thompson等(科罗拉多大学安舒茨医学院)通过小鼠实验发现,传统用于评估致幻潜力的头部抽搐反应(HTR)存在严重局限,可能遗漏药物引发的应激与大脑变化。
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▷ 左图显示了小鼠注射利舒脲(蓝色)、LSD(红色)或生理盐水后的应激反应(应激激素水平升高)。利舒脲引起了应激激素水平升高,而 LSD 和生理盐水则没有。右图显示了小鼠注射利舒脲(上图)或 LSD(下图)后完成一系列认知挑战性逃避任务所需的时间。注射利舒脲(蓝色)后,小鼠完成任务所需的时间明显长于注射 LSD(红色)或生理盐水(黑色)后。Credit: Translational Psychiatry (2026).
研究人员对比了致幻药物麦角酸二乙酰胺(LSD)与结构相似但不致幻的利舒脲(lisuride)。在给成年小鼠注射后,研究人员评估了其头部抽搐反应(HTR,小鼠服用致幻剂后快速左右摇头的特异行为)、运动协调性、应激激素水平、脑电图及认知表现。结果显示,LSD虽然诱发了强烈的HTR,但对小鼠的运动协调、压力水平和认知任务表现几乎无不良影响。相反,注射利舒脲的小鼠虽未出现HTR,却表现出严重的运动障碍,其应激激素飙升,完成认知逃避任务的时间明显延长,大脑前额叶皮层的脑电波功率也显著降低。这表明仅凭HTR单一行为指标无法全面反映药物的真实影响,非致幻迷幻药的筛选需结合多维度生理评估。研究发表在 Translational Psychiatry 上。
#疾病与健康 #心理健康与精神疾病 #药物筛选 #头部抽搐反应
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King, Jillian L., et al. “Characterizing Non-Hallucinogenic Psychedelics beyond the Head Twitch Response: Phenotypic Fingerprinting of Lisuride and LSD.” Translational Psychiatry, June 2026. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41398-026-04174-4
学习识别新物体会重塑大脑视觉区域,类脑人工神经网络成功预测此变化
大脑在学习新物体时如何改变?Kohitij Kar、Lynn Sörensen和James DiCarlo(约克大学和麻省理工学院麦戈文神经科学研究所)展开合作,发现学习会微妙重塑视觉信息在大脑中的表征方式,并成功用计算模型预测了这一过程。
研究团队记录了训练有素和未经训练的猕猴在辨识图像时,其颞下皮层的神经活动。结果显示,虽然大脑没有经历剧烈重塑,但已学会识别物体的猕猴在IT皮层表现出更强的物体选择性和不变性表征。研究者使用梯度下降法训练了一套映射了猕猴IT皮层特征的人工神经网络。表现出类似学习行为的模型,其内部结构的变化高度拟合了猕猴大脑的实际改变。计算模型还表明,大部分促成学习的变化发生在IT皮层之外的下游区域。这项研究证明了人工神经网络在抽象层面上模拟生物学习的有效性,未来有助于设计针对视觉任务的个性化训练方案。研究发表在 Nature Communications 上。
#神经科学 #神经机制与脑功能解析 #计算模型与人工智能模拟
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Sörensen, Lynn K. A., et al. “Hierarchical Optimization Predicts Plasticity in the Macaque Inferior Temporal Cortex Following Object Training.” Nature Communications, July 2026. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-026-74816-0
空腹闻黑巧克力提升抗阻训练表现
如何空腹保持抗阻训练表现?Xiaohan Fan、Hengzhi Deng、Jia Yang Ng、Ahmad Amirul Hazim bin Ab Aziz和Mohamed Nashrudin bin Naharudin(马来亚大学)研究表明,吸入巧克力气味能不增加主观疲劳地提升男性腿部训练量。
该研究招募了23名空腹至少10小时的年轻男性进行交叉试验。参与者在进行腿部伸展这一抗阻运动前和组间间歇时,分别吸入30秒的90%黑巧克力、60%牛奶巧克力或水的气味。研究人员通过视觉模拟评分测量食欲,并用量表评估主观疲劳感。结果显示,吸入90%黑巧克力气味使训练重复次数比对照组显著增加了约18次,其通过降低饥饿感和增强饱腹感来抑制食欲,欺骗身体进入预期饱腹状态。而吸入60%牛奶巧克力气味也使次数增加了约9次,但它扮演的是享乐奖励信号,通过创造愉悦环境而非改变代谢饥饿感来提升表现。两组的主观疲劳感均未增加。研究发表在 Frontiers in Physiology 上。
#疾病与健康 #神经机制与脑功能解析 #运动生理学 #食欲控制 #嗅觉感知
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Fan, Xiaohan, et al. “Chocolate Odor Enhances Resistance Exercise Performance through Appetite Suppression in the Fasted State: An Exploratory Study.” Frontiers in Physiology, vol. 17, July 2026. Frontiers, https://doi.org/10.3389/fphys.2026.1834757
为什么网红对职业倦怠保持沉默?
社交媒体内容创作常被视为可以自主支配时间的梦想职业,但其背后普遍存在的心理危害却鲜为人知。Brooke Erin Duffy与Rosie Nguyen(康奈尔大学)对此展开合作研究,系统揭示了创作者在平台依赖型创意劳动中所面临的严重职业倦怠及发声困境。
研究人员分析了三种数据来源,包括TikTok和YouTube上创作者的58个自制内容、62个新闻媒体账户,以及与创作者进行的78次深度访谈。结果显示,职业倦怠对创作者而言在很大程度上是不可言说的。由于创作者作为独立承包商不享有全职员工的法律保障,且受制于平台算法的惩罚机制,他们往往不得不将这种风险个体化,并归咎于自身失败。此外,研究揭示了应对风险的性别差异:男性创作者倾向于奉行拼命努力的奋斗理念,而女性则更倾向于自我关怀与恢复性实践。研究发表在 New Media & Society 上。
#疾病与健康 #心理健康与精神疾病 #创作者经济 #职业倦怠 #平台劳动
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https://dx.doi.org/10.1177/14614448261459667
链接2000人多模态数据,新平台助推阿尔茨海默病精准诊疗
针对阿尔茨海默病高度的个体差异与长潜伏期挑战,Sarah Biber和Jessica E. Culhane等(美国国家阿尔茨海默病协调中心与华盛顿大学医学院等)构建了一个多模态数据平台,成功安全整合了多源患者数据,为该病的精准医疗提供了全新工具。
该试点项目联合了三家阿尔茨海默病研究中心,旨在将统一数据集与真实世界数据进行安全关联。研究人员通过开发可扩展的数据管道和治理框架,成功将2206名参与者的临床研究数据与电子健康记录进行了链接,并为其中1522名参与者补充了医疗保险索赔数据,其中93%的参与者还拥有基因组图谱。近500名患者拥有5年以上的完整纵向数据。该平台克服了临床编码不一致以及隐私合规等挑战,证实了多源多模态数据安全集成的可行性。研究发表在 Alzheimer's & Dementia 上。
#疾病与健康 #个性化医疗 #阿尔茨海默病 #医疗大数据 #数据集成
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Biber, Sarah, et al. “Integrating Real-World Data with Gold-Standard Longitudinal Clinical and Genomic Data to Advance Precision Medicine for the Alzheimer’s Disease Research Center Program and beyond: A Proof-of-Concept Data Platform.” Alzheimer’s & Dementia, vol. 22, no. 3, 2026, p. e71207. Wiley Online Library, https://doi.org/10.1002/alz.71207
AI 行业动态
SpaceXAI发布旗舰大模型Grok 4.5:主打性价比与软件工程能力
SpaceXAI联合Cursor公司正式发布了旗舰大模型Grok 4.5。该模型在数万块GB300 GPU上完成训练,专为代码编写与智能体任务设计。在训练过程中,研究人员重点优化了单Token智能度(per-token intelligence,指大模型在处理每个最小文本单元时所展现的计算与推理效能),并引入了数万亿级的真实开发者交互数据,使模型在多步骤复杂工程任务中表现优异。据Elon Musk介绍,Grok 4.5在性能上基本与Opus 4.7相当,但在推理速度上表现更好。
在基准测试中,Grok 4.5在SWE Bench Pro上取得了64.7%的解决率,展现出较强的实用价值。此外,该模型在每秒生成词元数上达到80,且运行消耗的资源显著低于同类模型。其输入和输出价格分别为每百万词元2美元和6美元,降低了用户的调用成本。研究人员透露,下个月还将推出更高参数的版本,进一步在实际场景中闭环解决工程问题。
#Grok4.5 #AI模型 #SpaceXAI #高性价比
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https://x.ai/news/grok-4-5
Meta斥资数十亿美元,在加拿大打造其美国境外最大AI数据中心
Meta宣布将投资超91亿美元,在加拿大阿尔伯塔省建设其美国境外最大的海外人工智能数据中心。为缓解当地电网压力,该设施将由专属的天然气发电厂供电。该发电厂由Pembina管道公司等组成的财团开发,装机容量达932兆瓦。阿尔伯塔省技术与创新部长Nate Glubish对此表示欢迎,并称当地政策正通过优先考虑电力自给,积极吸引超大规模数据中心落户。
针对AI设施高能耗与高耗水的环保担忧,Meta承诺采用闭环冷却系统,不从周边取水。此外,公司还将投资4200万美元用于当地道路和供水等基础设施建设。在Andrew Zinin等编辑的报道中,该项目预计于2030年下半年启用。这表明面对资源瓶颈,科技巨头在布局大模型基础设施时,正向着能源自给与生态友好的方向转型。
#Meta #AI数据中心 #基础设施 #绿色能源
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https://apnews.com/article/meta-ai-data-center-canada-922a7d15ab730ec53b934269fc00a0fa
边听边说不卡顿,OpenAI新一代交互模型探索实时语音翻译
OpenAI近日发布了全新语音交互模型GPT-Live,实现了无需等待的即时同声翻译与流畅对话。该模型改变了以往语音识别技术、大语言模型与语音合成技术三者串联的传统模式。GPT-Live引入了全双工架构(Full-duplex architecture,支持同时发送与接收信号的通信机制),让AI能够边说边听,支持用户随时插话并精准识别。此外,该服务已接入GPT-5.5,并提供不同强度的推理选择,配合联网搜索和可视化卡片,为用户提供更即时、智能的交互体验。
为了在保证流畅度的同时处理复杂请求,研究人员为该模型设计了深度任务委托(Deep task delegation,前后台任务分流处理的路由机制)。前台负责维持不间断的自然语音交流,后台则将深度推理或联网搜索等重型任务转交大模型处理。评测数据显示,GPT-Live在对话丝滑度与主动搜索能力上均有提升。研究人员表示,这种全新的交互范式让语音通话从单纯的“命令工具”转变为更具温度的人机交流入口,进一步推动了人机交互方式的变革。
#OpenAI #GPTLive #语音交互 #全双工架构 #人机交互
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https://openai.com/index/introducing-gpt-live/
AI 驱动科学
Nature:使用通用人形机器人完成活体微创手术可行性验证
临床人员短缺对医疗系统造成了巨大压力,多功能人形机器人有望辅助关键外科操作。加州大学圣地亚哥分校的 Zekai Liang 及其团队(加州大学圣地亚哥分校)开发了一种新型遥操作框架,首次评估了通用人形机器人在执行活体手术任务中的技术可行性。
该研究开发了一种针对人形机器人的腹腔镜遥操作系统。研究人员使用市售通用人形机器人宇树 G1 抓握人类医生普通的手动器械,对活体猪实施了腹腔镜胆囊切除术。手术分别由人形机器人与人类外科医生协作完成,以及由两台人形机器人共同协作完成。评估结果显示,遥操作框架成功实现了微创手术的关键功能,完成了活体内的手术流程。虽然目前该系统仍存在需要多次重新校准、耗时较长等技术局限,但它展示了通用平台在临床多功能辅助中的潜在价值。研究发表在 Nature 上。
#疾病与健康 #机器人及其进展 #微创手术 #具身智能 #遥操作
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Liang, Zekai, et al. “In Vivo Feasibility Study of Humanoid Robots in Surgery.” Nature, July 2026, pp. 1–9. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-026-10796-x
新型温控脑植入物实现神经元双向调控与实时记录
如何实现对大脑深部神经回路的精准双向控制?Zoia Naumkina, Kanghwan Kim以及Il-Joo Cho带领的研究团队(韩国高丽大学医学院)开发出一种新型微型脑植入物,利用局部温度变化同时实现了神经活动的激活与抑制。
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▷ 双向热刺激系统的设计与工作原理。Credit: Advanced Science (2026).
传统神经调控技术通常仅具单向控制能力。该研究开发了一种将热电器件与硅基神经探针相集成的微型化双向热刺激系统。该装置通过聚酰亚胺管提供高效热绝缘,在探针表面集成了32个微电极阵列,实现了温度刺激与实时电生理记录的同步进行。实验中,研究人员将植入物靶向头部固定小鼠的蓝斑核。结果显示,冷却可使脑温下降约3.9°C,从而有效抑制神经元活动并导致瞳孔收缩;加热则使脑温上升约3.7°C,从而增强神经活动并引发瞳孔放大。该技术不仅实现了空间局限在200微米内的精准、可逆调控,还展示了其作为提供感觉反馈的双向脑机接口及闭环神经调节系统核心技术的巨大潜力。研究发表在 Advanced Science 上。
#疾病与健康 #脑机接口 #神经调控 #大脑信号解析
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Naumkina, Zoia, et al. “Miniaturized Bidirectional Thermal Stimulation System Integrated With an Electrode Array for Recording Neural Activities.” Advanced Science, n/a, no. n/a, p. e22077. Wiley Online Library, https://doi.org/10.1002/advs.202522077
自动化筛选技术突破二维半导体研发瓶颈,加速低功耗AI芯片设计
二维半导体器件研发长期依赖人工显微镜检索,效率低下。Sanghyun Lee与Jimin Kwon等(韩国科学技术院、蔚山科学技术大学等机构)合作开发出自动化筛选与制造技术,实现了大规模二维半导体器件的快速制备与数据驱动分析。
研究团队以具有优异电性能的二硫化钼(MoS₂,一种厚度仅为纳米级的典型超薄半导体材料)为研究对象。他们开发了一套图像预处理工作流,利用显微镜下RGB通道亮度的细微差异,使计算机能够自动识别薄片位置并区分三到八层的厚度,这一结果得到了原子力显微镜的验证。研究通过设定的筛选因子过滤掉表面起皱、重叠的低质量薄片,自动从超过十二万个半导体薄片中挑选合适样品,并自动设计电极图案,最终在四英寸晶圆上成功制造并测试了1615个场效应晶体管。大规模统计分析表明,随着半导体厚度增加,电流更容易流动,但晶体管的电学开关能力却随之下降。这一成果将二维半导体研究从人工经验转向数据驱动。研究发表在 Advanced Functional Materials 上。
#AI驱动科学 #自动化科研 #二维半导体 #二硫化钼 #超低功耗芯片
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Lee, Sanghyun, et al. “Statistically Resolving Thickness-Dependent Electrical Characteristics in Multilayer-MoS2 Transistors.” Advanced Functional Materials, vol. 36, no. 45, 2026, p. e32204. Wiley Online Library, https://doi.org/10.1002/adfm.202532204
转移印刷结合原位键合:超薄半导体封装技术使HBM密度翻四倍
针对高带宽内存堆叠超薄芯片易翘曲和破损的挑战,Seok Kim、Uhyeon Kim与Hohyun Keum(浦项科技大学及韩国工业技术研究院)开发出一种新型转移印刷与原位键合工艺,成功稳定堆叠10层以上超薄芯片,使集成密度提升约四倍。
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▷ 转移印刷和原位键合概念。a) 总体示意图。b) 超高密度集成示意图。c) 基于转移印刷和原位键合的集成概念模型。Credit: Results in Engineering (2026).
研究团队将转移印刷(transfer printing,利用高分子印章吸附力精确拾取并放置芯片的技术)与原位键合(in-situ bonding,在转移过程中同步形成金属连接的方法)融合在单一平台中。他们制备了厚度约14微米的超薄硅通孔(UTS-TSV,穿透硅基板的垂直电气延伸通道)芯片。在低于180摄氏度和低于20千帕的低温低压环境下,利用聚合物印章在放置芯片的同时完成了铜-锡扩散键合。结果表明,该工艺成功堆叠了10层以上超薄芯片,层间对准误差极小,结构翘曲得到显著抑制。其实现的垂直集成密度达到传统12层高带宽内存结构的大约四倍。同时,每个通孔的电阻仅为4至5欧姆,且形成了稳固的金属间化合物,有望大幅提升未来人工智能半导体的性能。研究发表在 Results in Engineering 上。
#其他 #半导体封装 #高带宽内存 #转移印刷
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Kim, Uhyeon, et al. “Transfer Printing and In-Situ Bonding for Ultra-High-Density Integration.” Results in Engineering, vol. 31, Sept. 2026, p. 111194. ScienceDirect, https://doi.org/10.1016/j.rineng.2026.111194
脑部植入物不仅要好用更要合意:神经调控设备迎来评估新范式
为了评估植入式脑设备是否契合实际需求,Gabriel Lázaro-Muñoz 和 Amanda R. Merner 及其团队(麻省总医院布里格姆神经科学研究所)开展研究,首次提出人类保真度标准,用于衡量神经技术与患者及医疗系统的契合程度。
研究团队将近十年的神经伦理学实证研究与文献进行整合,数据基础包括对患者、临床医生及医疗保险提供商等进行的300多次深度访谈,涵盖了抑郁症和帕金森病等多种疾病。研究定义了人类保真度(指设备、其获取流程和相关信息传递与关键利益相关者的需求和期望相一致的可衡量程度),并建议将其作为类似系统工程中可靠性的性能变量。研究指出,设备与人之间最紧迫的差距存在于五个领域,包括获取与接受度、侵入性、自我意识与自主性、以患者为中心的结果以及设备长期维护。该标准为开发人员提供了具体建议,以确保患者能够获得、信赖并长期使用这些设备。研究发表在 American Journal of Psychiatry 上。
#疾病与健康 #神经调控 #脑机接口 #人类保真度 #神经伦理学
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Lázaro-Muñoz, Gabriel, and Amanda R. Merner. “Implantable Neuromodulation Devices in Psychiatry: Human Fidelity and Implementation Challenges.” American Journal of Psychiatry, vol. 0, p. appi.ajp.20251187. psychiatryonline.org (Atypon), https://doi.org/10.1176/appi.ajp.20251187
Nature:Google利用强化学习实现量子计算“边算边校准”,容错稳定性提升3.5倍
为了解决大规模量子计算因环境漂移频繁停机校准的瓶颈,Volodymyr Sivak和Paul V. Klimov等(Google量子AI团队)开发了将校准与计算融合的控制方案。他们利用强化学习实时优化量子纠错过程,实现了系统的持续自我维护。
在传统的量子纠错中,系统依靠频繁的纠错循环检测错误。研究团队创新地将这些原本用于纠错的数据转化为强化学习的代理目标奖励信号。通过因子图将量子芯片划分为多个局部区域,使每个控制参数只需根据局部的检测事件更新策略,解决了由于逻辑错误率太稀疏而难以训练的难题。团队在Willow超导处理器上测试了这一方案。结果表明,面对人为注入的控制漂移,强化学习智能体能够实时调整参数,使系统的逻辑计算稳定性提升了约3.5倍。即使在人工专家高度优化过的基线上,强化学习微调仍使逻辑错误率进一步下降约20%。数值模拟也证实了该方案在拥有近4万个控制参数的大规模系统中的良好扩展性。研究发表在 Nature 上。
#AI驱动科学 #自动化科研 #量子计算 #强化学习 #量子纠错
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Sivak, Volodymyr, et al. “Reinforcement Learning Control of Quantum Error Correction.” Nature, July 2026, pp. 1–6. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-026-10759-2
整理|ChatGPT
编辑|丹雀、存源
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关于天桥脑科学研究院
天桥脑科学研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute)是由陈天桥、雒芊芊夫妇出资10亿美元创建的世界最大私人脑科学研究机构之一,围绕全球化、跨学科和青年科学家三大重点,支持脑科学研究,造福人类。
研究院在华山医院、上海市精神卫生中心分别设立了应用神经技术前沿实验室、人工智能与精神健康前沿实验室;与加州理工学院合作成立了加州理工陈天桥雒芊芊神经科学研究院。
研究院还建成了支持脑科学和人工智能领域研究的生态系统,项目遍布欧美、亚洲和大洋洲,包括、、、科研型临床医生奖励计划、、科普视频媒体「大圆镜」等。
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