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· 人工智慧 ·
AlphaGeometry2數學能力超越奧賽金牌平均水平
一年前，由谷歌DeepMind開發的人工智慧AlphaGeometry在國際奧林匹克數學競賽（IMO）中的成績相當於銀牌獲得者的水平。如今，DeepMind團隊表示，其升級版系統AlphaGeometry2的表現已經超過了普通金牌得主的水平，詳細論文已發表在arXiv預印本網站上。
AlphaGeometry包括一個專門的語言模型和一個“神經符號”系統——它不像神經網路那樣透過學習資料進行訓練，而是由人類編碼的抽象推理。研究小組訓練語言模型使用正式的數學語言，這樣就可以自動檢查其輸出的邏輯嚴謹性，並剔除人工智慧聊天機器人容易產生的 “幻覺”、不連貫或錯誤的陳述。對於AlphaGeometry2，團隊進行了多項改進，包括整合了谷歌最先進的大型語言模型Gemini。該團隊還引入了透過在平面上移動幾何物件進行推理的能力，以及求解線性方程的能力。目前，AlphaGeometry2能解決IMO過往25年中所有幾何問題中的84%。論文作者表示，未來的改進將包括處理涉及不等式和非線性方程的數學問題，這將是“完全解決幾何問題”所必需的。（Nature News）
· 天文學·
2024 YR4小行星約8年後可能會撞地球，機率高達2.25%
發現2024 YR4的影像。圖片來源：ALTAS
2024年12月27日，美國夏威夷大學的阿特拉斯望遠鏡系統（ALTAS）在巡天觀測時發現了一顆小行星，發現它的軌道比較奇特，繞太陽一圈需要4個地球年。其近日點在地球軌道以內，遠日點在地球軌道以外且接近木星，每4年會穿越一次地球軌道，有可能撞擊地球。在觀測到這顆小行星時，它正在穿越地球軌道，科學家將它命名為2024 YR4。
科學家根據觀測推算，2024 YR4的直徑估計為40到90米，有可能在2032年12月22日撞擊地球。在2025年1月中下旬時，根據模擬推算它撞擊地球的機率接近1%。但在2月7日，美國航空航天局表示，隨著更多觀測資料的湧入，2024 YR4在2032年12月22日撞擊地球的機率已經攀升到了2.25%。未來，隨著2024 YR4的觀測資料逐漸增多，它撞擊地球的機率可能會繼續上升，但也可能會降低到0。（中國科學報、NASA）
· 物理學·
研究破解耳蝸聽覺毛細胞發育“基因密碼”
耳蝸聽覺上皮柯蒂式器及纖毛結構。圖片來源：中國科學院腦科學與智慧技術卓越創新中心
全球約有1/5人群受到不同程度聽力損傷，聽覺毛細胞死亡是感音性耳聾的重要因素之一。因此，研究外毛細胞和內毛細胞命運決定和維持存活的分子機制，對幫助耳聾患者恢復聽覺功能具有重要的臨床意義。近日，中國科學院腦科學與智慧技術卓越創新中心的研究團隊在《科學》（Science）【1】上發表了一項新研究，揭示了鋅指轉錄因子Casz1在聽覺毛細胞命運穩定與生存中的雙重作用，解析了Casz1發揮功能的分子機制，為研究基因操縱修復聽覺損傷提供了新的思路和靶點。
研究團隊透過條件性Casz1敲除小鼠模型和單細胞轉錄組分析技術，發現Casz1在胚胎期對內毛細胞命運穩定至關重要，而在外毛細胞中則主要維持其存活。研究還揭示了Tbx2-Casz1-Gata3轉錄調控通路在內毛細胞命運穩定中的作用，並發現Casz1缺失會導致內毛細胞向外毛細胞轉分化。這一成果不僅深化了對聽覺毛細胞發育機制的理解，還為未來聽覺毛細胞再生和基因治療提供了重要理論基礎，有望推動聽力障礙治療領域的發展。（中國科學院腦科學與智慧技術卓越創新中心）
· 天文探測·
鯨唱出的歌曲結構與人類語言相似
2017年獲取的座頭鯨歌聲。來源：Operation Cetaces
所有人類語言都遵循一種特殊的詞語分佈，即齊普夫分佈（Zipf distribution）。這種分佈與特定詞彙的相對使用頻率有關，被認為反映了語言的文化傳承。這種模式也被發現出現在語言產生初期的嬰兒身上。研究這些前語言模式的方法也可用於研究其他物種的歌曲和叫聲。研究者用這種方法研究了座頭鯨歌聲，並在其中發現了齊普夫分佈的明顯證據，以及人類語言的其他特徵，如統計一致性和子序列的簡短性。這項工作揭示了鯨的歌曲中以前未曾發現的結構特徵，說明了鯨的交流系統或許也是透過文化傳播的。（THE HEBREW UNIVERSITY OF JERUSALEM）
· 量子物理·
中國科大觀測到最強的邏輯形式量子關聯
量子力學允許出現超越經典物理學的關聯。其中，邏輯形式的量子關聯無需違背不等式，能夠更明確地展示與經典關聯的不同。1989年，格林伯格（Greenberger）、霍恩（Horne）和蔡林格（Zeilinger）首次預言了態依賴的邏輯形式量子關聯，揭示了量子力學和經典物理學在實驗中四個條件機率組合的預言上出現確定性的矛盾，即GHZ悖論。邏輯形式量子關聯的強度與所使用的條件機率組合的數量有關，條件機率組合數越少，量子關聯就越強。自GHZ結果發表以來，更強的邏輯形式量子關聯未取得進展。
為解決這一開放性問題，中科大團隊開發了適用於邏輯形式關聯的圖論方法，透過搜尋圖論常數，在37維空間中發現了僅使用三個條件機率組合的量子關聯。同時，研究顯示，條件機率組合的數量已無法進一步減少，證明這一結果是邏輯形式量子關聯的極限。為觀察高維空間中的量子關聯，該研究設計了基於直和空間編碼與時間維度複用的可擴充套件光學體系，可以將高維空間中的製備-測量實驗分解為多個低維空間中的實驗。研究在這一體系中以超過8個標準差的置信度，觀測到高維空間下邏輯形式量子關聯。相關論文發表在《科學·進展》（Science Advances）上。（中科大新聞網）
撰寫、整理：王昱、冬鳶