6月12日外媒科學網站摘要:瑞士公司推出全球首臺人腦組織製成的“活體電腦”

6月12日(星期三)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《科學時報》網站(www.sciencetimes.com)

1、瑞士公司推出全球首臺人腦組織製成的“活體電腦”

最近,一家名爲FinalSpark的瑞士公司推出了世界上第一臺由人腦組織製成的“活體計算機”,可能會改變計算機的工作方式和能耗。這臺活體計算機由16個大腦類器官組成,它們是在實驗室中培養的腦細胞羣。

這些類器官像電腦芯片一樣互相交流。它們通過神經元發送和接收信息,像電路一樣工作,但消耗的能量要少得多。

這種生物計算機有可能徹底改變能源密集型數據中心。活體神經元消耗的能量比現代數字處理器少近一百萬倍。

FinalSpark的聯合首席執行官弗雷德·喬丹(Fred Jordan)表示,活體電腦的概念在科幻小說中被廣泛使用,但直到現在還沒有太多的實際研究。類器官是由幹細胞製成的微小、自我組織的三維組織培養物。大腦類器官被教導通過獎勵多巴胺來完成任務,類似於大腦的學習方式。

除了消耗更少的能源外,活體計算機還提供了傳統計算機無法實現的功能。當大腦學習時,它的硬件會改變,產生新的突觸連接。這個功能被稱爲“溼軟件”,它將軟件和硬件部分混合在一起。相比之下,標準計算機上的軟件在固定的硬件上運行。

2、誰擁有月球?聯合國協議早就對月球所有權做出規定

包括美國在內的幾個國家正在競相實現人類登陸月球,有人擔心,第一個這樣做的國家可能會阻止其他國家也這樣做。然而,現有的一項聯合國協議已經對月球的所有權做出了規定。

在一個大國政治復甦的時代,新的太空競爭可能會把地球上的衝突帶到月球上。美國堪薩斯大學的地質學家賈斯汀·霍爾科姆(Bill Nelson)警告稱:“我們與月球的關係很快就會發生根本性的變化。”他聲稱,目前“我們的法律遠遠落後於”太空探索的速度。

一個顯著不同的情況是,私人公司現在在月球探索任務上與政府競爭。位於英國倫敦的太空政策與法律研究所所長薩伊德·莫斯特薩爾(Sa'id Mosteshar)表示,一家公司進入太空旅行必須得到國家的許可,而這種許可是受國際條約約束的。

《外層空間條約》(Outer Space Treaty)於1967年10月10日生效,規定任何國家都不允許擁有月球。根據該協議,太空“屬於全人類”,任何探索都必須服務於所有國家的利益,促進人類的福祉。

但《外層空間條約》沒有對月球資源的所有權做出規定。儘管月球表面看起來很荒涼,卻蘊藏着稀土等礦物質,鐵、鈦等金屬,這些元素廣泛應用於超導體和醫療設備等。

根據1979年簽署的一項國際條約,任何國家或組織都不得聲稱對那裡的資源擁有所有權。然而,該條約沒有獲得廣泛響應。只有17個國家加入了該條約,而其中沒有一個國家已經或計劃將人類送上月球。2015年,美國通過了一項法律,允許其公民和企業收集、利用和出售任何太空物質。

3、哈佛教授稱,未來十年我們或遇到兩種形式的超人智能

在一篇新的博客文章中,歐洲伽利略項目的負責人、哈佛大學黑洞計劃的創始主任阿維·勒布(Avi Loeb)談到了地球上的超人智慧。在他看來,“意識和自由意志是複雜認知系統中涌現的元層面現象”。在討論意識的過程中,他談到了人工智能。對他來說,組成人工智能系統的不是血肉之軀,而是硅。

然而,即使它們是我們的技術後代,它們也可能比我們聰明。根據勒布的說法,大型語言模型(LLM)中的神經網絡,如ChatGPT,其連接密度接近人類大腦中的突觸數量。它們將提供一個測試平臺來評估他的理論,即意識和自由意志是複雜認知系統在超過這個複雜程度後的新興特徵。

表現出智能的複雜系統可以有效地對周圍環境做出反應,而不會犯人類所特有的錯誤。在未來的十年裡,超人智能可能會從兩個方向與人類對抗:人類創造的人工超人智能(artificial superhuman intelligence ,ASI)和地外超人智能(extraterrestrial superhuman intelligence ,ESI)。人類的大腦可能無法理解ESI,人類可能需要使用ASI來理解ESI。

ESI可能圍繞着我們,但沒有被注意到。勒布承認,即使考慮到宇宙的物質成分,我們對暗物質、暗能量、導致大爆炸的事件,以及如何將量子力學和引力整合到一個預測理論中的知識仍然不完整。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

1、研究人員利用人工智能自主發現和優化材料

研究人員正在開發結合自動化實驗、人工智能(AI)和高性能計算的方法,以加速材料的發現。美國橡樹嶺國家實驗室開發的一種新工具表明,人工智能能夠影響材料合成,並在沒有人類監督的情況下進行相關實驗。

這種自主材料合成工具使用脈衝激光沉積(PLD)技術,將薄層物質沉積在基材上。然後,它利用人工智能分析新材料的質量與合成條件(如PLD過程中釋放的溫度、壓力和能量)之間的關係。人工智能提出一套修改後的條件,可能會提高材料的質量,並控制PLD設備進行下一個實驗。

該研究負責人表示:“我們在系統中實現了所有過程的計算機控制,並結合了一些硬件創新,使人工智能能夠推動實驗。自動化使我們的工作速度提高了10倍,人工智能能夠用更少的樣本探索廣闊的參數空間。”

2、太空旅行如何影響免疫系統,以及對地球上人類衰老的影響

自從人類進入太空以來,宇航員的健康就受到太空飛行極端條件的嚴重影響,特別是重力的減少。

美國巴克衰老研究所(Buck Institute for Research on Aging)的兩位科學家領導的研究小組首次揭示了失重如何在單細胞分辨率上影響免疫系統的細胞。

研究人員利用模擬微重力環境下的細胞,結合宇航員和國際空間站上老鼠的太空飛行數據,繪製了一幅完整的圖像,展示了在重力降低的情況下,外周血中免疫系統的不同細胞(包括淋巴細胞和單核細胞)的形成變化。這些細胞是免疫系統的主要參與者。

這項研究對地球上的免疫衰老也有潛在影響,因爲衰老過程中觀察到的變化與太空旅行中捕捉到的變化相似。

該團隊還概述了一種識別可以逆轉接近零重力影響的化合物的途徑,並證明其中一種化合物槲皮素有望減輕太空飛行和地面正常老化造成的損害。

研究人員表示:“我們的工作爲更好地理解免疫系統在模擬微重力和太空飛行中的變化方式和原因提供了資源。”“我們還提供了一種在惡劣條件下維持正常免疫力的對策。”

3、過去四十年,全球1.35億人過早死亡或與細顆粒物污染有關

新加坡南洋理工大學的研究人員領導的一項研究顯示,從1980年到2020年,全球約有1.35億人過早死亡與細顆粒物有關。

細顆粒物(PM2.5)是指直徑小於等於2.5微米的顆粒物。這些微小的顆粒來自車輛排放、工業過程和自然來源,如野火和沙塵暴。

在這項研究中,過早死亡是指由於疾病或環境因素等可預防或可治療的原因導致的死亡,比根據平均預期壽命預計的要早。

研究發現,厄爾尼諾現象、印度洋偶極子現象和北大西洋濤動等氣候變化現象加劇了細顆粒物污染的影響,並導致過早死亡人數增加14%。

研究人員解釋說,這些天氣事件中,溫度升高、風型變化和降水減少會導致空氣停滯,污染物在大氣中積累,導致細顆粒物濃度升高,吸入後對人體健康尤其有害。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

《蒙特利爾議定書》取得成效:大氣中一種溫室氣體含量下降

新的研究表明,大氣中的氫氯氟烴(HCFCs)含量有所下降,證實了《蒙特利爾議定書》(Montreal Protocol)在管制損害臭氧層和導致全球變暖的物質方面的有效性。

研究結果首次表明,被稱爲氫氯氟烴的“消耗臭氧層物質(ODS)”在大氣中的含量顯著下降。氫氯氟烴也是有害的溫室氣體,因此減少其含量也有助於減緩全球變暖。這項研究由英國布裡斯托爾大學領導,最近發表在《自然氣候變化》(Nature Climate Change)雜誌上。

1987年,國際社會通過了《蒙特利爾議定書》,對消耗臭氧層物質的生產和使用進行了控制。這些物質曾被廣泛用於製造冰箱、噴霧劑、泡沫和包裝等產品。

氫氯氟烴是作爲氯氟烴(CFCs)的替代品而開發的。雖然氯氟烴的生產自2010年以來已在全球範圍內被禁止,但氫氯氟烴的生產和使用仍在逐步淘汰過程中。

該研究的主要作者表示:“研究結果非常令人鼓舞,強調了建立和遵守國際議定書的重要性。如果沒有《蒙特利爾議定書》,就不可能取得這樣的成功。這不僅是對抗平流層臭氧消耗的多邊承諾的有力支持,也對應對人爲引起的氣候變化有額外的好處。”(劉春)