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AlpacaZhou
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爱笑的眼乌珠

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一周内两次登上国际科学期刊,中科大潘建伟团队太“忙”了!

6 月 15 日,《Nature》杂志刊登了潘建伟团队主导的量子通信研究《基于纠缠的千公里级安全量子加密》。

6 月 18 日,《Science》杂志以“First Release”形式刊登了潘建伟、苑震生在超冷原子量子计算和模拟研究的最新进展,题为“Cooling and entangling ultracold atoms in optical lattices”《在光学晶格中冷却和纠缠超低温原子》。

雷锋网注:图片截自 Science

在后者这项研究中,研究人员实验了首次提出的冷却新机制,实验后使系统的熵 降低了 65 倍 ,达到了创纪录的低熵。

在此基础上,研究团队在光晶格中 首次实现了 1250 对原子高保真度纠缠态的同步制备,保真度为 99.3%。

在量子计算领域,量子纠缠被视为核心资源,随纠缠比特数目的增长,量子计算的能力也将呈指数增长。

因此, 大规模纠缠态的制备、测量和相干操控成为了量子计算研究的核心问题。

通常情况下,实现大规模纠缠态要先同步制备大量纠缠粒子对,再通过量子逻辑门操作将其连接形成多粒子纠缠。

由此, 高品质纠缠粒子对的同步制备是实现大规模纠缠态的首要条件。

在实现量子比特的物理体系中,由于具备良好的可升扩展性和高精度的量子操控性,光晶格超冷原子比特和超导比特被视为最可能率先实现规模化量子纠缠的系统。

早在 2010 年,中科大研究团队就与德国海德堡大学展开了合作,对基于超冷原子光晶格的可拓展量子信息处理展开联合攻关。

研究人员开发了具有自旋依赖特性的超晶格系统,形成了一系列并行的双阱势。

不仅如此,每个双阱势用光场产生了有效磁场梯度,结合微波场,实现了对超晶格中左右格点及两种原子自旋等自由度的高保真度量子调控。

据量子物理和量子信息研究部的说法,在早期研究中,研究团队使用 Rb-87 超冷原子制备了 600 多对保真度为 79% 的超冷原子纠缠态并使用该体系调控特殊的环交换相互作用产生四体纠缠态,模拟了拓扑量子计算中的任意子激发模型。

但由于 晶格中原子的温度偏高,使其填充缺陷大于 10%, 不利于形成更大的多原子纠缠态和提升纠缠保真度。

因此,光晶格超冷原子比特系统需要进一步提升。

论文指出,研究团队首次提出了新制冷机制,即利用交错式晶格结构将处在绝缘态的冷原子浸泡到超流态中,通过绝缘态和超流态之间高效率的原子和熵的交换,以超流态低能激发的形式存储系统中的热量,再用精确的调控手段移除超流态,从而获得低熵的填充晶格。

基于此,研究人员在一个具有 10000 个原子的量子模拟器展开了实验。在二维平面上,研究人员将莫脱绝缘体样品浸泡在可移动的超流体储层中使其冷却。

雷锋网注:图为光晶格中原子冷却的示意图

结果显示,制冷后使系统的熵达到了创纪录的低熵, 降低了 65 倍 ,不仅如此, 晶格中原子填充率大幅提高到 99.9% 以上,达到近乎完美的程度。

在这一制冷基础上,研究人员进一步推进研究。

研究人员开发了两原子比特高速纠缠门,最终 获得了纠缠保真度为 99.3% 的 1250 对纠缠原子。

对此,研究人员表示,其研究为 探索 低能量多体相提供了一个环境,使产生大规模的纠缠更具可能性。

另外,对于这一研究结果,《Science》杂志的审稿人给与了正面评价:

超冷原子量子计算和模拟研究之所以能取得新突破,离不开以潘建伟、苑震生为主导的研究团队,而从其过往的研究经历来看,二位来头不小。

潘建伟

潘建伟,有“量子之父”之称,是“墨子号”的首席科学家。主要从事量子物理和量子信息等方面的研究,是国际上量子信息实验研究领域开拓者之一,同时也是该领域具有重要国际影响力的科学家。

虽然一周连登两次国际期刊,但潘建伟的高光,远不止如此;不仅多次登上国际期刊,还屡次创下记录,主要包括:

苑震生

苑震生,中国科学技术大学教授,其研究方向包括超冷原子量子调控、量子光学,以及原子分子物理。

据量子物理与量子信息研究部官方介绍,苑震生教授在国际权威学术期刊上发表研究论文多达 40 余篇,总引用 2000 次。

其中包括:

·······

尽管这些“最可爱的人”已取得了许多成就,但他们仍未停歇,不断用新的研究成果刷新着我国在量子计算和模拟的进步。

期待更多的研究成果的发布,雷锋网也将持续关注。

参考资料:雷锋网

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云飞扬了

第一、从事科研的人不爱科研、阴差阳错! 第二、管理科研的人不懂科研、外行! 第三、高中老师只让死记硬背、大学老师只让干活、教出的学生不懂如何科研、废材! 第四、科研项目评审、科研奖、职称都是圈里人糊出来的、带坏了新人、环境污染! 第五、所有的科研项目都要你预告经济效益、功利! 中国科研目前的最大问题就是科研成果都写成英文了。 《Science》和《 Nature》作为顶级期刊,其中一个要求就是general interest,就是说要让受过普通教育的人能看明白。其它各个专业的中上等期刊无不是英文。就连我国自己办的最好的期刊也要英文撰写。举个最简单的例子,饶毅的科学贡献无疑是巨大的,但是我们中国人对他工作的了解程度远没有外国人多,因为都是英语写的啊。 国家每年200多亿的基础科学研究经费,创造出的知识大部分以英文的形式发表在外文网站,对我国人民,或企业的帮助真的不大。这些科研成果可供母语为英语的外国普通人了解,而我们中国人要英文水平高的人才能看懂,所以在 科技 素养上,我们绝对完败。而国内的评价体系又以这些中高档外文期刊为标准,使得科研人员不得不把自己的研究成果以英文发表。甚至于由于我们英文不够好,经常需要改语法,在国外做英文编辑的工作都形成了一个产业。 我们自己的中文杂志又不争气,怎么说呢!缺乏公平的环境,看大学,看人下菜非常严重。 核心期刊就更不行了,很多都是为达到毕业要求去凑数。 如果国内大牛们联合起来办中文期刊,可能还有戏。但是很遗憾,他们是组织起来了,办的还是英文期刊。这一点跟日本比真的太不一样了。 目前唯一有点用的就是博士论文了,虽然工作发表在英文杂志上了,但是毕业论文还是要写成中文的,这些在知网上还可以阅读。我们走出去的工作已经很好了,现在是应该考虑怎么引进来的问题了。 最大的问题应该是军工单位体制,现有体制不改肯定真是不行的!我家人好几个都是军工单位的,父母也都是军工单位退休的。现有体制根本不能激励创新,虽然年年进来一大批北航,南航,西工大毕业生,但从刚来时对未来充满憧憬,到两三年后都没了当初的雄心壮志,然后忙于找对象,买房,挣钱,炒股,联络老乡、校友,有本事的跑到深圳外企,外企最喜欢要有军工经历的人才,其实隐患甚多。其次现多数军工单位都搬到大城市了,不像以前在山沟里,没有那么多的欲望,一门心思研究学问,我记得高中时期到同学家,几乎家家大人,孩子都在看书学习,学习风气很浓,自从搬入大城市后就不一样了,诱惑多了就不安于专研技术了,比如孩子教育择校,投资买房,处理关系,迎来送往等等,连最老实的人都得与时俱进,否则将错过这波红利大潮,根本看不到六十年代那些老北航人的敬业拼搏精神了。这样的环境是否能全身心投入到研究技术着实令人担忧。 个人拙见,建议管理岗位人员不评审职称,提供管理层级晋升,把职称名额用于专门从事科研人员,避免管理岗利用手中权力搞抢成果争名誉。现在领导就是专家,专家就是领导,专家是专家的很难生存。 用行政思维丶行政体系丶行政管理方法丶行政用人方法去搞科研,结果可想而知。 中国科研目前最大的问题有两个,一个是以发表论文数量论英雄,另一个是顶级科研团队的顶级国宝人物入不了围,甚至流失海外。 我国科研机构不少,团队也较具备一定的规模,无论是科研院所,各大学都存以发表论文数量定前程,定升迁的普遍现象。有的知名 科技 人员一年365天与有关院校、有关省份的科研机构合作,在国内外学术刊物上发表300多篇论文,数量上去了,各种荣誉证书麻袋装,学术论文成果几乎没有转化到 科技 应用上去。试想,一个平均一天多一点时间就能发表一篇论文的“科学家”会出真正国家急需的科研成果吗?在美日欧发达国家搞 科技 研究的科学家,他们每人每年未必都能完成一部真正含金量很高的学术论文,因为他们在自己所从事的研究课题,不能有丝毫疏忽大意,他们要为顾用他们的私营资本家公司负责,否则会丢掉饭碗子的!声名狼藉以后就别在 科技 圈混了! 另一个问题,国家顶级科研团队的个别优秀科研人才流失严重,未能入选顶级科研团队。例如,我国著名生物学家,首都医科大学校长饶毅,两次申请加入中科院院士人选,两次落选; 著名半导体女科家李爱珍,四次申请加入中科院院士人选,四次落选。最终流失海外,于2007年成功入选美国外籍院士; 著名女结构生物学家颜宁,申请加入中国科学院院士人选,最后落选,流失海外,于2019年4月成功入选美国外籍院士。能够获得美国外籍院士称号,必预具备自己的科研成果得到世界上先进国家科学界的认可,在美国 科技 顶级皇宫更是如此。 在中国要想改变科研学术界存在的问题,必须进行科研制度上改革。改革唯论文数定英雄,根据科研课题研究的成果论文与实际应用挂钩(未来科学除外),实行赏罚分明,几次未完成大课题的可以下课走人,取得世界级应用科研成果的实行重奖,不要害怕 科技 人员收入高! 另外,院士,研究员确定人选范围很关键,在已取得突出学术成果,人才认知存有争议的人选,学术成果具有前瞻性、先进性的人才应该成为选人入围重点, 科技 创新关键在人才的选用,对以上争议人选多给几轮论证机会,让真正的 科技 人才留在国内报效国家。 当前,美国对中国进行的 科技 绞杀战争,就因为美国害怕中国在 科技 水平上接近于它,才会丧心病狂。我国应该来一场 科技 大比武,让各路 科技 豪杰大显神手!平等竟技,在 科技 的各分支领域取得优异 科技 成果者,国家予以重奖,有可能会出现诺贝尔 科技 大奖获得者。 缺乏安静的专心致志搞科研的环境!三天两头评审,开会,写文章(跟论文有差距),总结,天天报销,衣食犯愁,哪有时间思考?搞科研应该是贵族的爱好,比如牛顿等,衣食无忧,可以苦思冥想! 只有站得高的人才能知其全貌,本人处 社会 低端,仅能知一叶。 一是压力,承载家庭压力,走上工作岗位,要成家购房,养老抚幼,难专心致志。 二是动力,课题首选给谁,缺乏透明的动力机制,有志者事难成。 三是功力,教育培养机构对创新型人才培养缺乏系统性,基本功不足。 四是功利,功利主义者急于求成, 社会 也希望尽快出成果,没有任正非这类大咖肯下血本,肯做长期谋划。 现在提高校,言必称科研,这里面有多少真货?又有多少是假科研之名? 中国的各项顶级科研项目,基本上都带有官研不分家和融入商业化运作的色彩,一方面是为了先进技术保密的需要;二方面是为了商业化投资方经济利益的需要。都会受到或多或少官方或投资方的干扰现象。尤其是,还采用行政管理手段来管科研,哪有可能会管理得好呢?!因而,许多已有突破性的科研成果无法能及时获得展示与评审,无法能及时鉴定出科研成果对人类 社会 发展的效用性,随着时间的推移,许多已有突破性的科研成果由于没有能获得及时展示与评审,将会埋葬在科研项目档案室的柜子之中,并成为了一堆毫无用处的废纸。 中国科研领域目前最大的问题是缺失科研成果最快路径的展示与评审台平,我个人建议:①国家要在中央电视台(10台) 科技 栏目中设立一个长期由科学界官方主宰的科研成果展示与评审平台,无论是官方或民间的科研成果,只要具备创新性和突破性的初审条件,无论是技术创新或是理论创新,都可以按每年设定的科研主题,通过这个平台来进行视频展现并评审,现场专家组评分占50%,项目观众评分占50%。每个课题项目每年评出三人进入总决赛,获得项目第一名的可得金奖,第二名的可得银奖,第三名的可得铜奖。凡是每年获得不同科研项目第一名的人员和团队,都被纳入为明年申报诺贝尔奖科研项目的侯选人,国家媒体给予大力宣传和报道,营造全民科研氛围。 ②各省 科技 协会要组织设立多种科研成果初审展示与评审平台,如在省电视台设立平台,在名校中设立定点演讲展示平台,挖掘出省内科研精英,通过初审的手段,将筛选出省内具有突破性和创新性的科研成果并符合条件要求的科研人员和团队,推送到国家年度科研成果的展示与评审平台上,做好一切初审与推荐的准备工作。 由此可见,中国科研目前最大的问题是缺失科研成果最快路径的展示与评审平台,其根源是官研不分家,科研领域融入了商业化运作所致。以上两条建议,只是我个人的一种看法,一旦成立,有利于促进我国科学领域的全面发展,有利于我国 科技 强国的发展战略要求。

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堇安年zqy

中国团队发现可阻断新冠病毒感染的人源单克隆抗体是中国科研团队近日在美国《科学》杂志在线发表论文说,他们发现了两种可有效阻断新冠病毒感染的人源单克隆抗体,有望用于抗新冠药物和疫苗的研发。

研究人员从一名新冠康复患者的外周血单核细胞中分离出4种人源单克隆抗体。实验显示,这4种抗体对新型冠状病毒均有中和能力。

其中,分别被称为B38和H4的两种抗体能够阻断新冠病毒刺突蛋白的受体结合域与其受体“血管紧张素转化酶2(ACE2)”的结合。

此前多项揭示新冠病毒感染机制的研究表明,该病毒主要通过其表面刺突蛋白受体结合域与人体细胞上的ACE2结合实现感染。

实验显示,B38和H4分别识别受体结合域的不同表位,小鼠实验证实了这两种抗体能降低感染小鼠肺部的病毒量,展现出了治疗效果。两种抗体还可被混合使用以便更有效抑制病毒感染。

扩展资料

两种抗体具有进一步被开发成治疗新冠病毒感染药物的潜力:

研究团队进一步解析了新冠病毒刺突蛋白受体结合区域与B38形成的复合物结构,从而揭示了B38阻断病毒感染的分子机制。

研究人员介绍,最新研究表明,筛选到的两种抗体具有进一步被开发成治疗新冠病毒感染药物的潜力,并为疫苗设计提供了基础。目前两个抗体已在相关公司进行产品转化,未来有望用于新冠患者临床治疗。

参考资料来源:中华网-中国团队发现可阻断新冠感染的人源单克隆抗体

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Cathyshenzhen

中国科学院华大和深圳等多家机构生命科学研究所的研究人员,通过体细胞诱导产生一种类似受精卵的3天状态的人体全面发展,这是目前世界上体外培养的“最年轻”的人体细胞,这是继再生医学领域的又一次革命性突破之后,人类多能干细胞的成功诱导。

中国的研究团队根据体系吧,诱发塑造出了与胚胎发育相近的人类全能干细胞,这是一项生物科研方面的一次创新性的提升。大大提升了我国的医学发展,从而研究也将用到医学方面来拯救更多的人,所以这也代表我国的医疗技术向前进步了很多。通过细胞的中程序编写方式,能够将人的多能干细胞转化为全能性的细胞,就会对人体内的细胞产生重要影响,因为通过这种诱导出全能干细胞,就能够帮助完成内脏器官的再造过程。也能够更好的处理人体器官的紧缺或移植排斥反应的问题,对于我国的医疗发展起着重要意义。

科研人员也已经确定这种全能干细胞与人类的8细胞期试管胚胎细胞,有着高度类似的特征,所以这种诱导出来的全能干细胞具有全能性,能够帮助病人细胞来展开人体器官再次塑造,也能用于人类的肝脏移植或更换,对于有肝脏病情的患者来说,具有更加深远的影响。同时这种全能干细胞也很接近于受精卵的原始状态,那么用于医学培养器官就非常有利,同时也有利于器官的移植,这对医疗有着重要意义,尤其是对患病的患者来说能够解决器官短缺异体、异体移植排斥反应等重大问题。

该研究由中国科学院和深圳华大生命科学研究院带头,英国剑桥大学、吉林大学及其孟加拉国拉杰沙希大学等好几个研究精英团队共同努力。本研究已根据伦理审查,严苛遵循相对应的法规准则。

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噗噗小维尼winnie

原始的脊椎动物发育出了上下颌,大大提高了取食和适应能力。有颌脊椎动物迅速向更广阔的生态位辐射演化,演化出包括人类在内的绝大多数脊椎动物。可以说,有颌类的出现与崛起是从鱼到人 的脊椎动物演化史上最关键的跃升之一。然而,这一跃升具体发生在何时、何地、又是如何发生?长期以来缺乏关键的化石证据,科学家很难对有颌脊椎动物的早期演化史进行重建。《自然》杂志以封面文章形式同期发表中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏院士团队的4篇学术论文。

集中报道了一批有关有颌类起源与最早期演化的研究成果,填补了全球志留纪早期有颌类化石记录的空白,首次为有颌类崛起与最早期辐射分化提供确切证据。包括人类在内,地球上现存99.8%的脊椎动物都具有颌骨,统称为有颌脊椎动物或有颌类。有颌类的出现与崛起是从鱼到人 的脊椎动物演化史上最关键的跃升之一,人类的很多重要器官与身体构型都可追溯到有颌类演化之初。

一、有颌类直到志留纪晚期4.25亿年前才出现较完善的化石记录,而分子钟推断的有颌类起源时间不晚于4.5亿年前的奥陶纪晚期,因此,有颌类的早期演化存在一段至少绵延三千万年、横跨整个志留纪的巨大空白。古脊椎动物学巨擘阿尔弗雷德·罗美尔曾经将其称为古生物学史上一个顽固存在的重大空白。由于这个空白的存在,尽管我们知道有颌类在志留纪已经存在,但对它们到底长什么模样,有多大,处于什么生态位,彼此之间如何演化等问题一无所知,甚至不能确定志留纪地层中发现的零星棘刺、鳞片是否属于有颌鱼类。

这些志留纪早期的鱼类,一个个都长得浑身都是刺,要不然就身披重甲,可见在脊椎动物演化的早期阶段以及有颌类起源之时脊椎动物面临的捕食的压力是多么的大,这种捕食压力有可能来自无脊椎动物顶级捕食者,比如板足鲎,也有可能来自其他有颌类脊椎动物,最近的一项研究认为颌的起源就是为了捕食其他动物。可能正是这种捕食压力,促使了我们今天人类身体上骨骼雏形的形成。

二、有颌类的早期分异事件,主要发生在奥陶纪,现生有颌类冠群的起源时间在4.6-4.5亿年前,但包括盾皮鱼类在内的有颌类奇缘要更早,要是包括甲胄鱼类在内的有颌类全群,那起源可能要追溯到寒武纪晚期到奥陶纪早期,这种数千万年的时间差异,是否会影响我们对于志留纪化石的认识,毕竟古生物除了保存有祖先状态能让我们一探祖先的面貌以外,在漫长的演化过程中,它们也会演化出自己独特的特征,想要识别这些衍征和祖征,从而重建从鱼到人中有颌类起源阶段完整的历程,这可能需要更多的更加古老的化石标本。

两篇论文报道了来自重庆特异埋藏化石库的发现。作为目前世界上唯一保存志留纪早期完整有颌类化石的特异埋藏化石库,这个4.36亿年前的生物群堪称鱼类的黎明。这是继澄江生物群、热河生物群之后,又一个在中国发现的世界级化石库,为探索生命之树演化重要节点提供大量关键证据,并且将完整有颌类的化石记录向前推进了1000万年。

三、重庆生物群的鱼类化石虽然保存完整,但鱼的个体通常都非常小,多为全长3-4cm。在这两篇论文中,研究团队使用多种手段开展细致研究和反复探索,其中3种鱼类化石对于理解有颌类的早期演化有着格外重要的意义。研究团队还发现了世界首个完整保存身体的盔甲鱼类灵动土家鱼化石,通过综合研究首次揭示出盔甲鱼类头后身体的解剖结构。在灵动土家鱼的腹部发现一对纵贯全身的腹侧鳍褶,这一发现为脊椎动物成对附肢起源的鳍褶理论提供了非常关键的化石证据。

不仅仅是鱼到人,恐龙也得起来磕个头,大熊猫、东北虎、大白鲨手牵手来给老祖宗上香。这个研究,如果你想找和我们人类相似的,大概也就是脊椎、我们的上下巴上颌和下巴以及我们的脖子,其他特征和我们实在是太遥远了。其实很多人关注鱼到人,说实在的,有点太早了,因为这个鱼是4.4亿年前的,而我们哺乳类占据生态位,这期间要经历鱼类走上陆地,爬行类统治地球这4亿年直到白垩纪末期,也就是6000万年前,而那个时候,我们人类的祖先大概还只有老鼠大小,长得也和松鼠也挺像。所以你要想寻找现代人类的痕迹,可能从它身上更容易些。

这个秀山奇迹鱼还是很特殊的,那就是,它的脖子是个过度阶段。成熟的有颌类是有可以活动的颈关节,大家想想下自己可以随时扭头对吧,这就是颈关节在发挥作用。而完全的无颌类,则是不能活动的。比如甲胄鱼,头部是不能扭动的,想调头调整方向,那就几乎要驱动整个上半身来动弹。但是奇迹秀山鱼是介于二者之间。不能全动,也不是完全不能动,而是头甲中间有一道横向的裂隙,这可以一定程度上起到颈关节的作用。

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激动的小胖

对干细胞疾病的治疗意义重大。这一研究成果无疑是人类对抗干细胞疾病的有一个里程碑,非常值得纪念。

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