抗疫:抗疫科研争分夺秒 基础研究咬定青山

编者按:
人类同疾病较量最有力的武器就是科学技术 , 人类战胜大灾大疫离不开科学发展和技术创新 。疫情发生以来 , 全国科技战线积极响应党中央号召 , 有关部门组成科研攻关组 , 确定临床救治和药物、疫苗研发、检测技术和产品、病毒病原学和流行病学、动物模型构建等五大主攻方向 , 组织跨学科、跨领域的科研团队 , 科研、临床、防控一线相互协同 , 产学研各方紧密配合 , 在很短的时间内就取得了积极进展 , 为疫情防控提供了有力科技支撑 , 这背后是我国近年来基础科学的迅速发展 。日前 , 我国基础科学领域的2019年度十大进展发布 , 从中我们可以看到我国基础研究的硬实力 。
抗疫:抗疫科研争分夺秒 基础研究咬定青山
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研究人员在工作 。新华社发
日前 , 有2600余名专家学者参与网上投票的2019年度中国科学十大进展揭晓:探测到月幔物质出露的初步证据、构架出面向人工通用智能的异构芯片、提出基于DNA检测酶调控的自身免疫疾病治疗方案、破解藻类水下光合作用的蛋白结构和功能、基于材料基因工程研制出高温块体金属玻璃、阐明铕离子对提升钙钛矿太阳能电池寿命的机理、青藏高原发现丹尼索瓦人、实现对引力诱导量子退相干模型的卫星检验、揭示非洲猪瘟病毒结构及其组装机制、首次观测到三维量子霍尔效应等10项重大科学进展入选 。
1.探测到月幔物质出露的初步证据
中国的嫦娥四号探测器最近成功着陆在月球背面SPA区域的冯·卡门撞击坑内 , 并利用搭载的月球车——玉兔2号开展了巡视探测 。中国科学院国家天文台李春来研究组与合作者 , 报告了玉兔2号上配置的可见光和近红外光谱仪(VNIS)的初步光谱探测结果 , 分析发现了低钙(斜方)辉石和橄榄石的存在 , 这种矿物组合很可能代表了源于月幔的深部物质 。进一步的地质背景分析表明 , 这些物质是由附近直径72公里的芬森撞击坑挖掘出来、并抛射到了嫦娥四号着陆地点的月幔物质 。这一工作的意义在于揭示了月幔的物质组成 , 为月球早期岩浆洋研究提供了新的约束条件 , 加深了对月球内部形成及演化的认识 。玉兔2号将继续探索冯·卡门撞击坑底部的这些物质 , 以了解它们的地质背景、起源和组成 , 为未来开展月球样品采样返回任务提供依据 。
2.构架出面向人工通用智能的异构芯片
发展人工通用智能(AGI)的方法一般有两种:以计算机科学为导向或以神经科学为导向 , 将两者结合是目前公认的最佳发展AGI的路径 。由于它们的构想和编码方案有着根本的不同 , 这两种方法依赖于截然不同且互不兼容的计算平台 , 构建一个二者集成的计算平台非常困难 , 从而阻碍了AGI的发展 。因此 , 发展一个能够同时支持流行的基于计算机科学的人工神经网络和受神经科学启发的模型和算法的通用平台非常重要 。清华大学施路平研究组与合作者提出了一种天机芯片架构 , 它高效集成了上面的两种方法 , 提供了一个异构集成的协同计算平台 。该芯片采用多核结构、可重构构件和流线型数据流的混合编码方案 , 既能同时独立支持基于计算机科学的机器学习算法和神经科学主导的算法以及神经科学中的多种编码方案 , 还支持两者的异构混合建模 , 提供新的解决方案 。研究人员仅使用一个芯片 , 演示了无人驾驶自行车系统中通用算法和模型的同步处理 , 实现了实时目标检测、跟踪、语音控制、避障、过障和平衡控制 。该项研究有望为更通用的硬件平台发展铺平道路并推动AGI的发展 。
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嫦娥四号着陆地点和抛射月幔物质的芬森坑 新华社发


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