含800萬神經元的類腦芯片系統(tǒng)問世

今年7月，在底特律舉辦的美國國防部高級研究計劃局（DARPA）電子復興峰會上，英特爾公司展示了其最新的可模擬800多萬個神經元的Po?hoiki Beach芯片系統(tǒng)。該神經擬態(tài)系統(tǒng)的問世，預示著人類向“模擬大腦”這一目標邁出了一大步。該全新神經擬態(tài)系統(tǒng)包含多達64顆Loihi芯片，集成了1320億個晶體管，總面積3840 平方毫米，擁有800 多萬個“神經元”（相當于某些小型嚙齒動物的大腦）和80億個“突觸”。英特爾介紹說，該芯片系統(tǒng)在人工智能任務中的執(zhí)行速度要比傳統(tǒng)CPU快一千倍，能效可提高一萬倍。新形態(tài)芯片可在圖像識別、自動駕駛和自動化機器人等方面帶來巨大技術提升。英特爾預測，到2019年底，該公司將推出一個能夠模擬1 億個神經元和1 萬億個突觸的系統(tǒng)Pohoiki Springs。該系統(tǒng)將包含768 顆芯片、1.5萬億個晶體管。

AI可提前兩天準確預知急性腎損傷發(fā)作

醫(yī)院中約有11%的死亡可歸因于未能及時發(fā)現并治療病情出現惡化的患者。其中，急性腎損傷是一類可能會致命的疾病，美國約有五分之一的住院患者會受其影響。為了改變這一情況，英國倫敦著名人工智能研究機構“深度思維”（Deep Mind）公司科學家約瑟芬·萊德薩姆及其同事，開發(fā)了一種可以評估患者危險因素的深度學習方法。研究人員利用在美國退伍軍人醫(yī)療體系接受過治療的逾70萬名患者的數據訓練了這一系統(tǒng)。結果顯示，該系統(tǒng)能比標準臨床監(jiān)測方法最早提前48小時準確預測出55.8%的急性腎損傷發(fā)作，同時，系統(tǒng)還成功識別出了90.2%的需要透析的嚴重急性腎損傷患者。這類早期預警，將能讓患者在出現不可逆的腎損害前及時獲得治療。

最近一次地球磁場逆轉歷時22000年

地球磁場每隔幾十萬年，就會經歷一場巨大變化，出現磁場逆轉。最近，由美、日兩國科學家組成的研究小組，通過對全球熔巖、海洋沉積物和南極冰芯的全面調查分析，對地球磁場最近一次逆轉——大約發(fā)生在77萬年前的松山—布容（Matuyama-Brunhes）逆轉的持續(xù)時間進行了研究。他們從智利、夏威夷、加那利群島等地區(qū)的7個熔巖流中采集了熔巖樣本，隨后將熔巖的磁數據和放射性同位素測年數據相結合。分析后發(fā)現，以地質學標準衡量，在松山—布容逆轉過程中，地球磁場最后的逆轉速度很快，但這段時間不足4000年，而在此之前長達18000年的時間里，地球磁場一直處于不穩(wěn)定狀態(tài)，期間還出現了兩次短暫的局部逆轉。這表明，整個松山—布容逆轉過程歷時22000年。

可遙控變形機器人剛柔并濟

美國北卡羅來納州立大學和埃隆大學的研究人員聯合研發(fā)了一種可遠程控制的變形機器人。這種機器人由嵌有磁鐵微粒的聚合物構成，可受外部的光和磁場控制。在正常條件下，這種材料表現出的特性是相對剛性的，但只要通過發(fā)光二極管加熱，材料就會變得很柔軟，此時再利用磁場進行遠程控制，就可以按需要改變機器人的形狀。而一旦停止加熱后，機器人的材料就會恢復剛性，且固定成為新的形狀。在實驗測試中，研究人員讓這種機器人“變形”，制成用于提起和轉運物體的“抓手”，也制成了懸臂。研究團隊還開發(fā)了一個設計軟件，用于控制和調整機器人的形狀、材料厚度以及磁場強度和方向等。這一特殊的機器人未來有望在生物醫(yī)學和航天領域得到應用。

迄今最薄金箔僅兩個原子厚

英國利茲大學一個研究小組稱，他們制造出了世界上最薄的金箔，只有兩個原子那么厚，僅0.47 納米。之前報道過的最薄的無支撐二維金納米薄片，最小厚度為3.6納米，而此次制造出的二維黃金薄片是第一個具有亞納米厚度的。研究人員指出，這種二維金箔的一個主要潛在應用是，在許多工業(yè)過程中作為加速化學反應的催化劑。標準基準測試顯示，亞納米金箔的效率是傳統(tǒng)工業(yè)所用金納米粒子的10倍，因此，工業(yè)上可以使用更少的黃金獲得同樣的效果，這具有經濟優(yōu)勢。這種二維黃金還可用于開發(fā)人造酶，在快速醫(yī)學診斷測試中，這些酶可能成為凈水技術的一部分。此外，由于這種材料具有柔性，還可用于可折疊電子產品。

人體細胞制成可眨眼三維人眼模型

近日，美國賓夕法尼亞大學的一個科學家團隊，通過模擬人眼最外層的幾何學結構和細胞組成，開發(fā)了一個3D眼表模型。研究團隊先將來自角膜和結膜的組織細胞放在氣—液界面中創(chuàng)建一個眼表，再將眼表放入平臺里培養(yǎng)，讓它接觸淚液和能模擬自發(fā)眨眼行為的人工水凝膠眼瞼。利用該平臺，該團隊成功模擬了蒸發(fā)過強型干眼癥，并測試了一種研究藥物的治療效果。團隊認為，雖然這種基于細胞的最新系統(tǒng)未來可能會最終取代現有動物模型，但仍需開展進一步研究，證明它具備參與未來藥物發(fā)現和測試的能力。此外，團隊還需探索如何在這些模型中加入其他細胞類型和功能，如血管、免疫細胞和神經支配。