Nature

2019-09-16 02:42
科学中国人 2019年13期
关键词:液滴量子杂志

小型团队更倾向于颠覆性创新

Nature封面:科研生态。Nature杂志第7744期封面文章梳理了大团队与小团队的运作差异。研究发现小团队和大团队在研发领域中似乎占据着不同位置。通过分析1954年—2014年期间的逾6500万例论文、专利和软件产品,评估哪类论文或产品会被认为开创了一个新方向,或是对先前研究的一次改进。发现小团队(封面所示鲨鱼)更有可能利用新想法、新设计和新方法创造科技突破;而大团队(封面所示小鱼)更倾向于联合起来巩固并发展现有想法。研究人员认为,两种合作方式对于持续创新和创造科技蓬勃发展所需的健康生态环境都必不可少。

基于微尺度曲面的全内反射和光干涉的颜色生成机制

Nature封面:生成颜色。Nature杂志第7745期封面文章报道了一种新的利用无色液滴生成虹彩结构色的机制。Lauren Zarzar及其同事通过研究发现,悬浮在透明培养皿背面的微米级液滴或多相液滴在受到白光束照射时,会从边缘反射彩色光。不同于一般所想的是,这种效应并非由材料色散产生,而是由基于光干涉的光学现象产生的:光沿着液滴的曲面进行全内反射。通过改变该界面的长度和曲率,研究人员能够控制所产生的颜色。此外,通过将液滴排成2D阵列,他们还创建出了像素化图像。

合作育雏的杜鹃将社会性寄生育雏作为替代繁殖策略

Nature封面:大犀鹃。Nature杂志第7746期封面文章报道了名为大犀鹃的热带杜鹃的筑巢策略,并揭示了欺骗行为的潜在益处和弊端。大犀鹃通常会选择合作育雏的方式,即两个或以上的雌性大犀鹃与配偶共用一巢。但如果第一个巢被破坏,一些雌性大犀鹃就会改变策略,选择寄生育雏——在另一个巢产卵,并丢弃给它者抚育。科学家们利用在巴拿马历时11年的实地考查数据,证明两种育雏策略的适应性收益大致相同,两种繁殖行为已经演化成抵御巢捕食者攻击的替代策略。

基于量子增强型特征空间的监督式学习

Nature封面:机密信息。Nature杂志第7747期封面文章报道了机器学习和量子计算有望解决此前难以攻克的问题。在机器学习领域,模式分类等技术颇为有效,但是当数据结构变得非常复杂时仍会遭遇瓶颈。一种常见的解决方法是将此类复杂数据映射到高维度空间,但是该方法所需要的计算能力难以通过经典计算机获得。Kristan Temme等科学家发现,将分类对象映射到量子态空间进行特征分析,或有助于克服这一限制。研究人员在实验中运行了两种量子算法,表明利用量子计算机的处理能力有望为处理大型分类任务的机器学习带来额外优势。

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