热点回顾｜“世界第三大健康膳食”开发成功；中国队包揽国际物理奥赛世界前五；“问天”实验舱发射成功

2022 年 7 月 25 日 学术头条

“热点回顾｜一周科技大事件”为学术头条推出的图文新栏目，旨在帮助读者快速了解最近一周的科技热点新闻。由于篇幅（和知识）有限，欢迎大家多多补充～

Hi，可爱的“ 学术菌 ”们，我是你们可爱的 学术君 。

上一周又是一个过去的“上一周”。

上周，在三四十度的室外（和 26 ℃ 的空调屋内），我们见证了 “问天”实验舱 的成功发射，相信宇航员们可以在太空更愉快地做实验了；然而，有喜也有忧，世界卫生组织（WHO）宣布，在多个国家和地区发生的猴痘疫情已经构成了 “国际关注的突发公共卫生事件” ，让本就不平静的生活又雪上加霜......

but... 除了这些，上周还有很多热点新闻！我们先一起做个简单回顾：

超1.6万例！世卫组织发布最高级别警报
“问天”实验舱发射成功
浙江大学潘云鹤院士荣获吴文俊人工智能最高成就奖
中国内地高校 14 个学科全球第一，软科世界一流学科排名发布
全员金牌！中国队包揽国际物理奥赛世界前五
ICML2022 奖项公布：15 篇杰出论文，复旦、厦大、上交大研究入选
啄木鸟撞树的秘密，我们被骗了几十年？
Science：听音乐竟然能止疼，原因是什么？
中国科大等在超冷原子量子模拟研究中获进展
中科院上海微系统所研制出目前最小尺寸的相变存储单元
清华大学电机系研究团队取得真空蒸镀钙钛矿太阳能电池效率新纪录
世界第三大健康膳食——“中国心脏健康膳食”开发成功
百年经典反应新突破，浙大催化研究登《科学》

以下为详细版图文，请“学术菌”们选择阅读～

超1.6万例！世卫组织发布最高级别警报

7 月 23 日，世界卫生组织（WHO）宣布，在多个国家和地区发生的猴痘疫情构成“国际关注的突发公共卫生事件”。“国际关注的突发公共卫生事件”是世卫组织发布的最高级别警报。

世卫组织评估认为，猴痘疫情在全球以及除欧洲外的其他地区是中等风险，在欧洲地区的风险是高风险。 截至当天，已有 75 个国家和地区向世卫组织报告了超过 1.6 万例猴痘病例。 猴痘疫情还存在进一步国际传播的明显风险。

世卫组织总干事谭德塞在当天举行的新闻发布会上表示，“简而言之，我们目前面临一场通过新的传播方式在世界各地迅速传播的疫情，我们对其了解太少”。

内容来源：科技日报

“问天”实验舱发射成功

7 月 24 日 14 时 22 分左右，我国“长征五号B”运载火箭在海南文昌发射场发射升空，并取得圆满成功。

本次搭载的是中国空间站的重要组成部分：“问天”实验舱。“问天”实验舱与“天和”核心舱对接后，中国空间站整体呈现“一”字构型组合体。

问天实验舱由工作舱、气闸舱和资源舱三舱组成，是当今世界长度最长，直径最大的单体载人航天器，整体轴向总长 17.9 米，最大直径 4.2 米，与“天和”核心舱一样也设置了 3 个睡眠区、1 个卫生区和厨房等设施。

作为实验舱，问天实验舱的作用主要是作为“太空实验室”使用，内部安装有 25 台实验柜，可进行多种学科的实验。

据介绍，问天实验舱主要面向空间生命科学研究。配置有生命生态、生物技术和变重力科学等实验柜，能够支持开展多种类植物、动物、微生物等在空间条件下的生长、发育、遗传、衰老等响应机理研究，还能提供 0.01 g~2 g 的变重力模拟，支持开展不同重力条件下生物体生长机理的对比研究。

内容来源：腾讯太空

浙江大学潘云鹤院士荣获吴文俊人工智能最高成就奖

近日，中国工程院院士、浙江大学教授潘云鹤荣获第十一届吴文俊人工智能最高成就奖。该奖被誉为“中国智能科学技术最高奖”，由人工智能先驱、我国智能科学研究的开拓者和领军人、首届国家最高科学技术奖获得者、中国科学院院士吴文俊命名。

作为我国智能 CAD 和计算机美术领域的开拓者，潘云鹤院士将形式化的逻辑推理和形象化的理解生成有力结合起来，突破了传统符号主义人工智能方法难以处理视觉等形象知识的不足，有力支撑形象的分析、理解、综合、设计与生成等创造性思维活动，以解决开放、复杂和探索等实际问题，极大拓展了传统人工智能的内涵和外延。

潘云鹤院士也创新性地将计算机图形学与人工智能知识表达相结合，研究成功以美术设计和色彩知识对视觉元素等进行组合和推理以生成新的图案与色彩的程序系统，被诺贝尔奖和图灵奖获得者、CMU 教授 H.A.Simon 评价为“所见过最好的计算机美术程序”。

此后，潘云鹤院士一直深入视觉方向的人工智能，做理论研究，探究如何给传统人工智能拓展和“松绑”，使其迸发活力。他创新性地提出了形象思维、信息模型和综合推理等理论，勇闯“无人区”。

内容来源：浙江大学

中国内地高校 14 个学科全球第一，软科世界一流学科排名发布

7 月 19 日，软科正式发布 2022 “软科世界一流学科排名”。排名覆盖 54 个学科，涉及理学、工学、生命科学、医学和社会科学五大领域。此次排名的对象为全球 5000 余所大学，共有来自 96 个国家和地区的 1800 余所高校最终出现在各个学科的榜单上。

2022 软科世界一流学科排名中，中国内地高校新增两个学科世界第一，清华大学首次取得纳米科学与技术学科冠军席位，河海大学首次在水资源工程学科排名世界第一。

至此，中国内地高校在 14 个学科成为全球冠军，分别是清华大学（通信工程、能源科学与工程、纳米科学与技术）、西安交通大学（机械工程）、哈尔滨工业大学（仪器科学）、同济大学（土木工程）、河海大学（水资源工程）、江南大学（食品科学与工程）、北京航空航天大学（航空航天工程）、上海交通大学（船舶与海洋工程）、北京交通大学（交通运输工程）、武汉大学（遥感技术）、中南大学（矿业工程）和北京科技大学（冶金工程）。

但是，美国大学在各学科排名上仍然占据绝对优势，在 32 个学科中夺冠，上榜总次数达到 4714 次。中国内地共有 293 所高校上榜，上榜总次数 2686 次，仅次于美国，位列全球第二。

内容来源：科学网

全员金牌！中国队包揽国际物理奥赛世界前五

近日，南开大学物理科学学院率领中国代表队参加了第 52 届国际物理奥林匹克竞赛（International Physics Olympiad，IPhO），中国代表队五名参赛队员徐国玮、杨明轩、刘子睿、黎千诚、任雨奇全部摘得金牌，并包揽前五名，取得团体第一的优异成绩。同时，徐国玮、黎千诚、杨明轩分别获得个人总分第一、理论第一、实验第一。

本次比赛由瑞士主办。大赛采取线上方式举行，其中实验考试首次采用全线上虚拟考试。本次大赛参赛队伍包括来自 75 个国家和地区的 368 名学生、145 名领队、67 名观察员、138 名监督员，合计 718 人参加。据悉，大赛阅卷和评分工作由组委会进行全球志愿者召集完成。IPhO2022 分为实验和理论两个部分，每部分比赛时长为 5 小时。理论分为 3 道大题，实验 2 道大题，合计 50 分。中国参赛队获得总分 212.3，平均分 42.46 的骄人成绩。

内容来源：南开大学

ICML2022 奖项公布：15 篇杰出论文，复旦、厦大、上交大研究入选

近日，ICML 2022 大会在美国马里兰州巴尔的摩市以线上线下结合的方式举办，并公布了全部奖项，包括 15 篇杰出论文奖和 1 项时间检验奖。

其中，复旦大学、上海交通大学、厦门大学、莱斯大学胡侠团队等多个华人团队的研究获得杰出论文奖。ICML 2012 关于“投毒攻击”的论文 Poisoning Attacks against Support Vector Machines 获得了本次大会的时间检验奖。

内容来源：机器之心
ICML2022 官网：
https://icml.cc/virtual/2022/awards_detail

啄木鸟撞树的秘密，我们被骗了几十年？

当啄木鸟不知疲倦地高速撞击树木时，它们的大脑不会被撞坏吗？此前，科学界的主流猜想是，啄木鸟颅骨上有一块如同海绵一般的松质骨，可以起到减震吸能的作用。这样，啄木鸟就天生装备了一枚“安全气囊”，从而避免大脑遭受损伤。

如今，一项发表于《当代生物学》的全新研究对这个观点发起了强有力的挑战。

为此，研究团队利用高速摄影机拍下了 6 只啄木鸟的 109 段啄木视频，对视频中啄木鸟喙、眼睛与头部特定的点进行定位追踪，从而精准地捕捉不同部位的运动是否同步。实验表明，在撞击时，啄木鸟的眼睛与喙的减速完全同步。由于松质骨就在眼睛前方，眼睛与喙同步的减速现象说明松质骨完全没有起到减震的作用。

那么， 啄木鸟是如何避免在持续的头部撞击中出现脑震荡与大脑损伤的？

啄木鸟撞击时大脑所承受的压力，根本没有达到脑震荡的阈值。事实上，如果同样的应力作用到我们的头上，足以引发脑震荡。但啄木鸟的大脑长度只有人类大脑的 1/7，这意味着它们可以承受的作用力是我们的 7 倍。

内容来源：学术经纬
论文链接：
https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(22)00855-7

Science ：听音乐竟然能止疼，原因是什么？

大多数时候，听一些音乐，可以让我们摆脱坏心情。

但殊不知，音乐的作用可远不止于此。

来自中科大、安徽医科大学和美国国立卫生研究院等机构的科研团队发现，听音乐还有生理上的镇痛效果。

但是，这种镇痛效果与音乐好不好听却没有多大关系，而是取决于声音的大小。实验证明，接近耳语的浅吟低唱能起到缓解疼痛的效果。

为了搞清楚“音乐止疼”的 神经机制 究竟是什么，研究团队利用病毒示踪、在体多电极记录以及神经元钙成像记录等方法，确定了一条从接收和处理声音信息的听觉皮层，通往丘脑的神经通路。

他们尝试人为抑制这条通路，在没有声音的情况下，成功模拟出了低强度声音缓解疼痛的效果。反之，激活这条通路，小鼠对疼痛的敏感性就恢复了。

研究结果表明，声音带来的镇痛效果具有实体基础。“声音疗法”或许能进一步减少镇痛类药物的使用。

内容来源：量子位
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn4663

中国科大等在超冷原子量子模拟研究中获进展

中国科学技术大学潘建伟、苑震生等与德国海德堡大学、奥地利因斯布鲁克大学、意大利特伦托大学的研究人员合作，在超冷原子量子模拟研究中取得进展。科研人员使用超冷原子量子模拟器，对格点规范场理论中非平衡态过渡到平衡态的热化动力学进行了模拟，首次在实验上证实了规范对称性约束下量子多体热化导致的初态信息“丢失”，取得了利用量子模拟方法求解复杂物理问题的重要进展。相关研究成果发表在《科学》上。

通过实验和理论结合，该团队将系统制备到远离平衡的初态，首次实验研究了规范对称性约束对量子多体系统热化动力学的影响，并观测到具有相同守恒量的不同初态热化到同一个平衡态的过程，验证了热化过程造成的量子多体系统初态信息的“丢失”，建立了规范场理论早期非平衡动力学与最终热平衡态之间的联系，在使用规模化的量子模拟器求解复杂物理问题的道路上取得了重要进展。

未来，该团队将进一步使用量子模拟方法研究具有其他群对称性的、更高空间维度的规范场理论模型，以及真空衰变、动态拓扑量子相变等物理难题。《科学》杂志审稿人对此给予高度评价，认为该研究为超冷原子模拟格点规范场理论这一领域的发展做出了重要贡献，代表了量子模拟研究领域的前沿。研究工作得到科技部、国家自然科学基金委、中科院、教育部和安徽省等的支持。

内容来源：中国科学院
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl6277

科院上海微系统所研制出目前最小尺寸的相变存储单元

当今数据生产呈现爆炸式增长，传统的冯·诺依曼计算架构已成为未来继续提升计算系统性能的主要技术障碍。相变随机存取存储器（PCRAM）可以结合存储和计算功能，是突破冯·诺依曼计算构架瓶颈的理想路径选择。它具有非易失性、编程速度快和循环寿命长等优点。

然而，PCRAM 中相变材料与加热电极之间的接触面积较大，造成相变存储器操作功耗较高，如何进一步降低功耗成为相变存储器未来发展面临的最大挑战之一。缩小加热电极尺寸是降低功耗的关键。

石墨烯纳米带（GNR）是一种准一维的石墨烯纳米结构，其具有超高载流能力，且热稳定性高，可以用作相变存储器的加热电极。中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员宋志棠、王浩敏组成联合研究团队，首次采用 GNR 边缘接触制备出目前世界上最小尺寸的相变存储单元器件。

研究团队采用石墨烯边界作为刀片电极来接触相变材料，可实现万次以上的循环寿命。该功耗比目前最先进制程制备的单元器件低近两个数量级，几乎是由碳纳米管裂缝（CNT-gap）保持的原最小功耗世界纪录的一半。

这是目前国际上首次采用 GNR 边缘接触实现极限尺寸的高性能相变存储单元，器件尺寸接近相变存储技术的缩放极限，实现了超低功耗、高编程速度、出色的高/低电阻比，并展现出良好稳定性/耐用性。该新型相变存储单元的成功研制代表了 PCRAM 在低功耗下执行逻辑运算的进步，为未来内存计算开辟了新的技术路径。

内容来源：中国科学院
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202202222

清华大学电机系研究团队取得真空蒸镀钙钛矿太阳能电池效率新纪录

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池具有光电转化效率高、成本低廉等优点，受到学术界和产业界的重视。现阶段高效率钙钛矿电池多数是通过溶液旋涂法制备，这种方法不利于制备大面积钙钛矿器件，存在有机溶剂污染环境的问题，且难以和工业化生产兼容。相比之下，真空蒸镀工艺有效避免了有机溶剂的使用，且可以实现大面积均匀沉积薄膜，被学界认为是一种可以规模化生产钙钛矿太阳能电池的工艺。然而，迄今为止，通过真空蒸镀工艺制备的钙钛矿太阳能电池的光电转化效率仍显著落后于溶液旋涂法。

近日，清华大学电机系易陈谊副教授课题组报道了一种基于真空蒸镀制备高效率大面积钙钛矿太阳能电池的新工艺，通过该工艺制备的电池打破了真空蒸镀法钙钛矿太阳能电池效率的世界纪录。

通过该方法制备的太阳能电池表现出了优异的光电性能，在 AM1.5G 标准光照下取得了最高 24.42% 的光电转换效率，刷新了真空蒸镀法制备钙钛矿太阳能电池的效率纪录，在 1 cm^2 和 14.4 cm^2 的大面积器件上分别实现了 23.44% 和 19.87% 的光电转化效率。

此外，真空蒸镀法制备的太阳能电池表现出了良好的稳定性，在干燥空气中存储超过 4000 小时后无衰减，在湿度为35%的环境空气中储存 1300 小时后仍然保持 97% 的初始效率。

该研究结果展示了真空蒸镀工艺在制备大面积高效率钙钛矿太阳能电池的优越性和产业化应用的可行性。

内容来源：清华大学
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo7422

世界第三大健康膳食——“中国心脏健康膳食”开发成功

不健康的饮食是导致我国心血管疾病负担迅速上升的主要因素之一。

全国营养调查发现，与 1982 年相比，2012 年我国人均摄入谷类、根茎类、蔬菜和水果分别下降了 34%、80% 和 15%，而人均摄入肉类、鸡蛋、食用油分别增加了 162%、 233% 和 132%。

相应地，我国的心血管疾病负担也迅速增加。目前，由心血管病导致的死亡已占我国总死亡的 45%。

近日，北京大学临床研究所、心血管病防治著名专家、DECIDE 项目总负责人武阳丰教授与 DECIDE-Diet 研究课题负责人、营养学专家王燕芳研究员共同领导的最新研究发现，高血压患者食用“中国心脏健康膳食”四周后，收缩压和舒张压平均可显著下降 10.0mm Hg、3.8mm Hg。

“中国心脏健康膳食”是由研究团队自主研发的符合中国饮食文化特点的一种健康膳食模式。研究团队通过对日常食材的科学搭配和对传统中餐烹饪方法的改进，提出了一种好吃，不贵，又健康的膳食选择。

经 4 周干预，对照组受试者的收缩压（高压）和舒张压（低压）分别平均下降了 5.0 mmHg 和 2.8 mmHg；干预组受试者的收缩压和舒张压分别平均下降了 15.0 mmHg 和 6.7 mmHg。收缩压和舒张压的变化在两组之间的平均净差分别为 10.0 mm Hg 和 3.8 mm Hg。

而且，干预组碳水化合物供能比平均增加 8%，蛋白质供能比平均增加 4%，脂肪供能比平均减少 11%；纤维素平均增加 14 克，钾平均增加 1753 毫克，镁平均增加 194 毫克，钙平均增加 413 毫克，钠减少 2836 毫克。对照组与导入期先比几乎没有变化。

此外，“中国心脏健康膳食”的降压效果在不同菜系间没有显著差别。

内容来源：北京大学
论文链接：
https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.122.059045

百年经典反应新突破，浙大催化研究登《科学》

费托合成（Fischer–Tropsch synthesis），又称 F-T 合成，是以合成气（一氧化碳和氢气的混合气体，主要来源于煤炭，生物质的气化）为原料，通常在铁基或钴基催化剂和适当条件下合成碳氢化合物的工艺过程。该技术是 19 世纪 20 年代由德国化学家 Franz Fischer 和 Hans Tropsch 开发。

由费托合成过程获得烯烃产品（Fischer-Tropsch synthesis to olefins，FTO）也是煤制烯烃的重要手段，但是当前反应过程依然存在反应温度高、效率不足等问题。发展低温、高效的催化剂对于煤炭的清洁利用获得大宗化学品具有重要意义。

近日，浙江大学化学工程与生物工程学院肖丰收教授、王亮研究员团队与中国科学院精密测量科学与技术创新研究院郑安民研究员团队合作，提出了一种控制催化剂表面微观环境中水物种的吸-脱附平衡的策略，通过将一种疏水助剂聚二乙烯基苯与经典钴基催化剂物理混合，实现了催化性能的大幅提升。在 250 摄氏度下，CO 的单程转化率达到 63.5%，同时保持 71.4% 的碳氢化合物为低碳烯烃产物。

研究人员表示，这种物理混合的新型催化体系，不需要改造现有工业反应路线，就能够高效率地应用于生产实践，让煤炭发挥更大的作用。

内容来源：浙江大学
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo0356

点这里👇关注我，记得标星~

# 往期推荐#