Nature封面!清华团队发布全球首款异构融合类脑芯片

阿尔法狗击败世界顶级围棋手，语音识别准确率达到95%以上，人工智能系统诊断儿科疾病准确率达90%……人工智能的“大脑”真的可能超越人类吗？

8月1日，清华大学开发出的全球首款异构融合类脑计算芯片登上了最新一期《自然》杂志的封面。

该芯片结合了类脑计算和基于计算机科学的机器学习，这种融合技术有望提升各个系统的能力，促进人工通用智能的研究和发展。原则上，人工通用智能平台可以执行人类能够完成的所有任务。这种融合类脑计算芯片被命名为“天机芯”，有多个高度可重构的功能性核，可以同时支持机器学习算法和类脑计算算法。为了验证天机芯片的处理能力，研究人员开发了一辆由该芯片驱动的自动驾驶自行车。

试验中，无人智能自行车不仅可以识别语音指令、实现自平衡控制，还能对前方行人进行探测和跟踪，并自动避障。事实上，这个无人智能自行车系统包括了激光测速、陀螺仪、摄像头等传感器，刹车电机、转向电机、驱动电机等制动器，以及控制平台、计算平台、天机板级系统等处理平台等。无人自行车可以实时感知周围环境，跟随前方的试验人员并自动进行避障的操作，并根据语音指令、视觉感知的反馈产生实时信号对电机进行控制，以达到保持平衡，改变行进状态（包括横向和纵向）。这款自行车实现了多模态信息集成，能够维持平衡，并根据目标人物的位置控制自行车转向，完成实时追踪。

在电话新闻发布会上，施路平表示，“人工通用智能是一个非常难的研究课题”，但“我们相信它是一定会实现的”，他认为，从未来发展的角度看，人工通用智能是一个必然的趋势。

据了解，2015年第一代“天机芯”问世，在此基础上，2017年第二代“天机芯”问世，经过不断改进设计，具有高速度、高性能、低功耗的特点，相比于当前世界先进的IBM的TrueNorth芯片，第二代“天机芯”功能更全、灵活性和扩展性更好，密度提升20%，速度提高至少10倍，带宽提高至少100倍。

早产儿不易谈恋爱为人父母的可能性小

英国一项新研究表明，与足月出生后长大的人相比，胎龄不足37周的早产儿成年后建立恋爱关系、找到伴侣和为人父母的可能性更小，原因可能是早产与性格内向、害羞以及不愿意冒险等特质有关。

英国沃里克大学研究人员在新一期“美国医学会杂志·网络开放））上发表论文说，他们分析了约440万成年人的相关数据，发现与足月出生的人相比，胎龄不足37周的早产儿成年后建立恋爱关系的可能性低28%，成为父母的可能性低22%。对于胎龄低于32周或28周的早产儿，上述可能性更低。

尽管早产儿成年后不易建立亲密关系，但研究也显示，一旦他们拥有朋友或伴侣，这些关系的质量与足月出生的人无异。

论文第一作者、沃里克大学心理系的玛丽娜·德门东萨博士说，早产儿成年后更难建立恋爱关系可能与他们童年时的经历有关。此前研究发现，早产儿童年时期社交互动较差，这使他们更难掌握寻找伴侣等方面的社交技巧。

来源|北京日报

为何人类比其他哺乳动物更易患心血管病

与其他哺乳动物相比，人类更易患心血管疾病。美国研究人员日前在美国《国家科学院学报》杂志上报告，人类祖先的一个基因失活可能是导致人类容易患心血管疾病的“罪魁祸首”。

美国加利福尼亚大学圣迭戈分校研究人员用高脂饮食喂养两组小鼠，并观察它们患动脉粥样硬化的情况。一组小鼠体内具有与人类相同的CMAH突变基因，这种突变基因会令体内缺乏一种名为N-羟乙酰神经氨酸的糖类分子。而对照组小鼠则保留了正常的CMAH基因。结果发现，经过高脂饮食喂养后，具有CMAH突变基因的小鼠患动脉粥样硬化的情况增加了近两倍。这也有助于解释，即便是素食主义者，也由于人类的这一基因缺陷，面临比其他哺乳动物明显要高的心血管疾病患病风险。

对于吃肉的人类群体来说，患心血管疾病的风险比素食主义者还要高一些。研究人员解释说，这是因为肉中含有N-羟乙酰神经氨酸，人类食肉后会把其中的N-羟乙酰神经氨酸当成外来分子，从而引发针对性的免疫反应，不断产生抗体进而导致炎症，而炎症在动脉粥样硬化的发生、发展中起着重要作用。相比之下，其他哺乳动物由于体内天然有这种分子存在，即便食肉也不会触发上述免疫反应。

他们认为，CMAH基因的这一突变可能发生在200万到300万年前的人类祖先身上。基因突变后，人类避免了感染与N-羟乙酰神经氨酸有关的病原体，进而预防了疟疾等疾病，增强了长距离奔跑的能力，但却增加了患心血管疾病的风险。

来源|新华网

神经解码器可将对话脑活动实时转为文字

据英国《自然-通讯》杂志近日发表的一项神经学研究，美国加州大学旧金山分校科学家报告了神经解码器方面的最新进展，其可以将问答对话的相关脑活动，实时转化为文字记录。

大脑皮层包含不同的区域，其中的神经活动会编码语音感知与生成。此前研究表明，这种脑活动可以被解码，但是一直以来的研究都侧重于将听说任务分开进行解码。

此次，研究人员爱德华·张（音译）及同事，在模拟的问答对话试验中，通过脑活动解码了语音感知与生成。研究的被试者为3名正在接受癫痫治疗的患者，他们要听一系列问题，并通过一套规定的答案，口头回答问题。研究团队则将被试在这个过程中的脑皮层活动记录下来，之后这些数据被用于训练语音检测和解码模型。随后，被试再听一系列问题，并大声地用自己所选的答案作答。

结果显示，仅使用在对话中记录下的神经信号，研究团队便能够检测被试何时在听，何时在说，并且能够预测所听或所说的具体内容是什幺。通过解码问题，他们能够利用所得信息提高被解码答案的准确性（部分答案只适用于特定问题）。而且，对于生成语音和感知语音的解码，其准确性分别提高到61%和76%。

现阶段还需要开展进一步工作来解码想象的语音回答，这样在实际应用中，才能让因为损伤或神经退行性疾病而无法说话的患者顺利使用这项技术。

今年4月，该研究团队首次报告研发出一种能将脑活动转化为语音的解码器，当时科学界评价其为“一项非常有力的概念验证”，但“该系统距离真正成为一种临床可行的设备，尚面临许多挑战”。

新型机械手臂助人有感觉地抓起鸡蛋

美国犹他大学等机构研究人员开发出一种新型机械手臂，截肢者使用这种机械手臂能感觉到物体的软硬，可精准地抓起鸡蛋或葡萄而不会导致其破碎。

发表在新一期美国《科学·机器人学》杂志上的论文显示，这种机械手臂由金属马达和硅材料“皮肤”等组成，由外部电池提供动力。它含有100个微电极，通过导线与截肢者残存手臂上的神经系统相连，同时也通过导线与外部计算机连接。

截肢者使用这种机械手臂时，大脑发出指挥机械手臂运动的神经信号，与神经系统相连的导线将信号传递给计算机，计算机将其转译为数字信号，机械手臂随之运动。机械手臂的手指上装有传感器，可以“感觉”触碰物体时受到的压力，相关信号会被传递回大脑。研究人员建立了一套模拟人类手臂神经系统传递感觉等信号的计算模型，使得截肢者在使用这种机械手臂时，大脑能清楚地收到机械手指的“感觉”，并随之发出指令。

水下冰川融化速度比预期快百倍

据英国《独立报》近日报道，美国科学家发表在《科学》杂志上的最新研究发现，现有的模型“非常不准确”，大大低估了水下冰川的融化程度，其速度可能比以前认为的快100倍。

研究团队首次直接测量了吃水线以下潮汐冰川的融化情况，发现现有模型“非常不准确”。研究报告共同作者、罗格斯大学的丽贝卡·杰克逊说：“我们发现整个水下冰川的融化率明显高于预期，一些地方甚至比理论预测的高出100倍。”迄今为止，科学家们并不知道格陵兰岛、阿拉斯加州和南极洲的冰川在地表下融化的速度有多快。以前的研究使用水和空气温度以及洋流数据来测量融化速度，但最新研究发现，海洋盐度和冰川的形状也很重要。该团队研究了2016—2018年间莱康特冰川在水下的融化情况，该冰川位于流入阿拉斯加朱诺南部的莱康特湾。他们使用声呐扫描剖析了水面之下的冰川情况，并测量了融化的水流的速度、温度和盐度。

团队首席研究员、俄勒冈大学海洋学家戴维·萨瑟兰说：“我们已经开始纠正这些模型，其他研究人员也可以用我们的方法探索世界各地的其他潮水冰川。”这项研究也夯实了此前的一些研究，那些研究表明，需要重新考虑有关冰川水下融化情况的假设，因为这一现象对海平面上升有惊人影响。萨瑟兰说：“未来的海平面上升主要取决于这些冰盖中储存了多少冰。”

来源|北京日报

不同人种皮肤变老模式有差异

抗衰老是爱美人士的永恒话题。一项美国最新研究发现，不同人种的皮肤变老的特点不一样，要想保持年轻面貌需根据自身情况“量身定制”抗老配方。

美国波士顿大学医学院研究人员以1970年到2018年发表的41篇相关论文为基础，分析了美国不同人种皮肤老化过程中的结构和功能变化差异。这篇发表在最新一期国际期刊《皮肤医学临床》上的论文显示，深色皮肤人种更容易产生色素沉着。非洲裔人群皮肤中含有更多成纤维细胞，这种细胞可以促进伤口愈合，产生胶原蛋白，因此他们皮肤增厚、出现皱纹的时间会更晚。东亚裔人群与西班牙裔人群类似，在皮肤变老的早期阶段不容易产生皱纹。高加索裔人群普遍皮肤比较薄，容易产生皱纹、失去弹性，嘴唇也容易变薄。

论文中说，所有人种皮肤衰老都逃不过色素沉着、皱纹和皮肤失去弹性这三大特点，然而促使皮肤变老的一个共同因素是暴露在阳光中的紫外线下，这会导致皮肤变色、胶原蛋白流失甚至皮肤癌。研究人员说，每个人皮肤变老的模式都不一样，一个“通用”抗衰老手段就是做好防晒，其他“驻颜”方法包括用抗氧化剂、激光等来治疗色素沉着，用肉毒杆菌、软组织填充等来抗皱、改善皮肤松弛。

来源|新华网