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我国可控核聚变“人造太阳”关键核心材料实现国产工业化制备 IT之家 10 月 28 日消息,据中国科学院金属研究所官网今日消息,第二代高温超导带材(REBCO)被视为可控核聚变中“超级磁体”的核心材料,其技术突破直接决定了能否制造出约束上亿度等离子体的超强磁场。我国二代高温超导材料的制备和应用居国际前列,但高温超导带材用金属基带长期依赖进口,近年来国内虽有生产,所采用的是进口的冷轧卷材进行后续加工,不仅价格昂贵,而且供货时间难以保证。REBCO 用金属基带目前主要采用哈氏合金(C276),厚度 < 0.050mm,宽度 12±0.05mm,长度要求 1000m 以上,表面粗糙度(AFM 标准 50×50um)要求 Ra<50nm,同时要求抗拉强度>1300MPa。近日,在中国科学院超导专项的支持下,中国科学院金属研究所戎利建研究员带领的团队利用发明的材料纯净化制备技术,成功实现了高纯净吨级 C276 合金的制备。材料的纯净度各项指标均达到了进口材料水平,个别指标优于进口材料。在此基础上,团队突破了合金的锻造、轧制、热处理、相析出调控、光亮表面质量控制等关键技术,攻克了长期以来制约国产化基带应用的技术难题,成功实现了长度达 2000m、厚度 0.046mm、宽度 12mm 的 REBCO 高温超导用 C276 基带的批量化制备。基带表面粗糙度小于 20nm (AFM 标准 50×50um),液氮温度下抗拉强度大于 1900MPa,经 900℃加热 5min 后室温抗拉强度大于 1200MPa,表现出优异的热稳定性和力学性能。日前,由中国科学院金属研究所批量化制备的 C276 基带已在上海超导科技股份有限公司和上海上创超导科技有限公司开展了验证工作,并在东部超导科技(苏州)有限公司成功完成近千米高温超导带材的规模化制备。 ▲ 中国科学院金属研究所制备的千米级基带,图源中国科学院金属研究所官网 IT之家从官方公告获悉,制备的 REBCO 超导材料已应用于江西联创超导科技有限公司的相关项目中。这标志着我国在高温超导带材用关键材料国产化制备方面实现重要突破,将为二代高温超导材料的全国产化生产和应用提供重要保障。中国科学院金属研究所与东部超导科技(苏州)有限公司已达成 20 吨 C276 基带供货的框架合作协议,双方将继续深化合作,进一步优化制备工艺,推动国产化基带的规模化应用。 -
“何享健青年科学家”首期项目揭晓仪式及学术研讨会举办 赋能基础研究与应用突破 2025年10月25日,以美的集团创始人何享健个人名义发起的“何享健青年科学家”首期项目揭晓仪式及学术研讨会在广东省佛山市顺德区成功举办。20名深耕医学与生命科学、能源环境与气候变化领域的青年科学家获颁资助证书,每人获得200万元科研资金支持,用于开展具备原创性和突破性的基础、转化和应用研究。这场兼具学术深度与公益温度的活动,不仅展现了中国青年科研力量的创新潜力,也展示了何享健慈善基金会以公益之力推动科研进步、助力科技强国建设的责任担当。 聚焦两大领域,探索突破路径 本次学术研讨会分为医学与生命科学、能源环境与气候变化两大专场同步开展,聚焦人类健康、能源安全、气候应对等全球性议题。多名院士担任评审专家,与获资助青年科学家深入对话,围绕研究计划可行性、技术瓶颈突破、产业落地路径展开多轮研讨。 医学与生命科学专场围绕南方科技大学“细菌抗噬菌体免疫机制解析及新型抗菌策略开发”、复旦大学“三阴性乳腺癌的分子分型和精准治疗”、中国农业大学“植物染色体编辑技术”、香港中文大学“手术机器人具身智能”等项目展开研讨;能源环境与气候变化专场,围绕北京大学“低功耗、大算力光子芯片”项目、中国科学技术大学“智能感知一体化电池”项目、中国科学院大连化学物理研究所“碳一分子多相催化转化”项目、香港大学“第三代半导体、电力电子”等项目展开探讨。获资助项目的技术转化潜力获得院士专家的高度认可。 学术研讨会由院士专家主持小结,全程贯穿“学术严谨性”与“应用导向性”,既肯定了青年科学家的原创思路,也为其研究方向提供了跨学科建议,为后续科研攻关搭建“产学研用”对接桥梁。 关注青年人才,托举科研梦想 当天下午,“何享健青年科学家”首期项目揭晓仪式在美的08展厅一楼大厅举行。仪式现场,两名院士为20名青年科学家颁发资助证书。 活动现场,来自南方科技大学、麻省理工学院、芝加哥大学、斯坦福大学的4名科学家聚焦医学与生命科学、能源环境与气候变化两大关乎人类未来的关键领域,发表了富有洞见的致辞。 揭晓仪式全程突出“科学家主体”与“科研价值本身”,呼应了何享健慈善基金始终坚持的公益理念——以质朴的形式传递价值,让公益力量真正服务于科学本质。 厚植家国情怀,服务长期发展 作为美的集团创始人,何享健先生长期投身公益事业,此前已在基础教育、乡村全面振兴、养老健康等领域资助超100万人次。此次设立30亿元科学基金,瞄准“国家急需、世界前沿”的基础研究领域,是其公益实践从“民生保障”向“科技根源性突破”的升级延伸。 不同于短期项目资助,何享健慈善基金会采取“制度化、持续性”运营模式。基金已同步规划后续工作,计划于2025年11月启动第二期项目提名,持续发掘具备原创能力的青年科研人才。 公益与科技协同,助力高质量发展 此次“何享健青年科学家”首期项目的落地,不仅为20名青年科学家搭建科研平台,更呼吁倡导社会公益支持基础研究,以实际行动支持科学进步和社会发展。从关乎人类身体健康的医学与生命科学领域,到关注人类生活与可持续发展的能源环境与气候变化领域,获资助项目既关注农业领域的食品安全,也覆盖信息技术领域的芯片突破,具备了较好的基础科学价值和应用转化潜力,有望为科技进步与产业突破提供助力。 今后,何享健慈善基金会将一如既往秉持“支持基础研究突破、推动原创成果转化”理念,继续以公益之力链接青年科研人才与产业需求,帮助青年科学家更好地专注于原创性、突破性和应用性研究。 数据来源:美的 -
“人造太阳”关键核心材料实现国产工业化制备 来源:央视新闻客户端记者从中国科学院金属研究所获悉,近日,该研究所戎利建研究员团队利用自主研发的纯净化制备技术,突破了可控核聚变用第二代高温超导带材用金属基带技术瓶颈,成功实现了高纯净吨级哈氏合金(C276)金属基带的工业化制备。 △中国科学院金属研究所制备的千米级基带可控核聚变装置被誉为“人造太阳”,是人类探索未来清洁能源的重要方向。第二代高温超导带材(REBCO)被视为可控核聚变中“超级磁体”的核心材料,缺乏它,便难以制造出能够约束上亿度等离子体的强大磁场。我国二代高温超导材料的制备和应用居国际前列,但用于制备该带材的金属基带主要采用哈氏合金(C276)制造,仍依赖进口,不仅价格昂贵,而且供货时间难以保证。金属基带作为缓冲层和超导层生长的衬底,其作用如同盖房时打下的地基——超导材料需要一层一层地“生长”在这一基带上。它不仅为超导带材提供了必要的机械强度和变形能力,更是整个超导结构得以稳定成型的基础。该团队炼出的超纯合金中,碳、锰、硫、磷、氧、氮元素含量均低于进口同类材料。另外材料的纯净度各项指标均达到了进口材料水平,个别指标优于进口材料。研究团队攻克了基带加工过程中的关键技术难题,成功将C276合金轧制成厚度仅0.046毫米(约为头发丝直径的一半)、宽度12毫米、长度超2000米的超长超薄金属基带,基带表面粗糙度小于20纳米,光洁如镜。该材料在液氮温度下的抗拉强度大于1900MPa,相当于在指甲盖大小的面积上可承受190吨的重量。即便经过900摄氏度高温持续加热5分钟并冷却至室温,其抗拉强度仍保持在1200MPa以上,表现出优异的热稳定性和力学性能。(总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉) -
中国人造太阳预计2027年竣工 财联社10月27日电,外交部发言人毛宁10月25日向世界分享中国“人造太阳”:预计2027年竣工,有望成为人类历史上首个实现聚变发电的装置。 (封面新闻)相关新闻聚变能研发进入新阶段,“人造太阳”离我们有多远?据估算,太阳每秒钟释放的能量,可供全人类使用约70万年。模拟太阳来产生无尽的清洁能源,也因此成为人类的“终极能源梦想”。实现“人造太阳”之梦为什么难?当前全球以及我国的研发“进度条”走到了哪一步?在10月中旬于四川成都举行的世界聚变能源集团第2次部长级会议暨国际原子能机构第30届聚变能大会上,记者采访到了最新消息。人类构想的最复杂能源系统之一自然界中,核聚变并不是“陌生”的现象。太阳犹如一个巨大的热核聚变反应装置,每时每刻都在进行着聚变反应——氢原子核持续碰撞聚变为氦核并释放出巨大能量,向地球输送能源。然而,地球并没有太阳那样能够维持核聚变的高温高压环境。造“太阳”的首要难题是创造出聚变所需的严苛环境。理论上,氘氚等离子体需加热至超1亿摄氏度,约为太阳核心温度的6至7倍,才能克服原子核间的库伦排斥力,使其发生持续聚变。与会专家认为,可控核聚变将等离子体物理、核工程、材料科学等领域的难题集于一身,是迄今人类构想的最复杂能源系统之一。未来,一旦人类成功点燃可控聚变的“火炬”,其影响将远超技术突破本身,带来全局性、系统性的深刻变革。作为理论上取之不尽、用之不竭的终极清洁能源,聚变能将从根本上破解人类对化石燃料的依赖;同时还将带动超导材料、人工智能控制等前沿领域集群发展。全球聚变能研发已进入新阶段记者从本次大会上了解到,全球聚变能研发目前已进入多路径并行、快速迭代的新阶段。主流技术路线可分为磁约束和惯性约束两大类,其中磁约束通过强磁场将高温等离子体稳定约束在真空容器内,实现长时间持续反应,托卡马克和仿星器是其主要装置类型;惯性约束则利用高能激光或粒子束在极短时间内压缩并加热燃料靶丸,使其达到聚变条件。国际热核聚变实验堆(ITER)是目前全球规模最大的聚变科研工程,承载着人类和平利用聚变能的美好愿望,由多国合作建设,项目2020年启动组装,成功后将证明磁约束聚变科学与工程技术的可行性,为2040至2050年示范电站奠定基础。与会专家表示,当前,世界上几个大型托卡马克实验装置已可短暂实现聚变反应所需的严苛条件,但如何进一步提高聚变功率增益、改善等离子体的约束性能和稳定性,维持长时间燃烧并获得净能量输出,仍面临巨大科学和工程考验。中核集团科技带头人黄梅介绍,中核集团目前正在按照“实验堆—示范堆—商业堆”开展聚变堆的研发。预计在2027年左右开展燃烧等离子体实验,在相关技术成熟之后开始先导堆的建设,在这一阶段演示聚变能输出之后,再开始商业堆建设。中国面向未来积极推进国际合作本次大会上,国际原子能机构聚变能研究与培训协作中心落地成都,标志着中国在聚变能源领域的国际地位与影响力实现显著跃升。中国是世界上少数几个有完整核工业体系的国家之一,在可控核聚变领域已形成以国家重大科技基础设施为引领、产学研协同的创新体系——2025年,“中国环流三号”首次实现原子核和电子温度均突破1亿摄氏度,标志着中国可控核聚变技术取得重大进展;全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)在安徽合肥创造新世界纪录,首次完成1亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”;紧凑型聚变能实验装置(BEST)主机首个关键部件——杜瓦底座成功落位安装,标志着项目主体工程建设步入新阶段;“中国将与国际原子能机构、国际热核聚变实验堆组织及各国一道,不断推进全球能源创新可持续发展,促进人与自然和谐共生,为共建清洁、美丽、可持续的世界贡献中国智慧、中国方案,让聚变能更好造福人类。”国家原子能机构主任单忠德说。 -
上海打造全国首个脑机接口产业集聚区,撬动千亿级蓝海市场 打开百度APP畅享高清图片 技术方案尚在实验室验证,企业还未注册,中科院上海光机所研究员何飞团队已受到多家头部投资机构的青睐。“不是我们跑得快,而是上海提供的土壤,让创新从实验室到孵化器的距离,缩短到几步路。”何飞感慨。 他口中的土壤,正是上海正在打造的全国首个脑机接口未来产业集聚区——脑智天地。虽然成立才短短几个月,这片位于虹桥国际中央商务区的热土,已吸引十多家脑机接口领域创新主体入驻。当领军企业、功能平台、顶尖医院比邻而居,一个集技术研发、临床转化、产品落地于一体的脑机接口创新生态正加速成型。 在企业诞生前就介入 作为上海脑机接口未来产业集聚区的核心区,脑智天地规划面积10万平方米,致力于构建从技术攻关、产业转化到场景落地的完整生态链,并通过“核心区—生态区—长三角辐射网”三级体系,推动创新成果向全国辐射。 在这里,传统的“先成立公司、再找孵化”的模式被打破。临港集团旗下司南脑机智能超级孵化器,正尝试一种全新路径:把孵化服务前置到科研成果转化的最早期,甚至在企业诞生之前就介入。 司南脑机智能超级孵化器。 “我们不是等企业注册后再来孵化,而是把服务前移至‘-1到0’阶段,支持尚未成立公司的科研团队做概念验证。”司南脑机智能超级孵化器执行总经理高志军说。 通过“投孵联动”“招投联动”等创新机制,司南脑机智能超级孵化器为早期项目提供启动资金、实验室空间和产业资源,大幅降低创新门槛。目前,孵化器已启用4000平方米空间,集聚了脑虎科技、微灵科技、岩思类脑等一批行业领先企业。 何飞团队正是这一模式的受益者。作为中科院上海光机所脑机接口与脑成像团队负责人,他带领团队长期致力于视觉重建与神经调控方向的研究,在小鼠视皮层植入柔性探针,同步记录其大脑神经活动,并结合人工智能算法,成功实现了对小鼠所见自然场景的图像重建。实验显示,系统能还原出与原始画面一致的基本轮廓与实时动态。 这一成果意味着,未来有望通过结合AI大模型解码高通量大脑视觉皮层信号,实现百万像素级的高清视觉重建,帮助因视神经损伤或严重眼疾而失明的患者重见光明。 目前,该项目尚在概念验证阶段,尚未注册公司,却已获得天使轮融资,多家投资机构持续关注。 “对于培育以脑机接口为代表的未来产业,创新的起点已明显前移。”高志军表示,在企业注册之前,即“-1”阶段,科研成果就已获得孵化支持和资本介入,推动前沿科研加速迈向未来医疗产业的广阔蓝海。 集中资源谋突破 脑机接口是一项高度交叉的前沿技术,其发展依赖于集成电路、生物医药、人工智能三大领域的深度融合。而这三大产业,正是上海重点布局的先导产业。 凭借在材料、芯片、算法、临床等环节的综合优势,上海正成为国内脑机接口技术创新资源高度集中、布局全面的策源地,在关键核心技术领域加速实现国产化突围。 “过去,每个团队做脑机接口研究,都得从头设计电极、开发芯片、调试系统,这就像整车厂商要先从炼钢开始,周期长、成本高、标准化难。”微灵医疗研发经理郭轩坦言。 如今,这一局面正在改变。微灵医疗发布全球首个专为临床研究设计的医疗级植入式脑机接口系统定制平台,相当于为临床研究团队提供了一套“标准化积木”。 “我们的目标是成为脑机接口领域的超级工厂。”郭轩说,通过提供可靠、合规、可定制的底层系统,大幅降低临床研究门槛,让前沿技术更快进入医院,惠及患者。 微灵医疗研发的全植入式脑机接口微系统。 明视脑机则致力于研发“即插即用”的视觉重建系统,目标是为失明或视力严重受损人群重建接近自然的视觉体验。 “就像装假肢一样,我们希望产品做到装上就能用。”创始人刘冰介绍,系统可高效采集外部图像,经算法处理为大脑可理解的信号,并快速传入视觉皮层。“我们不追求立刻看到高清画面,而是先让使用者能识别门、路、人脸等关键信息,实现独立行走和基本交流”。 而岩思类脑则将神经科学和大模型深度融合。岩思类脑首席科学家李孟博士现场演示了脑控《黑神话:悟空》的游戏场景:用户戴上脑电帽,仅用5分钟完成适配,即可流畅操控游戏角色完成复杂动作。 李孟说:“我们的非侵入式脑控技术能精准识别用户意图,指令刷新速率小于60毫秒,且能实现全指令集操作。”他同时提到,该技术已延展至智能家居控制等场景,与AR眼镜结合可进一步提升人机交互体验。这些技术背后依托的,是岩思类脑基于海量脑电数据训练的脑电大模型。 脑控《黑神话:悟空》。 值得注意的是,园区内超过一半企业为外地迁入或新设主体,不少潜力团队纷纷选择落户上海。 “大虹桥的区位优势、园区的完善配套、华山医院的临床资源,以及上海市区两级的专项政策,是吸引我们的关键。”多位企业负责人不约而同提到。 从材料工艺到芯片设计,从算法模型到临床验证,上海正以“脑智天地”为支点,撬动脑机接口这一颠覆性技术加快实现突破。 撬动千亿蓝海 尽管技术突破不断,脑机接口的商业化之路依然漫长。一款三类医疗器械从研发到上市,平均需要8-10年,临床试验长达3到5年,投入动辄数亿元。 为此,司南孵化器构建了“医工结合”闭环,前端对接华山医院等临床机构,获取真实需求;中端提供检测、注册、供应链等产业服务;后端链接投资机构,助力融资。 “我们正在推动建立开放的脑电数据库。”华山医院神经外科前沿实验室主管吴泽翰介绍,目前各企业数据标准不一,难以互通。园区计划整合华山医院的临床数据与企业的设备数据,形成标准化、脱敏处理的公共数据库,供所有入驻企业使用。“数据可用但不可下载,确保数据安全与隐私”。 同时,园区联合上海医疗器械检测研究院,为企业提供预检服务,提前发现问题,缩短正式检测周期。对于创新产品,还将探索建立绿色通道,加快审批流程。 “未来,脑机接口最有可能在医疗康复领域率先落地。”高志军预测,渐冻症、高位截瘫、癫痫等神经系统疾病患者将成为首批受益者。随着技术逐渐成熟,消费级市场也将打开,如脑控游戏、智能驾驶、人机交互等,可谓潜力巨大。 据行业预测,全球脑机接口市场规模有望在2030年达到百亿美元,2040年突破千亿美元。 上海正打造产业集群,撬动这个千亿级蓝海市场。根据《上海市脑机接口未来产业培育行动方案(2025-2030年)》,到2027年,上海将实现半侵入式脑机接口产品在国内率先投入临床应用,侵入式脑机接口研发取得突破,脑机接口创新生态初步构建;到2030年,打造全球脑机接口产品创新高地,脑机接口产业发展成为战略性新兴产业中坚力量。 “这里的创新生态,让脑机接口从科幻到现实的距离,缩短了至少5年。”高志军说。未来,脑机接口更多‘从-1到0’的原始创新,将在上海加速实现“从0到1”的关键验证,并跑步完成“从1到100”的产业落地。 原标题:《上海打造全国首个脑机接口产业集聚区,撬动千亿级蓝海市场》 栏目主编:孟群舒 本文作者:解放日报 俱鹤飞 题图来源:新华社 -
俄农工企业积极开展育种和遗传学研究 来源:环球时报【环球时报综合报道】俄罗斯科研机构和大型农业生产商正积极参与育种与遗传学工作。这一领域的发展,政府支持发挥着重要作用。到2030年,俄罗斯农工综合体产量将比2021年增长至少25%,国产种子自给率将从目前的67.6%提高到75%。提高农业生产效率并减少进口种子依赖,是“技术保障粮食安全”国家项目的重要任务。俄罗斯总理米舒斯京多次强调,育种和遗传学研究是俄农工综合体优先发展方向。他说,作为支持措施,国家为育种和种子生产中心提供近50%的费用补偿,大大提高了工作效率。 克拉斯诺达尔边疆区的克雷姆斯克市,“加夫里什”种子育种中心的员工正在一片田地里评估小麦幼苗。 俄罗斯“技术保障粮食安全”国家项目要求对科技项目提供支持,并为科研机构提供设备和技术。此外,各地正建立农工科技园,作为科研机构与农工企业的合作平台。从事生物、技术和农业科学前沿技术研究与推广的科学家和企业,可成为这些园区的参与者和入驻机构。俄罗斯种子公司(Ruseed)正在阿迪格共和国建设“瓦维洛夫集群”农业生物科技园,该园区将成为俄罗斯首个集体使用的创新中心。公司创新部主任捷捷留克说,园区内将实施植物遗传学和育种项目及行业技术保障项目。园区已与20多家科研机构和公司达成入驻协议,包括季米里亚泽夫农业大学、普斯托沃伊特全俄油料作物研究所、瓦维洛夫全俄植物遗传资源研究所、卢基亚年科国家粮食中心、Geomir公司等。捷捷留克说,“瓦维洛夫集群”科技园,将培育高产向日葵和油菜国产杂交品种,并开展其他作物的研究工作,如小扁豆、甜菜等。园区内正在建设科学研究与技术推广所需必要基础设施,包括分子实验室、育种与种子生产中心、人工气候室、试验田。这些都有助于实现创意到市场化全流程。俄罗斯种子公司正积极推广快速育种技术,将新杂交种培育周期从数年缩短至一到两个农业季。该技术的基础是在专用人工气候室中控制光照、温度和光周期,促进植株快速成熟并加速杂交过程。这有助于迅速验证基因组合,向市场推出具有特定性质的高产杂交种。利用分子标记,公司可在早期发展阶段鉴别种子的抗病性、抗逆性、产量和品质,大幅节省传统田间试验时间和成本。农业生产商“艾夫科”公司(Efko)正实施一项大豆新品种培育综合科技项目。公司战略发展总监罗曼采夫说:“作为俄罗斯最大油料加工企业之一,我们希望确保行业可持续发展。育种和降低进口种子依赖,是整个产业链的起点。”克拉斯诺达尔边疆区副区长科罗布卡介绍说,该地区农业科学家每年都会推出适应气候条件的新品种和杂交种,其加速推广有助于提高作物产量和农业生产效率。科罗布卡说:“如今我区是当之无愧的国产种子生产领军者。这里聚集了国内顶尖研究机构的强大科研潜力,如卢基亚年科国家粮食中心、普斯托沃伊特全俄油料作物研究所、联邦水稻研究中心等。”他们的工作成果是数百个已推广应用的品种和杂交种,以及每年数十项最新研发成果。克拉斯诺达尔边疆区国产种子播种面积约占冬播结穗类作物和水稻的近100%,大豆的约90%,玉米和向日葵的50%以上及甜菜的约15%。此外,该地还出口小麦、大麦、玉米、向日葵、水稻、亚麻等种子,主要出口目的国有乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、土库曼斯坦、白俄罗斯,并少量销售到巴基斯坦和土耳其等远邻国家。科罗布卡说:“只有适应我们当地土壤气候条件的国产品种,才能保证即使在干旱及其他异常天气情况下仍稳定高产,我区实践已经证明了这一点。”本文刊载自《环球时报》“透视俄罗斯”专刊,内容由《俄罗斯报》提供。 -
激活细胞“能量工厂”(科技大观) 尚凯元 随着老龄化社会进程加快,阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病受到更多关注。世界卫生组织最新数据显示,近年来,全球仅阿尔茨海默病每年就新增近千万例。当前,医学科学界对神经退行性疾病,尤其是认知障碍方面的致病机理仍未完全厘清。最近,法国国家健康与医学研究院、波尔多大学马然迪神经中心团队联合加拿大蒙克顿大学发表的一项最新成果,首次直接证明增强线粒体功能可以逆转小鼠的记忆缺陷。这一科学发现不仅深化了人们对神经退行性疾病发病机制的理解,也为寻找更有效的治疗路径打开新的思路。 此前不少研究显示,线粒体功能障碍与神经元损伤关系密切。线粒体常被称为细胞的“能量工厂”,主要负责合成和提供三磷酸腺苷,为神经元等高耗能细胞的活动提供能量。大脑是人体的高耗能器官,任何能量供给的障碍都可能直接影响认知功能。在很多神经退行性疾病案例中,都可以观察到线粒体功能衰退。但这一现象究竟是“因”,还是“果”,却难有定论。“利用一种全新的化学遗传学工具,我们能够直接操控线粒体的功能,从而验证认知障碍中的因果关系。”法国国家健康与医学研究院研究主任乔瓦尼·马西卡诺表示,随着线粒体功能衰退,可能导致神经退行性疾病。 本世纪初,科研人员开发出一种名为“DREADD”的化学遗传学工具。这种工具受体通过基因工程手段植入细胞,平时不受体内物质影响,只有在外源药物作用下才会被激活,从而实现对细胞活动的“遥控”。DREADD受体多用于研究神经回路,无法直接影响细胞内部的能量代谢。法国等研究团队的突破在于,将DREADD改造后再靶向表达于线粒体膜,并与一种名为“Gs蛋白”的信号分子结合,从而研发出全新的受体工具。新受体工具就像一个“分子开关”,平时保持关闭,用特定药物激活时,线粒体就会“加把劲”代谢。激活后的局部神经元中,线粒体活性可提升约10%。这个幅度虽小,却有利于改善记忆缺陷。 研究团队首先在培养细胞中验证了该工具的功能,证实其能够提升线粒体膜电位和氧耗。随后,他们又将其运用于小鼠海马神经元中。海马是学习和记忆的关键脑区,也是神经退行性疾病最早受累的区域。在模型实验中,团队对比了阿尔茨海默病和额颞叶痴呆两类疾病表现,受测试小鼠表现出严重行为缺陷,但在激活受体工具后得到明显改善,几乎恢复到对照组正常小鼠水平。这说明线粒体功能障碍不仅是伴随现象,还是认知症状的直接原因之一。 研究进一步揭示了可能的作用机制:激活线粒体“开关”后,能量代谢增强,神经突触活性提升,同时炎症反应减轻。这些变化可能共同促进了记忆功能的恢复。不过,科学家也承认,分子机制尚未完全明晰,不同脑区的线粒体反应是否一致、长期刺激是否会带来新的风险,仍待进一步研究。 通过“概念验证”,该研究展示了靶向线粒体的潜力。过去,人们尝试以药物改善线粒体代谢,但往往作用间接、效果有限;使用光激活蛋白的方法,虽能维持线粒体功能,却依赖外部干预。此次研发的受体工具,可以调动细胞自身的信号系统,让“能量工厂”重新发力,激活能量转化的关键环节。 不过,将这一成果应用于临床仍面临不少挑战。目前的实验依赖病毒载体,并通过特定化合物激活,尚在人体难以直接实施。小鼠模型虽能再现神经退行性疾病的部分特征,但人类疾病复杂得多;长期增强线粒体活性,也可能引发氧化应激等潜在副作用。下一步,科研人员计划利用该受体工具探索不同脑区、不同细胞类型在神经退行性过程中的机制,并评估长期干预对疾病进展和神经元存活的影响。 生命科学极其复杂精密。随着生物工程手段的不断丰富,科学家们的研究触角可以进一步潜入生命的微观层面。向细胞深处追寻答案,为攻克神经退行性疾病等带来更多可能。 《 人民日报 》( 2025年10月27日 14 版) -
飞机舷窗为何设小孔?舷窗为何都是圆形或椭圆形?专家详解 来源:央视新闻客户端不少旅客在乘坐飞机的时候,都喜欢选择靠窗的座位,来欣赏空中的风景。当你望向窗外的云海时,你是否注意到飞机的舷窗大多都是圆形或椭圆形的设计?为什么舷窗要设计成这样的形状?飞机舷窗上还有细如针尖的小孔,它是做什么用的?小小的飞机舷窗背后,蕴藏着哪些科学设计呢?客机舷窗为何都是圆形或椭圆形?刚才我们提到,现在的客机舷窗,都是圆形或椭圆形,据了解,早期的客机舷窗其实用过传统的方形,那作出形状的改变,是为什么呢? 客机舷窗的形状,并非一开始就是如今的圆形或椭圆形,早期的喷气式客机,如英国的“彗星”号,波音707机型,采用的都是传统的方形舷窗。然而,经过多年的飞行验证和调查,显示这些方形舷窗的窗角会给飞行安全带来极大的隐患。 东航技术虹桥基地空客航线一分部技术经理 刘建辉:正方形的话是四个角上承载关键的应力点,那一旦内外压差过大,或者是颠簸,或者是一些外界的外力出现的情况下,会导致角上的应力集中,蒙皮会产生一个应力损伤,长期以来的话就会渐渐产生损伤,或者漏气,或者是一些结构件的损坏。 刘建辉告诉记者,圆形或椭圆形的设计可以让压力沿着平滑的曲线均匀地分散到整个机身,完美地解决了应力集中的问题。同时在保证结构安全的前提下,也为乘客提供了更大的垂直视野。 东航技术虹桥基地空客航线一分部技术经理 刘建辉:圆形的话它压力是分散的,设计上是安全的,最大程度上缓解蒙皮上的承载压力。另外一个圆形对旅客来说也是比较好的,有一个弧线视角,比较大,所以说后期的飞机全部改成圆形了。飞机舷窗上为什么会有个“小孔”?除了形状,细心的旅客还会发现舷窗玻璃上有一个细如针尖的小孔。根据我们的常识,有孔洞的结构往往强度和可靠性会发生下降,那飞机舷窗上为什么会有个“小孔”呢?它是用来干吗的?这个看似微不足道的小孔,却是舷窗安全系统的核心部件之一,工程师们通常称它为“呼吸孔”或“排气孔”。 东航技术虹桥基地空客航线一分部技术经理 刘建辉:飞机窗户有三层,最外层叫结构层,它承载了大概在巡航高度上90%的压力,中间层承担一部分的压力,它主要的作用是保护外层。靠近旅客的这层就是装饰层、防磨层。在空中的时候外界气压是比较低的,大概0.2个帕,小洞其实就叫泄压保护孔,内外压差比较大,小孔的话就会平衡内层跟外层的一个压力。 当飞机爬升,外界气压急剧降低时,客舱内的高压空气会通过这个小孔,缓慢地流入内外层玻璃之间的空隙,确保大部分舱内压力由最坚固的外层玻璃承担,从而保护了内层和中间层玻璃,防止它们因压力过大而变形或破裂。让外层玻璃成为真正的“承重担当”,如果外层受损,中间层仍能暂时维持舱压,给飞行员赢得宝贵的应急时间,让飞机下降到安全高度。 空中客车北京工程中心工程师 金贺:第二是平衡温度和湿度。随着飞机高度不断上升,外边的空气会越来越稀薄,温度也会越来越低。我们知道平时在家里的时候,如果冬天外面温度很低,屋里很热的话,会在窗户上凝结成水汽。在飞机上我们要避免这样,就是通过空气的流动,使温度和湿度能够更均匀,避免了水汽的形成。 客舱内外温差一大,就会凝结出水雾,甚至结冰。一旦雾气或冰层出现,不仅乘客看不清外面的风景,机组人员有时也需要通过舷窗观察机翼和发动机情况,如果窗户模模糊糊无法观察,就会影响飞行安全。 此外,这个小孔还能帮工程师们判断飞机舷窗是不是漏气了。飞机座舱是一个加压环境,如果外层舷窗某个位置出现了细微裂纹或密封不严,舱内的空气就会顺着小孔喷出去,形成一股细小的气流。这股气流会冲刷外层舷窗的内壁,久而久之,在那个位置就会留下明显的痕迹。维修人员只要看到这些痕迹,就能判断窗户是否存在漏气问题,还能大概推测出漏气的严重程度。飞机舷窗“呼吸孔”会影响飞行安全吗?另外还有不少乘客非常关心,舷窗上小小的“呼吸孔”承载着多种功能,那这个小孔是否会成为舷窗的薄弱环节,影响飞行安全呢?空中客车北京工程中心工程师 金贺:这个小孔是有意这样设计的。它不但不会影响飞机的安全,还能使飞机变得更安全。 工程师介绍,别看就是一个针尖大小的“呼吸孔”,它的大小位置都是经过严密测算的,分毫不能偏差。东航技术虹桥基地空客航线一分部技术经理 刘建辉:小洞不能过大,设计小了才会慢慢地有一个平衡差的速度,一旦发生压差泄漏的话,平衡这个速度才不会给外层压力。 -
AI育种,迎来“基因科学家”(探一线) 本报记者 黄晓慧 “我们这些田间地头的育种人,也用上AI科技了。”近日,“丰登”联合研发团队收到了广西大学从事水稻分子育种的科研人员黄福钢发来的感谢消息。 2024年4月,由上海人工智能实验室、崖州湾国家实验室、中国农业大学等科研单位组成的联合研发团队,发布“丰登·种业大模型”。经过科研攻关,研究团队在大模型的基础上于今年7月推出生物育种领域的科研智能体——“丰登·基因科学家”,辅助科研人员探索和验证未知的基因功能。 作物育种的关键在于通过基因组精准设计优化农艺性状。自2005年水稻全基因组测序完成以来,多国投入大量资源致力于基因功能解析,但进展缓慢。传统育种研究高度依赖专家经验,从提出假设、设计实验到验证结论,往往需耗时数年,且成功率有限。 “这就像面对一本写满未知符号的天书,我们只能零星破译几个字符,育种效率难以提升。”崖州湾国家实验室研究员、“丰登”项目联合负责人杨帆说,育种历史记录数据、作物生物测序数据、农田环境数据和种养管理数据等关键数据事关育种成败,“尤其是近年来极端气候事件频发,农田环境条件和作物生产模式已与过去大不相同,依靠人工经验的育种成功率更加有限”。 如何让AI学会像育种专家一样思考?研究团队用海量数据训练智能体,使其具备精准识别基因与性状的关系、“基因—性状”关联预测、育种实验推理与设计的能力。水稻版本“丰登·种业大模型”自今年5月向全球开放以来,已有来自国际水稻研究所、印度中央水稻研究所等国际权威育种机构使用。 杨帆说,通过对基因功能的快速解析,育种科研人员可更精准地组合优良等位基因,实现定制化育种目标——既包括高产、抗病、抗逆等传统性状,也可涵盖营养强化、风味改良等新需求。 “这不仅是在教AI育种知识,更是在传授科学发现的方法。”上海人工智能实验室研究员、“丰登”项目联合负责人董楠卿表示,“我们要让AI学会如何读懂育种科学家的需求、找到匹配的基因,设计实验、验证结论,甚至自我纠错。” 通过强化学习训练,“丰登·基因科学家”逐步具备一定的“科研能力”。它能够模拟专家推理过程,自动完成从提出假设、设计实验到分析结果的完整流程。在验证中,研究团队选取了水稻、玉米的数十个未报道基因,除具体实验操作外,关键科研决策由“丰登”向科研人员提供。 在水稻研究中,“丰登”发现了多个基因的新功能——有的通过调控植物激素影响株高,有的与光合效率密切相关;在玉米研究中,“丰登”精准预测出与株高、穗位等性状相关的候选基因,与田间试验结果高度一致。 “丰登·基因科学家”只是起点。研究团队表示,下一步系统将持续融入更多作物数据、环境数据和育种知识,向覆盖全物种、全流程的智慧育种平台演进。 《 人民日报 》( 2025年10月26日 05 版) -
中大团队开发新型机器人抓手,有望用于水下作业和搭载无人机等 近期,中山大学张锦绣教授、吴嘉宁副教授与华中科技大学吴志刚教授联合团队开发了一种刚柔耦合的、具有捏吸功能的混合多模式抓手(HMG,Hybrid Multi-mode Gripper)。张锦绣对 DeepTech 表示,该研究中最大的突破是通过同时融入刚柔耦合结构,以及捏合和吸取两种操作赋予的多模式操作,来提升其抓取多样性的能力,极大地拓展了现有通用性抓取的边界。 图丨该论文共同作者吴嘉宁与张锦绣(来源:该团队) 这项研究为机器人夹持器的发展提供了新思路,特别是在多模态协同和抓取多样性方面,有望加速机器人在日常生活、工业生产和水下场景中的多样化应用。日前,相关论文以《基于夹取-吸附与软-硬复合模式的多模态抓持器及其抓取多样性增强研究》(Enhancing Grasping Diversity with a Pinch-Suction and Soft-Rigid Hybrid Multimodal Gripper)为题发表在 IEEE Transactions on Robotics[1]。中山大学博士生赵郁文和朱嘉淇是共同第一作者,中山大学张锦绣教授、吴嘉宁副教授以及华中科技大学吴志刚教授担任共同通讯作者。 图丨相关论文(来源:IEEE Transactions on Robotics) 在此前的研究中,该团队制备了一款能飞能游还可以潜水的两栖无人机。研究人员进一步提出,或许可以在其中加入能够跨域抓取物品的执行机构。从象鼻获得灵感,他们以开发一种适应跨域的、不同物体抓取新型产品为目标开启了这项研究。象鼻的鼻尖部分既能通过捏合轻柔地抓取脆弱的物体,同时也能利用这种模式操作颗粒状的物体(DeepTech 此前报道:中山大学团队提出智能操作策略用于转运零散颗粒,为机器人操作拓展新思路),拓展了抓手多模式操作的性能。但如果仅从柔性抓手的角度出发还远远不够,原因在于柔性抓手本身的负载能力和精度非常有限。因此,研究人员还参考了刚柔耦合的结构——人手指。这种结构既能赋予轻柔接触的柔顺性,又能满足高负载力和高精度的需求。 图丨HMG 的通用性抓取能力(来源:IEEE Transactions on Roboti) HMG 具有四种不同的模式:强力捏合模式、轻柔捏合模式、纯吸附模式以及混合操作模式。正是这种多模式操作,使 HMG 能够应对不同的应用场景。由于轻柔捏合模式通过柔性驱动得以实现,它最大的优势是适应性强。即使对气压的控制没有那么精细,它也能凭借自身的适应性轻柔地抓取重量仅 0.2g 的羽毛、薯片等脆弱的物体。刚性模式的特点是输出力大、控制精度高,这种模式适合抓取重载物体以及对精度要求高的装配场景,如重量达 10kg 的金属哑铃。纯吸附模式适用于搬运体积大的物体,比如直径 0.55m 的大型瑜伽球。混合模式则通过结合抓和吸的功能,能够提升抓取物体的稳定性。以复杂场景的任务煲汤为例,可通过不同操作模式的不同时序组合,来操作各种不同性质的物体:首先用轻柔模式抓取食材;然后,切换到吸附模式来吸附生姜、香叶等薄片状物体;最后,再切换到大力捏合模式,抓起锅具并将其倒扣。 图丨多操作模式示意图(来源:IEEE Transactions on Robotics) 赵郁文表示,HMG 在动态环境高速加速的情况下,仍然能够稳定地抓取不规则形状的物体,这是传统机器人抓手难以具备的优势之一。此外,其在通用性抓取方面表现出平均 93.3% 的准确率,并能够在水下进行一系列操作,包括收集海洋垃圾、抓海参、打捞沉积物等。据团队介绍,HMG 现在基本可以达到水下 10 米左右的深度。目前,无人潜航器的操作大多是人工完成的:在船上时由人将其放入水中,回收时则用渔网将其捞回。而 HMG 有望实现无人潜航器的自主回收,摆脱对人工的依赖,即不需要把它抓起来或再捞回来,且机器操作不受恶劣天气等因素的影响。此外,该技术还有望拓展到无人操作的医疗场景,以及航天航空领域的卫星维修工作,比如拧螺丝、航天器连接,甚至修复因微流星撞击而产生的小孔等。与此同时,研究团队也在积极推进工业化应用,并已与中国海洋石油集团和广东省广州市水上巡检分局等单位合作,将该技术用于珠江水域漂浮物以及沉积在水下物体的打捞等项目。在未来的研究阶段中,该团队计划在两方面继续推进:一方面,将 HMG 安装在两栖无人机,在跨介质的不同场景下进行操作和相关实验,并致力于提升 HMG 的实用性,例如解决轻量化搭载无人机的设计问题和提升响应速度,以推进技术的工业化发展;另一方面,他们还打算继续探索更有趣、更有意义的形式,进一步开发更具创新性的抓手。参考资料:1.Yuwen Zhao, Jiaqi Zhu, Jie Zhang, Siyuan Zhang, Maosen Shao, Zhiping Chai, Yimu Liu, Jianing Wu*, Zhigang Wu*, Jinxiu Zhang*,Enhancing Grasping Diversity with a Pinch-Suction and Soft-Rigid Hybrid Multimodal Gripper. IEEE Transactions on Robotics. DOI: 10.1109/TRO.2025.3577014运营/排版:何晨龙 -
科研人员嵌入演训一线攻关 孙海斌近日,某部训练现场,由无人车和四足机器人组成的无人侦察编队依令向目标地域挺进。指挥所内,陆军研究院某中心孔工程师携手参训部队参谋人员、分队指挥员,利用智能指控系统规划无人装备行进路线及侦察位置,并根据无人装备表现记录数据信息。就在编队即将抵达目标位置时,一个机器人突然偏离行进路线。孔工程师分析认为:机器人的导航定位系统受到干扰,需立即进行人工干预,纠正行进方向。指挥员研判现场情况后,下达调整指令。很快,这个机器人顺利回到规划路线。最终,无人侦察编队圆满完成任务。“智能装备系统复杂、涉及面广,研用双方只有在实演实训中不断磨合,才能更好实现人机混合控制。”该中心领导介绍,为提升科研为战质效,他们紧贴部队实际开展科研攻关,深入演训一线检验科研成果,探索构建“下部队、结对子、搞联研”的科研链路,在一线演训实践中加快技术转化应用步伐。实践中,该中心组织科研人员深入部队一线,会同参谋机关、指挥员共同设计试用方案、作战任务和作战场景,梳理实战化训练和装备使用中发现的问题不足,并将其作为科研攻关的重点内容;探索“机关参谋+领域专家+科研骨干+一线指挥员+实装操控员”联合攻关模式,集中多方力量加速科研成果转化应用;鼓励科研人员与部队建立长期合作机制,采取自主立项、联合破题等方式展开科研攻关,推动研与战密切衔接、研与用深度耦合。秋日西北,某训练场尘土飞扬。该中心青年科研骨干朱博士正依托某部开展的实战化训练,对由她牵头研发的某型图像处理系统进行技术攻关。她一边操控无人机,一边对无人机传回的图像进行预处理,帮助训练分队解决侦察目标识别和图像判读时遇到的问题。“该系统目前还不够稳定,仍需在训练中接受实战化淬炼。”朱博士介绍,她多次携带装备到训练一线试用,采集了大量数据,为系统改进提供有力支撑。不仅如此,她还利用训练间隙与部队官兵讨论交流,听取大家对系统改进的意见建议。课题源于部队,成果服务一线。今年以来,由该中心自主研发的一批创新成果已成功应用于任务一线,助推部队数智化建设再上新台阶。来源:解放军报 -
三位顶科协奖得主的上海时刻:转身遇见诺奖得主,“含科量”超高! 2025世界顶尖科学家论坛今天(10月25日)开幕,现场将为获得本年度世界顶尖科学家协会奖的三位科学家颁奖。斯坦福大学名誉讲席教授孙理察获“智能科学或数学奖”,以表彰其在几何分析与微分几何领域的开创性工作;“生命科学或医学奖”则由康奈尔大学的斯科特·埃默尔和犹他大学的韦斯·桑德奎斯特共享,两位生物化学家在受体膜蛋白转运与降解机制方面取得突破性发现。 从左到右依次为斯科特·埃默尔、韦斯·桑德奎斯特和孙理察 在昨天举行的媒体见面会上,三位获奖者回忆了得奖时的心情,分享了此次上海之行的所感、所思。 一份“令人兴奋”的荣誉作为一个在上海发起创设的国际科学奖项,顶科协奖的全球影响力正在不断扩展。谈及获奖感受,三位科学家不约而同地提到“惊喜”与“认可”。孙理察形容自己初闻获奖消息时的状态是“不知所措”,随后感到无比荣幸与欣喜。“历届获奖者都是我极为尊敬的数学家,这本身就说明了奖项的份量。”回顾近四十年的科研历程,埃默尔展现出科学家的谦逊与对团队的珍视。“接到电话时我很震惊,意识到奖项的意义后,反而觉得受之有愧。”他表示,实验室如同一个大家庭,由众多研究生和博士后组成,大家共同探索生物学中有趣的课题,因此这份荣誉属于团队中的每一个人。 桑德奎斯特深有同感。“接到诺奖得主兰迪·谢克曼的电话时,我兴奋不已。由自己敬重的科学家亲自通知获奖,是一种莫大的荣耀。”他还分享了一个让他倍感亲切的细节:“两年前的一位顶科协奖获得者英国剑桥MRC分子生物学实验室教授丹妮拉·罗兹,正是我一名非常重要的导师,这更为我此次获奖增添了独特的荣誉感。”他也特别感谢了团队中的所有成员,包括两位为关键成果作出卓越贡献却英年早逝的女科学家,“多希望她们也能来到中国,与我共享这一刻。” 满怀期待来中国、来上海三位科学家对此次上海之行都充满期待。孙理察在采访中兴致勃勃地谈起自己与中国“割不断的渊源”。他不仅培养了许多中国学生,至今仍与他们保持密切联系,更与著名华裔数学家丘成桐保持着长达五十年的师友情谊。两人合作攻克了广义相对论中的核心难题“正质量猜想”,成为他学术生涯的一座高峰。相比45年前所见,孙理察感慨上海“已完全是另一座城市”。他特别指出,上海已拥有两所世界级的数学研究所,成为不可忽视的数学研究中心。他预计,未来五到十年内,中国在人工智能、数据科学与几何学等领域的进展将对全球产生重要影响。“我们不仅是来领奖的,更是来见老朋友、交新朋友的。”埃默尔透露,他最好的朋友现任西湖大学教授,两人将在本次论坛重逢。获奖者校园行活动也让他结识了众多上海高校的优秀师生,“这次访问无疑为中美科学界深化合作打开了新的大门。”作为中国科学界的老朋友,埃默尔曾于2002年与2020年两次到访中国,对中国科研的飞速发展有切身感受。他注意到,中国在神经退行性疾病领域投入巨大,并在阿尔茨海默病、帕金森病、渐冻症等方面取得了令人瞩目的成果。“我相信,未来中国完全有能力成为这个领域的领跑者。”尽管是首次来到中国,顶科论坛的议程设置、科学家阵容以及前期的校园行活动已给桑德奎斯特留下深刻印象。他还分享了对中国发展的独特观察:“欧美主要制药企业已将中国视为关键市场与研发中心,纷纷在此设立机构。我看到这一切正沿着强劲的轨道向前发展。”顶科是青年人的绝佳课堂在顶科论坛上,转身买杯咖啡,身后排队的也许就是一位诺奖得主——这是论坛“超高含科量”的真实写照。尽管三位科学家均是首次参会,但论坛丰富的议程与高质量的嘉宾仍给他们带来深刻印象。“这意味着所有对科学感兴趣的青年学生,都有机会与世界顶尖科学家面对面交流。”埃默尔感叹道。 桑德奎斯特回忆起自己的学生时代:“当你在日常环境中见到课本和论文中那些赫赫有名的科学家,并与他们直接对话,你会真切地意识到自己是科学共同体的一员,并从前辈那里获得莫大鼓舞。”本届论坛汇聚了25位诺奖、图灵奖、沃尔夫奖、菲尔兹奖等大奖得主,能与他们共聚一堂、当面交流,实属难得机遇。 孙理察以数学研究为例指出:“数学家应当积极了解其他学科,这样才能更全面地理解世界,推动更多科学发现。”他认为,拓宽知识背景宜早不宜迟,随着年龄增长,跨领域学习会愈发困难。而顶科论坛,正为青年人提供了这样一个开拓视野、激发热情的绝佳平台。 -
中山医院团队在肿瘤神经免疫领域获新突破!首次揭示肿瘤利用感觉神经跨器官抑制免疫应答 肿瘤是一种系统性疾病。肿瘤细胞会通过细胞内部、细胞之间、不同组织乃至器官之间等多个层面的复杂机制,躲避人体免疫系统的攻击,这一过程被称为 “免疫逃逸”。目前,科学界已对肿瘤如何利用肿瘤微环境实现免疫逃逸展开了大量研究。然而,其如何利用远隔组织或器官,在更宏观的全身环境下完成免疫逃逸亟待研究。 2025年10月24日,复旦大学附属中山医院樊嘉院士、季彤教授、周俭教授及孙云帆教授团队联合上海交通大学张陈平教授,在国际顶级期刊《cell(细胞)》在线发表了题为cancer cells co-opt an inter-organ neuroimmune circuit to escape immune surveillance(肿瘤细胞利用跨器官神经免疫轴逃避免疫监视)的研究成果。 打开百度APP畅享高清图片 研究首次揭示了免疫压力下的肿瘤细胞,可“劫持”感觉神经远程抑制引流淋巴结(tdln)中的系统性抗肿瘤免疫应答,从而实现免疫逃逸。阻断这种神经介导的肿瘤-tdln通讯不仅显著增强免疫治疗疗效,也能显著抑制癌痛。研究不仅为理解神经调控肿瘤演进的作用提供了宏环境尺度的新视角,也为开发兼具抑瘤与镇痛作用的治疗新策略提供了理论依据与实验支持。 本研究从两个头颈鳞状细胞癌的临床队列出发,发现肿瘤组织中感觉神经富集,且高感觉神经丰度与患者更强的术前疼痛相关。通过单细胞转录组、空间转录组、codex、蛋白质组、cytof等技术,发现高感觉神经丰度促进患者肿瘤组织及外周血中的抑制性免疫景观。其中尤为显著的是:肿瘤相关巨噬细胞(tam)与感觉神经在肿瘤组织中空间毗邻。通过多种小鼠模型与患者肿瘤组织验证,结合小鼠行为学、神经元钙成像等技术,研究人员发现:肿瘤组织中受到tam压力的肿瘤细胞可以通过atf4介导的slit2分泌激活支配肿瘤的感觉神经并产生疼痛。 基于感觉神经元假单极的特性,研究人员推测在肿瘤组织中被激活的感觉神经可能间接影响了支配邻近组织的感觉神经。通过神经逆行示踪、感觉神经特异的化学遗传/光遗传调控小鼠、激光散斑成像等技术进一步发现:激活支配肿瘤的感觉神经可以进一步激活支配tdln的感觉神经。而被激活的支配tdln的感觉神经,可通过分泌降钙素基因相关肽(cgrp)将tdln重塑为免疫抑制状态,从而通过减少cdc介导的cd8+ t细胞激活抑制tdln中ccl5的产生。tdln中减少的ccl5可促进原发肿瘤中tam的m2样极化从而使肿瘤细胞逃避免疫杀伤。基于上述细胞分子层面的探索,作者发现:使用国内外均已上市的偏头痛治疗药物cgrp受体抑制剂阻断感觉神经介导的肿瘤—tdln通讯可以显著增强免疫治疗疗效并抑制癌痛,从而实现抑瘤与镇痛的双重作用。 复旦大学附属中山医院季彤教授、樊嘉院士、周俭教授、孙云帆教授及上海交通大学医学院附属第九人民医院张陈平教授为本文通讯作者。复旦大学附属中山医院“卓越住院医师”临床博士后张誉博士、郭毅波博士、复旦大学附属中山医院口腔颌面外科刘喆麒博士、上海交通大学医学院附属第九人民医院孙仪庭博士及杨溪主任医师为本文共同第一作者。中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心蒲慕明院士为本研究提供了特别支持。 上观号作者:复旦大学附属中山医院 -
星落苍穹,薪火永燃——送别杨振宁 北京,秋风萧萧。身着素衣的人们,从四面八方赶来,送先生最后一程。这是一位享誉世界的科学巨擘,一位远游归来的爱国赤子。10月24日上午9时许,诺贝尔物理学奖获得者,中国科学院院士,清华大学教授、清华大学高等研究院名誉院长杨振宁先生遗体告别仪式在八宝山革命公墓礼堂举行。杨振宁亲属、生前友好,清华大学全体校领导、师生、校友和社会各界人士前来送别。哀乐低回。杨振宁先生安卧在鲜花翠柏丛中,身上覆盖着鲜红的五星红旗。遗体正前方,他的夫人翁帆和子女敬献的花篮缎带上写着:“我们永远怀念您”。这位20世纪最伟大的物理学家之一,终其一生探究真理、追求卓越。“杨-米尔斯规范场论”“弱相互作用中宇称不守恒”“杨-巴克斯特方程”……杨振宁凭借着深邃的思想和非凡的直觉,取得了一系列影响深远的科学发现。人们缓步走近,面向遗体深深鞠躬。翁帆红肿着眼睛,同前来吊唁的来宾握手致谢。安静的大厅内,只有一声声“保重”和低低的啜泣声。“在一个世纪的岁月里,他亲历了中华民族走完长夜、迎来晨曦、看见天亮的历史,始终为他的中国血统和背景感到骄傲。”杨振宁的胞弟、年逾九旬的杨振汉连夜从上海赶来,见兄长最后一面。10年前的一次相聚,兄弟俩说了好多话,杨振宁谈起中国那些年的巨大变化,“他说中国是真正看到曙光了”。从抗战时期西南联大物理课堂上初露锋芒的青年,到最早站上诺贝尔奖颁奖台的中国人之一;从上世纪70年代回国访问掀起大批华人学者访华热潮,到耄耋之年站上清华三尺讲台为大一新生授课……杨振宁曾将自己的人生比喻为“一个圆”。这个“圆”里,有沐光而行、如斯如愿,有理想奉献、不屈不折,最终聚合成跨越世纪波澜壮阔的人生。告别厅中央,“沉痛悼念杨振宁先生”的横幅下方,彩色遗像上的杨振宁目光睿智而温和,静静凝望着前来吊唁的朋辈后学。“1972年,杨先生向国家提议加强基础科学研究,启迪我转向研究‘基础型’问题。”88岁的中国科学院院士、中国科学院物理研究所研究员于渌眼含泪水。杨振宁先生的人格与科学贡献已熔铸成炙热的精神火种,激励一代代科学家赤诚报国、科技报国。身处海外,为祖国发展东奔西走;归根故土,为青年学子当“指路松”……杨振宁一生牵挂,要让新中国的科学步子迈得更快。“临终前,他最关心的仍是我们的科研工作。”杨振宁的学生、清华大学高等研究院教授翟荟几度哽咽,“杨先生是一个纯粹的科学家、一个坚定的爱国者。”中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟说,先生最大的心愿就是祖国科技走到世界前列,我们一定会铭记教诲,让他的愿望早日变成现实。送别的队伍蜿蜒绵长,人们手捧现场发放的生平册,静静重温着先生厚重的人生。清华大学工程物理系博士生孙建行手捧一张杨振宁的照片,“先生说自己一生最重要的贡献是增加了中国人的自信心,我在今后的科研中也要克服‘不如人’的心理,敢于做大胆的创新。”有感于杨振宁一生宏阔的科学视野,有人将他比作高高飞翔在科学雨林之上的飞鸟。今天,他的学术成就与治学品格飞过了山海、纵横于世界,为世人留下无限景仰。在他倾力创办的清华大学高等研究院,走廊过道堆满了各地送来的菊花;在他的出生地安徽合肥四古巷,前来缅怀的人们络绎不绝;在他工作过33年的美国纽约州立大学石溪分校,人们用中英文写满了追思……不置挽联,不献菊花,一切从简。10时45分许,告别仪式结束,人们久久不愿离去。几名学子轻轻举起写有八个大字的黑白横幅,面朝杨振宁先生安卧的方向。“宁拙毋巧,宁朴毋华”,正是先生一生所求。来源:温竞华、魏梦佳/新华社 -
杭州男生用2根钢丝操纵模型飞机 惊艳全场 来源:潮新闻飞机保持90~100公里/小时的飞行速度,操控者手握控制器,操纵两根长约15至21.5米的钢丝,使这架快速飞行的飞机在直径约20米的球形空间内,完成绕圈、翻筋斗等各种飞行表演。10月22日上午,在杭州第十四中学教育集团第55届田径运动会的开幕式上,由康桥校区高一8班朱睿同学带来的一组线操纵特技模型飞机表演,惊艳了全场。就在不久前结束的2025全国青少年航空航天模型锦标赛中,朱睿拿到了一个全国冠军,昨天在同学们面前,他复刻了比赛中的精彩表现。操纵两根钢丝,让飞机飞出花样在空旷的草地上,拉着两条操纵线的朱睿,仿佛在放一只风筝,只不过他的“风筝”,是一架快速飞行的模拟飞机,通过精密的牵引技巧,他要让飞机完成一系列的表演动作。起飞后的模型飞机,在朱睿的操纵下,先是绕着自己一圈圈飞行,忽然一个直角转弯,直冲云霄而上,在朱睿头顶飞出一个彩虹弧度后,紧接着又俯冲而下,眼看要触碰到地面时,一个快速的直角转弯,保持与地面平行,稳稳地继续飞行…… 操纵中的朱睿当天,朱睿带来的F2B表演,包括一系列高难度特技动作,比如平飞、双过顶、内筋斗、倒飞、外筋以及多种8字和四叶玫瑰线等。光听这些专业名字,或许还感受不到操作的难度,现场拍摄时,记者的镜头甚至追不上飞机瞬间改变飞行路线的速度。表演只有短短不到十分钟,观众席上的同学们,随着飞机不断变化路线,发出一阵又一阵地惊呼。“表现还可以,风有点大,稍微会有一点影响,感觉自己被两根绳子拉扯着。”给同学们表演,朱睿是认真准备过的,这些表演动作,都是在全国比赛中的项目。 朱睿通过两根钢丝操纵飞机外行看热闹,内行看诀窍。动作难在哪儿,朱睿也给出了解释。比如翻筋斗,飞出的圆圈大小要一致;双过顶,往左往右俯冲下来转弯时,要拐出一个标准的直角;飞出的“方块8”,要转出16个直角转角;三角飞行则要确保每一次转弯都是60度角,才能形成一个标准的三角形;四叶玫瑰是在空中飞出四个圆圈,要保证大小均匀……这一切,都是在模拟飞机高速飞行状态下,通过两根钢丝线来牵引做出动作,反应稍微慢上零点几秒,就可能出现飞机坠毁或者动作变形的情况。要想接近完美,就要通过一次次模拟练习来不断地抠细节,在大脑中形成飞行路线,让操控的手臂形成肌肉记忆。 朱睿和他的模型飞机小小飞机承载了更大的梦想线操纵模型飞机是人类历史上第一种可以直接控制的模型飞机,也是我国在世界航空模型锦标赛中夺得金牌和奖牌最多的优势项目。去年,朱睿参加2024年全国青少年航空航天锦标赛,在线操纵特级(P2B)项目中拿到第一名,也成为了国家一级运动员。在今年全国青少年航空航天模型锦标赛中,朱睿又在线操纵特技编队模型飞机(F2B-B.U18组)项目上,与杭州育才中学的金梓昊配合默契,凭借稳定发挥和出色技术夺得第一名。 训练中的朱睿杭十四运动会当天,朱睿妈妈也来到了表演现场。妈妈说,朱睿是从小学三年级社团接触后,开始参加专业训练的。一开始只是觉得好玩,他自己很喜欢,后来教练发现他反应比较快,操作精细,是有天赋的孩子,就鼓励他进入强度更大、技术更专业的训练。一开始,朱睿飞的是更小更容易操控的泡沫机,后来慢慢换上了“50机”,如今已经是“60机”,轻木材质,记者掂了掂分量,大概还不到500克,配上电池等各种零部件,价格要2万多元。“暑假凌晨4点可能就起床训练了,练到中午11点,下午练到六七点太阳下山,操控绳索的过程,对臂力也有要求。”妈妈坦言,想要出成绩还是很辛苦的,儿子也确实付出了很多,她的手机里还留存着很多照片,是日常训练时,朱睿练得满头大汗的样子。 训练中的朱睿不过这项运动对颈椎和视力有好处,朱睿身材挺拔,到了高中也没有近视。朱睿说,自己的目标是参加国赛、世锦赛,希望在航空航天领域能为国争光。 训练中的朱睿拼下最佳成绩的篮球姑娘们拿到了偶像签名学校的运动会,也是一次晾晒体育成绩的机会,杭十四中的这张成绩单很亮眼。除了朱睿拿到全国冠军外,十四女篮、十四健美操、十四乒乓队、十四田径队、十四网球队……不但闪耀全国赛场,更收获多块国际金牌。在2025年全国篮校杯篮球比赛女子组中,杭州第十四中学获得季军,这也是杭州高中女子篮球队在该项赛事的最好成绩。 女篮队员和吴前合影在运动会开幕式上,杭州第十四中学邀请了中国职业篮球运动员吴前。吴前司职控球后卫,以精准三分著称,生涯三分球数位列CBA历史第五。“感谢篮球运动,让我更明白自己要什么。运动场对于每一个心怀梦想的少年而言,都有着特殊的意义。它不仅是挥洒汗水的竞技场,更是磨砺意志、塑造品格的人生课堂。每一次的奔跑起跳,每一次的团队配合,都在无声地锤炼着我们追求卓越、永不放弃的精神。这种精神,无论是在篮球职业赛场上,还是在未来的人生道路上,都是最宝贵的财富。”吴前希望同学们能充分享受比赛的过程,光明磊落地去赢,体面且有尊严地面对暂时的落后,“来到十四中,也感受到了学生的热情和活力,对我来说深受感染,也希望自己能够多打几年比赛。”偶像吴前的出现,也让杭十四女篮队员们充满期待,大家捧着篮球,纷纷找吴前签名。队员说,十四中女篮是一支还在成长中的球队,“拿到签名特别激动,对我们也是一种激励。”潮新闻 记者 朱丽珍 通讯员 夏珍珍 -
科学家在小鼠身上“逆转”大脑衰老 10月24日(星期五)消息,国外知名科学网站的主要内容如下: 《自然》网站(www.nature.com) 引力能否引发量子纠缠?新理论挑战物理学认知 引力的本质是什么?它能否与描述微观世界的量子力学相统一?这是现代物理学最核心的难题。普遍观点认为,自然界的基本规律应是量子的,但爱因斯坦的广义相对论所描述的引力,却始终难以融入量子框架。 近年来,科学家试图通过实验验证引力能否引发“量子纠缠”——这种量子现象指两个粒子即使相隔遥远,其状态也会瞬间关联。传统理论认为,如果引力能促使粒子形成纠缠态,那么引力本身应该具有量子特性。 然而,英国伦敦大学皇家霍洛威学院的最新理论研究提出了不同观点。研究人员通过量子场论框架进行分析后发现,当两个物体通过引力相互作用时,不仅引力场参与其中,所有相关的“物质场”也共同作用。研究指出,这些物质场本身具备产生量子纠缠的能力,这意味着即使引力本质上是经典的,它仍可能间接引发量子效应。 这一理论在学界引起广泛讨论。有观点认为,如果纠缠是由物质场而非引力场直接介导,将其称为引力产生的量子效应可能不够准确。但也有专家指出,这项研究揭示了物质场在引力相互作用中的关键作用,为理解引力的量子效应提供了新视角。 值得注意的是,理论计算显示,基于经典引力产生的纠缠效应极其微弱,远弱于量子引力模型的预测。这意味着实验物理学家们目前的探索方向仍然有效:如果能在实验中检测到引力诱导的纠缠,仍将证明引力确实具有量子性质。 这项研究提醒科学界要保持开放思维,同时也要谨慎对待理论解释中的潜在假设。最终,解决这一争论仍需依靠实验证据——那些无法用经典引力理论解释的实验结果。 《科学》网站(www.science.org) 新技术攻克细胞疗法难题,自身免疫疾病治疗迎突破 调节性T细胞(Tregs)因其能够抑制免疫系统对自身组织的错误攻击,被视为治疗自身免疫疾病的潜力工具。然而,其临床应用一直受限于两个主要难题:体外难以大量扩增,以及回输体内后功能维持时间短。 近日,一项发表于《科学转化医学》(Science Translational Medicine)的研究提出了解决方案。日本大阪大学的研究团队开发出一种新型培养方法,能够将常规T细胞高效转化为稳定且持久的诱导性Tregs(iTregs)。 与以往技术不同,该方案通过组合使用特定的信号分子和化合物,不仅显著提升了iTregs的关键功能基因Foxp3的表达水平,更诱导了深刻的表观遗传改变。这种改变有助于将细胞的调节性状态长期固定下来,防止其功能衰退。 在功能验证中,研究人员将由此法制备的iTregs注射入易患肠道炎症的模型小鼠体内。结果显示,这些细胞能提供长达六周的有效保护,其Foxp3表达维持时间远超过采用旧方法生成的细胞。 业内专家评论指出,该方法巧妙地绕过了天然Tregs来源稀缺的瓶颈,为解决细胞来源问题提供了新思路。不过,评论也同时指出,该技术走向临床仍需验证其长期安全性,例如确保这些细胞在体内不会恢复其潜在的致病性。 总体而言,这项研究为开发新一代用于治疗自身免疫疾病的细胞疗法提供了重要的技术支撑和方向。 《每日科学》网站(www.sciencedaily.com) 逆转大脑衰老不是梦?科学家用“年轻”免疫细胞实现小鼠“返老还童” 发表于《先进科学》(Advanced Science)的一项研究中,美国西达赛奈医疗中心的科学家通过人类干细胞培育出“年轻”的免疫细胞,并将其注入衰老及阿尔茨海默病模型小鼠体内。结果显示,这些细胞有效逆转了大脑老化迹象并改善了记忆功能,为未来开发针对年龄相关神经退行性疾病的疗法提供了新方向。 研究团队采用人类诱导多能干细胞,成功生成一类称为“单核吞噬细胞”的年轻免疫细胞。该细胞在生物体内负责清除有害物质,但其功能会随年龄增长而下降。与以往使用年轻动物血液或血浆的方法不同,这一技术更具可控性和可扩展性,更易于未来临床转化。 在实验中,接受年轻免疫细胞注射的衰老小鼠和阿尔茨海默病模型小鼠表现出显著的认知改善。它们在记忆测试中的成绩优于未处理组,大脑中与学习记忆密切相关的海马区也显示出更多“苔藓细胞”。这类细胞的数量通常随衰老和疾病进展而下降,而治疗阻止了这一趋势。 研究还发现,治疗促进了脑内小胶质细胞的健康状态。在正常衰老过程中,小胶质细胞的分支会缩短、功能受损,但在接受治疗的小鼠中,这些细胞仍保持伸展形态和活跃功能,显示出更强的清除异常蛋白和维护神经环境的能力。 目前,年轻免疫细胞发挥作用的机制尚未完全明确。由于它们未直接进入脑组织,研究人员推测其可能通过释放抗衰老信号分子或清除血液中促衰老因子等方式,间接发挥神经保护作用。进一步研究将致力于揭示其具体机制并推动该技术向临床应用发展。 《赛特科技日报》网站(https://scitechdaily.com) 二维材料自造光学微腔,量子调控迎来新工具 近日,一项发表于《自然·物理学》(Nature Physics)的研究揭示,二维材料自身结构可形成天然的“光学腔”,有效捕获光与电子,从而为理解和调控奇异量子相提供了全新机制。 二维材料因其超导性、特殊磁性等新颖量子态而备受关注。由德国马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所、美国哥伦比亚大学等机构组成的联合研究团队,通过自主研发的芯片级太赫兹光谱仪,在常见二维材料堆叠中观测到显著的腔效应。 研究团队发现,当太赫兹波作用于二维材料时,材料边缘会作为天然反射镜,使电子激发产生的等离激元极化激元——一种光与电子耦合形成的混合准粒子——在有限区域内形成驻波。这种现象类似于弦乐器中由边界决定的共振模式。 在多层二维材料器件中,每一层均可形成独立的纳米级光学腔。层间等离激元的强耦合作用会显著改变系统的振动频率,为调控量子行为提供了潜在手段。 研究团队进一步建立了精确的理论模型,仅需输入少数几何参数即可预测材料的光学响应。该模型极大简化了材料特性的分析流程,使得通过设计样品结构来获取特定量子性质成为可能。 目前,研究人员正利用该方法系统研究不同二维材料在不同温度、磁场等条件下的量子行为,以期揭示更多奇异量子相的物理机制。这一发现不仅深化了对二维材料中光-物质相互作用的理解,也为未来量子器件的设计开辟了新路径。(刘春) -
力争为月球研究补上“关键拼图”(迈向“十五五”的创新图景) 张 乐全面增强自主创新能力,抢占科技发展制高点,不断催生新质生产力。——摘自《中国共产党第二十届中央委员会第四次全体会议公报》2024年8月底,在北京接过那3.5克看似微小却重若千钧的嫦娥六号月壤样品时,我触摸的不仅是来自38万公里外的天体物质,更是人类探索宇宙奥秘的永恒梦想。我的心情激动不已。刚拿到样品,我就用手电筒照射玻璃瓶,那些比想象中更为细小的灰黑色月壤粉末,在光束中闪烁着神秘的光芒。我们当天赶回广州,团队30多名科研人员早已做好准备、蓄势待发,大家很快就投入了研究。同事们利用扫描电镜、离子探针、电感耦合等离子体质谱等技术,对样品进行研究分析,取得一系列发现。月球二分性——这个困扰科学界数十年的问题,是我们研究的核心问题。月球正面与背面在形貌、成分、月壳厚度和岩浆活动等方面存在显著差异,但这种差异的形成机制尚有争议。嫦娥六号探测器着陆于月球背面阿波罗盆地南部的一个古火山熔岩区,是人类首次成功开展的月球背面采样任务,为我们提供了破解月球二分性这一难题的关键线索。通过研究这些月壤,我们不仅能够揭示月球背面的地质历史,更能完善全月演化框架,为理解类地行星的形成与演化提供重要参考。经过两个多月的攻关研究,第一批研究成果的论文于2024年11月15日在《科学》期刊上发表。我们发现,嫦娥六号着陆区的火山熔岩形成于距今28.3亿年前,这一发现证实月球背面同样存在小于30亿年的年轻岩浆活动,月球的深部物质组成可能是形成月球二分性的重要原因之一。经过一年多的研究,我们还取得了多项重要成果。研究揭示了月球早期撞击历史的关键信息,特别是确定了阿波罗盆地的形成时间,为研究月球晚期重轰炸提供了关键证据;在月壤中首次发现了碳质球粒陨石的残片,这类富含水与有机质的月外物质,为探寻月球表面水的来源提供了新线索。团队还通过嫦娥六号火山样品与阿波罗样品的对比研究,提出了月球深部热动力新模型……这些成果,不仅深化了对月球地质演化及太阳系早期历史的认识,也为未来月球资源利用、深空探测任务提供了重要基础数据和工程参考。月球的故事远未结束,我们的探索还将继续。前不久,我们领取了新一批月壤样品,将继续围绕月球正面与背面差异等关键问题开展持续攻关。展望“十五五”,团队将依托已有技术积累,不断深化月球样品研究,力争在月球演化历史认知上取得更多新的突破,为推动行星科学发展、深空探测任务作出新的更大贡献,努力为月球研究补上“关键拼图”。(作者为中国科学院广州地球化学研究所高级工程师,本报记者姜晓丹采访整理)月壤是研究月球的一把“钥匙”月壤是月球表面的细小颗粒,看似平凡,却是研究月球地质演化、太阳系早期历史乃至行星科学的一把“钥匙”。我国嫦娥五号、嫦娥六号任务带回的月壤样品,尤其是嫦娥六号首次获得的月球背面样品,为科研人员提供了珍贵的研究材料。研究这些月壤样品,能帮助我们更全面地认识月球的形成与演化过程。月壤研究面临诸多挑战。首先是样品量极少且极其珍贵。嫦娥六号仅带回1935.3克月壤,全国范围内的科研机构每次可分配数量仅数克到几十克,且消耗量有严格要求。此外,因月球环境特殊,对这些月壤样品的分析不能直接照搬传统地球样品的分析方法,需大幅优化研究方法,也对仪器精度和技术积累提出了很高的要求。面对这些难题,中国科学院广州地球化学研究所组建了跨学科的专业团队,由30余名科研工作者组成,共同开展对月壤样品的研究。团队在首批样品研究中取得了丰硕成果,不仅深化了对月球乃至太阳系演化的认知,更为未来小行星和火星样品的研究奠定了技术基础。下一步,团队将基于新获批的样品继续研究,进一步揭开月球的神秘面纱,努力探索更多关于宇宙、月球的奥秘,为建设航天强国增光添彩。(本报记者姜晓丹整理) -
国产GPU算力突围 记者丨彭新编辑丨倪雨晴10月24日,沐曦集成电路(上海)股份有限公司(简称“沐曦”)的首次公开发行(IPO)申请将上会审议。中国GPU初创公司冲刺资本市场再迎“关键一战”。沐曦成立于2020年,五年来,先后推出用于智算推理的“曦思N”系列GPU、用于训推一体和通用计算的“曦云C”系列GPU。传统数据中心GPU既要兼顾科学计算,又要满足AI训练需求,沐曦的GPU芯片针对云端AI训练和推理场景深度优化,旨在解决大规模人工智能算力瓶颈。进入2025年以来,主要GPU初创企业沐曦、摩尔线程、壁仞等公司上市进程大幅加速,即将迎接更严格的考验。创业以来,这些公司曾吸引了前所未有的大额投资、高级人才和资源,剑指回报丰厚的GPU芯片市场,并誓言挑战英伟达在中国市场的垄断地位。然而,在人工智能热潮带来的市场机会持续走高的情况下,市场环境却陡然发生变化。英伟达高端GPU在中国市场供应几乎“归零”,这个被动形成的真空地带,成为国产GPU企业从未有过的历史性机遇。 IPO加速9月26日,在各方期待下,中国GPU公司摩尔线程科创板IPO申请成功通过上交所上市委审议。从6月30日申请IPO到成功过会,仅用了短短88天。若顺利上市,将成为今年科创板最大IPO,距离“国产GPU第一股”仅一步之遥。另一家GPU企业沐曦也迎来IPO关键一役。上交所官网披露的信息显示,沐曦集成电路的科创板IPO于10月24日进入上市审核委员会审议阶段。摩尔线程、沐曦均成立于2020年。彼时,美国的技术出口管制收紧,使得华为无法再利用台积电等代工厂的先进制程,这为中国芯片行业敲响了警钟,GPU创业的窗口期变得清晰,GPU热潮轰然而至。摩尔线程创始人兼CEO张建中曾担任英伟达全球副总裁及中国区总经理,在英伟达任职超过15年,成功在中国推广了GPU的完整生态系统。2020年6月,张建中离开英伟达创立摩尔线程,从一开始就确立了对标英伟达的通用GPU技术路线,成为国内最早在功能上全面对标英伟达的公司。从产品进展看,摩尔线程自2021年至2024年连续四年推出四代芯片,其中2024年推出的第四代“平湖”主打可支持DeepSeek等前沿大模型训练所需要的FP8精度,是该公司目前最先进的产品。此外,摩尔线程还布局集群算力。2023年12月,推出支持千卡单集群部署的产品KUAE1,并在2024年底将该集群产品升级为支持万卡的KUAE2。招股书显示,2024年摩尔线程AI集群产品收入占总营收的比例已达42.42%,为1.84亿元。沐曦成立于2020年,主营业务为研发、设计和销售应用于人工智能训练和推理、通用计算与图形渲染领域的全栈GPU产品,并围绕GPU芯片提供配套软件栈与计算平台。近三年,沐曦先后推出用于智算推理的曦思N系列GPU、用于训推一体和通用计算的曦云C系列GPU。沐曦的技术路线与国际主流基本同频。C500立项即对标英伟达A100,部分下游客户的测试反馈显示,在若干场景下已能达到或优于A100的表现。最新发布的C600进一步对齐主流架构,配备大容量显存,支持含FP8在内的多精度混合计算,并打通从设计、制造到封装测试的国产化供应链闭环。正在研发的下一代旗舰C700将在算力、存储、互联与能效等维度显著升级,目标逼近英伟达H100的水平。9月21日公开的第二轮监管问询回函中,沐曦透露,截至2025年9月5日,公司在手订单金额为14.30亿元,以曦云C500系列板卡为主。摩尔线程、沐曦上市进展迅速,引发市场瞩目。实际上,摩尔线程已成功闯关IPO,使其成为今年6月以来硬科技上市潮重启后的首批受益者。自今年二季度开始,A股市场的IPO受理节奏明显加快。此后,科创成长层细则迅速出台,再次确认了A股市场对优质科技企业的支持态度。记者梳理发现,另外几家GPU初创公司也在近期紧锣密鼓推进上市计划。8月17日,深圳市山天智慧财产投资有限公司(下称“山天智慧”)宣布,其参投企业壁仞科技已递表港交所。据山天智慧介绍,今年6月,壁仞科技完成新一轮总金额达15亿元融资,由广东和上海国资背景机构领投,山天智慧亦在此阶段跟投,壁仞科技在香港上市前估值达到140亿元。壁仞科技成立于2019年,创始人张文拥有哈佛大学法学博士学位,曾担任商汤科技总裁。虽然不直接出身GPU技术,但其“吸金”和“招揽人才”能力突出,在业内获得“中国第一大猎头”的称号。从2019年9月成立到2021年3月完成B轮融资,约18个月里,壁仞科技融资额超过47亿元,创下国内芯片创业公司的融资纪录。壁仞的融资能力和技术实力一度引发市场关注。2022年8月,其发布的BR100芯片创出全球算力纪录,峰值算力达到当时国际领先厂商在售旗舰产品的3倍以上,这是全球通用GPU算力纪录第一次由一家中国企业创造。但好景不长,2023年10月,美国将壁仞科技及其子公司列入实体清单,无法再委托台积电等先进代工厂生产芯片,对其运营造成重大冲击。另一家芯片企业燧原科技,于2024年8月启动A股上市辅导,目前仍在推进辅导进程,同时天数智芯近期也传出将赴港上市消息。相继传出的国产GPU公司上市进展,标志着中国高性能GPU企业加速迈入资本市场,政策与市场层面对关键芯片自主化的支持正在强化。 代差与鸿沟在摩尔线程的招股书中,“英伟达”一词出现了41次;沐曦的招股书中则出现了57次。这种高频提及,既是对标所需,也折射出应对英伟达生态的巨大鸿沟。诞生于20世纪90年代的GPU,原本为游戏图像渲染而设计,但自2012年以来,人们发现GPU的并行计算模式非常适合处理人工智能中的深度学习算法。GPU帮助深度学习突破算力瓶颈,由此获得广阔增量市场,成为云计算和智能时代最重要的基础芯片之一。“硬件上我们可能落后1—2代,但软件生态的差距可能是5至10年。”一位国产GPU公司资深工程师对记者直言。英伟达的CUDA平台经过十几年打磨,已形成完整开发者生态,全球数百万开发者基于CUDA开发应用。相比之下,国产GPU的软件栈还在起步阶段。“迁移成本”是国产GPU面临的最大障碍。全球数百万开发者基于英伟达CUDA开发应用,形成庞大生态。国产GPU虽然都推出了自己的软件栈,如摩尔线程的MUSA、沐曦的MXMACA等,但兼容性仍是问题。摩尔线程在招股书中坦言,公司致力于成为全球领先的GPU公司,为中国乃至全球的人工智能、数字孪生、科学计算等领域提供强大算力支撑。这个宏大愿景能否实现,不仅取决于技术进步,更取决于整个产业生态的成熟。工艺制程是另一个瓶颈。国产GPU主流采用7nm或14nm制程,而英伟达已经进入4nm时代。更严峻的是,2025年1月,美国发布对华晶圆代工限制新规,卡住了先进制程芯片制造,这意味着国产GPU企业即便有能力设计更先进的芯片,也难以找到代工厂生产。“我们不是在和英伟达今天的产品竞争,而是在和它明年、后年的产品竞争。”一位投资者向记者感慨。英伟达的产品迭代速度惊人,每18至24个月就会推出新一代产品,性能提升30%至50%。国产GPU企业必须在追赶的同时,还要应对对手的持续创新。推理市场是被认为更现实市场选择。“推理对算力要求相对较低,而且很多推理任务是固定的,可以针对性优化。”网宿科技一位业务负责人告诉记者。根据IDC数据,2024年训练型AI服务器中GPU价值占比73%,而推理型仅25%。未来五年,国内训练和推理算力年复合增速将分别为50%和190%。 算力突围据Bernstein Research,按销售金额计,2024年中国AI加速器市场中,英伟达约66%、华为昇腾约23%、AMD约5%,其余厂商(含摩尔线程、沐曦等)合计约1%。华为昇腾的经验或许值得借鉴。从2018年推出第一代昇腾310,到2024年能够训练千亿级大模型,华为用了6年时间。其间经历美国制裁、生态建设、市场开拓等重重困难,最终在2024年占据中国市场23%的份额,成为仅次于英伟达的第二大AI芯片供应商。前述投资人对记者表示,从研制一颗芯片,到打通上下游链条,再到支撑一个生态,需要长期的耐心和持续投入。“我们投资GPU企业,看的不是三五年的回报,而是十年后中国AI产业的独立性。”目前来看,值得振奋的信号显著增多。甘肃庆阳国产万卡推理集群已由燧原科技等合作方点亮并对外服务;LightSphere X光互连光交换GPU超节点由上海仪电、曦智、壁仞、中兴联合发布,打通面向跨机柜超大规模训练的互联瓶颈;摩尔线程以“88天过会”的速度冲刺科创板、拟募资规模空前。同时,市场环境也开始向国产GPU公司发生有利变化。首先,英伟达在中国市场份额的急剧萎缩,并非国产GPU企业主动竞争的结果,而是外部环境骤变的被动产物。2022年10月,美国禁止英伟达最新AI芯片向中国出口。英伟达、AMD等美国厂商一度推出缩减性能的“中国特供版”AI芯片,但这些“特供版”不到一年即被全面禁止,英伟达只得向中国市场推出性能大打折扣的H20。基于政策风险和市场需求,中国算力中心和云厂商开始更坚定地转向国产AI芯片,这给国产GPU企业创造了前所未有的市场空间。近期一场公开活动中,英伟达CEO黄仁勋谈及中国市场时亦称,由于美国出口管制,英伟达近乎100%退出了中国市场,市场份额从95%降至0%。今年年初,DeepSeek的走红,被视为国产AI算力的练兵场。摩尔线程、燧原科技等多家国产芯片公司积极适配DeepSeek;随着DeepSeek在应用环节铺开,尤其是国产GPU进一步适配DeepSeek后,国产算力得到进一步认可。根据市场调研机构弗若斯特沙利文数据,中国AI智算GPU市场规模从2020年的142.86亿元迅速增至2024年的996.72亿元,年均复合增长率达62.5%,预计至2029年将提升至1.03万亿元规模。时间会给出答案,这场算力突围,将深刻影响中国乃至全球AI产业的未来格局。SFC出品丨21财经客户端 21世纪经济报道编辑丨黎雨桐21君荐读