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来源： 发布时间：2026-01-28
干细胞治疗研究进展
《自然》封面：移植到大脑的产多巴胺的神经元。《自然》杂志第8064期封面文章报道了两项临床试验，旨在验证这类方法治疗帕金森病的安全性。帕金森病的特征为能产生神经递质多巴胺的神经元渐进丧失。虽然当前的治疗方法能缓解早期帕金森病的症状，但治疗效果最终会下降。细胞移植或是一种潜在疗法，能替大脑直接补充产多巴胺的神经元的数量。两个试验均未报道来自治疗的严重不良反应，说明了使用该方法的安全性，且两项试验都观察到了一些有效性迹象，但仍需开展更大规模的试验来准确评估有效性。
恐龙向始祖鸟进化的关键证据
《自然》封面：已知最老化石鸟类、生活在约1.5亿年前的始祖鸟的艺术想象图。《自然》杂志第8065期封面文章报道了已知的第14个始祖鸟标本，因为收藏于芝加哥菲尔德自然历史博物馆，俗称“芝加哥始祖鸟”。由于保存极为完好，这一标本具有重要价值：它接近完整，未被压碎，保留了惊人的细节。科学家揭示了这一标志性生物的骨骼、软组织和羽毛的新信息；包括双翼的三级飞羽（特化的内侧次级羽毛），以及足部趾垫适应地面活动的迹象。新发现的众多特征表明，这个始祖鸟可能适应了一定程度的飞行，能自由生活在地面和树上。
河流中的古碳
《自然》封面：河流是碳的一个重要来源。《自然》杂志第8066期封面文章报道了河流释放的约60%的碳更加古老，可追溯至数百至数千年前，或者更早时间。河流的表面水能向大气释放二氧化碳和甲烷。这种碳的绝大部分被认为来自新近的生物质生产，在过去约70年里被分解并带入河流水系的有机物质。研究团队结合河流中放射性碳-14的新的和已发表的测量结果，创建了覆盖全球近700个河段的数据库；通过将河水样本的碳-14水平与现代大气二氧化碳的标准参考值进行比对发现，河流会缓慢而持续地释放古碳。
修复油画
《自然》封面：受损画作的修复。《自然》杂志第8067期封面文章报道了计算机生成的重建结果转化成可逆的物理修复。世界各地的博物馆和画廊藏有大量画作，但其中许多都已受损。修复画作费时费力、成本高昂，大量复杂污损增加了修复难度。数字扫描和重建已被用于引导修复工作，但要将数字修复图像转化到原作品上并不容易；需要先将画作数字化，识别出受损区域；随后用生成模型预测作品修复后的样子，并将必须做出的改变印刷到一个层压膜上；再将这个完全可移除的膜覆盖于作品表面，使之重现往日样貌。
气候变化的无声信号：草坪藻的快速生长影响海洋生态
《科学》封面：缅因湾卡什浅滩一条隆头鱼。《科学》杂志第6749期封面文章报道了“草坪藻类重塑温带礁石的化学景观限制海藻森林的恢复”。在海洋快速变暖的背景下，草坪藻类取代海藻森林后，会释放生物活性化合物（如抑制海带配子体生长的物质），从而显著改变周围水体的化学环境，形成不利于海藻再生的条件。这种化学生态作用会自我强化：草坪藻覆盖率越高，释放的有害物质就越多，会进一步阻碍海藻恢复。研究结合野外调查与实验发现，逆转这一生态衰退不仅需全球减排，还需针对性干预以打破有害反馈循环。
北极鸟类筑巢的历史可以追溯到白垩纪
《科学》封面：7300万年前北极新孵化的鸟。《科学》杂志第6750期封面文章报道了阿拉斯加北部极地鸟类化石组合，揭示了鸟类在白垩纪晚期就在北极地区筑巢的证据。极地生态系统因鸟类的季节性筑巢行为而得以构建和繁荣，鸟类作为关键物种成员在其中发挥着重要作用。研究者们针对目前已知最北端的白垩纪陆地生态系统开展研究发现，大量幼鸟化石为极地筑巢行为提供了直接证据，说明现代鸟类已经适应了远古北极的极端性季节气候，这为理解现代鸟类在极端环境中的繁衍生息提供了新见解。
去角操作能减少犀牛盗猎
《科学》封面：最后一头雄性北白犀与一头南白犀进行社交互动。《科学》杂志第6751期封面文章报道了南部非洲反盗猎情况。研究者并未找到统计证据表明这些干预措施有效减少了盗猎（犀牛角需求、财富不平等、根深蒂固的犯罪集团和腐败问题可能共同推动了高风险盗猎行为）。相比之下，通过去角操作（8个保护区的2284头犀牛）降低盗猎者的收益，仅用1.2%的预算就实现了盗猎量的大幅（约78%）和快速减少。然而，部分去角犀牛仍遭盗猎，因为盗猎者会瞄准角桩和再生角，这表明需要将定期去角与谨慎的执法措施相结合。
直面高温的植物
《科学》封面：高温下的植物。《科学》杂志第6752期专刊文章报道了高温对植物的影响。随着持续温室气体排放加剧全球升温，多样的自然生态系统和农业用地中的植物正日益感受到高温的影响。植物拥有一套细胞和生理层面的高温响应机制“工具箱”，既能促进降温与修复损伤，也能通过适应和迁徙来追踪气候变化，从而影响生态系统和粮食生产系统的生产力与恢复力。研究人员揭示了植物感知热量并将温度整合到信号通路中的多种方式。理解植物在跨尺度上对高温的响应，对于预测和缓解变暖对植被的影响至关重要。
多态组合优化退火方法研究
湖南大学半导体学院陈卓俊教授团队在集成电路领域取得新进展。相关成果发表于《IEEE固态电路杂志》（IEEE Journal of Solid-State
Circuits）。现有组合优化处理器大多仅能处理两个状态的简单问题，在应对多态场景时普遍面临求解速度慢、硬件面积大、能效低等瓶颈。
研究团队在架构、电路和算法层面取得最新进展。研究团队提出的可重构波茨机架构，可支持每个自旋单元表达多达4种状态。随后通过自旋内外系数复用策略，显著降低硬件面积成本，实现了目前所有同类工作中最小的归一化自旋面积。受晶体结晶过程启发，研究团队提出逐次边界逼近退火算法，在图像聚类等任务中求解速度达传统模拟退火方法的10倍。
钙钛矿/硅叠层太阳能电池稳定运行所需的交联分子接触策略
电子科技大学集成电路科学与工程学院贾春阳、罗军生等人开展了太阳能电池高温稳定研究。相关成果发表于《科学》（Science）。钙钛矿/晶硅叠层电池中关键的自组装空穴传输层在老化过程中易出现结构有序性衰退，严重制约了叠层电池的长期稳定性。研究团队提出原位构筑交联自组装空穴传输层的新策略，在稳定空穴传输层结构的同时，有效增强了钙钛矿界面的钝化效果；基于新方法成功制备出光电转换效率超过34%的钙钛矿/晶硅叠层太阳电池，在65℃高温环境中连续工作1200小时后，效率仍保持初始值的96%以上。研究成果为提升新型太阳电池的稳定性开辟了新途径。
新型存储器芯片实现精确可扩展的模拟矩阵方程求解
北京大学人工智能研究院与集成电路学院联聘研究员孙仲等人在高精度模拟计算方向取得新进展。相关成果发表于《自然·电子学》（Nature Electronics）。采用数字方法实现高精度矩阵求逆的计算开销极大，其时间复杂度可达立方级。随着大数据驱动类应用的兴起，这种高复杂度计算给传统数字计算机带来了严峻挑战。联合研究团队设计出基于阻变存储器的高精度、可扩展模拟矩阵计算芯片，实现了在精度上可与数字计算媲美的模拟计算系统，将传统模拟计算的精度提升了5个数量级。研究成果不仅验证了全模拟矩阵求解路径的可行性，也为应对未来智能计算与通信系统中的算力瓶颈提供了具有前景的技术平台。
二维半导体的原子层键合接触
北京科技大学前沿交叉科学技术研究院张跃院士团队以推动二维半导体材料在集成电路领域的工程化应用需求为导向，针对二维半导体-金属接触问题，提出了原子层键合接触技术。相关成果发表于《科学》（Science）。研究团队通过精确去除二维半导体材料表面单层硫原子后直接沉积金属电极，实现了过渡金属原子层与金属电极原子层间电子结构和晶格结构的协同调控，构筑出兼具强能带耦合和高键合强度的原子层键合接触界面，获得了逼近理论接触极限的、极低的接触电阻和高温热机械稳定性，满足国际半导体器件与系统技术路线图中对于高性能电子器件的应用要求，推动二维半导体器件从实验室向规模化制造发展。
青藏高原大型食草动物肠道菌群基因组图谱研究
云南大学张志刚研究团队与武汉华大生命科学研究院研究人员合作，构建迄今为止最完整的、规模最大的高原动物肠道微生物组数据库。相关成果发表于《微生物组》（Microbiome）。研究团队基于大规模采集的高原代表性动物肠道微生物样本，开展了深度宏基因组测序分析，揭示了其中蕴含的丰富且尚未被充分开发的微生物资源。该资源库为开发新型基因编辑工具、抗菌肽等生物技术产品提供了重要支撑。同时，研究团队依托青藏高原这一独特自然实验室，在国际上证明了宿主与肠道菌群协同进化的新机制，为阐明野生动物宿主与其共生肠道菌群的演化模式提供了重要的研究范式。
开发原核生物快速泛基因组分析方法
国家生物信息中心数据资源部肖景发研究员与中国科学院计算机网络信息中心金钟研究员等合作，提出了新一代原核泛基因组分析工具，通过精炼特征网络与双层区域约束聚类策略提升了聚类精度与运算效率，为大规模原核生物群体基因组研究提供了重要支撑。相关成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。如何在数以万计的基因组中高效识别同源基因，解析基因组多样性，已成为微生物组学与进化生物学研究的核心挑战。联合团队开发了一个高精度、高性能、可扩展的原核生物泛基因组分析综合工具，可实现从数据质控、同源基因推断到结果可视化的一站式分析流程。
古基因组揭示我国北方草原地区早期社会组织模式及史前文化源流
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究团队与河北省文物考古研究院、厦门大学等单位的学者合作，对来自北方草原坝上地区距今8800年～5000年前的35例古代人骨样本开展高分辨率的系统性核基因组研究。相关成果发表于《创新》（The Innovation）。末次盛冰期结束以来，位于蒙古高原东南缘的我国坝上草原地区的考古遗存，体现人群生活方式由高流动性狩猎采集向定居化农业生产的重大转变，以及旧石器时代晚期至新石器早中期的多种文化复杂互动现象。研究揭示我国蒙古高原东南缘不仅是新石器时代社会的重要策源地，还是新石器文化的交会地、北方草原文化的缘起地，是中华民族多元一体进程的重要早期源头之一。
人体呼吸道菌群介导环境污染暴露与呼吸健康的相互作用
华南师范大学王璋课题组联合广东省疾控中心、广州医科大学附属第一医院广州呼吸健康研究院等研究机构，揭示环境污染暴露通过呼吸道菌群紊乱影响呼吸健康指标。相关成果发表于《自然·医学》（Nature Medicine）。该研究依托2019年广东省居民慢性阻塞性肺疾病（慢阻肺）流行病学调查项目，对广东省6个城市/地区，18个社区，36个居委会，共3800余居民进行了问卷调查、肺功能检查、身体测量和诱导痰样本的采集。研究对诱导痰样本进行了严格的质控及微生物组分析，包括宏基因组1128例。研究成果为基于呼吸道菌群的环境污染暴露风险分层，以及靶向呼吸道菌群的风险预防提供了科学依据。
大模型密度法则
清华大学计算机系孙茂松团队提出“密度法则”揭示大模型高效化发展内在趋势。相关成果发表于《自然·机器智能》（Nature Machine Intelligence）。大模型在尺度定律的指导下，不断增加训练数据和模型参数的规模，在自然语言理解、生成和推理任务上取得了显著的能力提升。然而，随着训练规模的膨胀，大模型训练和推理成本急剧上升。研究团队从“摩尔定律”的密度提升规律中获得启发，提出大模型“能力密度”概念，用于评估大模型单位参数内蕴含的智能水平。研究结果显示密度优化是大模型发展的关键路径，源于架构、算法和数据处理的进步，体现了“密度法则”与“摩尔定律”的结合。
多专家协同知识蒸馏框架研究
复旦大学计算与创新智能学院杨卫东团队通过大小模型协同实现大模型在专用任务的低成本高性能应用。相关成果发表于《IEEE软件工程汇刊》（IEEE Transactions on Software
Engineering）。大语言模型知识丰富、能力强，但在专用领域成本高、响应延迟；传统的小型语言模型高效却能力有限，难以深入理解专业知识与语义上下文。研究团队围绕“小模型缺知识、大模型落地难”这一核心问题，提出了适用于终端场景的多专家协同知识蒸馏框架，以及适用于云端协同推理的大小模型自适应分析框架。其设计哲学是“让合适的模型处理合适的任务”，创新了基于不确定性估计的自适应选择策略。
一个中国人工智能模型自主学到了基础物理学——它能发现什么
北京大学物理学院马滟青教授课题组研究了“AI-牛顿”的工作机制。相关成果发表于《自然》（Nature）。该系统利用一种名为“符号回归”的技术，从原始观测数据中自主寻找能够描述物理现象的最简洁的数学方程式。该技术的编程方式鼓励它推导重要的概念，是一种有前途的科学发现方法。“AI-牛顿”的创新之处在于，它并非一次性完成任务，而是通过逐步构建概念和规律的知识库，模仿人类科学家的认知过程。通过这种迭代式的学习和知识构建过程，基于涉及小球、弹簧等物体的46个物理实验，“AI-牛顿”从带噪声模拟数据中最终自主“发现”力、质量和加速度之间构成的著名物理定律等。
意识障碍中不同恢复现象背后的共同丘脑机制研究
中国科学院自动化研究所余山团队、首都医科大学附属北京天坛医院何江弘团队与杭州师范大学、比利时列日大学的联合团队，揭示了意识恢复的共性神经机制。相关成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。意识障碍是指患者因严重脑损伤导致意识长期丧失或严重受损。尽管意识障碍的病因和临床表现千差万别，但其恢复过程受到一个共同的神经机制的影响。研究团队通过记录并分析不同年龄、不同病因、不同严重程度的意识障碍患者大脑活动模式与他们意识恢复之间的关系。研究发现，意识恢复可能存在两条不同的神经动力学路径。这两条路径最终都有希望实现意识恢复，但经历的中间状态不同。
揭示X射线双星“早衰”现象
中国科学院紫金山天文台李江涛研究团队与国内外合作者利用欧洲空间局空间X射线望远镜，对邻近的仙女座星系（M31）开展了全面的X射线源巡天研究。相关成果发表于《皇家天文学会月报》（Monthly Notices
of the Royal Astronomical Society）。X射线双星由致密天体（中子星或黑洞）与伴星组成，是研究恒星在极端引力场下演化的“宇宙实验室”，也是反推星系演化历史的重要“化石”。研究结果表明，仙女座星系中低质量X射线双星（LMXB）的总X射线辐射亮度显著低于理论预期，意味着这些系统在形成后呈现出持续且快速的衰减趋势，比理论预期的演化速度更快。
超级木星拥有与木星截然不同的大气环流
上海交通大学李政道研究所谭先瑜副教授与加州大学圣克鲁斯分校张曦教授等合作者揭示了行星大气活动的惊人多样性。相关成果发表于《科学进展》（Science Advances）。褐矮星是质量介于巨行星与恒星之间的天体，其内部无法维持氢核聚变。自形成以来，它们持续冷却，部分褐矮星质量仅为木星质量的十余倍，被称为超级木星。尽管经过长期冷却的超级木星类似巨行星（相对于恒星而言），但其表面温度大多仍超过1000开尔文，远高于木星的约100开尔文。在完全没有固态表面的超级木星上，也出现了大尺度“沙尘暴”现象。研究结果揭示了行星大气活动的多样性，为比较行星学提供了全新的视角。
暗物质晕对黑洞吸积盘辐射与成像特征的影响研究
中国科学院云南天文台李志、贵州大学于建成等人合作，就暗物质晕如何影响黑洞周围吸积盘物理性质与观测特征开展了理论研究。相关成果发表于《欧洲物理杂志C》（The European Physical Journal C）。2019年，事件视界望远镜首次发布了M87星系中心超大质量黑洞的影像，揭示了一个明亮的环状结构环绕着中心的暗区，即所谓的“黑洞阴影”。高分辨率黑洞影像是检验广义相对论、探索吸积物理乃至探测新物理效应（如暗物质）的重要窗口。此项研究指出，在黑洞质量、吸积率和观测角度固定的条件下，暗物质晕的性质会在吸积盘的热力学行为和视觉形态上留下可观测的独特印记。
AI观测代理系统研究
