谷歌AI几何水平媲美奥数金牌选手；爱会在大脑中留下烙印丨科技周览

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整理 | 周舒义



爱会在大脑中留下烙印
人们为何能为伴侣邀约克服重重阻碍，却对泛泛之交的聚会兴味索然？一项新研究表明，神经递质多巴胺在维持情感纽带方面发挥了关键作用：和意中人在一起会让人分泌更多的多巴胺，而这将在大脑中留下烙印。
草原田鼠（Microtus ochrogaster）是哺乳动物中为数不多（约3%~5%）的一夫一妻制物种。它们倾向于长期结伴、共建家庭、养育后代，在失去伴侣时也会经历类似悲伤的情绪。在第一项实验中，草原田鼠必须压下杠杆或者翻过栅栏才能和伴侣团聚。研究人员使用微型光纤传感器实时追踪田鼠大脑的伏隔核活动情况，传感器会在检测到多巴胺浓度上升时亮起。伏隔核在大脑的奖赏、成瘾等活动中起重要作用。结果显示，当田鼠跨越阻隔、看到伴侣时，传感器亮了起来；当它们彼此依偎、嗅探时，传感器长明不息；相比之下，如果见到的是一只随机的陌生田鼠，传感器就会黯淡许多。在此前研究中，多巴胺水平降低的田鼠就不会那么努力地与伴侣团聚。这表明多巴胺不仅能激励动物寻找伴侣，还会在和伴侣厮守时大量分泌。
草原田鼠 | 来源：NASTACIA GOODWIN
在另一项实验中，研究人员将田鼠夫妇分开4周，这对田鼠而言非常久，足以让其在野外找到新伴侣。当这对田鼠重逢时，它们还认识彼此，但多巴胺激增的现象几乎消失了。研究认为田鼠大脑内部出现了某种“重置”现象，让它们能够继续前进、形成新的情感纽带。研究人员强调，需要进行更多研究，以确定草原田鼠的结果是否适用于人类。但他们相信这项研究可能会对那些难以建立亲密关系、想要走出情感创伤的人们产生重要影响。相关论文1月12日发表于Current Biology。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.12.041




11名学生联名举报导师学术不端
近日，华中农业大学11名学生联合实名举报该校教授黄某某涉嫌学术不端、压榨学生等问题，引发广泛关注。1月19日凌晨，华中农业大学官方微博发布情况通报：针对2024年1月16日网上关于华中农业大学教师黄某某学术不端等问题的举报信息，学校学术道德委员会成立调查组开展调查，在已调查材料中发现所反映的实验图片、数据、结果等方面问题基本属实，初步认定存在学术不端行为。学校决定即日起停止黄某某校内所有职务和工作，组建导师组全面负责该课题组研究生培养工作。
来源：华中农业大学
公开资料显示，黄某某系华中农业大学动物科学技术学院教授、博士生导师，任动物营养与饲料科学系主任，研究方向为动物分子营养学和饲料加工工艺，曾主持“十四五”国家重点研发计划、国家“973”计划、国家自然科学基金等多个科研项目。目前黄某某课题组共有15名学生在读。
1月16日下午，黄某某课题组中11位博士、硕士研究生公开125页举报材料，联合实名举报黄某某指示、逼迫学生篡改数据、重复使用图片、编造实验结果，其指导的多篇学术论文存在学术不端；此外还指控黄某某存在操纵同行评审、论文不当署名、打击压榨学生、编写教材抄袭等不当行为。




上任不足1年遭解雇，49岁大学副校长自杀身亡
当地时间1月8日，美国密苏里州林肯大学非裔副校长Antoinette “Bonnie” Candia-Bailey在家中开枪自杀，年仅49岁。据悉死因与她和白人校长John Moseley的关系恶化有关。1月12日校方发布声明，宣布就此事启动调查，John Moseley在审查期间安排带薪行政休假。林肯大学校友会主席Sherman Bonds称，Bailey的自杀让学校“充满了绝望、不满和失望”。

Antoinette “Bonnie” Candia-Bailey（左），John Moseley（右）| 来源：Lincoln University of Missouri

Bailey自2023年5月起担任林肯大学副校长，主管学生事务。据她生前邮件透露，此前校方对其工作评价很低。2023年11月，Bailey在专业评估中只得到36分（满分100分），但无人向她说明原因。她向校董事会和Moseley发送邮件，提出自己抑郁症和焦虑症的心理问题，希望寻求帮助，但对方漠然置之。Moseley在1月3日向Bailey发出解雇信，通知她需要即刻行政休假，并在2月份解雇生效前搬离校园公寓。信中表达了对Bailey工作的“强烈担忧”，批评其不服从管理、向学生收取不合规的住宿费、在两名下属的申诉流程中未能遵守保密要求等。在Bailey去世当天，她向Moseley发送了最后一封邮件，控诉其“故意骚扰和欺辱”自己，造成了“足够的打击和精神伤害”。
1月12日，校方发布讣闻，评价Bailey“才华横溢”，是“受人爱戴的校友和领导者”。

校方声明：https://www.lincolnu.edu/news/2024/01/statement-from-the-lincoln-university-board-of-curators.html

谷歌AI几何水平媲美奥数金牌选手
由于缺乏推理能力和训练数据，人工智能在解决复杂几何问题时往往举步维艰。Google DeepMind团队1月17日在Nature发文，宣布旗下新推出的AI系统AlphaGeometry可在无需人类提示的情况下，攻克国际数学奥林匹克（IMO）级别的几何题目。测试集由2000年到2022年的30道IMO几何试题组成，新系统在标准竞赛时限内解决了其中的25道，接近人类金牌选手的平均水平（25.9道），远超此前最先进的机器方法（吴方法，10道）。
几何定理的机器证明此前主要有两条路线。一类是符号主义，其利用符号推理系统，将几何条件翻译成点坐标的多项式方程，再进行计算。由中国科学家吴文俊在70年代开创的“吴方法”就属此类。另一类是连接主义，以Chat-GPT为首的神经语言模型在几经沉浮后，正高歌猛进、如火如荼。
符号推理系统基于形式逻辑，使用明确规则来得出结论。优势在于理性、可解释，但可能“缓慢”且不够灵活。而语言模型擅长识别数据中的普遍模式和关系，能快速预测可能有用的结构，但通常缺乏严格推理或解释其决策的能力。AlphaGeometry结合两者优势，用语言模型引导符号推理系统，寻找几何问题的解决方案。在符号推理陷入困境时，语言模型会尝试添加几何结构（辅助线），为其开辟新的演绎路径，这个过程一直循环，直至找到答案。AlphaGeometry输出的答案清晰可验证，并且人类可读。此外，新系统的训练集包含1亿个独立示例，全部由算法自动合成，无需人类示范。研究人员表示，AlphaGeometry展示了人工智能不断增长的逻辑推理能力以及发现、验证新知识的能力，这有助于在数学、科学和人工智能领域开辟新的可能性。

AlphaGeometry开源地址：https://github.com/google-deepmind/alphageometry

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06747-5

关于“吴方法”：http://www.amss.cas.cn/wwj/xslz/201705/P020170506499043854909.pdf

国家统计局：2023年年末全国人口比上年末减少208万人
据国家统计局消息，年末全国人口（包括31个省、自治区、直辖市和现役军人的人口，不包括居住在31个省、自治区、直辖市的港澳台居民和外籍人员）140967万人，比上年末减少208万人。全年出生人口902万人，人口出生率为6.39‰；死亡人口1110万人，人口死亡率为7.87‰；人口自然增长率为-1.48‰。
从性别构成看，男性人口72032万人，女性人口68935万人，总人口性别比为104.49（以女性为100）。从年龄构成看，16-59岁的劳动年龄人口86481万人，占全国人口的比重为61.3%；60岁及以上人口29697万人，占全国人口的21.1%，其中65岁及以上人口21676万人，占全国人口的15.4%。从城乡构成看，城镇常住人口93267万人，比上年末增加1196万人；乡村常住人口47700万人，减少1404万人；城镇人口占全国人口的比重（城镇化率）为66.16%，比上年末提高0.94个百分点。
全年全国城镇调查失业率平均值为5.2%，比上年下降0.4个百分点。全国企业就业人员周平均工作时间为49.0小时。（国家统计局）




1万年前“口香糖”揭示古人糟糕口腔健康
1月19日发表于Scientific Reports的一项研究发现，在距今约1万年前的中石器时代，斯堪的纳维亚地区西南部的采集狩猎者可能受龋齿和牙龈病困扰。

瑞典西海岸Huseby Klev挖掘现场。| 来源：Bengt Nordquist

研究人员对3片桦焦油（加热桦树皮制成的物质）中发现的DNA进行测序。这些桦焦油于上世纪90年代发掘自瑞典Huseby Klev，其年代可追溯到9890年~9540年前。研究人员为样本中包含的微生物DNA创建档案，并与其他样本进行比对。结果发现，这些桦焦油的微生物构成与现代人类口腔、古代人类牙菌斑和有6000年历史的咀嚼过的桦焦油样本最为相似。这表明，Huseby Klev的样本被人类咀嚼过。他们还发现其中含有大量牙龈病相关细菌。基于桦焦油中微生物物种的相对丰度，研究人员估计这些古人患牙龈病的可能性达70%~80%。他们认为，古代采集狩猎人群普遍使用牙齿完成各类任务，包括用嘴固定、切割和撕扯，这可能增加了他们接触致牙龈病微生物的风险。
为其中一片桦焦油制作的塑模。| 来源：Verner Alexandersen
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41598-023-48762-6




实现无液氦极低温制冷，温度低至94毫开
一项新研究成功实现了无液氦条件下的极低温制冷，温度低至94毫开，有望为解决深空探测、量子科技、物质科学等领域的极低温制冷难题提供一种新的方案。
目前极低温制冷的主要技术包括两种：氦制冷与磁制冷，前者依赖氦量子涨落强、相互作用弱带来的特殊低温特性，而后者目前主要依赖水合顺磁盐工质的磁卡效应。磁卡效应是指磁性材料在磁场作用下产生显著温度变化的现象。研究人员首先在钴基三角晶格反铁磁材料Na₂BaCo(PO₄)₂中，证实了阻挫量子磁体中超固态（自旋超固态）的存在。进一步，研究人员还发现了自旋超固态在极低温下的巨大磁卡效应。在绝热条件下调控磁场，观察到自旋超固态量子相变点附近，材料的温度急剧下降，最低可达94毫开。绝热温变率展现出很高的尖峰，峰值高度是目前通用制冷工质Gd₃Ga₅O₁₂的四倍。此外，在自旋超固相中，Na₂BaCo(PO₄)₂由于强烈的自旋涨落可以保持在很低的制冷温度，与其他自旋有序物质形成鲜明对比。这些特性使得具有巨磁卡效应的钴基磁性晶体成为亚开尔文温区具有应用前景的极低温制冷量子材料。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06885-w

本文受科普中国·星空计划项目扶持

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

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