加快打造原始创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点,为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。

——习近平总书记在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

——中国科学院办院方针

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2020-12-29 中国科学报 李言
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  X线照相体积光固化3D打印技术

  增材制造的应用范围正在迅速扩展,包括批量生产运动鞋部件、牙科陶瓷、航空航天零件,制造微流体、医疗设备、人造器官等。所使用的光固化3D打印技术,由于对空间和时间的高度控制大获成功,但这些技术仍具有点状或分层生成的常见图案。因此,体积增材制造是连续增材制造方法发展的下一个方向。

  为此,研究人员开发了X线照相体积3D打印技术—— 一种使用可以光转换的光引发剂,通过相交不同波长的光束进行线性激发,诱导特定的单体体积内局部聚合的双光技术。

  研究人员用一台体积打印机实现了这一概念,该打印机可以生成具有复杂结构特征以及机械和光学功能的三维物体。与最先进的体积打印方法相比,该技术的分辨率约为无反馈优化的计算轴向光刻的10倍,体积产生速率比双光子光聚合3D打印技术高4至5个数量级。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-020-3029-7

  掌握Atari等游戏的MuZero算法

  构建具有规划能力的智能体一直是人工智能研究的主要挑战之一。然而,在现实问题中,控制环境的动态往往是复杂和未知的。

  为解决上述问题,研究人员提出了MuZero算法。该算法通过将基于树的搜索与一个学习模型相结合,在一系列具有挑战性和视觉复杂的领域中实现了超人的性能,而不需要了解它们的潜在动态。

  MuZero算法学习一个可迭代的模型,该模型产生与计划相关的预测:行动选择策略、价值函数和奖励。研究人员在57个不同的Atari游戏上对该算法进行了评估,发现MuZero算法实现了最先进的性能。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-020-03051-4

  保护和恢复湿地可最大程度去除硝酸盐

  人口增长和农业集约化导致了河流氮负荷的增加,从而导致沿海地区广泛的河流氮含量和藻华发生率的增加。

  研究人员利用国家湿地调查数据和5公里网格尺度的氮输入和输出估计表明,美国湿地当前的氮减少(约860±160千吨氮/年)受到高密度湿地和氮热点之间的空间脱节的限制。

  研究模型表明,美国湿地面积的空间目标增加10%(510万公顷)将使湿地氮的去除量增加一倍。这一增长将使诸如密西西比河流域等受硝酸盐影响的流域的氮负荷减少54%。

  相关论文信息: https://doi.org/10.1038/s41586-020-03042-5

  超导量子位到光子的转换

  光电信号转换是全球互联网的基础。光电信号转换器可扩大长途光纤通信系统的范围,主要应用于数据中心内计算机的高速光网络。尽管量子网络前景广阔,但利用超导量子位元在这种转换过程中维持脆弱的量子态仍未实现。

  研究人员在最新研究中演示了超导量子位跨频激发到光子的微波频率的转换。他们利用一个中间的纳米机械谐振器,通过压电相互作用将量子比特的电激励转化为单个声子,然后通过辐射压力将声子转化为光子。研究人员通过在光纤上探测发射光的单光子来记录量子位元的量子拉比振荡,从而证明从量子位元产生光子的过程。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-020-3038-6

打印 责任编辑:张芳丹
  • 新型相干光源紧凑亮度高

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