世界上第一個人工智能創建的開源基因編輯器OpenCRISPR-1的結構圖---來自：Profluent公司網站 大模型又對科學界降維打擊了？ 2011年，法國科學家埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）和美國科學家詹妮弗·杜德納（Jennifer Doudna）率先合成了CRISPR/Cas9（一種核酸酶蛋白與RNA的組合），並證明細菌確實可以用它來切割病毒的DNA，來反擊入侵。 然而，杜德納團隊沒有第一時間證明這一工具可以用於動物甚至人類，被華裔科學家張鋒截了胡。 CRISPR/Cas9相關論文發布後，美國麻省理工-哈佛博德研究所的張鋒團隊第一個在動物身上開展實驗。2013年，他們成功證實了CRI...

【新智元導讀】洪亮課題組設計了一種微環境感知圖神經網絡（ProtLGN），能夠從蛋白質三維結構中學習有益的氨基酸突變位點，建立自然選擇下的氨基酸序列分布，用於指導蛋白質氨基酸位點設計，最終實現蛋白質指定功能的提升（定向進化）。 近日，上海交通大學自然科學研究院/物理與天文學院/張江高等研究院洪亮課題組，在生物信息學和人工智能研究領域的國際權威學術期刊JCIM（Journal of Chemical Information and Modeling）上發表最新研究成果：「基於微環境感知圖神經網絡構建指導蛋白質定向進化的通用人工智能 」（Protein Engineering with Lightweight Graph Denoising Neural Networks）。 ...

在當前的天體物理學和宇宙學研究中，一個令人著迷的想法正在出現，即宇宙可能擁有某種形式的內在生命。這個概念得到了許多傑出科學家的支持，表明宇宙可能有自己的意識。意識宇宙的想法聽起來像是科幻小說中的東西，但現代研究和假設正在為這種神秘的可能性打開大門。 宇宙研究表明，這種相互作用不僅可能發生在生物層面，而且也可能發生在更大的系統中，例如星系，或許還有宇宙本身。有許多理論和假設表明宇宙物體和現象可能具有某些意識屬性。這些想法涵蓋了廣泛的主題，從物質的基本屬性到星系之間相互作用的復雜系統。 人類的經驗使我們能夠通過捕捉貓和狗等動物的情緒反應和行為決定，輕松地將意識歸因於它們。但這種看法是基於與我們自己的經歷和互動的相似性。 有人推測意識可能比我們想象的要普遍得多。這個想...

磁場是空間物體最神秘的方面之一，尤其是黑洞。根據定義，這些天體是如此密集和強大，甚至連光也無法克服它們的引力。然而，盡管黑洞具有捕獲各種輻射和粒子（包括光）的令人難以置信的能力，但它仍然具有磁場。這就引出了一個問題：這怎麽可能？ 答案在於理解黑洞的磁場並不是直接從黑洞發出的。相反，這些場與黑洞周圍發生的過程相關，而不是黑洞內部。例如，當物質落入黑洞時，它通常會形成所謂的吸積盤。這些由氣體和塵埃組成的旋轉盤在巨大重力的影響下移動，可以產生磁場。 另一種解釋涉及「鬼星父母」的概念。該術語指的是坍縮形成黑洞的原始恒星。在坍縮的瞬間，恒星原有的磁場可以被「凍結」在周圍的空間中。因此，當我們觀察黑洞附近的磁場時，我們實際上感知的是原始恒星的影響，而不是黑洞本身。 ...

宇宙充滿了奧秘，天文學家、天體物理學家和物理學家正在努力解開這些奧秘。在本文中，我們將重點介紹宇宙中五個特別重要且未知的奧秘。值得考慮的是，這些謎團並不是按重要性順序排列的，因為它們中的每一個都對科學界提出了獨特且令人興奮的挑戰。 讓我們從暗物質和暗能量的本質開始。這兩種看不見的成分約占宇宙總含量的 95%，為現代科學提供了令人難以置信的素材。 暗物質是一種難以捉摸的物質形式，雖然它不與光相互作用，但會對星系和星團等可見物體產生引力影響。它在宇宙的結構和演化中發揮著關鍵作用，但其確切性質仍然未知。 暗能量更加神秘。人們認為這是宇宙加速膨脹的主要原因。它是一種與引力相反的力，作用於宇宙尺度，以越來越快的速度推動星系彼此遠離。 科學界正在開展許多觀測、理論和計算機建模...

  圖為中國在南極發現的月球隕石。圖據桂林理工大學隕石與行星物質研究中心 2009年中國第26次南極考察格羅夫山隊在格羅夫山地區的最高峰——梅森峰腳下發現一塊隕石。 新華社資料圖片 「隕石獵人」張勃在撒哈拉沙漠尋找隕石。受訪者供圖 流星，對於大眾而言，無疑是天空上那一抹短暫而又璀璨的絢麗；而對於科學家來說，它們就如同星空信使，攜帶著宇宙的秘密和生命的信息。而當這些流星落到地上，就化成了隕石。 那麽，人們又該去哪兒尋找這些來自星空的使者呢？4月22日，上海天文館隕石實驗室特邀隕石顧問張勃為我們揭示了答案——人跡罕至的南極與沙漠。 ...

多巴胺（dopamine）， 簡稱DA，又稱兒茶酚乙胺或羥酪胺，是一種內源性含氮有機化合物（內源性是指由人體內部因素產生或引起的），分子式為C8H11NO2，包含碳、氫、氧、氮四種元素，結構比較簡單。然而它的功能卻不簡單。 多巴胺可能是最重要的神經遞質之一。神經遞質（neurotransmitter）是神經元之間或神經元與效應器之間傳遞信息的化學物質。效應器是指運動神經末梢及其所支配的肌肉或腺體。 相對於激素（另一種傳遞信息的化學物質）來講，神經遞質只作用於神經束，準確度高，信號傳遞速度快，收放自如。 1954年，加拿大麥吉爾大學的兩名年輕科學家詹姆斯·奧爾茲（James Olds）和彼得·米爾納（Peter Milner）在實驗室研...

你是否想象過，柔軟透氣的衣服、時尚輕便的背包可以儲存電力，方便地為手機、手表等隨身電子器件供電？ 曾經存在於科幻小說中的場景，正在漸漸走進現實。 近日，復旦大學彭慧勝團隊在高性能纖維電池以及電池織物的研究中取得新突破，通過設計具有孔道結構的纖維電極，實現電極與高分子凝膠電解質的有效復合，解決了高分子凝膠電解質與電極界面穩定性差的難題；發展出基於高分子凝膠電解質的纖維電池的連續化構建方法，實現了高安全性、高儲能性能纖維電池的規模製備，建立了纖維電池織物的應用示範。 4月24日，相關研究成果以《基於高分子凝膠電解質的高性能纖維電池》（「High-performance fibre battery with polymer gel electrolyte」）為題，發表於《自然》（N...

*AI成功改寫人類DNA，全球首個基因編輯器震撼開源！近5倍蛋白質宇宙LLM全生成* 【新智元導讀】剛剛，分子生物學界引爆核彈級消息：人類的DNA，已經能由AI重新改寫了！初創公司Profluent宣布開源了世界首個AI設計基因編輯器，成功編輯了人類細胞中的DNA。這可太科幻了，如果有機會，你會選擇「改造」自己的DNA嗎？ AI，能夠重寫人類基因組了？ 就在剛剛，初創公司Profluent宣布，完全由AI設計的基因編輯器，已經成功編輯了人類細胞中的DNA。 也就是說，世界上首個使用AI從頭設計的分子級精確基因編輯器誕生了。 就像ChatGPT能生成詩歌一樣，Profluent這個全新的AI系統，可以讓我們編輯自己DNA的微觀機製生成藍圖。 在迄今最廣泛的基於CRISPR...

*本文為《半月談》2024年第7期內容 加密，一門古老的藝術。古羅馬戰爭時，將軍向皇帝傳遞戰報，要發送敵軍看不懂的暗號——「往後錯三位」的愷撒密碼就這樣誕生了。我國先秦時期軍中常用的陰符、陰書，也就是一套加密方法。 當歷史的車輪駛入互聯網時代，密碼學的復雜程度自非愷撒所能想象，但更讓人不易想象的，可能是一場會顛覆現有公開密碼體系的技術革命——超越經典計算方法的量子計算，讓保密通信成為「唯一確定的事情就是不確定」這句古老諺語令人驚嘆的註腳。 * 量子通信，告別「竊聽風雲」 1994年，英格蘭銀行的密碼需要設置155位，才能保證無法破譯。 大數為何難以分解？好比我們面前有一座巨大樂高積木城堡，由成千上萬塊不...