《人民日报》、新华社、CMG、《光明日报》、《科技日报》等央媒近期聚焦报道我校科研攻关系列成果
近期,《人民日报》、新华社、中央广播电视总台(CMG)、《光明日报》、《科技日报》等中央媒体持续关注报道南大科技故事,让我们跟随记者的文字和镜头共同走近南大科学家们矢志科研攻关的奋进足迹。
人民日报
我科学家首次观察到引力子“投影”
日前,记者从南京大学获悉:该校物理学院教授杜灵杰团队在量子物理研究方面取得了突破性进展。他们通过自主设计的极低温强磁场共振非弹性偏振光散射系统,在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量,首次观察到了引力子激发(引力子模)——引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。3月28日,相关论文在线发表于国际学术期刊《自然》。
据介绍,引力子和引力波对应,引力波已经被实验证实,而引力子此前尚未被直接观察到。如果能证实引力子的存在,可能有助于实现广义相对论与量子力学理论两大理论的统一。
近年来,有理论物理学家提出,凝聚态物质中可能存在着引力子激发,也被称为“分数量子霍尔效应引力子”。由于它的行为规律与引力子类似,被形象地称作引力子在凝聚态物质中的“投影”。
2019年,杜灵杰团队在分数量子霍尔效应中发现了一种新的集体激发,这一结果被理论物理学家们认为可能是分数量子霍尔效应引力子存在的证据,并提出了检测该引力子的关键自旋测量方案。
杜灵杰团队用3年多时间组装了一台新的设备装置,主要测量参数、指标经过测试,都达到了国际领先水平。通过这一装置,杜灵杰团队在砷化镓量子阱中成功观测到分数量子霍尔效应引力子,并分别从自旋、动量、能量三个角度确认了相关实验证据。
据悉,这是引力子概念被提出以来,首次在实验中观察到它的“投影”,为在凝聚态物质中研究量子引力相关物理问题开辟了新的视野。
(本文原载于《人民日报》2024年04月02日第11版,记者:姚雪青)
新华社
世界首次!祝贺我国科学家
我国科学家在世界上首次观察到引力子的“投影”。
记者从南京大学获悉,该校物理学院杜灵杰教授率领的国际科研团队,在量子物理领域取得重大进展,首次观察到引力子在凝聚态物质中的“投影”。相关论文28日在线发表于国际学术期刊《自然》。
杜灵杰介绍,引力子和引力波对应,后者已经被实验所证实,而引力子尚未被直接观察到。“引力子是广义相对论与量子力学理论相结合的产物,如果能证实这种神秘粒子存在,可能有助于实现两大理论的统一,这对当代物理学而言意义重大。”
他告诉记者,近年来,有理论预言,凝聚态物质中可能存在一种“分数量子霍尔效应引力子”,由于它的行为规律与引力子类似,被形象地称作引力子的“投影”。
5年前,杜灵杰团队在分数量子霍尔效应中发现一种新的集体激发现象。理论物理学界认为,这可能是分数量子霍尔效应引力子存在的证据,并提出了实验方案。
“但当时国内外没有符合实验要求的测量设备。因为这个实验对设备的要求极高,而且看上去自相矛盾。”论文共同第一作者、南京大学博士生梁杰辉告诉记者,一方面,实验需要极低温和强磁场——温度仅比绝对零度高约0.05摄氏度,磁场强度要达到地球平均磁场的10万倍以上,虽然这两个条件可以通过特殊的制冷机实现,但另一方面,为了开展光学测量,制冷机上必须安装透光窗户,这又很容易导致实验温度上升,机器振动也会影响光学测量的精度。
团队花费3年多的时间,在南京大学校园内自主设计、集成组装了一套实验装置。“你可以把它理解为一座两层楼高的‘显微镜’。”杜灵杰说,经测试,该装置的多项测量参数达到世界领先水平。
依靠这一利器,团队成功在砷化镓半导体量子阱中观察到分数量子霍尔效应引力子,并分别从自旋、动量、能量三个角度确认了相关实验证据。
“这是引力子概念自二十世纪三十年代被提出以来,首次在实验中观察到它的‘投影’。”杜灵杰表示,团队将继续深入研究引力子物理世界,“期待这座‘显微镜’给我们带来更多量子前沿领域的新发现。”
(本文原载于新华社微信公众号,记者:陈席元)
光明日报
我科学家首次观察到引力子的“投影”
记者从南京大学获悉,该校物理学院杜灵杰教授团队在量子物理领域取得重要进展,首次观察到引力子在凝聚态物质中的“投影”。相关论文28日发表在国际学术期刊《自然》上。
杜灵杰介绍,引力子和引力波对应,后者已被实验所证实,而引力子尚未被直接观察到。“引力子是广义相对论与量子力学理论相结合的产物,如能证实这种神秘粒子存在,可能有助于实现两大理论的统一,对当代物理学意义重大。”
近年来,有理论预言,凝聚态物质中可能存在一种“分数量子霍尔效应引力子”,由于它的行为规律与引力子类似,被形象地称作引力子的“投影”。
早在2019年,杜灵杰团队就在分数量子霍尔效应中发现了一种新的集体激发现象。理论物理学界认为,这可能是分数量子霍尔效应引力子存在的证据,并提出了实验方案。
“但当时国内外没有符合实验要求的测量设备。因为这个实验对设备的要求极高,而且看上去自相矛盾。”论文共同第一作者、南京大学博士生梁杰辉表示,一方面,实验需要极低温和强磁场——温度仅比绝对零度高约0.05摄氏度,磁场强度要达到地球平均磁场的10万倍以上,虽然这两个条件可以通过特殊的制冷机实现;但另一方面,为了开展光学测量,制冷机上必须安装透光窗户,这又易导致实验温度上升,而机器振动也会影响光学测量精度。
因此杜灵杰带领团队,花费数年时间,在南京大学自主设计、集成组装了一套实验装置。
“你可以把它理解为一座两层楼高的‘显微镜’。”杜灵杰说,经测试,该装置的多项测量参数达到世界领先水平。依靠这一利器,团队成功在砷化镓半导体量子阱中观察到分数量子霍尔效应引力子,并分别从自旋、动量、能量三个角度确认了相关实验证据。
据介绍,这是引力子概念自二十世纪三十年代被提出以来,首次在实验中观察到它的“投影”,该发现对理解全新的关联量子物理以及实现拓扑量子计算机的运行具有重要意义。
(本文原载于《光明日报》2024年03月29日第08版,记者:苏雁 杜倩)
科技日报
“特殊望远镜”在世界上首次观察到引力子激发
记者28日从南京大学获悉,由该校物理学院杜灵杰教授领衔的国际团队利用极端条件下的偏振光散射技术,在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量,在世界上首次观察到引力子激发,即引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。相关研究成果3月28日在线发表于《自然》杂志。
引力子的研究,一直是物理学研究的终极问题之一。近年来,有理论物理学家提出,分数量子霍尔效应中可能存在着引力子激发,也被称为分数量子霍尔效应引力子。
“引力子激发是凝聚态物质中的一种准粒子或者集体激发现象,它具有引力子特征,但不是一种真正的粒子。”杜灵杰告诉科技日报记者,引力子激发作为分数量子霍尔效应几何理论的重要结论,对凝聚态物理研究有着非常重要的意义。但遗憾的是,分数量子霍尔效应引力子,像是个谜一样的存在,人们此前一直没有发现。
2019年,杜灵杰团队在分数量子霍尔效应中发现了一种新的集体激发,这一结果随即被理论物理学家认为可能是分数量子霍尔效应引力子,并提出了检测该引力子的关键自旋测量方案。
寻找分数量子霍尔效应引力子,成为杜灵杰团队新的目标。他们花费3年多时间,在南京大学自主设计、组装了一台极低温强磁场共振非弹性偏振光散射系统。该系统像一个特殊的“望远镜”,有两层楼高,可以在零下273.1摄氏度下,捕捉到最低达10G赫兹的微弱激发现象,并判断其自旋。
“依靠这一利器,我们在砷化镓半导体量子阱中成功观测到分数量子霍尔效应引力子。团队通过共振非弹性光散射,测量到了最低能量长波集体激发,并通过改变入射和散射光的自旋,观察到该激发具有自旋2的特性。”杜灵杰说,这些结果从自旋、动量和能量角度充分提供了引力子激发的实验证据。这些发现,是引力子这一概念被提出以来,首次在实验上发现具有引力子特征的准粒子。实验结果为在凝聚态系统中研究量子引力相关物理开辟了新的视野,为拓扑量子计算的分数态波函数验证奠定了实验基础,开辟了拓扑关联物态几何效应实验研究的新方向。
(本文原载于《科技日报》2024年03月29日第01版,记者:金凤)
科技日报
中国科学院院士方成:
为太阳空间观测贡献“中国视角”
今年2月以来,基于“羲和号”的观测数据产出的科研成果接连见诸国际期刊:南京大学太阳物理团队借助“羲和号”再现太阳暗条爆发三维动力学过程;北京大学、南京大学、云南大学、中国科学院云南天文台的科学家团队合作,利用“羲和号”卫星的Hα(氢阿尔法)光谱成像以及美国太阳动力学天文台的数据,揭示太阳大气中一种特殊磁场位型的形成过程及其内部能量变化情况,为太阳喷流过程中的能量储存和释放机制提供了重要线索……
自“羲和号”发射以来,人类对于太阳的了解,又多了一个独特的空间视角。
……
记者:相较于以往我们从国外太阳探测器获得的数据,“羲和号”的观测数据有什么独特价值?
方成:自20世纪以来,世界各国已经发射了70多颗太阳探测卫星,目前在役的还有10颗左右。但在“羲和号”发射之前,这些卫星大都是在紫外线、伽马射线、X射线等波段探测太阳活动,而“羲和号”在国际上首次实现了太阳Hα谱线的空间探测。
我们可以将“羲和号”的观测结果与其他太阳探测设备获得的数据相结合进行分析,从多波段多角度了解太阳爆发的物理过程,从而对太阳有更全面的了解。这也有利于我们开展空间天气预报和预警。
……
记者:您是出于什么原因开始从事太阳观测的?当时我国相关研究的基础条件如何?
方成:我出生在抗战时期。中学时,我一直想成为一名飞机设计师。后来因为机缘不巧,未能如愿。但我的物理、数学成绩还不错,1955年,我考入南京大学数学天文系天文专业。
那时,我国的天文观测可以说是一穷二白,没有像样的观测设备。中国科学院紫金山天文台里当时最好的设备就是从国外买来、刚刚修复的60厘米口径望远镜,而美国早在1948年就建成了508厘米口径的反射望远镜。
在我踏进南京大学时,在校园里看到了一条横幅,上面写着:“立志成为祖国天文事业的拓荒者!”我觉得自己责任重大。我们这代人要努力改变我国天文事业的落后面貌。本科毕业后,我就留校任教了。
记者:听说南京大学历时22年建立了中国第一座塔式太阳望远镜,即太阳塔,您是设计建设太阳塔的重要参与者。当初您和团队曾面临哪些难题,是如何攻克的?
方成:1958年,南大提出建设太阳塔。但当时在天文观测设备研制方面,我们没有任何可以参考的对象,甚至南大天文系里没有一个人见过太阳塔,所以很多人不看好我们。后来项目几次上马,又几次下马,终于在1973年重新启动。
当时,我是太阳塔研制小组组长。太阳塔的光学设计需要用到计算机。那时计算机刚在国内出现不久,我和同事需要每天坐两个小时的公交车到距离南京30多公里的大厂镇,借用那里的计算机。我们一边计算一边学习,往往一干就是一天,忙得喝水都顾不上,中午简单吃两口饭就继续开工。最终,太阳塔的光学设计达到了实际应用需求。
比设计更难的是太阳塔的精密机械部件加工。太阳塔的部件是单件生产,加工部件的模具只能用一次,成本较高,因此很多工厂都不愿意生产。
时任南大天文学系主任戴文赛先生找到当时的江苏省委书记汇报。在省委书记的协调下,那时候南京市加工力量最强的5个工厂完成了太阳塔各个部件的生产加工。
1980年,太阳塔终于建好,并达到了当时国际上同类口径太阳塔的先进水平:望远镜空间分辨率达到1角秒,光谱仪的空间分辨率优于2—3角秒,光谱分辨率为14万。
记者:几十年过去,我们研制太阳观测设备的水平越来越高。“羲和号”的研制过程顺利吗,遇到过哪些难题?
方成:研制卫星上的仪器一般要经历三步:做原理样机,做初样机,正式交付正样机、安装到卫星上。“羲和号”从立项到发射只有两年左右的时间,时间紧、经费少。我们做完技术论证后,决定直接做正样,但这实在太难了。
最紧急的一次经历发生在2021年6月。那时,我们到负责研制“羲和号”载荷的中国科学院长春光学精密机械与物理研究所去验收仪器,结果发现光学望远镜的曝光时间太短,只有20微秒左右。这会影响图像质量,我们希望曝光时间能延长到5—10毫秒。我们跟长春光机所提出,一个月内要更换滤光片,达到设计指标。但到底能不能达标,我们并没有把握。
长春光机所的同志们对我们的意见很尊重,一个月内真的做出来了。为了检测实际观测效果,当年7月13日,我们把仪器从长春送到南京做检测。此时距离发射只有3个月了,时间非常紧张。
不巧的是,那时正好是南京的梅雨季。13、14日两天都下雨,无法观测太阳。到了15日,天终于放晴,我们赶紧把仪器拉出来观测,发现指标符合我们的设计要求,一颗心终于落了地。当天晚上,我们立即将仪器运送到上海组装,进行电学稳定性等测试。一个月后,卫星各项性能基本稳定,并于10月14日按计划顺利发射升空。
记者:“羲和号”的研制,对研究团队青年人才的成长有什么意义?
方成:1973年我负责研制太阳塔的时候,只是助教。其他几个参与研制的教师,平均年龄不超过30岁,但学校大胆地让我们尝试。在“羲和号”的研制过程中,我们也给青年人提供了一个施展才能的平台,让他们参与高水平太阳探测设备的研制。在这个过程中,他们学会了如何在基础研究中提炼太阳观测望远镜的设计指标。也有一些研究生参与了“羲和号”的数据分析软件研究。这些学生毕业后继续从事太阳相关的研究。我希望未来能有更多的年轻人投入到我国的太阳探测事业中来。
(本文节选自《科技日报》2024年04月01日第05版,记者:金凤)
科技日报
“羲和号”助力揭示太阳喷流磁场结构形成过程
近日,北京大学、南京大学、云南大学、中国科学院云南天文台的科学家团队合作,利用“羲和号”卫星的Hα光谱成像以及美国太阳动力学天文台的数据,揭示太阳大气中一种特殊磁场位型的形成过程及其内部能量变化情况,为太阳喷流过程中的能量储存和释放机制提供了重要线索。相关成果发表于国际学术期刊《天体物理学快报》的“羲和号”专刊。
喷流是太阳大气中最普遍的爆发现象之一,在太阳大气的加热和物质循环过程中起到重要作用。同时,太阳喷流也是人类迄今为止唯一能够开展多波段、高时空分辨率观测的天体喷流现象。理解太阳喷流的磁场环境及能量释放过程可为理解天体喷流提供重要的线索。
……
“羲和号”科学与应用系统总设计师、南京大学教授李川介绍,自2023年8月起,《天体物理学快报》为“羲和号”相关研究成果开设了专刊,此次发表的论文为该专刊的第11篇论文。“该期刊为中国天文观测设备的研究成果开设专刊,这还是首次。”李川说。
(本文节选自《科技日报》2024年02月23日第02版,记者:金凤)
人民日报
我科学家在全钙钛矿光伏组件领域取得新突破
记者日前从南京大学获悉:该校现代工程与应用科学学院谭海仁教授课题组在大面积全钙钛矿光伏组件领域取得了新突破。经国际第三方权威机构认证,谭海仁课题组研制的全钙钛矿光伏组件的稳态光电转换效率高达24.5%,刷新此类组件的世界纪录。这一研究成果于2月23日发表在《科学》期刊。
钙钛矿是新型太阳能电池的重点研发方向之一。2018年以来,谭海仁课题组致力于新型全钙钛矿叠层电池技术的研究。据介绍,大面积全钙钛矿叠层光伏组件的光电转换效率与小面积叠层电池有较大差距,制约了钙钛矿叠层电池的产业化进程。窄带隙钙钛矿薄膜的均匀制备是限制大面积组件性能提升的关键问题。现有的规模化制备技术开发均聚焦于常规带隙钙钛矿薄膜,而含锡钙钛矿薄膜的结晶速度快,大面积量产制备的时间窗口短,易出现成膜不均匀的问题。团队通过研究实现了铅锡钙钛矿薄膜的大面积、均匀化制备,并在此基础上构筑全钙钛矿叠层电池。
相关结果被收录于国际权威的太阳能电池世界纪录效率表,为全钙钛矿叠层电池的产业化提供了解决方案。
(本文原载于《人民日报》2024年02月27日第11版,记者:姚雪青 赵永新,同主题文章发表于人民日报微信公众号)
新华社
24.5%!刷新世界纪录
我国科研团队研制的大面积全钙钛矿光伏组件光电转化效率取得新突破
记者从南京大学获悉,该校谭海仁教授课题组研制的大面积全钙钛矿光伏组件取得新突破,经国际权威第三方机构测试,其稳态光电转化效率达24.5%,刷新此类组件的世界纪录,也为后续产业化发展打下技术基础。相关论文23日发表在国际学术期刊《科学》上。
和传统晶硅材料相比,钙钛矿光伏组件更轻、更薄,具有可弯曲、半透明等良好特性,应用场景更丰富。近年来,谭海仁课题组一直致力于研究钙钛矿,取得小面积电池光电转化效率28%、大面积叠层组件光电转化效率21.7%等成果。
“叠层组件由带隙不同的子电池堆叠而成,窄带隙子电池能够吸收宽带隙子电池吸收不了的光,理论上,叠层组件的光电转化效率应该更高,21.7%这个结果显然不能令人满意。”论文共同第一作者、南京大学2019级直博生高寒告诉记者,实验室制备的小面积电池只有1平方厘米左右,而真正具有商用价值的是组件,所以必须突破大面积叠层组件的效率关。
难点在于窄带隙钙钛矿薄膜的生产工艺。“窄带隙钙钛矿薄膜的结晶过程太快,不好控制,大面积制备时,会出现薄膜不均匀的问题。而且钙钛矿的结晶过程上下不同步,容易导致薄膜的底部产生大量缺陷。”高寒说。
为了解决这个问题,谭海仁课题组在前驱体溶液中加入了甘氨酰胺盐酸盐,它能够减缓钙钛矿的结晶速率,将薄膜的制备时间延长到原来的10倍左右,并且能自发诱导修复底部缺陷。
高寒表示,用这种办法制造的窄带隙钙钛矿薄膜,与宽带隙钙钛矿薄膜结合后,所形成的叠层组件面积达20.25平方厘米。经过国际权威第三方机构测试,该组件取得24.5%的光电转化效率,相关数据被国际《太阳能电池效率表》收录,目前尚无同类组件打破该纪录。
(本文原载于《新华每日电讯》2024年02月28日第07版,记者:陈席元)
科技日报
开设通识核心课程 提升人工智能素养
南京大学:培养智能时代的高素质劳动者
Sora的出现让人们惊讶于人工智能的无限可能,同时也引发了无限遐想:人工智能,这个人类文明的产物,将带领人类走向何处?
从2024年9月起,南京大学(以下简称南大)每位大一新生都将与人工智能“短兵相接”,去探索这个问题的答案。近日,南大宣布,将在2024年秋季学期面向全体本科新生正式开设人工智能通识核心课,并同步推出系列人工智能素养课程和前沿拓展课程。这一做法开创了全国高校的先河。
2024年政府工作报告提出“积极培育新兴产业和未来产业”“深化大数据、人工智能等研发应用”。布局未来产业、加快发展新质生产力,高校的人工智能通识教育又将如何为其提供支撑?
从三个维度开展教育教学
“南大启动建设‘1+X+Y’三层次人工智能通识核心课程体系,以1门必修的人工智能通识核心课、X门人工智能素养课和Y门各学科与人工智能深度融合的前沿拓展课为基础,从知识、能力、价值观与伦理三个维度开展教育教学。”南大本科生院院长王骏介绍,课程体系中的“能力”,侧重培养学生运用人工智能工具,以及将其与其他专业学科深度融合的能力,更注重实践应用,引导学生在应用中创新创造,培养学生创新能力和终身学习能力,以应对未来智能社会可能出现的各种复杂问题。
王骏说的“应对未来”,从南大近年来对人工智能教育的布局中可见一斑。
2018年,南大率先成立人工智能学院,并发布了全国首份《人工智能专业人才培养方案》。2022年,南大在苏州校区新设智能科学与技术学院、智能软件与工程学院,进一步提升和拓展人工智能人才培养的能力。
“在更广范围内开展人工智能素养和能力培养已成为时代发展的迫切需要。”中国科学院院士、南京大学党委书记谭铁牛认为,面对人工智能丰富的跨学科内容和不同专业学生多样化的学习需要,力图用一门课程来达成所有通识教育目标较为困难。而通过多门选修课程的简单组合,也无法满足不同专业学生全面发展的需要。因此,课程体系在培养学生具备人工智能核心素养基本要求的同时,兼顾不同学生的个性化需求,逐步提升学生的素养和技能,以更好地适应人工智能时代的发展。
大学的课程体系将如何为未来产业的发展提供支撑?王骏表示:“未来产业发展,关键在人才。我们希望通过开展人工智能通识教育,拓展人工智能专业教育,扩大人工智能教育的受众,促进人工智能与其他专业的融合,为新质生产力的发展培养更多新时代劳动者。”
提升对人工智能的全面认知
自2018年教育部印发《高等学校人工智能创新行动计划》以来,国内不少高校已经建成人工智能学院或人工智能研究院。
2022年,南大人工智能学院的首届72名本科生和33名硕士生已经顺利毕业。数据结构与算法分析、概率论与数理统计、智能硬件与新器件、智能应用建模、神经科学导论……翻看他们的课程表,一系列专业课程令人目不暇接。
那么,即将开设的人工智能通识教育与人工智能专业教育有何区别?
谭铁牛表示,人工智能通识素养不同于人工智能专业要求。通识素养是作为智能时代的劳动者应当了解和掌握的基本知识、技能,涉及如何看待人工智能和人类社会的关系、如何从发展的角度看待人工智能技术,以及如何运用相对成熟的人工智能技术改进工作等。而人工智能专业教育更多偏重人工智能技术的发展和创造,涉及更为精深的多学科专业知识和技能,目标是培养人工智能理论与技术的创造者和发明者。这两者并不是泾渭分明的,而是密切相关的。
“人工智能专业的学生需要接受相应的通识教育来提升对人工智能的全面认知。人工智能通识教育不仅可以吸引更多的优秀人才深度参与、推动人工智能的学习和研究,也能引导其他专业的学生更好地运用人工智能来推动时代进步。”谭铁牛说。
课程体系面向全校新生开设。这意味着包括文科生在内的不同专业背景的学生都有机会接触前沿技术。如何更好满足文理科学生的不同发展需要?
谭铁牛表示,人工智能已无处不在,即使在人文社科领域也有了很多成功的应用。智能化时代,每个人都应掌握基本的人工智能知识与技能。学校会兼顾学生的背景和兴趣,以个性化教学培养学生的核心素养,而不是要求每一位学生都成为人工智能专家。
王骏介绍,人工智能通识核心课不是一门程序设计加强课。学校会通过课程设计和人工智能工具的赋能,满足学生的学习需求。南大希望通过不同层次的课程,让学生找到自己感兴趣的方向,为学生的未来发展提供有力支撑。目前,考虑到实际存在的差异,学校也会通过先修营等多种方式为相应的同学提供学习支持和帮助。
多方合作探索课程开发
在南大的人工智能通识核心课程体系中,学生是否有机会使用前沿的人工智能大模型进行实践?
王骏表示,实践是人工智能通识教育体系中重要的组成部分。学校在各个层次的课程中都会有相应的实践内容,包括运用大模型的实践,但不限于此。
“我们希望在提升学生对人工智能认识的同时,也能够更好地运用新型工具改进他们的学习。学校目前已经与相关机构、企业进行接洽,希望探索出能更好地适配课程需要、提升学生能力的内容与技术,让实践内容成为人工智能素养教育中重要的有机组成部分。”王骏说。
通识课程的开设,可以培育更多优秀人才来深度参与、推动人工智能的学习和研究。担纲这些课程的教师们又该如何遴选?
“教授通识课程的教师通常需要有广阔的视野和对人工智能的深入理解。我们鼓励全校文理工医各个学科的老师广泛参与,而不限于人工智能、计算机、软件等人工智能相关学科,同时不设年龄、资历和职称限制,更关注教师对人工智能的认知,以及应用人工智能开展科学研究与教学的能力。”王骏告诉记者,目前,谭铁牛、南大计算机系主任兼人工智能学院院长周志华都主动申请为学生们上通识课。
当前,人工智能正在渗透进入千行百业,每个行业的应用场景千差万别,对人工智能技术的需求也各有特色。如何在通识课程中培养学生在细分行业的应用眼光和能力?
“人工智能通识教育是推动人工智能专业与其他专业深度融合发展的一个举措。我们希望在各个学科领域培养懂人工智能、可以和人工智能专业技术人士对话的拔尖创新人才。”王骏说。
(本文原载于《科技日报》2024年04月02日第05版,记者:金凤)
新华社
我国学者发现骨质疏松会加剧认知功能衰退
南京大学医学院附属鼓楼医院科研团队发现,骨质疏松会加剧认知功能衰退,为临床上治疗阿尔茨海默症等神经退行性疾病提供了新思路。相关论文近期在线发表于国际学术期刊《自然·代谢》。
据论文共同通讯作者、南京大学医学院副院长蒋青介绍,临床上经常发现一些骨质疏松的老年人伴有认知功能衰退症状。另一方面,不少阿尔茨海默症患者的骨代谢也表现出异常水平。
“此前有研究显示,人体骨骼除了具有支持、运动的作用,还是一种非典型的内分泌器官。”蒋青告诉记者,骨质疏松的老年患者,其骨骼会释放一种骨硬化蛋白,在患者的血液和脑脊液当中,骨硬化蛋白的比例均偏高。
骨骼和大脑之间有什么内在联系?顺着这个方向,团队开展了为期6年多的研究。
论文共同通讯作者、南京大学医学院郭保生副教授介绍,小鼠实验显示,老年小鼠骨细胞分泌的骨硬化蛋白可以突破“血脑屏障”,抑制中枢神经元的信号传递,损伤神经元突触的可塑性和完整性,从而导致小鼠认知功能衰退。
另外,在阿尔茨海默症小鼠模型实验中,研究人员发现,增加骨硬化蛋白浓度,淀粉样斑块形成速度加快,患病小鼠的认知功能也进一步恶化。
“我们的研究成果表明,骨硬化蛋白进入大脑后,对于健康的老年人,认知功能会受到损伤;对于阿尔茨海默症患者,病情会进一步加重。”郭保生说。
蒋青表示,团队正计划开展多学科临床研究,以进一步验证此次基础研究成果,为预防和治疗阿尔茨海默症等神经退行性疾病探索新路径。
(本文原载于新华社客户端、新华网,记者:陈席元)
中国广播电视总台(CMG)
我国学者在骨脑轴代谢调控理论研究取得进展
在国家自然科学基金重大项目等资助下,南京大学医学院郭保生教授、蒋青教授团队与石云教授团队合作,明确骨脑轴代谢紊乱加速病理状态下认知功能损伤的新调控机制。研究成果于2月26日在线发表于“Nature Metabolism”。
……
该团队研究发现,在认知功能保持正常的住院患者中,随年龄增长,脑脊液中sclerostin浓度显著上升。sclerostin作为主要由骨细胞表达分泌的蛋白,在老年小鼠皮质骨中表达显著上调,这与脑脊液中浓度增加相一致。进一步研究发现,老年小鼠骨细胞分泌的sclerostin可通过血脑屏障,与神经元细胞表面Lrp6受体结合,参与到随年龄增长的中枢神经元Wnt/β-catenin信号抑制过程。之后研究者通过构建骨细胞特异性Sost基因编辑小鼠模型,明确sclerostin蛋白通过抑制中枢神经元细胞Wnt/β-catenin信号,损害神经元突触可塑性和完整性,从而加速认知功能衰退。此外,Wnt/β-catenin信号在阿尔茨海默症(Alzheimer’s Disease,AD)的发病机制中起到重要作用,随后研究者通过在AD模型小鼠和细胞实验中的研究,明确靶向增加骨细胞源sclerostin蛋白浓度,能通过Lrp6/β-catenin/β-secretase(BACE1)途径促进Amyloidβ(Αβ)蛋白的表达分泌,加速淀粉样板块的形成,加重阿尔茨海默症模型小鼠认知功能的损伤,这一结论与临床患者数据分析结果相一致。
德累斯顿工业大学内分泌科Lorenz Hofbauer教授在同期发表的研究简报中对该研究工作高度评价,他认为“这是一篇出色的论文,提供了令人信服的实验证据,阐明了骨细胞源性sclerostin蛋白在神经退行性疾病中的作用及其机制,证明用于治疗严重骨质疏松症的sclerostin中和抗体具有治疗阿尔茨海默症的潜能。总体而言,这是一项令人兴奋的研究,为骨细胞生物学与神经退行性疾病之间的强有力机制联系提供了支持。这项研究可能在阿尔茨海默症及类似衰老相关神经退化性疾病的预防或治疗方面具有广泛的影响。”
该研究成果不仅揭示了骨脑轴代谢紊乱在阿尔茨海默症等疾病过程中认知功能损伤的机制,也丰富了器官之间相互调控的理论基础,为临床治疗阿尔茨海默症等神经退行性疾病提供新的思路。
(本文节选自央视新闻客户2024年02月27日报道,记者:景明)
新华社
首个超级宇宙线源,确认了!
科学家利用我国高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO),在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能伽马射线泡状结构,并从中找到了能量高于1亿亿电子伏宇宙线起源的候选天体。这是迄今人类能够确认的第一个超级宇宙线源。
该研究由中国科学院高能物理研究所牵头的“拉索”国际合作组完成,相关成果2月26日在学术期刊《科学通报》以封面文章形式发表。
“宇宙线是从外太空来的带电粒子,主要成分为质子,携带着宇宙起源、天体演化等方面的重要科学信息。”文章通讯作者、南京大学研究员柳若愚说,探究宇宙线起源之谜是当代天体物理学的重大前沿科学问题之一。
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“拉索”是以宇宙线观测研究为核心目标的国家重大科技基础设施,位于四川省稻城县海拔4410米的海子山。目前,已有32个国内外天体物理研究机构成为“拉索”国际合作组成员单位。
(本文节选自新华社微信公众号,记者:张泉)
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统稿:陈 畅 刘 妍 朱安琪
编辑:徐艺嘉 步欣洁 沈一宁
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