《美丽心灵.A.Beautiful.Mind.2001 》

《美丽心灵.A.Beautiful.Mind.2001 》 简介：数学家约翰・纳什在事业蒸蒸日上时，却患上精神分裂症，幻想出的人物严重影响他的生活和工作。在妻子艾丽西亚的不离不弃和悉心照料下，纳什凭借顽强意志与疾病斗争，坚持学术研究，最终获得诺贝尔经济学奖，展现了爱情的伟大和人类精神的坚韧 标签：#美丽心灵#人物传记#爱情电影#精神疾病 文件大小 NG 评论区查看资源

科学家利用固态自旋量子传感器研究了电子自旋之间新的速度相关相互作用

科学家利用固态自旋量子传感器研究了电子自旋之间新的速度相关相互作用 标准模型是粒子物理学中一个非常成功的理论框架，描述了基本粒子和四种基本相互作用。然而，标准模型仍然无法解释当前宇宙学中的一些重要观测事实，例如暗物质和暗能量。一些理论认为，新粒子可以充当传播者，在标准模型粒子之间传递新的相互作用。目前，缺乏关于自旋速度相关新相互作用的实验研究，特别是在相对较小的力距离范围内，几乎不存在实验验证。研究人员设计了一个配备两颗钻石的实验装置。使用化学气相沉积在每颗钻石表面制备了高质量的氮空位 （NV） 集成。一个NV系综中的电子自旋用作自旋传感器，而另一个则充当自旋源。研究人员通过相干地操纵两个金刚石NV系综的自旋量子态和相对速度，在微米尺度上寻找电子速度依赖性自旋之间的新相互作用效应。首先，他们使用自旋传感器来表征磁偶极子与自旋源的相互作用作为参考。然后，通过调制自旋源的振动并执行锁定检测和相位正交分析，他们测量了SSIVD。研究的实验结果。图片来源：DU et al.对于两种新的相互作用，研究人员分别在小于1厘米和小于1公里的力范围内进行了首次实验检测，获得了宝贵的实验数据。正如编辑所说，“这些结果为量子传感界带来了新的见解，以利用固态自旋的紧凑、灵活和敏感特征来探索基本相互作用。该团队由中国科学院中国科学技术大学杜江峰院士和邢荣教授领导，浙江大学焦满教授合作。更多信息：Yue Huang 等人，与固态量子传感器的奇异自旋-自旋-速度相关相互作用的新约束，物理评论快报 （2024）。DOI： 10.1103/PhysRevLett.132.180801 ... PC版： 手机版：

研究人员成功冷却了正电子原子 对反物质研究产生了重大影响

研究人员成功冷却了正电子原子 对反物质研究产生了重大影响 正电子冷却。欧洲核子研究中心的 AEgIS 合作小组在实验中演示了使用基于变石的激光系统对正电子进行激光冷却。资料来源：欧洲核子研究中心-米兰理工大学研究人员成功冷却了正电子原子，对反物质研究产生了重大影响，并促成了量子电动力学的新实验和反物质玻色-爱因斯坦凝聚物的可能性。被正电子束击中的多孔靶（室温）中流出的 Ps 原子的等效温度从 380 K 降至 170 K，相应地，Ps 均方根速度的横向分量也从 54 km/s 降至 37 km/s。正电子的独特性质Ps 是氢的小兄弟，正电子取代了质子。因此，它比氢轻约 2000 倍，能级降低了 2 倍。它很不稳定：在真空和基态下，两个粒子的自旋平行，它的湮灭寿命只有 142 毫微秒。在其短暂的生命周期内，必须进行 Ps 冷却，这使得这一过程相对于普通原子而言极具挑战性。使用大带宽脉冲激光器的好处是可以冷却大部分正电子云，同时延长它们的有效寿命，从而在冷却后获得更多的 Ps 供进一步实验使用。对反物质研究的影响AEgIS 实验的目的是测量反氢气的重力加速度（作为反物质弱等价原理的测试），在该实验中，最后一个加速度是通过处于激发态的 Ps 与被困反质子之间的反应获得的。Ps的速度越低，形成反氢的概率就越高，因此必须尽可能产生动能最低的Ps。推进基础科学和潜在应用获得足够"冷"的 Ps 原子对基础科学至关重要，例如，对 Ps 激发能级进行精密光谱分析，可以前所未有的精度测试量子电动力学，或用纯轻子系统测试等效原理。此外，建立一个冷铂原子集合体的可能性可以为第一个反物质玻色-爱因斯坦凝聚态（BEC，已通过激光冷却普通原子获得）铺平道路，在这种状态下，量子力学现象会宏观地显现出来。正电子玻色-爱因斯坦凝聚态将导致受激湮灭，这已被提议作为产生伽马射线能量范围内的相干电磁辐射的一种方法。该成果已作为编辑亮点发表在《物理评论快报》上。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家发明测量水环境中纳米尺度的极微小力的新方法

科学家发明测量水环境中纳米尺度的极微小力的新方法 超分辨光子力显微镜，用于探测纳米粒子与表面之间的超弱相互作用力。资料来源：Lei Ding这项新技术采用了超分辨光子力显微镜（SRPFM），能够检测到水中小至 108.2 牛顿的力如此微小的力相当于测量一个病毒的重量。北京航空航天大学的首席研究员王凡教授说，这种超灵敏测量的关键在于使用掺镧纳米粒子，通过光学镊子将其捕获，然后用来探测生物系统内的微小作用力。他说："了解这些微小的力对于研究生物力学过程至关重要，而生物力学过程是活细胞工作的基础。到目前为止，由于探针发热和信号微弱等因素，在液体环境中高精度测量如此微小的力是一项重大挑战。"王及其团队开发的 SRPFM 技术通过采用先进的纳米技术和计算技术解决了这些难题。通过利用神经网络驱动的超分辨率定位技术，研究小组能够精确测量纳米粒子在流体介质中如何受到微小力的作用而发生位移。这项研究的共同第一作者、皇家墨尔本理工大学的丁磊博士说，这项创新不仅提高了力测量的分辨率和灵敏度，还最大限度地降低了捕获纳米粒子所需的能量，从而减少了对生物样本的潜在损害。丁说："我们的方法可以检测到低至每平方根带宽1.8飞牛顿的力，这接近热噪声的理论极限。"这项研究的影响是巨大的，共同第一作者、北京航空航天大学的单旭晨博士补充道。单说："通过提供一种在分子水平上测量生物事件的新工具，这项技术可以彻底改变我们对一系列生物和物理现象的理解。这包括从蛋白质如何在人体细胞内发挥作用到早期检测疾病的新方法等方方面面。单该研究还探索了该技术在测量作用于单个纳米粒子的电泳力以及DNA分子与界面之间的相互作用力方面的应用，这对于开发先进的生物医学工程技术至关重要。研究小组的发现不仅为新的科学发现铺平了道路，而且还可能应用于开发新的纳米技术工具和提高生物医学诊断的灵敏度。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家利用激光技术揭示了量子材料隐藏的特性

科学家利用激光技术揭示了量子材料隐藏的特性 加州大学圣迭戈分校的研究人员利用一种先进的光学技术进一步了解了一种名为Ta2NiSe5（TNS）的量子材料。他们的研究成果发表在《自然-材料》（Nature Materials）杂志上。材料可以通过不同的外部刺激受到扰动，通常是温度或压力的变化；然而，由于光是宇宙中速度最快的东西，材料对光刺激的反应非常快，从而揭示出原本隐藏的特性。通过改进技术，研究小组获得了更广泛的频率范围，从而揭示了 TNS 激子凝聚态的一些隐藏特性。资料来源：Sheikh Rubaiat Ul Haque / 斯坦福大学量子材料中的先进光学技术"从本质上讲，我们用激光照射一种材料，这就像定格摄影，我们可以逐步跟踪该材料的某种特性，"领导这项研究的物理学教授理查德-阿维特说，他也是论文的作者之一。"通过观察组成粒子如何在该系统中移动，我们可以找出这些以其他方式很难发现的特性。"该实验由第一作者谢赫-鲁巴亚特-乌尔-哈克（Sheikh Rubaiat Ul Haque）完成，他于2023年从加州大学圣地亚哥分校毕业，现在是斯坦福大学的一名博士后学者。他与阿弗里特实验室的另一名研究生张远一起改进了一种名为太赫兹时域光谱学的技术。这项技术允许科学家在一定频率范围内测量材料的特性，而哈克的改进使他们能够获得更广泛的频率范围。量子态和光放大这项工作基于论文的另一位作者、苏黎世联邦理工学院教授尤金-德姆勒（Eugene Demler）提出的理论。Demler 和他的研究生马里奥斯-迈克尔（Marios Michael）提出了这样一个观点：当某些量子材料被光激发时，它们可能会变成一种能放大太赫兹频率光的介质。这促使哈克及其同事仔细研究 TNS 的光学特性。当电子被光子激发到更高的层次时，会留下一个空穴。如果电子和空穴结合在一起，就会产生激子。激子还可能形成凝聚态当粒子聚集在一起并表现为单一实体时会出现的一种状态。在 Demler 理论的支持下，利用马克斯-普朗克物质结构与动力学研究所 Angel Rubio 小组的密度泛函计算，研究小组得以观测到反常的太赫兹光放大现象，从而揭示了 TNS 激子凝聚态的一些隐藏特性。凝缩物是一种定义明确的量子态，使用这种光谱技术可以将它们的某些量子特性印刻到光上。这可能会对利用量子材料的纠缠光源（多个光源具有相互关联的特性）这一新兴领域产生影响。哈克说："我认为这是一个广阔的领域。Demler的理论可以应用于一系列具有非线性光学特性的其他材料。有了这项技术，我们就能发现以前从未探索过的新的光诱导现象。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

更快、更安全的癌症治疗让人工智能改变药物研发过程

更快、更安全的癌症治疗让人工智能改变药物研发过程 利用人工智能改进药物发现和开发是制药科学中一个新的但却日益增长的趋势，而这项技术正是这一趋势的一部分。研究人员利用今天（5 月 6 日）发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上的这一新工具合成了 32 种候选抗癌新药。图中的资深作者 Trey Ideker 是加州大学圣地亚哥分校医学、计算机科学和生物工程学教授。图片来源：Erik Jepsen/加州大学圣地亚哥分校"几年前，人工智能在制药行业还是一个肮脏的字眼，但现在的趋势绝对是相反的，生物技术初创公司发现，如果不在商业计划中涉及人工智能，就很难筹集到资金，"资深作者、加州大学圣地亚哥分校医学院医学系教授、加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院生物工程和计算机科学兼职教授特雷-伊德克（Trey Ideker）说。"人工智能引导的药物发现已经成为工业界一个非常活跃的领域，但与公司正在开发的方法不同，我们正在将我们的技术开源，让任何想使用它的人都能使用。"多靶点药物研发的优势这个名为 POLYGON 的新平台在用于药物发现的人工智能工具中是独一无二的，因为它可以识别具有多个靶点的分子，而现有的药物发现方案目前优先考虑的是单靶点疗法。多靶点药物之所以备受医生和科学家的关注，是因为它们有可能带来与联合疗法相同的疗效，即同时使用几种不同的药物来治疗癌症，但副作用较小。伊德克说："寻找和开发一种新药需要花费多年时间和数百万美元，尤其是当我们谈论的是一种具有多个靶点的药物时。我们罕见的几种多靶点药物在很大程度上是偶然发现的，但这项新技术可以帮助消除偶然性，启动新一代精准医疗。"POLYGON 的工作原理研究人员在一个包含 100 多万个已知生物活性分子的数据库中对 POLYGON 进行了训练，该数据库包含这些分子的化学性质和与蛋白质靶点的已知相互作用的详细信息。通过学习数据库中发现的模式，POLYGON 能够为可能具有某些特性（如抑制特定蛋白质的能力）的候选新药生成原始化学配方。"就像人工智能现在非常擅长生成原创的图画和图片一样，比如根据所需的年龄或性别等属性生成人脸图片，POLYGON 能够根据所需的化学属性生成原创的分子化合物，"伊德克说。"在这种情况下，我们不是告诉人工智能我们希望自己的脸看起来有多老，而是告诉它我们希望未来的药物如何与疾病蛋白相互作用。"这项研究的共同作者凯瑟琳-利孔（Katherine Licon）是加州大学圣迭戈分校艾德克实验室的实验室经理，该实验室将计算技术和传统湿实验室技术相结合，以回答有关疾病生物学的基本问题，并发现加强精准医疗的新方法。图片来源：Erik Jepsen/加州大学圣地亚哥分校测试和结果为了对 POLYGON 进行测试，研究人员用它生成了数百种候选药物，这些药物以各种癌症相关蛋白对为靶标。在这些候选药物中，研究人员合成了 32 种分子，这些分子与 MEK1 和 mTOR 蛋白的相互作用最强。这两种蛋白被科学家称为合成致命蛋白，这意味着同时抑制这两种蛋白就足以杀死癌细胞，即使单独抑制其中一种也无法杀死癌细胞。研究人员发现，他们合成的药物对 MEK1 和 mTOR 有显著的活性，但与其他蛋白质的脱靶反应很少。这表明，POLYGON 鉴定出的一种或多种药物可以同时针对这两种蛋白质进行癌症治疗，为人类化学家提供了一份微调选择清单。伊德克说："有了候选药物之后仍然需要做所有其他化学工作，才能将这些选择提炼成单一有效的治疗方法。我们不能也不应该试图从药物研发管道中消除人类的专业知识，但我们能做的是缩短流程中的几个步骤。"尽管如此，研究人员仍然乐观地认为，人工智能在药物发现方面的可能性才刚刚被探索出来。伊德克说："在未来十年中，无论是在学术界还是在私营部门，看到这一概念如何发挥作用都将是非常令人兴奋的。可能性几乎是无穷无尽的。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：