前沿扫描六则

含800万神经元的类脑芯片系统问世

今年7月，在底特律举办的美国国防部高级研究计划局（DARPA）电子复兴峰会上，英特尔公司展示了其最新的可模拟800多万个神经元的Po⁃hoiki Beach芯片系统。该神经拟态系统的问世，预示着人类向“模拟大脑”这一目标迈出了一大步。该全新神经拟态系统包含多达64颗Loihi芯片，集成了1320亿个晶体管，总面积3840 平方毫米，拥有800 多万个“神经元”（相当于某些小型啮齿动物的大脑）和80亿个“突触”。英特尔介绍说，该芯片系统在人工智能任务中的执行速度要比传统CPU快一千倍，能效可提高一万倍。新形态芯片可在图像识别、自动驾驶和自动化机器人等方面带来巨大技术提升。英特尔预测，到2019年底，该公司将推出一个能够模拟1 亿个神经元和1 万亿个突触的系统Pohoiki Springs。该系统将包含768 颗芯片、1.5万亿个晶体管。

AI可提前两天准确预知急性肾损伤发作

医院中约有11%的死亡可归因于未能及时发现并治疗病情出现恶化的患者。其中，急性肾损伤是一类可能会致命的疾病，美国约有五分之一的住院患者会受其影响。为了改变这一情况，英国伦敦著名人工智能研究机构“深度思维”（Deep Mind）公司科学家约瑟芬·莱德萨姆及其同事，开发了一种可以评估患者危险因素的深度学习方法。研究人员利用在美国退伍军人医疗体系接受过治疗的逾70万名患者的数据训练了这一系统。结果显示，该系统能比标准临床监测方法最早提前48小时准确预测出55.8%的急性肾损伤发作，同时，系统还成功识别出了90.2%的需要透析的严重急性肾损伤患者。这类早期预警，将能让患者在出现不可逆的肾损害前及时获得治疗。

最近一次地球磁场逆转历时22000年

地球磁场每隔几十万年，就会经历一场巨大变化，出现磁场逆转。最近，由美、日两国科学家组成的研究小组，通过对全球熔岩、海洋沉积物和南极冰芯的全面调查分析，对地球磁场最近一次逆转——大约发生在77万年前的松山—布容（Matuyama-Brunhes）逆转的持续时间进行了研究。他们从智利、夏威夷、加那利群岛等地区的7个熔岩流中采集了熔岩样本，随后将熔岩的磁数据和放射性同位素测年数据相结合。分析后发现，以地质学标准衡量，在松山—布容逆转过程中，地球磁场最后的逆转速度很快，但这段时间不足4000年，而在此之前长达18000年的时间里，地球磁场一直处于不稳定状态，期间还出现了两次短暂的局部逆转。这表明，整个松山—布容逆转过程历时22000年。

可遥控变形机器人刚柔并济

美国北卡罗来纳州立大学和埃隆大学的研究人员联合研发了一种可远程控制的变形机器人。这种机器人由嵌有磁铁微粒的聚合物构成，可受外部的光和磁场控制。在正常条件下，这种材料表现出的特性是相对刚性的，但只要通过发光二极管加热，材料就会变得很柔软，此时再利用磁场进行远程控制，就可以按需要改变机器人的形状。而一旦停止加热后，机器人的材料就会恢复刚性，且固定成为新的形状。在实验测试中，研究人员让这种机器人“变形”，制成用于提起和转运物体的“抓手”，也制成了悬臂。研究团队还开发了一个设计软件，用于控制和调整机器人的形状、材料厚度以及磁场强度和方向等。这一特殊的机器人未来有望在生物医学和航天领域得到应用。

迄今最薄金箔仅两个原子厚

英国利兹大学一个研究小组称，他们制造出了世界上最薄的金箔，只有两个原子那么厚，仅0.47 纳米。之前报道过的最薄的无支撑二维金纳米薄片，最小厚度为3.6纳米，而此次制造出的二维黄金薄片是第一个具有亚纳米厚度的。研究人员指出，这种二维金箔的一个主要潜在应用是，在许多工业过程中作为加速化学反应的催化剂。标准基准测试显示，亚纳米金箔的效率是传统工业所用金纳米粒子的10倍，因此，工业上可以使用更少的黄金获得同样的效果，这具有经济优势。这种二维黄金还可用于开发人造酶，在快速医学诊断测试中，这些酶可能成为净水技术的一部分。此外，由于这种材料具有柔性，还可用于可折叠电子产品。

人体细胞制成可眨眼三维人眼模型

近日，美国宾夕法尼亚大学的一个科学家团队，通过模拟人眼最外层的几何学结构和细胞组成，开发了一个3D眼表模型。研究团队先将来自角膜和结膜的组织细胞放在气—液界面中创建一个眼表，再将眼表放入平台里培养，让它接触泪液和能模拟自发眨眼行为的人工水凝胶眼睑。利用该平台，该团队成功模拟了蒸发过强型干眼症，并测试了一种研究药物的治疗效果。团队认为，虽然这种基于细胞的最新系统未来可能会最终取代现有动物模型，但仍需开展进一步研究，证明它具备参与未来药物发现和测试的能力。此外，团队还需探索如何在这些模型中加入其他细胞类型和功能，如血管、免疫细胞和神经支配。