• 迄今最快的双量子位门实现

      日本国立自然科学研究院分子科学研究所(IMS)的科学家使用光镊来捕获两个冷却到几乎绝对零且仅相隔一微米的原子,然后用仅发光10皮秒(1皮秒为万亿分之一秒)的特殊激光束操纵原子,成功执行了世界上最快的双量子位门,其运行时间仅为6.5纳秒(1纳秒为十亿分之一秒)。8日发表在《自然·光子学》在线版上的该成果,有望催生全新的量子计算机硬件,突破目前正在开发的超导和离子阱量子计算机的限制。   冷原子平台已成为量子计算机硬件最有希望的候选装置之一。与超导和离子阱类型相比,它可很容...

  • 新诊断仪可同时检测新冠病毒RNA和抗体

      “我如何知道自己被感染了?”“我的免疫力有多强?”“我感染的新冠病毒是哪种变异株?”现在,一种新方法可在几个小时内回答所有这些问题。据8日发表在《自然·生物医学工程》杂志上的论文,美国哈佛大学怀斯生物启发工程研究所开发了一种新的诊断设备,将该研究所先前的电化学eRapid技术和SHERLOCK疟疾测试方法结合到一个明信片大小的系统中,该系统可同时检测患者唾液中的新冠病毒RNA和抗体,并可扩展检测其他多个生物标志物。这种方法将极大地改善全球对未来大流行病的反应,并为个人应接...

  • 男性患癌风险高于女性原因揭示

      大多数类型的癌症在男性中的发病率高于女性,原因尚不清楚。最近在线发表于美国癌症协会同行评审期刊《癌症》上的一项研究结果表明,原因可能在于潜在的生物性别差异,而不是与吸烟、饮酒、饮食和其他因素相关的行为差异。   美国国立卫生研究院下属国家癌症研究所的莎拉·S·杰克逊博士和同事评估了从1995年到2011年期间参加美国退休人员协会(NIH-AARP)饮食与健康研究的171274名50—71岁的男性和122826名女性在21个患癌部位的癌症风险差异。   在此期间,男性新...

  • 3D打印柔性可穿戴设备用体温发电

      从健康监测、健身追踪器到虚拟现实耳机,可穿戴电子产品已成为我们日常生活的一部分。美国华盛顿大学研究人员近日在《先进能源材料》杂志上发表论文称,他们首创了一种柔性可穿戴热电设备,能将体热转化为电能。该设备具有通常很难结合起来的特性:既柔软又可拉伸,既坚固且高效。   华盛顿大学机械工业助理教授穆罕默德·马拉库迪说:“如果我们将浪费在周围环境中的热能收集起来,这就是100%的收益。但要将这种能量用于自供电电子设备,需要更高的功率密度。利用3D打印制造出的可拉伸电子产品,能提...

  • 马齿苋或身怀抗旱高产关键“绝技”

      美国科学家在最新一期《科学进展》杂志上发表论文称,他们的最新研究发现,马齿苋这种普通植物整合了两种不同的代谢途径,创造出一种新型光合作用,使其“变身”为超级植物,能在耐旱的同时保持高产。了解这一新的代谢途径可以帮助科学家设计出新方法,使玉米等作物能够抵御长期干旱。   在漫长的进化过程中,植物已经独立进化出各种不同的机制来改善光合作用。例如,玉米和甘蔗进化出所谓的C4光合作用,使它们能在高温下保持产量。仙人掌和龙舌兰等多汁植物则采用另一种名为CAM的光合作用,这帮助它们...

  • 蝗虫能“嗅出”人类癌症

      美国科学家的研究表明,蝗虫不仅能“嗅出”癌细胞和健康细胞之间的差异,还能区分不同的癌细胞系。研究人员说,这项工作可以为使用昆虫感觉神经元的设备提供基础,从而仅通过呼吸就可以实现癌症的早期检测。   日前,研究人员在预印本平台BioRxiv上分享了这项研究。   人们已经习惯使用增强或超越自然感官的技术。例如,望远镜和显微镜可以揭示肉眼不可见的世界。但“鼻子仍然是最先进的,”密歇根州立大学生物医学工程助理教授Debajit Saha说,“在气体传感方面,真的没有什么能比...

  • 植物争夺传粉昆虫降低其多样性

      一项研究指出,对传粉昆虫的争夺可能会降低植物的共存能力。这种效应也许会影响植物的多样性,其效应会随着传粉生物数量的减少而扩大。相关研究近日发表于《自然》。   观察显示,全球传粉生物正在减少,提示人们有必要更好地理解它们对于维持植物多样性的作用。生态学理论预测,对传粉生物的竞争加剧可能会迫使植物适应并建立属于自己的独特生态位,从而丰富植物的多样性。不过,竞争也可能会导致一些物种被赶出它们的生态位,反而减少种群的多样性。   为了研究这种可能相反的效应,美国普林斯顿大学...

  • 最厉害的“内卷”在动物界

      人类“内卷”,动物也“内卷”——能把自己卷成“球”。犰狳、穿山甲、刺猬、球马陆、球鼠妇等,在遇到危险时能迅速卷成紧密球体,保护其腹部、四肢等脆弱部位。   “这种行为甚至还有一个专业名词——成球行为。”中科院动物研究所(以下简称中科院动物所)研究员白明告诉《中国科学报》。   近日,由中科院动物所牵头、中意德三国科学家合作完成的一篇论文发表于《通讯生物学》。此文针对一种小小的昆虫——球金龟,揭示了它们“成球”的“内卷”之谜。    “球”与“非球”区别在哪儿?  ...

  • 新“脑图”精确定位动物大脑意识

      科学可能离理解意识在大脑中的位置更近了一步。日本东京大学研究人员发现,某些类型的神经连接对于识别意识非常重要。他们发表在《大脑皮层》上的最新研究成果,朝着确定大脑中支持意识体验最低限度的子网络迈出了一步。   为了确定意识所在的大脑区域,研究人员在大脑神经网络中寻找意识的一个特定标志:双向通路。当看到某物或体验某种感觉时,大脑会接收信息,这被称为前馈信号,但接收到这样的前馈信号对于意识来说是不够的,大脑还需要以所谓的反馈形式将信息发回。并非大脑的每个部分都能接收前馈和反...

  • 新研究或刷新对宇宙“标准烛光”前身星认知

      记者8月4日从中国科学院云南天文台获悉,该台研究人员近期发现,白矮星吸积的物质能有效阻止白矮星表面光学厚星风的发生,这可能改变人们对Ia型超新星前身星单简并星模型的认识。著名国际期刊《皇家天文学会月刊》在线发表了这一成果。   Ia型超新星被公认为宇宙“标准烛光”。20世纪90年代,人们利用它测距发现宇宙正在加速膨胀,意味着宇宙中存在暗能量,这一发现对基础物理研究提出了巨大的挑战。尽管Ia型超新星在现代宇宙学乃至基础物理学等方面是如此重要,人们对于Ia型超新星的前世今生...

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