科“济”周报 | 蘑菇也能说话？量子芯片设计工业软件终于来了！

►►►

2022年4月24日-5月1日刊

1

国家政策导向

中共中央政治局会议审议

《国家“十四五”期间人才发展规划》

中共中央政治局4月29日召开会议，分析研究当前经济形势和经济工作，审议《国家“十四五”期间人才发展规划》。中共中央总书记习近平主持会议。
会议指出，编制《国家“十四五”期间人才发展规划》是党中央部署的一项重要工作，是落实中央人才工作会议精神的具体举措，也是国家“十四五”规划的一项重要专项规划。要全面加强党对人才工作的领导，牢固确立人才引领发展的战略地位，全方位培养引进用好人才。
会议强调，要坚持重点布局、梯次推进，加快建设世界重要人才中心和创新高地。北京、上海、粤港澳大湾区要坚持高标准，努力打造成创新人才高地示范区。一些高层次人才集中的中心城市要采取有力措施，着力建设吸引和集聚人才的平台，加快形成战略支点和雁阵格局。要大力培养使用战略科学家，打造大批一流科技领军人才和创新团队，造就规模宏大的青年科技人才队伍，培养大批卓越工程师。要把人才培养的着力点放在基础研究人才的支持培养上，为他们提供长期稳定的支持和保障。要深化人才发展体制机制改革，为各类人才搭建干事创业的平台。

（来源：科技日报公众号；图片来源：央视网）

2

国际科技前沿

微藻分泌物助古化石保存异常完好

这是来自法国普罗旺斯艾克斯的蜘蛛化石，白色方框内显示了扫描电镜图像的位置，右上方看到的硫（黄色）和硅（粉红色）的化学图像。这些信息共同揭示了化石上的黑色富硫聚合物和两种硅质微藻的存在：化石上的直线硅藻垫和周围基质中分散的中心对称形硅藻。图片来源：艾利森·奥尔科特
根据《通讯·地球与环境》杂志近日发表的一篇古生物学论文，法国南部出土的2250万年前的蜘蛛化石之所以保存得异常完好，或许要得益于硅藻的分泌物。
化石记录中很少能看到体型小而脆弱的动物被完整地保存下来，比如蜘蛛、昆虫、两栖动物。最新描述的这种由硅藻协助的过程，或对于迄今掌握的关于这些生物演化的认知功不可没。
对于地球上生命的历史，大部分认知都来自于那些保存完好的生物化石。矿化身体部位，比如躯壳、骨骼和牙齿的保存方式相对直接，因此很多这些化石都遗留至今。然而，体型微小脆弱的物种以及软组织的化石更为罕见，因为它们成为化石的概率更低，人们对其保存方式也所知不多。
美国堪萨斯大学研究人员艾利森·奥尔科特及其同事，此次研究了从法国普罗旺斯艾克斯一个古代湖床的沉积物中发现的蜘蛛化石。他们使用高分辨显微镜技术发现这些化石被硅藻微化石环绕。已知这些微观水藻会在一生中分泌富硫物质，以形成藻垫。研究人员认为，这种物质包绕在蜘蛛周围，促进了硫化作用，而这一过程能固定并保存蜘蛛脆弱的身躯。
研究团队认为这个过程可能非常普遍，硅藻最早开始出现在大陆湖后的6600万年里，湖泊沉积物中保存异常完好的很多其他化石可能也要归功于这一过程。

（来源：科技日报）

3

国内领航科技

中国首个量子芯片设计工业软件

“本源坤元”发布

中国首个量子芯片设计工业软件——本源坤元，4月30日在安徽省合肥市发布。本院坤元由合肥本源量子计算科技有限责任公司研发，该软件同时支持超导和半导体两大物理体系的量子芯片版图自动化设计，全球用户可通过本源量子云平台直接在线访问和使用。
随着量子计算技术的发展，传统芯片设计工业软件无法针对性支持量子芯片设计，不能进行器件结构的快速绘制，故量子芯片设计工业软件已成为实现量子芯片自主研发及产业化生产的重要条件。
 而本源坤元则填补了这一领域的空白。它内置超导、半导体参数化元器件素材库，可通过元器件拼接完成量子芯片核心部分。用户通过简单拖拽和排列组合，就能够迅速完成量子比特核心阵列的设计。原本数周才能完成的工作，仅需要数分钟就可以快速完成，大大提升了设计效率。 本源坤元量子芯片设计工业软件还改变了传统软件操作方式单一的现状，支持本地和线上两种部署模式，且具备贴近用户的图形化交互界面，可以有效避免对代码操作的依赖性问题。

来源：

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478314.shtm

图片来源：

本源量子计算官网 (originqc.com.cn)

中国载人航天工程办公室：

空间站人物全面转入建造阶段

2022年4月29日，恰逢空间站核心舱入轨一周年，中国载人航天工程办公室在北京组织召开《空间站任务关键技术验证阶段评估报告》评审会，评估结果认为空间站任务关键技术验证阶段任务目标已全部实现，工程各系统已准备到位，具备转入空间站建造阶段条件。

评估结果认为，航天员长期在轨驻留、再生生保、柔性太阳电池翼与驱动机构等8项关键技术得到了有效验证；核心舱在轨运行状态良好，功能性能正常，各项指标满足要求，具备支持空间站组装建造的条件；载人飞船、货运飞船和长征二号F、长征七号、长征五号B运载火箭功能性能和可靠性得到进一步考核验证，满足后续任务要求。

空间站建造阶段计划今年实施问天舱、梦天舱、2艘载人飞船和2艘货运飞船共6次飞行任务，完成中国空间站建造。工程全线将发扬“四个特别”的载人航天精神，确保各次任务圆满成功，实现载人航天工程“三步走”发展战略第三步全部任务目标。

来源：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/478303.shtm

图片来源：中国空间站上的太空实验室--中国数字科技馆 (cdstm.cn)

4

校内成果突破

魏学哲教授团队在《自然·通讯》

发表车用动力电池容量估计最新突破

4月27日，《自然·通讯》（Nature Communications）在线发表了题为“Data-driven capacity estimation of commercial lithium-ion batteries from voltage relaxation”的研究论文。该研究由同济大学汽车学院魏学哲教授团队完成，卡尔斯鲁厄理工学院、不列颠哥伦比亚大学参与合作。动力电池容量是电池管理技术中的一个重要参量。在新能源汽车整车层面，当前状态下电池最大可用容量决定了电动汽车充电后的可持续行驶里程；在电池系统层面，电池容量是电池管理技术中很多关键状态的必要输入，也是电池健康度的一个重要表征量。然而目前电池容量无法直接测量，只能借助算法，通过电压等其它参数进行间接估计。

 研究成果使用数据驱动的方法，提出了一种基于电池弛豫电压特征的容量估计方法。该方法从动力电池满充电后的弛豫电压信息中提取特征参数，实现电池容量估计误差（RMSE）为1.1%。通过构建迁移学习办法提升估计方法的泛化能力和普适性；构建的迁移学习办法在其他两款不同材料体系电池上进行了验证，验证得到的估计误差低于1.7%。本研究提出的基于电池弛豫电压特征参数的容量估计方法具有不依赖电池历史信息和环境信息，不需要特定的电池测试条件和电压区间的优势。为动力电池多种应用场景和电源技术的开发，如停车充电、换电、梯次利用寿命评估和寿命预测等方面提供新的研究思路和解决方向。
       研究成果还公开了三款不同材料体系商用锂离子动力电池长循环测试数据，可供其它研究者参考和使用。数据开放获取链接为：https://doi.org/10.5281/zenodo.6379165。

来源：https://mp.weixin.qq.com/s/-dX1PKuRdCUow5YKIsdVlg

张勇教授与高绍荣教授课题合作

发表研究成果于《自然·细胞生物学》

4月28日晚，同济大学生命科学与技术学院张勇教授与高绍荣教授课题组合作在《自然·细胞生物学》（Nature Cell Biology）上在线发表了题为《等位基因特异性H3K9me3和DNA甲基化共同标记的富含双核甘酸（CPG）区域作为着床前胚胎中潜在的印迹控制区域》（Allele-specific H3K9me3 and DNA methylation co-marked CpG-rich regions serve as potential imprinting control regions in pre-implantation embryo）的论文，报道了小鼠植入前胚胎发育过程中DNA甲基化的维持需要H3K9me3，并在H3K9me3和DNA甲基化共同标记的双核甘酸富集区域（CHM）鉴定出22个潜在的印记控制区域。研究揭示出在植入前胚胎发育过程中存在的亲本特异性CHM具有重要生物学功能，并且拓展了哺乳动物早期胚胎发育过程中亲本特异性调控的范围。H3K9me3是一种常见的抑制性组蛋白修饰。H3K9是指组蛋白H3上的第九个赖氨酸，该赖氨酸可以被甲基化，加一个甲基就是me1，两个甲基me2，最多三个甲基me3。主要与异染色质的形成有关，在成体细胞中大量存在于逆转座子及部分基因启动子区域，通常被认为是细胞间命运转换的壁垒。 高绍荣、张勇近年来合作揭示了小鼠早期胚胎发育过程中H3K4me3、H3K27me3、H3K9me3及核小体定位的建立过程及规律。课题组通过对已发表数据的重新分析，发现小鼠植入前胚胎中DNA甲基化和 H3K9me3在双核甘酸富集区域呈高度正相关，而且H3K9me3修饰有助于这些区域逃脱DNA去甲基化。研究人员开发了计算生物学工具PCAR去识别共同标记H3K9me3和DNA甲基化的双核甘酸富集区域（CHM），并发现富集区是小鼠植入前胚胎中DNA甲基化维持的热点区域。

来源：https://mp.weixin.qq.com/s/DAmWhUlYGbzpFhRInGoh8Q

5

趣味科技速递

蘑菇也会说话？还能说50个词？！

世界上并不是只有人类才会说话，很多生命都会互相交流环境信息。科学家就曾发现蜜蜂通过跳舞来告诉同伴哪儿有上好的花蜜资源。植物也会释放挥发性有机化合物，来向临近植株传递环境中的危险信息。那蘑菇这种真菌界的成员会不会互相交流呢？有科学家表示：可能会，而且是用电脉冲信号。 研究者安德鲁·阿达马茨基 （Andrew Adamatzky）是一名英国的计算机科学家，他之前做过一些初步研究，发现真菌不经外界刺激就能自发地产生电脉冲。 为了搞清楚这些电信号是不是蘑菇的神秘语言，阿达马茨基在一项最新的研究中，选取了裂褶菌、蛹虫草、毛腿冬菇、类脐菇四种高等真菌为研究对象，利用算法信息论中的概念和方法来解析它们的电脉冲信号所具有的语言学特征。他用微电极按时间顺序记录下真菌中的电活动信号并转化为二进制信息。然后把一个电脉冲尖峰看作一个“字母”，位于一定时间间隔之内的连续电脉冲定义为一个“单词”，多个电脉冲信号的不同组合模式就构成了真菌单词的基础。研究者得到了一份词汇量高达50的“真菌词汇表”，其中大概有15到20个常用词，并基于算法信息论中的概念和标准，分析了这一部真菌词典的信息复杂度，结果发现，真菌的电信号并非简单随机的排列组合，而具有一定复杂度，也许真代表着真菌在有规律地传递信息。

但也有一些科学家对蘑菇语言提出了疑问，真菌的电脉冲节律与菌丝中营养物质的运输频率相似，会不会是真菌正常地生长和代谢，顺便产生了这些电生理活动？就像一个人吃饭的时候吧唧吧唧嘴。

连研究者本人都承认， 生长活跃的菌丝尖端本身就存在电势差，灵敏的微电极自然能探测到其中的电信号。所以，直接把真菌的电脉冲信号直接解释为语言还有是点太过超前。

来源：https://www.guokr.com/article/461365/

以上就是
本期科济周报的全部内容锁定下期科济周报科济带给你更多新鲜科研科普资讯

推荐阅读

---

文案丨综合整理自公众号科技日报（ID：kjrbwx）、果壳网、公众号同济大学（ID：tongji_wx）、科学网、中国新闻网、央视网等

编辑丨苏雅兰、陈致远、郭京奇

校审丨郭宇婷、程雁翔

责编丨孙羽捷、张绣宇

更多前沿要闻

请关注同济大学学生科协