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· 人工智慧 ·
不到400元，李飛飛等研究者訓練出媲美OpenAI o1、Deepseek R1的AI推理模型
測試時間擴充套件（Test-Time Scaling）方法是一種利用額外測試時間提高大語言模型效能的方法，與傳統的模型訓練與微調不同，它可以在推理過程中動態調整計算預算，影響模型思考過程，從而改善推理效能。該方法在OpenAI的o1取得了一些突破，但該公司並未公佈技術細節。
最近，李飛飛等斯坦福大學和華盛頓大學的研究人員在預印本文庫arXiv上釋出了一篇論文，試圖用最簡單的方法實現測試時間擴充套件與模型推理效能的提升。研究人員建立了一個僅包含1000個問題的資料集s1K，並基於阿里巴巴旗下中國人工智慧實驗室Qwen提供的一個小型開源模型Qwen2.5-32B-Instruct，結合蒸餾Gemini 2.0 Flash Thinking Experimental模型得到的推理能力，訓練出一個名為s1的人工智慧推理模型，該模型在數學和程式設計能力測試中已表現出與OpenAl的o1和Deepseek的R1等尖端推理模型相似的水平。目前，s1 模型及其訓練所用的資料和程式碼已在 GitHub 上開源。
據TechCrunch訊息，該團隊訓練模型的成本僅不到50美元。研究人員表示，在訓練s1後（使用16個Nvidia H100 GPU，耗時不到30分鐘），s1 在某些人工智慧基準測試中取得了良好的表現。參與該專案的斯坦福大學研究員Niklas Muennighoff表示，目前租用這些計算資源的成本約為 20 美元。（TechCrunch）
· 微塑膠·
人類大腦成塑膠汙染最大“受害者”，人腦內微塑膠數量在8年內已猛增 50%
圖片來源：Pixabay
這項由美國新墨西哥大學領導的研究，分析了2016年和2024年在新墨西哥州去世的52人的大腦、肝臟和腎臟組織樣本，結果發現2024年的大腦組織樣本中的微塑膠濃度更高，較2016年增加了近50%。研究人員繼續將資料範圍擴充套件至1997年至2013年在美國東海岸去世的人的大腦組織樣本，發現從1997年到2024年，大腦中的微塑膠汙染呈顯著上升趨勢。在汙染人體器官的塑膠顆粒中，最常見的是聚乙烯（用於塑膠袋以及食品和飲料包裝），平均佔塑膠汙染總量的75%；而大腦中的微塑膠顆粒大多是奈米級的塑膠碎片和薄片。此外，研究還發現塑膠濃度不受死者年齡、死因、性別或種族的影響。但研究人員也指出，由於每個器官僅分析了一個樣本，因此器官內的變異性尚不清楚，且新墨西哥州與美國東海岸之間的地理差異可能導致大腦樣本中的一些變化。
英國埃克塞特大學的教授表示，過去8年大腦微塑膠水平上升50%與塑膠生產和使用的增加相一致，這一發現意義重大。如果減少微塑膠的環境汙染，人類的暴露水平也將下降。研究團隊呼籲進行更大規模的研究，以確定微塑膠是否與神經系統疾病或其他健康問題有關。（衛報、公眾號“科研圈”）
· 物理學·
模擬-數字量子模擬器能以前所未有的精度計算物理過程
量子模擬器面臨的挑戰之一是理解相互作用的粒子如何趨向熱平衡，為此，量子模擬器需要具有靈活的初態製備、精確的時間演化以及全面的末態測量能力。最近，一項發表於《自然》（Nature）的研究展示了一個由69個超導量子位元組成的量子模擬器，它同時支援通用量子門和高保真模擬演化，在交叉熵基準測試中的效能已超越經典模擬。
與純模擬量子模擬器相比，這項研究實現的新型量子模擬器允許數字和模擬兩種執行模式。這種結合匯聚了兩種方法的優勢，使其能以前所未有的精度和靈活性研究物理過程。在實驗中，研究人員利用模擬-數字量子模擬器揭示了XY模型中粗化過程（coarsening）導致Kibble-Zurek標度預測的失效，以及經典Kosterlitz-Thouless 相變的特徵。透過數字量子門，研究人員能精確控制能量，研究本徵態熱化假設。此外，研究人員還演示了成對糾纏二聚態(pairwise-entangled dimer states），並在隨後的熱化模擬演化過程中對能量和渦度的輸運進行了成像。這些結果展示了超導模擬-數字量子處理器在模擬複雜物理現象、研究量子材料等實際應用中的潛力。（Paul Scherrer Institute）
· 天文探測·
高能水下中微子望遠鏡預研工作取得重要進展
1月19日至23日，由中國科學院高能物理研究所、中國海洋大學和中國科學院聲學研究所等組成的科研團隊，在中國科學院深海科學與工程研究所“探索3號”科學考察船和“深海勇士號”載人潛器的協助下，順利完成高能水下中微子望遠鏡（HUNT）探測器單元樣機的布放任務
。此次布放的探測器裝置包括4個新型探測器單元和1個LED光源刻度單元等，它們被精準投放至1600米水深處的預定點位，併成功接入國家重大科技基礎設施“海底科學觀測網—南海海底觀測子網”的電路與網路系統，目前已穩定執行。
中國南海為HUNT裝置在我國的唯一可選站址區域，裝置將覆蓋約600平方公里海域，可為海洋科學研究提供全新的研究平臺。此次全尺寸探測器單元樣機在中國南海的首次投放工作，為HUNT專案在中國南海的預研築牢根基，也為今年樣機陣列（海星計劃）的實施提供了有力技術支撐。該裝置預期兩年內觀測到中微子天體點源，十年內發現數十個，引領中微子天文學發展。（中國科學院高能物理研究所）
· 微生物學·
工程化細菌開闢藥物遞送新途徑
據《自然》新聞（Nature news）訊息，在近期的兩項研究中，來自不同機構的研究人員透過基因工程改造細菌，成功地將藥物精準遞送至大腦和皮膚細胞，為治療肥胖、皮膚損傷等提供了全新的思路。在一項2月5日發表於《細胞》（Cell）的研究中，新加坡國立大學的研究人員透過對乳酸桿菌（Lactobacillus plantarum）進行基因改造，使其能產生和分泌多種分子，其中就包括3種調節食慾的激素。他們發現，這種細菌能和位於上鼻道的嗅覺上皮上的一種分子結合。而嗅覺上皮透過神經元與大腦相連，這也意味著細菌分泌的分子或能透過嗅覺上皮和神經元進入大腦。透過這種鼻腔通道，他們發現肥胖小鼠每天透過鼻子裡接受一定劑量的改造細菌，調節食慾的激素可以直接被送入它們的大腦。實驗結果顯示，經過八週的治療，肥胖小鼠的食慾顯著降低，體重明顯減輕。這一成果不僅驗證了鼻腔細菌遞送藥物的可行性，為未來採用更多大腦相關疾病的療法提供了新方向。
在另一項發表於《細胞系統》（Cell Systems），巴塞羅那龐培法布拉大學的研究人員改造了一種在人皮膚毛囊中很常見的細菌——痤瘡丙酸桿菌（Cutibacterium acnes），使其能夠分泌超氧化物歧化酶（SOD）。這種酶能夠有效中和紫外線對皮膚細胞的損傷。研究顯示，經過改造的細菌分泌的SOD顯著減少了皮膚細胞在紫外線照射下產生的有害分子，為預防和治療皮膚癌等疾病提供了潛在的解決方案。這兩項研究展示了細菌作為藥物遞送載體的巨大潛力。與傳統藥物遞送方式相比，細菌遞送系統具有更高的靶向性和效率。後續，研究人員將進一步驗證這些技術的安全性和有效性。（《自然》新聞）
封面圖片來源：Pixabay
撰寫、整理：不周、clefable