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全球运力最大固体火箭“引力一号”再度成功发射 10月11日消息,据中国航天报,今日10时20分,我国太原卫星发射中心在山东海阳附近海域使用引力一号遥二运载火箭,将搭载的吉林一号宽幅02B07星、数天宇星01-02试验星顺利送入预定轨道,飞行试验任务获得圆满成功。引力一号火箭是全球起飞推力最大固体运载火箭,也是我国首个海上成功发射的捆绑构型运载火箭。由东方空间自主研制,2024年1月11日首飞圆满成功,创造了全球最大固体运载火箭、中国运力最大民商火箭、中国首型捆绑式民商火箭等多项纪录。 该型火箭采用三级半构型,高度约为30米,起飞质量405吨,起飞推力600吨,近地轨道运载能力6.5吨,500公里太阳同步轨道(SSO)运载能力4.2吨。其中,火箭配套的4型7枚固体大推力发动机由中国航天科技集团有限公司四院研制。吉林一号宽幅02B07星是由长光卫星技术股份有限公司研制的高分辨、大幅宽光学遥感卫星。吉林一号宽幅02B系列卫星作为目前国际上最轻的超大幅宽亚米级光学遥感卫星,可为用户提供150千米幅宽、0.5米分辨率的高清卫星影像产品,具备可批产、大幅宽、高分辨、高速数传的特点。 此次发射的引力一号(遥二)火箭,相比之前首飞的引力一号(遥一),有诸多内在提升:1. 可靠性、稳定性以及对多种轨道、多个发射点的适应性有了“明显升级”;2. 在这一过程中,东方空间也构建了面向批量化生产的质量和安全管控体系,推动人才梯队支撑多型号常态化发射和敏捷研制并行推进。此次发射任务成功的同时,也让商业航天领域对其动力路线的选择多了些争议讨论。关注的核心,是东方空间为何选择固体火箭,而非当下更主流的液体火箭。成本上,固体火箭一次性使用,每公斤发射成本比可回收液体火箭高五成以上,难适配未来高频组网的低成本需求;虽然东方空间称其省去燃料加注、隐性成本低,但业内担忧长期成本控制难跟上竞争节奏。技术路线上,全球商业航天以液体火箭为主,国内占比超七成,液体燃料比冲高、可复用、性能拓展空间大。引力一号靠捆绑提升运力,却难及规划中的液体火箭,有人担心固体火箭投入会分散液体可回收技术研发精力,错失市场机会。场景适配方面,固体火箭24小时快速响应、海上发射安全是优势,但当前八成商业发射是卫星组网,更需低成本大运力,对快速响应需求少;应急任务多由国家队承担,商业空间有限,且海上发射额外成本难靠固体火箭摊薄。当然,东方空间的选择并非单纯的 “固液之争”,而是民商企业在技术积累初期的现实选择 —— 固体火箭可依托成熟的军工技术快速实现产品落地(引力一号发动机由航天科技四院研制),通过 “以固体火箭打开市场、用液体火箭承接未来需求” 的 “三步走” 战略完成技术迭代。这种 “过渡性技术路线” 能否成功,取决于其固体火箭能否在液体火箭成熟前抢占细分市场,以及后续液体型号的研发进度能否跟上行业节奏。这也正是争议的核心:在商业航天 “降本为王” 的赛道上,“先立足再突破” 的策略是否比 “直接对标国际先进” 更具可行性。本文系观察者网独家稿件,未经授权,不得转载。 -
170亿美元豪赌手机直连卫星,马斯克要让苹果“回到谈判桌” 10月11日消息,SpaceX斥资170亿美元收购EchoStar频谱许可证的交易,将显著提升星链卫星为智能手机提供服务的能力,并可能迫使苹果及各大移动运营商重新评估其现有合作策略。埃隆·马斯克(Elon Musk)的这一战略布局,旨在复制其在火箭发射和卫星宽带领域的成功,确立在“手机直连卫星”这一新兴市场的主导地位。 这项频谱收购计划,加上SpaceX准备发射多达1.5万颗新一代蜂窝服务卫星的宏伟蓝图,很可能动摇AT&T和Verizon对现有合作伙伴AST SpaceMobile的依赖。而苹果公司内部本就对其与Globalstar的合作存在争议,如今更不得不重新审视当初拒绝马斯克合作提议的决定。 待监管机构批准后,SpaceX将获得EchoStar的AWS-4和H-block频谱许可证,从而拥有1.9GHz及2GHz以下频段中50MHz频谱的使用权。这些资源将使SpaceX能够为全球移动用户提供来自太空的通话、短信和宽带服务,特别是在地面网络无法覆盖的区域。 为2027年的部署奠定基础 SpaceX与EchoStar的交易不会立即改变市场格局,其最终落地仍需完成几个关键步骤:频谱许可证转让需获政府批准,新一代卫星必须成功发射,同时手机芯片也需增加对新频段的支持。 为确保快速推进,SpaceX已在多线布局。公司总裁格温·肖特韦尔(Gwynne Shotwell)透露,他们正“与芯片制造商合作,为手机配备兼容的芯片组”。SpaceX还向FCC提交了新卫星网络的申请,旨在为普通手机提供“无处不在的连接”。 目前,星链已部署约650颗直连蜂窝(D-2C)卫星,主要通过与T-Mobile的合作提供有限的短信和数据服务。而据SpaceX透露,其下一代系统将支持语音通话、短信及高速数据传输。若进展顺利,2027年底前,智能手机用户就能享受到显著增强的星链服务。 电信顾问蒂姆·法拉尔(Tim Farrar)分析称:“2027年这个时间点存在诸多变数,但此举确实给行业内其他竞争者带来了巨大压力。”他指出,星链在卫星宽带领域的统治地位,很可能在手机直连设备市场重演。 然而,挑战依然存在。法拉尔强调:“目前尚无任何设备支持星链的新频段……若没有手机厂商的配合,这项服务将形同虚设。”对此马斯克曾坦言:“造手机的想法让我想死,但必要时我们也会硬着头皮上。” 与目前租用T-Mobile的10MHz频谱不同,此次收购的50MHz自有卫星频谱将突破诸多限制。更充裕的频谱资源,配合据称能将容量提升百倍的新一代卫星,将使星链的服务能力实现质的飞跃,在多数场景下可提供与当前地面LTE相当的5G连接体验。 值得注意的是,SpaceX对标LTE网络,表明其并不急于在速度上直接挑战运营商。正如法拉尔所言,在偏远山区,稳定的LTE体验可能更具优势。不过,室内信号差仍是卫星通信的天然短板,这意味着它在可预见的未来仍将是地面网络的补充。 关于市场前景,法拉尔持谨慎态度:“这项服务的定位是传统通信的补充,主要面向偏远地区。真正的问题是:究竟有多少人愿意买单?” SpaceX筹码增加,与苹果博弈升级 目前,苹果正依赖卫星公司Globalstar为iPhone提供紧急SOS功能。而据报道,苹果内部对Globalstar的网络“过时、速度慢、功能有限”早已不满。自2022年苹果拒绝马斯克的合作提议后,SpaceX便多次向FCC申诉,质疑Globalstar所持有的频谱资源的合法性。 New Street Research的电信分析师菲利普·伯内特(Philip Burnett)认为,此次频谱收购将显著增强SpaceX的谈判地位。Globalstar受限于卫星数量和频谱资源,而收购完成后,SpaceX将掌握“更多让苹果回到谈判桌的筹码”。 无线分析师彼得·里萨维(Peter Rysavy)也认同这一判断,他指出,星链在频谱和卫星规模上的优势将使其网络容量与性能远超Globalstar。 法拉尔则认为,SpaceX的行动迫使苹果重新审视其合作策略,因为苹果高层担心星链的建网速度会快得多。不过他也补充道:“这一切能否如马斯克所愿迅速落地,仍是未知数。” 难撼主导地位,但重塑市场格局 通过掌握自有移动服务频谱许可证,SpaceX正在重塑其与地面运营商的合作模式。 拥有频谱自主权后,SpaceX的角色将从“租用方”转变为“授权方”。它不再需要向运营商租用频谱,反而可以向其转租频谱资源。伯内特指出,SpaceX很可能将频谱租赁与直连设备服务捆绑谈判:“若Verizon不愿成为星链的合作伙伴,SpaceX大概率也不会向其开放频谱资源。” 尽管实力大增,但业内普遍认为星链短期内仍难以跻身主流运营商之列。行业分析师迪恩·布勃利(Dean Bubley)直言,仅“建筑物对信号的阻隔”就是其无法逾越的物理限制。“太空无线通信在室内几乎无法正常使用,设备与卫星间的上行链路表现更是堪忧。” 从资源上看,SpaceX此次收购的频谱也仅占美国运营商总量的极小部分。星链的服务容量与现有5G网络不可同日而语,其真正价值在于对人口稀少区域和信号盲区的覆盖补充。 然而,这场由SpaceX发起的“鲶鱼效应”已然形成。手机制造商和运营商都将面临一个艰难的抉择:是尽快搭上星链的快车,还是冒着被能提供“无信号盲区”服务的竞争对手超越的风险。 苹果与Globalstar的合作表明,科技巨头也希望市场上有更多的竞争者。但Globalstar依赖第三方制造和发射卫星,其成本结构将高于SpaceX,导致其在价格和服务速度上难以匹敌。那么,苹果是否愿意为了维系一个竞争对手而支付更高的价格?这是一个悬而未决的问题。 与此同时,各国政府很可能会通过补贴来扶持自己的“国家队”。中国势必会不计成本地打造自己的低轨卫星网络,并在全球市场积极争取客户;欧洲则已经选定了“冠军企业”欧洲通信卫星公司(Eutelsat),并将在必要时提供补贴以维持其服务。 太多的公司已经在追逐手机直连卫星的梦想,而这个市场的真正潜力仍是未知数。或许,在这项服务真正普及之前,残酷的行业洗牌就已经开始了。(小小) -
中国联通 eSIM 预约开启,预约人数已突破3.9万人 IT之家 10 月 11 日消息,中国联通现已正式开启 eSIM 业务预约通道,据 C114 通信网,截至 10 月 10 日(昨天),线上预约人数已突破 3.9 万人。用户可通过中国联通 App 首页顶部入口进入 eSIM 预约专区,填写相关信息后即可完成预约登记。 据中国联通官方介绍,目前,APP 和自有营业厅均支持办理 eSIM 业务,具体需详询当地联通或 10010 客服热线。此前,中国移动已于 9 月 21 日正式上线 eSIM 预约界面,上线仅 4 小时,系统即显示预约排队人数超过 15 万。IT之家注意到,此前发布的苹果 iPhone Air 手机仅能通过 eSIM 激活运营商网络,不支持实体 SIM 卡。使用 eSIM 需要选择支持 eSIM 的运营商及相关的移动通信服务计划。中国移动、中国电信和中国联通将为该手机提供 eSIM 支持,具体时间依监管部门审批情况而定,该手机国内目前还在待售阶段。 -
2025中国生物材料大会在浙江绍兴举行 来源:中国新闻网 10月10日,2025中国生物材料大会暨新技术、新产品与新仪器成果展览在浙江绍兴举行。现场,参展商展示了3D打印、生物降解材料、智能医用器械等前沿成果,吸引众多与会嘉宾驻足参观。图为展览现场。中新社记者 刘子琳 摄 图为参展商向观众介绍产品。中新社记者 刘子琳 摄 图为参展商向观众介绍新技术。中新社记者 刘子琳 摄 图为观众查看展品。中新社记者 刘子琳 摄 图为参展商介绍生物3D打印机。中新社记者 刘子琳 摄 图为3D打印的内侧半月板。中新社记者 刘子琳 摄 图为现场人头攒动。中新社记者 刘子琳 摄 图为开幕式现场。中新社记者 刘子琳 摄 -
六十多年,三代诺奖得主接力,人造一个迷你版“薛定谔猫” Illustration generated by ChatGPT (OpenAI) 撰文 |张天蓉2025 年的诺贝尔物理学奖,授予了三位科学家,表彰他们“发现电路中的宏观量子力学隧穿效应和能量量子化现象”。这三位科学家分别是:出生于英国剑桥的约翰·克拉克(John Clarke,1942-),出生于法国巴黎的米歇尔·H·德沃雷特(Michel H Devoret,1953-),和生于美国约翰·M·马丁尼斯(John Martinis,1958-)。得奖时,三位都是美国加州大学的教授。三位学者得诺奖的工作并不是获奖近期做出来的,而是在40年前。1985年左右,他们在美国加州大学伯克利分校的实验室里,通过一系列开创性的实验证明,量子世界的奇异特性可以在一个大到可以握在手中的宏观系统中具体实现。他们的超导电子系统可以从一种状态隧穿到另一种状态,就像直接穿过一堵墙一样。他们还证明了,该系统吸收和释放特定大小的量子化的能量,正如量子力学所预测的那样。此外,他们的得奖工作,还与另外两位诺贝尔物理奖得主有关,可以算是站在巨人的肩上了。 01 从约瑟夫森结开始 具体来说,2025年诺奖得主的超导电子系统之关键部分是约瑟夫森结,与其相关的约瑟夫森效应,是在上世纪60年代被另一位22岁的年轻人发现的……。年轻人叫布赖恩·约瑟夫森(Brian Josephson ,1940 年 --),是英国理论物理学家,剑桥大学物理学名誉教授。他以在超导和量子隧穿方面的开创性工作而闻名,获得了1973年诺贝尔物理奖。 约瑟夫森(1973年诺奖得主)在卡文迪许实验室发现约瑟夫森效应 约瑟夫森出生于英国,父母都是犹太人。他读研究生时成为剑桥大学卡文迪什实验室凝聚态理论小组的成员。科研生涯尽管顺利,但约瑟夫森毕竟太年轻,一旦提出什么新想法,不可能不受到物理大伽们的质疑。在他发现约瑟夫森效应的过程中,与两位前辈:巴丁和安德森的学术交往便颇富戏剧性。那是1962年,那年,将在1977年获得诺奖的菲利普. 安德森39岁,在1956年和1972年获的诺奖的约翰·巴丁54岁,约瑟夫森才22岁。物理大伽和小研究生有了交集。在一个超导实验中,电路被设计用来接收“普通”的隧道电流,即单个电子形成的电流,库珀对本身似乎并不会穿过氧化物。然而,约瑟夫森却有了一个想法,他计算库珀对本身是否也有可能穿过氧化物屏障。通过计算,约瑟夫森发现了一些令人惊讶,似乎不太符合直觉的结果!一是即使电压为零,也会有超电流穿过这个“结”(直流约瑟夫森效应);此外,一旦施加电压,超电流就会发生振荡(交流约瑟夫森效应)。这年,恰逢安德森从美国到剑桥访问一年,讲超导课程。安德森当年在固体物理界已有些名气,约瑟夫森对他的课程感兴趣而深入研究。于是,约瑟夫森向教课的安德森,展示了他用多体微观理论得到的计算结果。安德森检查了该理论并同意约瑟夫森的结论。然而,美国物理学家巴丁,当时却反对约瑟夫森的工作,并立即提交了一篇文章,认为“不可能存在这样的超流体”。巴丁于1956 年1972 年,两获诺贝尔物理学奖,第二次诺奖就是因为他为解释常规超导而建立的BCS理论。对这样一位超导界的大神,约瑟夫森却坚持自己的观点,据理力争,颇有“初生牛犊不怕虎”的精神,令巴丁这位权威对他几乎也刮目相看。不过,安德森一回到贝尔实验室,就联系了另一位实验科学家约翰·罗威尔。他们修改了外部电路配置,并在短时间内观察到了超电流还提交了论文发表。约瑟夫森预言的特殊超导现象:约瑟夫森效应被证实。1962 年,约瑟夫森的计算结果发表在《物理快报》上,论文名字为《超导隧穿中可能出现的新效应》。同年,他当选为剑桥大学三一学院研究员,并于 1964 年以题为超导体非线性传导的论文获得博士学位。所以,安德森教授的超导课,促成了约瑟夫森1973年的诺贝尔奖,安德森后来(1977年)也获得了诺贝尔物理奖。有趣的是,学生的诺奖比老师的还早了4年。约瑟夫森无疑是位物理天才,令人们遗憾的是,他发现超导量子比特,但最后却患上“诺贝尔病“。所谓“诺贝尔病”,通常用来形容诺奖得主经常出现的怪癖,使他们晚年追逐伪科学,或产生某种疯狂的想法。从20 世纪 70 年代初开始,约瑟夫森将注意力转向主流科学界之外的问题:进行超验冥想,探索量子神秘主义。他开始相信造物主的存在,认为冥想可以带来神秘和科学的洞察力。约瑟夫森效应(Josephson effect)讲的是一类量子隧穿效应。电子的一般量子隧穿效应在1927年就被发现了,乔治·伽莫夫于1928年,用量子隧穿效应解释原子核的阿尔法衰变。然而,而超导中的超电流,是成对电子(库柏对)的无耗散流动。约瑟夫森则经过计算,预测到超导中的库柏对能够和普通电子那样,产生量子隧穿,即约瑟夫森效应。约瑟夫森第一个预测到库珀对的隧道效应[1]。自旋电子对形成的“库柏对”是超导性的来源,根据1957年巴丁等人提出的BCS理论,低温超导中的电子并不是单个地进行运动,而是弱耦合稳定地配对在一起成库珀对。两个配对电子的自旋,一上一下,它们的动量也是数值相等而方向相反。两个电子成双成对纠结成一体,可以不受阻碍地快速移动而形成超导。因此,在约瑟夫森的预测之前,人们仅知道非超导状态的电子可以借由量子隧穿效应流过绝缘层,而真正了解到超导状态下的库柏对也有这种隧穿现象存在,是在约瑟夫森预言,安德森等实验证实之后,见图2。 图2:约瑟夫森效应 02 “迷你版”薛定谔猫的设想 约瑟夫森效应的发现和解释,将量子隧穿现象,从单个电子的行为扩展到了超导状态下的“库柏对”,但它仍然是单个“粒子”的微观量子行为,从宏观角度看,难以理解。自量子力学诞生以来,其结论就一直挑战着人们的直觉。最著名的例子是量子力学中的叠加态,人们经常用“薛定谔猫”的思想实验来描述它。薛定谔的思想实验旨在揭示这种情形的荒谬性,比如,在原子核的衰变中,粒子处于“衰变”与“未衰变”的叠加态,如果将此与宏观世界的物体,比如一只猫的生死联系起来,便会有一只“既生又死”的猫。这在现实世界中是不可能的,我们从未见到过。在宏观现象中,观察不到量子叠加态和量子纠缠态,是因为宏观物体与周围环境存在着无法避免的相互作用,这种相互作用会极快地破坏微观的叠加态和纠缠态,人们称之为“波函数塌缩”。那么,如何将量子力学中的微观现象与我们常见的宏观现象联系起来呢?物理学家们从未停止此类的思考。也就是说,“薛定谔猫”的思想实验,用真实的猫肯定是无法实现的,不可能在实验室中证实猫的量子特性。但能否在实验室里,用某种方法创造出一个“迷你版”的薛定谔猫呢? 图3:安东尼·莱格特(2003年诺奖得主) 这便是英国物理学家安东尼·莱格特(Anthony Leggett,1938--)当年提出的一个大胆设想[2]。安东尼·莱格特是量子力学领域的杰出物理学家,因其在超流体和超导领域的贡献而闻名,与他直接相关的是他在低温物理和量子现象方面的研究,特别是在液体氦(超流氦)的量子行为方面。他的工作深入探究了量子态,例如超流氦的 准粒子(声子、rotons等)和与液体氦的自旋有关的量子效应。他的研究也涉及量子自旋材料中的自旋动力学和相关量子现象,特别是在材料的低温相变中的作用。因为他“对超导体和超流体理论做出的先驱性贡献”,荣获2003年诺贝尔物理奖。在20世纪70年代末,他预言,在超导电路中,或许可以观测到一种被称为“宏观量子隧穿”(Macroscopic Quantum Tunnelling, MQT)的现象。因为超导电路电阻极低,它与环境的耗散耦合非常微弱,这为维持宏观量子态提供了可能。莱格特关于约瑟夫森结宏观量子隧穿的构想,为实验物理学家们指明了方向。而2025年诺奖得主80年代的工作,第一次实现了这一构想。 03 2025年诺奖得主的工作 莱格特大胆设想不容易,要真正在实验室里做出来,就更不容易了。不过,这在1980年代,由美国加州大学伯克利分校的三位科学家实现了。约翰·克拉克生于英国剑桥。1968年在英国剑桥大学获得博士学位后,在加州大学伯克利分校获得了一个博士后研究职位,随后担任过助理教授(1969 年)、副教授(1971 年),以致物理学教授(1973 年至 2010 年),整个学术生涯都在伯克利大学度过。当时(1982 to 1984),克拉克的博士后研究员米歇尔·H·德沃雷特从法国移民到美国,加上他的来自美国的研究生约翰·M·马丁尼斯,三人组成了一个强大的团队。他们的目标就是验证莱格特的猜想:在一个简单的“电流偏置约瑟夫森结”系统中,寻找宏观量子效应存在的确定性证据。这类实验的挑战是巨大的,任何来自外界的微小噪声都可能改变系统,导致错误的结论。最后,他们的一系列实验研究颇有成效[3]。他们至少观察到了这些电路中的两种量子效应:能量量子化和系统的宏观量子隧穿。前者是典型的量子现象,意味着电路只能存在于某些离散的能量状态,就像原子中的电子一样,见图4左下图。后一个就更有趣了,意味着电路可以从一个状态“跳跃”到另一个状态,而无需跨越势垒!这是量子隧穿的宏观版本,有效地突破了经典物理学中认为不可逾越的障碍(图4右图)。因为在经典物理学中,一个球没有足够的能量的话,是不可能滚过一座山的。除非山下挖有隧道,而微观量子世界中,不用挖隧道,总有一定的概率,粒子能跳过去。克拉克三人的电路仍然可以隧穿!至关重要的是,他们的电路系统足够大,已经可以算是“宏观” 实体,因此,他们第一次观测到了“宏观量子隧穿”现象,他们的演示有力地证明了量子力学并不仅仅局限于原子尺度。克拉克的团队利用约瑟夫森结,将超导体的独特特性与量子隧穿现象相结合,创建了一个表现出量子行为的宏观电子电路。这个宏观电路行为类似于单个微观粒子。最初,电路系统处于一种电流流动而没有任何电压的状态,原因是基于超导体的性质:即使没有外部电压,电流也会在其中流动。从经典角度看,处于这种初始状态的电路,犹如被困在一道无法跨越的高山下,状态似乎无法转换。但他们的实验,却给出了奇迹般的结果:零电压状态可以自发地(以一定的概率),从这种初始态,跃迁到电压不为0的状态。换言之,电路隧穿到了另一个状态!量子隧穿现象,说明电路处于电压“为0”和“不为0”的两种状态之叠加态,它们按照一定的概率互相转换,如同“薛定谔的猫”。三位科学家进行的实验表明,这些大量粒子的共同行为,看起来如同单个微观粒子的量子行为。尽管这种由许多库珀对组成的宏观系统仍然比现实中的猫,要小很多个数量级,但对于量子物理学家来说,它与薛定谔猫的宏观行为已经非常相似了。 图4:2025年诺奖得主的工作 图片来源:©瑞典皇家科学院 克拉克团队开创的宏观量子效应,代表了应用物理学的显著进步。他们的系统涉及大量的粒子,它们共同构成了一个宏观系统,但仍然保留着量子特性:具有量子化的能级,并且能够从一个状态隧穿到另一个状态。从理论上表明了,一个由大量粒子组成的宏观系统,包括流经超导电路的大量电子,可以用一个波函数来描述。这个波函数决定了在特定状态下观察到该量子系统具有某些特定属性的概率。他们的工作在之后的几十年里产生了深远的应用,例如,人们利用类似系统中的两个最低能量状态作为固态量子比特。这种超导量子比特电路,是目前热门研究的量子计算机的基础。三位获奖者之一的约翰·马丁尼斯,便曾经在谷歌从事利用超导量子比特构建量子计算机的工作。2019 年 10 月 23 日,马丁尼斯及其团队在《自然》杂志上发表了一篇题为《使用可编程超导处理器实现量子霸权》的论文,其中他们介绍了如何使用一种量子比特的量子处理器,首次实现量子霸权。 参考文献: [1] B.D. Josephson,Possible new effects in superconductive tunnelling,Physics Letters, 1(7), 1 July, pp. 251–253,1962. Wikipedia:Brian Josephson,https://en.wikipedia.org/wiki/Brian_Josephson [2] AO Caldeira, AJ Leggett,“Influence of dissipation on quantum tunneling in macroscopic systems”,Physical review letters 46 (4), 211, 1981 [3] John M. Martinis, Michel H. Devoret, and John Clarke,“Experimental tests for the quantum behavior of a macroscopic degree of freedom: The phase difference across a Josephson junction”,Phys. Rev. B 35, 4682 – Published 1 April, 1987 -
工信部:开展卫星物联网业务商用试验 证券时报记者 郭博昊10月10日,工业和信息化部发布《工业和信息化部关于组织开展卫星物联网业务商用试验的通知(征求意见稿)》。此举旨在通过开展卫星物联网业务商用试验,进一步丰富卫星通信市场供给、激发市场主体活力、提升行业服务能力,同时构建安全监管体系,最终形成可复制、可推广的行业经验与发展模式。根据《通知》,此次试验聚焦低速广域物联服务,覆盖穿戴设备、交通工具等多元场景,核心目标是构建可复制的商业模式与安全监管体系,支撑商业航天、低空经济等新兴产业安全健康发展,服务构建新发展格局。为保障试验质量与行业规范,《通知》为参与企业设立了清晰门槛,要求企业具备卫星物联网星座建设能力,有为用户提供长期服务的信誉或者能力,以及有科学完善的商用试验方案等。在申请流程上,企业需先经所在地通信管理局初审,再由工信部进行审查并组织专家评估论证,通过后方可获得试验资格。技术与安全规范方面,《通知》提出明确要求:参与企业需接入工业互联网标识解析体系,全面支持互联网协议第六版(IPv6),同时需严格规范无线电频率使用行为,并落实网络安全与数据安全管理责任。此次商用试验的推进,是我国卫星通信产业政策持续落地的重要体现。随着低轨卫星通信技术快速发展,卫星物联网已成为支撑新型工业化和数字化转型的重要信息基础设施。早在8月27日,工业和信息化部发布的《关于优化业务准入促进卫星通信产业发展的指导意见》明确,组织开展卫星物联网商用试验,支持符合条件的企业依托低轨卫星物联网星座,研究设立新型卫星通信业务,进一步扩大向民营企业开放。从市场前景来看,卫星物联网赛道增长潜力显著。据卫星专业咨询公司Euroconsult预测,到2030年,全球卫星物联网连接数将突破3亿,市场规模有望攀升至千亿美元级别。中国银河证券研报指出,我国卫星物联网星座规划具备较强前瞻性,核心服务于国家战略需求与数字经济领域的基础设施建设。当前,我国卫星物联网的客户群体以“一带一路”共建国家为主,这些国家整体网络覆盖度相对较低,对低成本卫星物联网服务的需求尤为迫切。研报同时认为,随着我国卫星物联网组网完整度的持续提升,其全球化市场规模有望在现有基础上实现快速增长。 -
载人登月“进度条”持续刷新 本报记者 刘诗瑶 长征十号系列运载火箭第二次系留点火试验。 张馨方摄 近日,我国在文昌航天发射场成功组织实施长征十号系列运载火箭第二次系留点火试验,按计划完成了全部预定系留点火试验。所谓“系留试验”就是将试验箭体牢牢固定在试验平台上点火试车,拴住它不要让它飞走。 试验当天,随着指挥中心下达点火指令,火箭一子级试验产品七台发动机同时点火,按预定程序完成多项试验流程,试验总时长320秒,重点考核了火箭一子级七台并联发动机低工况工作和二次点火启动工作能力,获取了完整的试验数据,试验取得圆满成功。 目前,我国载人月球探测工程登月阶段任务已启动实施,计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。长征十号系列运载火箭是我国面向载人月球探测任务研制的新一代载人运载火箭,包括长征十号和长征十号甲两种构型。长征十号将在载人登月任务中承担梦舟Y载人飞船和揽月月面着陆器发射任务。长征十号甲将在空间站应用与发展工程中承担梦舟载人飞船和天舟货运飞船发射任务。 为什么要进行系留点火试验? 中国航天科技集团专家介绍,系留点火就是短时的动力系统试车,这是火箭研制过程中必不可少的一环。 长征十号系列运载火箭系留点火试验,按照循序渐进、逐步验证的思路,围绕一级七机并联发动机动力系统性能验证、回收及重复使用验证两个目标分步推进实施,目的是获取一级七机并联工作状态下的真实载荷环境特性,并对回收段工作程序进行验证,是释放首飞风险的重要手段。 8月15日下午,我国在文昌航天发射场成功组织实施长征十号系列运载火箭首次系留点火试验。 两次系留点火有何不同? 专家介绍,第一次系留点火试验主要是考验两型火箭共用的起飞段的工作状态,模拟近1000吨推力的作用下,各个系统工作的协调性和匹配性;第二次试验重点对火箭在返回段和着陆段期间进行考验,主要是对动力减速、气动减速等发动机不同工作时序进行全面模拟和考核。 截至目前,长征十号系列运载火箭计划进行的两次系留点火试验已全部完成,全面检验了火箭一级七机动力系统性能和回收段工作程序设计的正确性和可靠性,标志着长征十号系列运载火箭初样研制工作取得阶段性突破。 专家表示,后续,长征十号系列运载火箭将全面应用于载人航天工程任务中,与梦舟载人飞船一起,实现我国载人天地往返运输系统的更新换代。 《 人民日报 》( 2025年10月11日 06 版) -
牛圈里的难民家庭 出了个诺贝尔奖得主 2025诺贝尔化学奖得主“最化学的化学奖”,10月8日,2025诺贝尔化学奖分别颁布给了来自日本、澳大利亚、美国的三位科学家,以表彰他们在金属有机框架(Metal–Organic Frameworks, MOFs)材料开发方面做出的贡献。这是一个在化学研究中不算小众的领域。事实上,从1980年代开始,MOFs已经在各国科学家的努力下获得突破。三位诺奖获得者理查德·罗布森(Richard Robson)、北川进(Susumu Kitagawa)与奥马尔·亚吉(Omar M. Yaghi)分别是在1989年、1992年、1995年在MOFs领域做出突破。 三位诺奖获得者理查德·罗布森(Richard Robson)、北川进(Susumu Kitagawa)与奥马尔·亚吉(Omar M. Yaghi)分别是在1989年、1992年、1995年在MOFs领域做出突破个人经历上,奥马尔·亚吉的故事尤其曲折。这位被学界称为“MOF之父”的世界顶级化学家,却有着一个非常贫瘠的出身。1965年,奥马尔·亚吉出生在约旦安曼,在一个从巴勒斯坦逃亡的难民家庭里长大。父母总共养育了9个孩子,11口人挤在沙漠里一个没有电和自来水的房间里。那时,全家唯一水源,便是政府每隔两周供应的自来水。奥马尔曾回忆,当时,每隔两周的自来水一来,家人会把家里所有的容器都拿去接水。回想起来,这一幕让他感慨干旱地区的水有多珍贵,这同时促进了MOFs的一大应用场景的产生——到沙漠中收集饮用水。 诺贝尔奖得主奥马尔·亚吉/图源:UCLA如今,化学家们已设计出数以万计的MOFs,它们被用于碳捕集、空气净化、能源存储等众多前沿领域。在半导体制造中,也有MOFs被用于捕捉或分解生产过程中产生的剧毒气体。正如诺奖颁奖词所说:“金属有机框架具有巨大的潜力,为定制化的新功能材料带来了前所未有的可能性。”积木的奥秘 提到化学家的工作,爱看剧的人或许会想到美剧《绝命毒师》。剧中的沃尔特·怀特(老白),一般穿着白色实验大褂,在装着各类液体和粉末的瓶瓶罐罐之间来回捣鼓,把各类元素放入烧杯或者试管里,等待化学反应,最后生成、提纯出一些新物质。比如,老白爱提纯的毒品。这确实是很长一段时期里的现实。1990年代之前,化学家们已经能精确地合成“零维”的结构——也就是单个分子。实验高手能组装出高度复杂的化合物。然而,如何在人造条件下控制性地合成二维甚至三维的扩展结构,却是化学界的空白。诺贝尔奖得主罗德·霍夫曼(Roald Hoffmann)曾感叹:“在二维或三维世界里,这仍是一片合成的荒原。”墨尔本大学的化学家理查德·罗布森率先动手了——灵感来源于钻石的结构。1980年代,他提出一个大胆设想:“是否可以用有机分子作‘支架’,与金属离子配位,从而造出一个规则、可预测的三维晶格?”一个更简单的理解版本是:如果化学材料能像“拼积木”一样,让原子或分子依照其化学特性自行连接,一座由分子积木搭成的宫殿就形成了。这座“分子宫殿”可以被设计,形成具有规则孔洞结构的合成材料。 理查德·罗布森的灵感来自钻石的结构,其中每个碳原子都与另外四个碳原子相连,形成金字塔状。他没有使用碳,而是使用了铜离子和一个带有四条臂的分子,每条臂的末端都有一个腈基。这是一种能被铜离子吸引的化合物。当这些物质结合时,它们形成了一个有序且非常宽敞的晶体。©Johan Jarnestad/瑞典皇家科学院罗布森参考了钻石的微观结构,将带正电的铜离子与四臂有机分子相结合。但是,这一举动被当时多数化学家不解,他们相信,铜离子与四臂分子结合只会形成杂乱无章的混合物。但结果验证了罗布森的预想:金属离子与有机分子间的内在引力主导了组装过程,它们自行排列出了与钻石类似的规整的晶体结构。但不同于钻石的是,这种晶体内部并不是致密的,而是蕴含着宽敞的空腔,就像一座搭着脚手架的建筑一样,中间有巨大的、规律的空隙。1989年,罗布森在《美国化学会志》上发表成果,首次提出这类分子网络的潜力,预言它们将赋予化学材料前所未有的性质。不过,罗布森的发现在当时没得到认可。他的初期构造物稳定性欠佳,较易分解,许多化学家认为,这是无用之作。有相似想法的人属于小众群体。这类人的共同点是,都对主流观念怀有质疑和批判的视角。 诺贝尔奖得主理查德·罗布森/图源:墨尔本大学1992年,当难民家庭出身的奥马尔来到美国亚利桑那州立大学,开始做他主导的第一个研究时,他也打算走蹊径,用“积木”原理制造大型晶体。原因很简单,奥马尔记得,以前的化学实验,制备延展结构的过程被戏称为“摇晃和烘烤”方法。化学家会将起始材料加热到极高的温度(通常超过500°C),接下来的工作就是等待,等待运气的垂青,获得好的实验结果。而奥马尔想的是,他要找到更可控的方法来创造材料。“(以前)一旦制成后无法进行有意义的修改。这种缺乏精确性(的过程)让我感到沮丧。我想创造具有特定的、可预测形态的延展结构。”就像建筑家一样,他希望使用理性设计,像搭积木一样连接不同的“模块”。他野心勃勃的想法仅仅在3年后就得到认证。1995年,奥马尔发表了两种不同的二维材料的结构:它们像网一样,由铜或钴连接在一起。重要的是,这一研究发现了发现了将过渡金属离子与带电的羧酸盐连接体连接的反应条件,从而形成了强金属-连接体键。这一突破带来了结晶的扩展结构,开启了固态结构制造的新纪元。 奥马尔·亚吉在实验室/图源:清华大学还是以建筑做类比。在“分子建筑”里,金属离子相当于“房梁立柱”(节点),有机分子则是“连接框架”,也就是建筑的钢筋。有了节点和钢筋,经过人类精心设计后,它们共同组成了“分子建筑”,也就是MOFs。在1995年发表的知名论文里,奥马尔首次提出了“金属有机框架”(MOFs)概念。这让他成为了著名的“MOF之父”。对MOF的追逐在同时代的科学家们竞合之中达到了顶峰。1997年,日本的北川进团队将钴、镍或锌离子与名为4,4′-联吡啶的分子,创造出三维金属有机框架。晶体层之间呈古建筑的“榫卯”式嵌合(tongue-and-groove)。更重要的是,北川进的实验表明,这座“分子宫殿”可以容纳水分子与气体分子。在干燥后,这种框架能在常温下吸附甲烷、氮气等小分子气体,并可逆地释放。这使MOFs能够像海绵一样,既可以吸附气体,也可以储存气体,过滤污染物,甚至催化化学反应。 1997年,日本的北川进团队将钴、镍或锌离子与名为4,4′-联吡啶的分子,创造出三维金属有机框架。晶体层之间呈古建筑的“榫卯”式嵌合(tongue-and-groove)。©Johan Jarnestad/瑞典皇家科学院而此时,化学界依然对此有所质疑。比较有代表性的质疑声是,早就有化学材料能做到MOFs的功能,例如,负责吸附有毒有害物质的活性炭或沸石。MOFs还是面临“无用的发明”“性价比不高”等等质疑。但北川进很坚定,屡次对外界阐明他的决心,他指出,MOFs含有柔性的分子构建块,可以创造出一种柔韧的材料,比活性炭等更具想象力和研究价值。科学家最终靠着“接力”,阐述了MOFs空间的强大。1999年,奥马尔向世界展示了他设计的“建筑”——MOF-5。MOF-5孔隙多,有着宽敞且稳定的分子结构。即使在空置状态下,它被加热到300°C也不会坍塌。更为惊人的是,一茶匙的MOF-5(约2克)内部的展开面积,约等于一个7000平方米的足球场。更大的面积,意味着它可以比沸石吸收多得多的气体。这就是三维结构的魅力。 1999年,奥马尔向世界展示了他设计的“建筑”——MOF-5。©Johan Jarnestad/瑞典皇家科学院回想起1990年代在艰辛中前进的事业,奥马尔在2025年的分享中提到,他总结出了5%规则——“当95%的人怀疑你时,一般仍有5%的人坚定地认可你所尝试做的事情”。他回忆,团队在上世纪取得开创领域的第一个发现时,怀疑声扑面而来,“批评者似乎来自四面八方,质疑我们所做的一切是否可能”。在外界的一片反对声中,奥马尔发现:“你需要关注的就是这5%的人。你认真对待批评,但最终,相信自己的直觉,做你知道需要做的事情。”拥抱AI的化学家 顶级化学家奥马尔的励志故事,开始于一次出走。他出身难民家庭,父亲只有六年级的学历,母亲不太识字。9个孩子挤在一间位于沙漠的房子里,同一个屋子里还有养牛的牛圈。但恶劣条件没有阻挡一个无视困难少年的化学梦。奥马尔曾在公开场合回忆,他是在10岁那年的一个中午,走进了一座未上锁的图书馆里,打开了一本书。无意中,他被里面讲述分子的章节吸引,从此决心学习化学。15岁那年,因为成绩优异,他在父亲的帮助下,独自抵达纽约,进入了一所社区公立学校。当时,他的英语水平很差,自带口音,听起来非常别扭。这位带着梦想与家族期望的少年应该没想到,他后来研究的学科,不仅改变了自己的命运,竟然还可以改变家乡人民的困境。 奥马尔·亚吉抵达美国后,他的英文飞速进步,在化学道路上越走越深。1990年,35岁的奥马尔成为哈佛大学博士后研究员,师从美国科学院院士理查德·霍尔姆。两年后,他到亚利桑那州立大学做助理教授。年轻的学者直觉敏锐,他在3年后就提出了MOFs概念,到了21世纪,他创立并推动网格化学这一新兴学科。从2000年到2010年间,他是全球的论文被引用次数第二多的化学家。此后,他开始接近疯狂地制造“建筑”。21世纪初,他制造了16种 MOF-5的变体材料。许多材料的“建设”都为MOFs后期的应用,尤其是为缓解气候和环境问题方面的应用奠定了基础。 21世纪初,奥马尔制造了16种MOF-5的变体材料。©Johan Jarnestad/瑞典皇家科学院例如,奥马尔曾发现,锌基的MOF材料可以吸收并储存氢气。当时,美国总统乔治·布什正大力押注“氢经济”,提出氢气有一天将取代化石燃料。奥马尔的发现让许多人跟进研究,期望今后可以将氢气存储于 MOFs 超级海绵中,并按需释放。再后来,他将研究重点放在了MOF材料在水吸附领域的应用。2014年,奥马尔课题组成功合成MOF-801单晶样品。很快,团队发明了像微波炉大小的实验装置,里面装着MOF-801,让它们在夜晚吸收空气中的水蒸气。到了白天,他们再利用环境中的太阳能,加热MOF-801,使其释放出高纯度的液态水。这一装置最终被证实能有效解决沙漠地区的缺水问题。即使在湿度低至20%的沙漠环境中,一公斤的MOFs可以在12小时内,收集到空气里约2.8升的水。目前,这类装置全程靠太阳能驱动,可以有效打破干旱地区的用水荒。 奥马尔·亚吉更多MOF的应用在各个领域“开花”。例如,电子工业已经利用 MOF 材料,储存用于半导体制造的有毒气体,可降解包括化学武器成分在内的有害气体。多家公司正在测试从工厂与发电站废气中捕获二氧化碳的MOF材料,以降低温室气体排放。值得一提的是,尽管应用领域很广,但MOF材料至今仍未能获得工业级的广泛应用。这是因为,合成MOFs总体造价偏高,产业界始终没找到成本更低的合成路径,以达到价格和技术完美的平衡。回到这些研究基础科学的学者身上。有趣的是,这位早年逃离贫苦环境,中年星光熠熠的约旦裔美国籍学者,近年来积极拥抱AI的浪潮。“现实很清楚,”奥巴尔在一次受访时提到,“要在未来蓬勃发展,化学研究者必须完全拥抱 AI 工具,利用其潜力,并在这一变革领域中发展。”而且,“那些抵制这一变化的人将冒着比以往任何时候都更大的风险。这不仅仅是现代化的呼吁,而是化学作为一门学科的生存问题。”奥马尔强调。他在近年与同事成立了一家新的研究所,专注于利用AI+网格化学来应对气候挑战。AI+化学的应用正好符合他心目中的化学:可以被设计,可以被预测,可以被精准掌握。具有超强计算能力的AI大模型可以帮助预测和绘制出不同分子几何结构产生的庞大潜在结构空间,这能显著加速候选材料的筛选过程,同时大幅节约资源。 在实验室中的奥马尔·亚吉/图源:加州大学他曾在受访时举例,团队一直倾力于羟肟酸酯MOF。但由于其框架材料结晶过程异常困难,导致在过去5年间,团队仅成功合成出一种羟肟酸酯 MOF。而就在最近2年,有了AI大模型后,他们让机器对文献中的文本与图像数据进行系统性的挖掘,明确研究方向,以此找到特定结构单元组合生成MOFs的可行条件。借助AI工具,奥巴尔透露,他旗下的一位研究生仅用6个月,就成功制备出15种新型化合物。AI正在颠覆科学界,2024年的诺贝尔化学奖颁布给了用AI预测蛋白质结构的DeepMind工程师就说明了这一点。而2025诺奖得主奥巴尔也坚信,在技术浪潮前,人始终要保持敬畏。他要求实验室的学生:每位成员必须掌握如何运用AI来加速化学研究进程的技能。“化学长期以来一直被视为‘中心科学’,但已不再足够。中心并不等于前沿。化学必须重新定义自己为一门前沿科学,推动边界,拥抱新技术,并引领创新。”奥巴尔提醒道。这位今年已经60岁的“寒门贵子”,仍在关注和押注新技术,相信并致力于基础研究与科技应用的新一轮发展。文中配图部分来源于网络作者 |朱秋雨编辑 | 向现值班主编 | 吴擎排版 | 菲菲 -
三星HBM3E芯片获英伟达(NVDA.US)认证,打入AI芯片核心供应链 智通财经APP获悉,英伟达(NVDA.US)已基本确认旗下最新 AI 加速芯片 GB300 将采用三星的第五代高带宽 HBM3E 技术,意味着三星在历经多次波折后,终于能进入英伟达供应链。消息人士透露,英伟达 CEO 近日已向三星电子会长李在镕发送正式信函,确认 GB300 芯片将搭载三星的 12 层堆叠 HBM3E 技术目前双方正在就供应数量、价格及时间表进行最终协商。美光科技已是英伟达HBM解决方案(包括HBM3E)的关键供应商。其股价在周四午后交易中下跌3%。SK海力士是英伟达另一家重要存储芯片供应商。据悉,三星为其HBM3E芯片获得英伟达认证已努力超过一年。目前 AI 硬件业界已经逐步转向第六代 HBM4 芯片,因此此次三星供应的 HBM3E 芯片数量不会太多,但也具备里程碑式意义,有望加快 HBM4 的量产认证速度。 -
Neuralink:有 1 万人等着在颅骨里植入我们的 N1 脑机接口芯片 IT之家 10 月 10 日消息,据外媒 PC Mag 9 日报道,Neuralink 总裁兼联合创始人 Dongjin Seo 表示,公司有 1 万人排队等待将 N1 脑机接口芯片植入颅骨。截至目前,N1 已在 12 名临床试验患者身上完成植入,Seo 预计到年底这一数字将增至 25 人。想参加临床试验的人可以在线报名,报名者必须因颈椎脊髓损伤或 ALS (IT之家注:肌萎缩侧索硬化,俗称“渐冻症”)导致手部功能有限或完全丧失。 马斯克是 Neuralink 联合创始人,Seo 负责公司的日常运营。Seo 表示,这 12 名植入患者平均每天使用 N1 芯片约 7.5 小时,其中有一名患者每周使用超过 100 小时,即每天约 14 小时。报道认为,这名高频使用者可能是 Neuralink 的首位患者 Noland Arbaugh。Arbaugh 在 7 月的一次采访中说,他整天使用装置处理电子邮件、网站编辑、撰写文稿、研究、银行业务、家务,作为成年人努力维持生活。Seo 指出,“用户意图与系统反应之间的延迟大约比正常脑肌反应快 10 倍,计算机常比用户预期更快”,他甚至开玩笑称,Neuralink 患者可能凭借超人反应速度赢得奥运电竞奖牌。N1 芯片运行在 Neuralink 的 Telepathy 软件平台上。摩根士丹利表示,软件通过装置的电极读取运动或语言的电信号,再将信息解码并无线传输到电脑上的 Neuralink 应用,由应用在屏幕上代替用户执行操作。Seo 强调,公司硬件是与其他脑机接口公司最大的差异。公司开发的手术机器人可将装置植入患者颅骨,这是侵入性手术,明显不同于 Synchron 的微创方式。摩根士丹利指出,Seo 表示公司从一开始就决定自行研发手术机器人,因为训练有素的神经外科医生数量有限,如果 Neuralink 面向大众,将会成为扩展的关键瓶颈。他还认为,Neuralink 最大优势在于深度垂直整合。 -
杨国荣︱科学探索的若干思考 现代科学发展已达到了新形态,它对教育和科学探索的领域,同样有多重影响。这里需要注意两个基本点:第一、古代中国的科技发展如何体现于教育、思维方式;第二,今天科技的实际进展与科技、教育的关联。应当肯定的基本思路是:从已有的科学状况出发,考察内在其中的观念,避免人云亦云式的推断。历史地看,这一思考方式以前已经存在:康德对认识过程的考察,对普遍必然知识所以可能条件的概括,即以当时已经成熟的牛顿物理学为基础,尽管他本人没有明确提出这一点。大致而言,科学研究可以区分为二类,其一,可遇不可求;其二,可遇而可求。第一类的思维进路,也就是无具体目标的思考,如爱因斯坦的相对论研究,可以天马行空,任意考察。其探索有无结果、有何种结果,都无法逆料。事实上,自相对论后,在原创的理论科学这方面尚无大突破。第二类的方式,主要与具体问题的解决相关:在发现问题或有了实际需要以后,便以团队的力量,集体攻关,这里,个体的作用仍不可少,分工合作,需要不同个体的智慧。但其中目标明确,即解决问题。中外都如此,不必认为只有中国如此,西方则处于例外状态。以美国而言,从微软到英伟达和各种军工集团,都有各种团队,其具体目标首先是解决各自认为的问题。中国的华为,也是这样。当然,具体目标有所不同:中国各种团队,主要以解决卡脖子问题为优先,而美国在航天、高超音导弹等方面,凝聚各种人才,组成团队,也以解决相关问题为目标,并试图以此保持其优势,可以看到,中外都在解题,其具体方式各有优劣,不必一刀切地认为中国不行:如此断论,是拾人牙慧的结果。就现实而言,需要考察数千年的科技实际发展和今日科技的状况。如前所言,技术上相通的方面很多,并非西方单方面的高明和优势。具体而言,对于今天的诺贝尔奖,不必过分看重:它固然也是科学发展的表征,但近年来,它本身是特定解题的结果,缺乏相对论这样的原创,不必认为中国现在诺奖少,就一定不行。具有决定作用的是人,从中学教育,到高等学校,都是如此。好的学校,首先是学生素质较好,各类学校以自己的名声,网罗了各色优秀人才,中国的清华、北大,西方的哈佛、普牛津、林斯顿,都是这样。以中学而言,很多学生已经通过自学,完成高等学校的学业,一些通过各种渠道进入名校的一般学生,在此环境下往往很累,也常常无法发展。总之,好的学校(名校),学生往往以自学为主要方式,并通过自身的成就,为学校提升声誉。当然,学校教育也有一定意义,这些学校都有不错的教师。与之相关,各种班,如姚班、钱班确实卓有建树,但学生本身素质良好,也是不可忽视的因素,各种班尽管在方向等方面加以引导,但所靠的还是学生本身。其不同作用,也依赖于学生素质。当然,在思维方式上,也需要加以规范和引导。这里可以从以下几个方面加以考察。首先是想象。科学的创造,在于从本来似乎没有联系的地方,发现其联系,这一过程与综合相关,而其实现,则离不开想象。想象主要呈现为人的内在能力。作为人的能力,想象与可能无法分离:从本体论上看,想象乃是以可能之域为其前提和基础:唯有存在可能的领域,想象才有作用的空间。想象在认识论上首先表现为探寻、发现、展示多样的可能,并在不同的对象、观念之间建立可能的联系。在感知(知觉)、观察中,马仅有四腿而无双翼,然而在想象中,马却可以与双翼联系起来,从而形成飞马的形象。新的解释的提出、新的理论的形成,往往以发现、确立不同概念之间的可能联系为前提,科学史上对光的认识,便表明了这一点。基于波像的光概念与基于粒子的光概念在相当长的时期中曾彼此对峙,而对光这一现象更深刻、全面的理解,则以发现二者之间的联系为背景。在彼此分离甚至相互排斥、对立的概念之间建立关联,没有科学的想象,便难以达到。从认识论上看,与概念间的联系相应的,是认识过程中不同形式的综合。在经验的层面,尽管经验材料的获得主要通过感知、观察等途径,但由多样的经验材料综合为有意义的知识系统,往往需要借助想象。言。从更广的意义上看,知识的形成涉及经验内容与概念形式的结合,后者并非仅仅基于预定的逻辑程序,相反,它同样以想象为其必要的条件。想象具有自由的性质,这为创造性地把握世界提供了前提。借助想象,人们可以敞开事物尚未呈现的方面、规定、联系,也可以用观念的方式构成现实中尚未存在的对象。前者表现了想象的发现功能,后者则展示了想象对发明的意义。想象不仅构成了认识世界的方式,而且体现于人与人之间的相互理解过程。通过想象而汇集、联结各种可能的资源,可以不同程度地克服言说者与倾听者之间的距离,从而为意义的生成提供前提。同时,理解也包含着此刻所获信息与已有知识经验之间的沟通和联接,后者同样不能仅仅依赖逻辑的程序,而是需要由想象来提供。可以看到,想象渗入于交往和理解的各个方面。从创造思维的角度看,需要关注“执着”。佛教要求人们去“我执”、”法执”,主张一切放下,从生活的角度看,这也许有其意义,但从思维的方面着眼,执着于某一目标而不轻言放弃,却很重要。这在某种意义上表现为集约化思维:即始终以某一问题为导向,锲而不舍。尽管我们常常说要灵活调整,但不能由此导向随意放弃。很多情况下,成功就在坚持。在持之以恒与灵活应变之间保持必要张力,这是创造性思维所必须的。从现实出发,对相关事物作具体分析,而不是简单搬用某种一般理论,这是思维获得成果的基本前提。需要对现实问题的加以关注、对具体问题作具体分析,简而言之,应当避免王明式的思路。前面提到的解决实际问题,首先需要了解问题在何处,其核心是什么。马克思主义与中国实践相结合、马克思主义与中国传统文化的结合(二个结合)也可以从这一角度考虑,这里的关键,是把握对象的实际情况。那些用移用西方的芝加哥学派等理论批评中国现实的趋向,与革命时代的王明一样,往往缺乏对现实的具体把握。看上去振振有词,实质华而不实,所涉虽是经济问题,但对经济领域的实际情况和根本问题,往往一无所知。这里同时涉及知识与智慧的区分。知识的特点是限定于一定界限:生物、物理、化学等都是如此,科学领域可以看作是知识的典型形态,其特点是具有确定界域。智慧则要求跨越界限,后者既体现了形而上学意义上的求其“通”,也与现在所说的交叉学科或交叉学科相联系。创造性思维不能限于某种界域,需要跨越特定的界限, 从更广的视域考察对象。这也与前面所说的想象相关。教育过程同时关乎个人与集体的联系。改革开放以来,中国虽然走了很多科技“精英”,但不同领域的科技仍在发展中。这里的关键在于,中国与西方的科技人员的存在方式和具体作用方面具有差异:在西方,与个体至上的价值取向相应,科技精英都以个体为本,离开中国、去往异域的所谓科技“精英”,也处于这一环境。尽管科技无国界,但其现实作用总是受不同环境影响,在西方的科研模式中,单个人的作用常常因其个体而显现,团队往往显得无关紧要。中国则注重集体攻关,同时每一个体在其中都不可或缺。虽然对注重集体智慧有不少批评,但其现实作用不能否定:在一定范围内,需要肯定集体的力量,当然中国并未因此而抹杀个体,但团体常常显得尤为重要,中国的航天技术、导弹技术,便都是集体攻关的结果。以中国的航天而言,担纲的都是30来岁的整体,而非个别人的单打独斗。芯片也是如此,中芯国际后面,就有10家公司为其提供光刻胶等材料,而每家公司,都有出色的科技人员。由此可见,完整体的力量,不是某一个体所能承担;科技人员需要整合、吸取相关同仁的成果。尽管个体作用不可忽视,如梁文峰(deepseek)、王欣欣(语数科技,机器人)等,功不可没,但整体的作用同样应予以重视。个体智慧与集体力量的结合,可能是科技发展的动力,至少是助力。这也是虽然很多人出走或滞留国外,但中国的整体还在发展,并在某些方面处于领先地位的原因。这里似乎存在某种悖论:出走的人单个地看,都不错,但在西方,多数都被淹没,其个体作用似乎没有突显;中国以整体为形式,但每一个体都受到重视并不可或缺,个人的领军与集体智慧的结合,是中国科技发展的现实路径。这里有传统、体制的作用,所谓集中力量办大事,便体现了体制的作用。当然,其中也存在需要思考的问题:个体作用容易埋没于集体,这也会影响个人的功能。以人工胰岛素的发明为例,这是具有诺贝尔奖意义的成果,之所以为未获奖,与以上模式不无关系。如何将集体攻关与个体作用统一起来,是需要思考的问题。换一种思路,也可以为科技提供动力。以芯片而言,从单片到与叠加,便是例子。从单个芯片看,中国显然与先进制程有距离,但通过叠加,可以达到较高成效。英伟达的GPU(与算力相关)确实比中国先进,但通过堆积(通俗说法)技术,中国已经在实际运用的某些方面,已经追上来。英伟达在一个芯片上叠加数十个相关芯片,中国现在则是数百个。以前离开英伟达不行,现在可以不再依赖。那些抱着以西方(芝加哥学派的自由主义)这一类既成思路的人,否定中国的发展,认为弯道超车是所谓“投机”,因而是错的。实际上,芯片发展的历程,已表明他们缺乏换一种思路的方式:芯片叠加方式的改进,即是换道的实例,按照前面提到的人的观念,不仅科技创新将走向死路,而且中国的发展也将终止。以问题为出发点,是科研的基本模式;问题永远是研究的出发点。波普的公式:P1—TT—EE—P2已注意到了此,其中P1是问题,TT即试探性理论,EE也就是通过检验消除错误,P2则是提出新的问题。科学始于问题,为解决问题便提出不同假说。这一思路有一定所见。历史地看。中国人的提问不限于某一端,从形而上学(陆九渊曾追问“天地何所际穷”、朱熹也曾对天地之外是何物产生疑问),到具体问题:如何使印刷更有效——雕版与活字即由此产生。生活实践中,可以有不同问题,不着边际的、出于具体需要,都可提问。提问没有一定之规和程序,可以按性之所近提出多样问题。中国与西方都是如此:真正的创造思维,有相通之处,没有一定之规。解题与开创的问题可以区分,但中国人的问题并非仅仅解题。事实上,自相对论之后,世界范围内很少有开创性的问题和成就,而中国人的提问,在科技方面也并非毫无建树。观念对研究活动的规范和引导,同样有多样性:一些人从事探索是个人兴趣,也即是出于兴趣以投身研究;有些人则是为国争光,也就是以国家利益为驱动力,这都有意义。现在当然可以而且需要鼓励为国争光,但应当允许自由思考:探索在于宽容的氛围:容忍各色人等的存在、鼓励不同形式的问题和研究。科学领域中常常出现各种“怪才”,其存在应有一席之地。中西有差异,但应着眼于研究目标,不必过于着重方式的不同。认为中国人讲“学而时习之”、“三人行必有吾师”,在知识方面是“学习”为主线的理念;西方思想自柏拉图时代开始,便认为世界是“世界是工匠神的造造。这一看法似乎很难苟同。第一““学而时习之”、“三人行必有吾师”有积极作用,第二,有关知识的相互影响和不能离开实践,这并不是中国特有的观念,任何创造都需要借鉴其他,也需要以实践为对象。现在往往容易说中国人这也不行、那也不好,其实,需要作具体分析。如中国不会提问、死记硬背,等等,这种形式固然有问题,但并非中国特有或唯一的问题。历史地看,中国科技的发展有其根据:如果作现实地考察,中国在历史上和现代科技的成就,也需承认。体验是重要的,整体思维也不可少。西方哲学中区分知性与理性,特定人物当然常常有所侧重,在历史上,康德注重知性,黑格尔重理性;分析哲学、现象学在一定意义上承继这一思路,可以说各有所见。中国人可能没有在理论上对此作具体分类,但现实中存在区分。从以往的思想家看,有不同趋向,如朱熹强调铢分毫析,王阳明注重综合(理一而已),现在的科研人员,也各有特点。在这方面,需要具体分析,不可笼统论说。创造性思维离不开逻辑概念。概念既有凝结思维成果的作用,又有规范思维的功能(避免漫无目)。逻辑之美,表现为思维的经济。马赫已指出思维经济的规律。奥卡姆剃刀则更早地涉及这一点。相对论对质能的理解最后化为一个简单的公式(E = mc²)。累赘、繁琐既非创造应有,也不美。自然科学、人文都是如此。自然模型(自然科学)、分析框架(人文领域,李泽厚提出的框架,如启蒙与救亡的二重变奏)虽有不同看法和评价,但都可以看作是思维经济或逻辑之美的体现。谈到人工智能,从可以研究的角度看,可以视为思维的延伸,如同望远镜、显微镜是感性的延伸一样。按其实质,人工智能在思维上的主要功能,确实主要表现为智力延伸:计算的巨量和速度,都非一般智力所及,正如望远镜、显微镜超过了人的眼睛一样。当然,对这种作用,不必神秘化。兴趣的培养与引导是创造性的前提。研究过程不应过于功利:任何领域、问题都可以成为探索的对象。兴趣可以成为“执着”并指向创造的源头。不应规定何种兴趣可以,何种不可以:任何兴趣都要发掘、保护、鼓励。不必规定程式:通过参照西方,给出提出问题、解决问题等程式,是没有实际意义的。兴趣的培养与引导、宽松的环境,这是创造的要求,也是做好自己的保证。总体上,人的完成,是科学研究和教育的目标。应当关注成己与成人,所谓成己,就是成就自我,成人则是由此进一步引导他人,使之在各个方面得到提升。从人的存在这一方面看,这里涉及“自由人格”的形成。“自由人格”是一个较为宽泛的概念,其核心内涵包含两个方面:其一为德性,其二为能力。与之相关,教育过程和科学研究既包括知识的传授,也关乎道德的引导。从具体的秩序和环节来看,成己与成人意味着以充实自身作为首先的目标,然后进一步在不同领域展开。来源:杨国荣(西北师范大学特聘教授,华东师范大学中国现代思想文化研究所暨浙江大学马一浮书院) -
全球首颗!我国科学家成功研发出这一芯片 来源:科技日报 记者9日从复旦大学获悉,该校集成芯片与系统全国重点实验室、集成电路与微纳电子创新学院周鹏—刘春森团队研发出全球首颗二维—硅基混合架构闪存芯片,解决了存储速率的技术难题。相关研究成果8日发表于国际学术期刊《自然》。这是复旦大学继“破晓(PoX)”皮秒闪存器件问世后,在二维电子器件工程化道路上的又一次里程碑式突破。这一成果将二维超快闪存与成熟互补金属氧化物半导体工艺深度融合,攻克了二维信息器件工程化的关键难题,率先实现全球首颗二维—硅基混合架构闪存芯片的研发。产业界相关人士认为,这种芯片可突破闪存本身在速度、功耗、集成度上的平衡限制,未来或可在3D应用层面带来更大市场机会。供图:复旦大学海报制作:杨凯 刘义阳科技日报记者 王春 通讯员 沈涵 -
祝贺!中国科学家首获这项国际大奖 来源:科技日报◎ 科技日报记者 陈瑜北京时间10月9日晚,2025世界统计大会在荷兰海牙举行,明尼苏达大学统计学院教授邹晖和斯坦福大学教授Trevor Hastie(特里瓦·哈斯蒂)共同获颁2025年统计学奠基人奖。邹晖也成为首位获得统计学奠基人奖的中国人。统计学奠基人奖是国际统计学会(ISI)的最高奖之一,旨在表彰对统计理论、方法、实践或应用产生深远影响的研究成果。邹晖此次获奖的主要原因,是其于2005年和Hastie教授在英国皇家统计学会会刊上刊发文章《通过弹性网络进行正则化和变量选择》,该文被引23000余次。这也是英国皇家统计学会会刊创刊以来被引用最多的五篇论文之一。邹晖介绍,弹性网络同时兼顾三个目标:良好的预测性能、有效的变量筛选以及较低的计算复杂度,提供了一个高效的高维度数据回归建模的解决方案。使用者可以快速地得到一个预测精度高且解释性好的统计模型,用于各种复杂数据建模分析。目前该方法已被广泛应用于高维数据分析。 -
成败全看它!英特尔CEO手捧全球首款1.8纳米工艺芯片晶圆亮相 财联社10月10日讯(编辑 史正丞)正在努力扭转艰难处境的老牌芯片厂英特尔,周四展示了即将亮相的新一代先进制程PC芯片,开始向苹果、高通、AMD、台积电等竞品发起反击。公司发布的照片显示,今年3月履新的CEO陈立武站在亚利桑那工厂门口,捧着一块代号为Panther Lake的新一代酷睿处理器晶圆。这是首款采用英特尔18A工艺(18埃米,即1.8纳米)的芯片。英特尔特别强调,18A工艺也代表着芯片行业两大创新技术的应用:全环绕栅极晶体管以及背面供电网络。与Intel 3相比,18A能够提供15%的频率提升,且晶体管密度提高1.3倍,或者在同等性能水平下降低25%的功耗。据悉,新一代芯片与被称为“英特尔CPU能效巅峰之作”的Lunar Lake相比,相同功耗下性能提升50%。而在性能相同时,相较上一代Arrow Lake-H处理器功耗降低30%。 公司也在周四表示,除了个人电脑外,Panther Lake还将拓展至机器人在内的边缘应用领域。基于18A工艺的至强6+服务器处理器也将于2026年上半年发布。面对苹果M系芯片与高通骁龙PC芯片的夹击,Panther Lake肩负着验证英特尔“尚能饭否”的关键使命。据英特尔披露,Panther Lake将于今年在亚利桑那的Fab 52工厂启动大规模量产,首款SKU计划在年底前出货,并于2026年1月全面上市。从这个日程表来看,这款芯片的详细参数信息应该会在明年1月的CES上亮相。近期有爆料称,英特尔不断邀请客户参观Fab 52,并推介他们的芯片代工方案。但分析师指出,多数芯片公司希望先确认英特尔能否成功自主生产计算机芯片,再考虑将智能手机、人工智能系统等产品的芯片代工业务交给该公司。上个月的公开活动期间,英特尔高管们也拒绝披露Fab 52的良率情况。但去年底的消息称,英特尔向部分客户透露,其18A工艺的良率尚不足10%,而竞争对手台积电的2nm芯片良品率已经达到30%。行业咨询公司Creative Strategies的首席执行官兼首席分析师本·巴亚林表示,英特尔在亚利桑那州展示的18A工艺,必须能说服客户提前预订其下一代14A芯片制造技术。若未能达到预期,这可能会对英特尔耗资巨大的芯片制造计划造成致命打击,使公司再度陷入危机。巴贾林说道:“公司终将面临一个必须抉择的时刻——判断自己到底能不能成功。”英特尔曾预期14A技术将在2028年投产,但也警告称,若无法赢得客户,将放弃14A工艺的开发。所以耗资数百亿美元、持续承受巨额亏损的亚利桑那工厂,目前只有非常短的窗口来证明其可行性。 -
诺奖得主曾在大厂输了理想 替谷歌赢得量子霸权后离职 2025年诺贝尔物理学奖得主2025年的诺贝尔物理学奖再一次花落“量子力学”。量子力学讲的是微观世界的规律,电子、原子这些小东西会做一些看似“违背常识”的事情,比如单个粒⼦有时会施展“穿墙术”,出现在屏障的另⼀侧——而今年的诺奖物理学奖得主们让“量子怪事”出现在肉眼可见的世界里。获奖者是40年前的一支“梦之队”——不是大佬之间联手攻关,而是“导师+博士后+博士生”的师门组合。 2025年诺贝尔物理学奖公布现场 / 新华社记者 彭子洋 摄40年前,43岁的约翰·克拉克,32岁的米歇尔·H·德沃雷特,27岁的约翰·M·马蒂尼斯,利用超导体构成的电子电路进行了一系列实验,在宏观尺度上揭示了量子物理学的运作。量子物理学虽然神秘,但现实已有诸多应用。晶体管、半导体芯片是量子技术现有的成熟运用,“我们的发现是量子计算的基础……手机能够发挥作用的根本原因之一就是因为这些工作”,克拉克在诺奖现场接受电话采访时说。量子力学是所有数字技术的基础,但它不止如此。诺贝尔委员会表示,3位获奖者的工作为开发下一代量子技术打开了窗口,包括量子密码学、量子计算机和量子传感器等。在3位获奖者当中,约翰·M·马蒂尼斯最负盛名。他不只是个实验物理学家,还是个极其注重应用的技术专家,堪称“物理学家中的工程师”。 图为约翰·M·马蒂尼斯从博士开始,他就以极高的专注度深耕量子计算,为谷歌证明了“量子霸权”,带领团队6年“肝”出了200多篇论文,又为了“造一台量子计算机”的人生目标,而与之分道扬镳。从“量子穿墙术”到“量子比特” 在许多采访当中,马蒂尼斯都提到一本对他影响颇深的书《从零到一》。这是一本商业哲学的书,其核心观点可以总结为:未来的进步在于“垂直进步”,即从0到1的创造,而非“水平进步”,即从1到多的复制。对马蒂尼斯而言,他在量子物理学的发现与实践也是从零到一的过程。40年前,马蒂尼斯还是个博士研究生,但那个改变他职业生涯的实验就已成形。时年27岁的马蒂尼斯师从克拉克——一个探索超导体的量子特性、风格稳健的导师,目睹他对待测量一丝不苟,实验室里电线盘绕整齐,仪器标签清晰,他对精准的着迷,让伯克利的低温实验室成为物理学中最精密的测试场所。也是在这里,马蒂尼斯认识了32岁的博士后研究员米歇尔·H·德沃雷特,后者喜欢问“如果……会怎样?”——这个问题能激发新的想法,也能让实验在无数次失败后依然保持活力。 图为米歇尔·H·德沃雷特马蒂尼斯负责建造、调试设备,直到它完全按照实验设计的需求运行,对工程和技术十分敏感。他们的目标看似简单:探究宏观系统是否能像量子系统一样运作。他们的发现令人震惊。量子力学的奇异之处在于它完全打破了我们对“常识”的认知。在微观世界中,粒子可以在没有足够能量的情况下,穿越一个原本不可能跨越的障碍。这个看似“不可能”的现象被科学家们称为量子隧穿,它使得电子、原子等微小粒子能够实现“穿墙”——出现在屏障的另一侧。然而随着量子规模扩大到一定值,穿墙术会失效,变得像宏观世界当中的网球一样,碰到墙壁就遇阻反弹。 量子力学中的隧道效应而在实验室里,约翰·克拉克、米歇尔·德沃雷特与约翰·马蒂尼斯所做的突破,正是将这种“量子穿墙术”转化为可以在肉眼可见的世界中观察到的现象。在他们的实验中,一个尺寸约为一厘米的芯片上的超导电路,竟然像一个“巨型原子”一样,展现了量子力学的最奇异特性——能量量子化和量子隧穿。由数十亿个协同作用的库珀对(注:两个电子在特定条件下结成对)组成的超导电路可以从一种能态“隧穿”到另一种能态,从而在本不该存在电压的地方产生电压——这就像电路穿过了一堵看不见的墙。 在普通的导体中,电子之间会相互碰撞,同时也会与导体材料发生碰撞。当一种材料变成超导体时,电子会成对结合,形成库珀对,并且形成一种没有电阻的电流。库珀对可以表现得像一个单一的粒子,充满了整个电路理论物理学家安东尼·莱格特指出:“这表明,量子世界的奇异行为不会随着规模的扩大而消失。”这一洞见彻底改变了量子研究,将微观世界的量子物理学规则带入了宏观世界的电路和电线当中,不仅打破了微观与宏观之间的界限,还为量子计算机的开发奠定了基础。科学家可以据此发明“人造原子”作为量子器件的原型,这些器件可以通过操纵能量来处理信息——马蒂尼斯此后正是利用这一原理创造了“超导量子比特”,即量子计算机的基本单元,为开发“下一代数字技术”铺路。加入谷歌,证明“量子霸权” 拿了诺贝尔物理学奖不是马蒂尼斯唯一的人生高光。在此之前,他更为人熟知的身份是谷歌量子计算机研发团队的领导者。2014年,他带着团队加入了谷歌量子人工智能实验室,着手开发量子计算机。2019年,马蒂尼斯团队成功研发了名为Sycamore的量子处理器,并发表了一篇标志性的论文,宣布Sycamore在约200秒内完成了一项经典超级计算机需要1万年才能完成(或实际上无法在合理时间内完成)的计算任务,由此实现了“量子霸权”。 Sycamore量子处理器量子霸权是理论物理学家约翰·普雷斯基尔提出来的说法,说的是:在特定任务上,量子计算机的性能压倒性地超越了传统计算机,甚至超越了传统超级计算机。概括地说,就是证明量子机器能做传统机器做不到的事情。这一消息不仅震惊了刚刚起步的量子计算行业,也震动了整个科学界。许多人曾预计,实现“量子霸权”还需要几年甚至几十年的时间。尽管“量子霸权”这一术语引发了IBM等竞争对手的非议——认为谷歌夸大了传统计算机模拟该任务所需的时长,声称优化算法可以在更短的时间内完成——但马蒂尼斯团队的实验仍被认为是量子计算从理论走向工程实践的里程碑。然而,“量子霸权”的任务必须专门设计,而不是直接解决一个有实际应用价值的问题,主要作用是“概念证明”,证明量子技术原理的可行性和量子计算的巨大潜力。马蒂尼斯也不满足于此,而是构建能够真正帮助人类的量子计算机,他知道,实用的量子计算机才可能是行业成功的关键。 谷歌量子计算机示意图“当我进行基础研究时,知道最终会有一个应用程序、一个设备或一个系统需要构建,这对我来说非常有益。对我来说,这是一个自然而然的过程,我会从最基本的问题开始认真思考,到底我们需要知道什么才能真正让某个东西发挥作用?”马蒂尼斯受访时说。他补充说,量子计算机实际上有很多实际应用。量子计算机的一个实际用途是帮助研究人员更好地理解化学,这可能会推动从医学到材料科学等各个领域的新进展。“我考虑将它用于量子化学——这实际上是理查德·费曼最初提出的量子计算机方案——它可以映射分子中电子通过原子相互作用的物理过程,”马丁尼斯说,“这是一个经典难题,你可以利用量子计算机的强大功能来解决这个问题。” 1965年诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼马蒂尼思相信,量子计算机也有潜力帮助研究可持续能源技术,例如更高效的电池,“更好的电池可能会真正改变世界经济”。又或者是优化飞机航线和资源路线,“哪怕是比现在好5%或10%的解决方案,也足以为企业节省大量的资金和成本。这真的很有趣,值得人们去研究。”他乐观地认为,量子计算最终将惠及越来越多的人,而量子技术有潜力被一系列企业商业化,而不仅仅是大型科技公司。“我的希望和梦想是,如果我们能建造一台量子计算机,就能真正开始解决这些实际的问题。我们大概知道这应该可行。”他说。出走谷歌,实用主义者的分歧 当谷歌宣布实现量子霸权时,谷歌老板桑达尔·皮查伊特别提到了马蒂尼斯的名字,他把这个历史性成就比作莱特兄弟的第一次试飞。此后仅仅过了半年,马蒂尼斯意外地从谷歌辞职。在此期间,他被调离领导职位,降为顾问,最终马蒂尼斯离开了谷歌。他对媒体描述了自己的复杂处境,以及最终决定辞职的原因。他透露几年来,他所领导的硬件团队内部一直关系紧张,起点就是他们提出要进行量子霸权实验的时候。马蒂尼斯的个人研究风格强调专注于重要问题,就像量子霸权实验就是一个里程碑,极具挑战性但在他看来仍然可行。但对团队而言,专注却很难。 马蒂尼斯在谷歌实验室前“我认为团队中的人们很难专注于量子霸权,因为这意味着他们无法从事其他想做的事情,最重要的是,我们可能会失败。”马蒂尼斯描述了团队内的分歧和冲突,“绝对乐观的人很少见……我肯定想创造一台具有特定设计的量子计算机,就想着让我们专注于此,让它发挥作用……我认为我在物理学上的成功正是源于这种特质”。矛盾的是,“一旦我们实现了量子霸权,就不需要那么高度的专注了,大家自然会想要更多的独立性……看到大家的紧张关系,他们(团队)和管理层认为,最好还是让我不再领导这个项目”。马蒂尼斯尝试以顾问身份工作了一段时间,他在自己的工作范围里卓有成效,但进行到连接量子比特系统时,不愉快的分歧再次出现。在这个环节里,以可扩展且成本合理的方式进行设计至关重要,马蒂尼斯与一位“没有实验经验的理论家”意见相左。马蒂尼斯指出,对方的解决方案行不通,但对方不愿意放弃;他转而和管理层哈特·穆特讨论,希望放弃一个在他看来没有意义的项目,但没有得到支持,哈特·穆特希望继续尝试两个项目。 哈特穆特“我觉得这整整一年的过程让我非常不舒服,我实在无法承受,因为我长期以来一直在做硬件方面的决策。我想我知道让技术朝着明确方向发展的最佳方法。”马蒂尼斯坦言,“我很难过,因为我真的以为我们可以一起创造一些美好的事物,但你知道,事情并不总是如你所愿。”之后,马蒂尼斯独自离开了谷歌,移居澳大利亚,加入一家量子计算的初创公司SQC。当时,SQC正专注于扩大其技术平台,推进商用量子计算机,而那正是马蒂尼斯在谷歌时一心想做的。“我选择来到SQC,是因为他们看重原子级制造的独特方法。世界上没有其他人能做到他们的能力。”马蒂尼斯尼斯教授解释自己的选择,“打造一台量子计算机是我毕生的梦想。如果我们能够成功大规模建造一台量子计算机,这将是一项具有巨大影响力的变革性成就,将对人类产生深远的影响。” 量子计算初创公司SQC团队马蒂尼斯的离职不是一个失意败走的故事,而是一位实验物理学家兼技术工程师寻找发挥其天赋、继续完成其科学使命的新篇章。10月8日,在接到诺贝尔奖组委会的电话里,马蒂尼斯回忆起40年前,怀念和克拉克、德沃雷特一起相互激发想法、朝着一个目标各自贡献的时光。尽管离开谷歌,另行打造一台量子计算机充满挑战,但他说自己享受奔着一个明确的目标而思考的过程——我们需要做哪些工作、需要和哪些人合作才能造出一台商业上可行的量子计算机。在电话最后,马蒂尼斯概括自己沿着“量子计算”一路向前的职业生涯。无论是40年前为他带来眼前诺贝尔奖的研究,还是加入谷歌带领团队以实验证明“量子霸权”,抑或是出走谷歌,继续打造量子计算机,其实都是追求:在对的时间、对的地方(公司),与对的人,用对的技术一起工作。作者 |施晶晶编辑 |向现值班主编 | 张来排版 | 阿车 -
88岁诺奖化学奖得主:我打破戒酒规定 开了瓶便宜红酒 “为了庆祝接到诺贝尔委员会的电话,我打破了戒酒的规定。”说出这句话的,是2025年诺贝尔化学奖得主之一,现年88岁的理查德·罗布森教授。这位出生于英国、现任职于澳大利亚墨尔本大学的学者,用一种极为朴实谦逊的方式,分享了他荣获世界顶尖科学荣誉后的心情。 图为理查德·罗布森据报道,当地时间10月8日,在诺贝尔奖官方公告发布前半小时,罗布森教授在墨尔本郊外的家中接到了来自斯德哥尔摩的电话。没有盛大的派对,也没有喧嚣的庆祝,他以一种极为平静的方式度过了这个特殊时刻。“我(和妻子)一起做了鱼料理当晚餐,之后还洗了碗,”他描述道。罗布森教授说,自己最近出于健康原因已经戒酒,但为了这个特殊的日子,他破了例。“我喝了一杯非常便宜的红酒,打破了那个规定。”尽管已是耄耋之年,罗布森教授依然坚持在教学和研究岗位上。对于获奖,他在接受采访时坦言,心情十分复杂。“当然非常高兴,但另一方面也感到有些不知所措,”他说,“这是在我人生晚年发生的一件大事,此时的我已不是能完全承受这一切的状态了。但事情就是这样发生了。”罗布森教授是创造出新型分子结构“金属有机框架”(Metal-Organic Frameworks, MOF)的先驱之一。这项开创性的研究能够制造出如同“魔法手提包”一样的材料,在极小的体积内储存大量气体,有望为人类应对气候变化、解决水资源短缺等环境问题做出巨大贡献。与他共享这份荣誉的还有日本京都大学的北川进教授和美国加州大学伯克利分校的奥马尔·亚基教授。在同事眼中,罗布森教授的成功源于他数十年如一日的热爱与谦逊。墨尔本大学这样评价他:“罗布森教授是一个谦逊的人,他通过做自己热爱的事情赢得了这份荣誉——每天都进入实验室,与学生们交谈,数十年来一直对化学进行着宏大的思考和实验。他以其智慧以及关于如何创造出如今被称为MOF的最初实例的精彩故事,他与无数的学者和学生合作,并给予后者灵感。”红星新闻记者 邓纾怡 编辑 许媛延伸阅读诺奖化学奖一得主是巴勒斯坦难民 儿时和8个兄弟姐妹住一间房 瑞典皇家科学院宣布,将2025年诺贝尔化学奖授予日本科学家北川进、英国科学家理查德·罗布森、出生于约旦的科学家奥马尔·M·亚吉,以表彰他们“在金属有机框架材料的开发”方面作出的贡献。评委会认为,获奖者开发了一种新型分子结构。他们创造的结构——金属有机框架,包含大空腔,分子可以在其中流入和流出。研究人员用它们从沙漠空气中收集水,从水中提取污染物,捕获二氧化碳并储存氢气。 2025年诺贝尔化学奖获得者诺贝尔化学奖委员会主席海纳·林克表示:“金属有机框架具有巨大的潜力,为定制具有新功能的材料带来了以前无法预见的机会。”据诺贝尔奖官方网站介绍,1989年,理查德·罗布森尝试以一种新的方式来利用原子的固有属性。他将带正电的铜离子与一个四臂分子结合在一起;这个分子的每个臂末端都有一个化学基团,可以吸引铜离子。当它们结合在一起时,便凝聚成了一个秩序井然、空旷无比的晶体,就像一颗充满了无数空洞的钻石。罗布森立即意识到他所构建的分子结构的潜力,但它不稳定,容易坍塌。然而,北川进和奥马尔·M·亚吉则进一步为这种构建方法奠定了坚实的基础,在1992年至2003年间,他们分别取得了一系列革命性的发现。北川进证明了气体可以流入和流出这种结构,并预测金属有机框架可以实现柔性。亚吉创造了一种非常稳定的金属有机框架,并证明可以通过合理的设计对其进行修改,从而赋予其全新且理想的性能。 瑞典皇家科学院宣布获奖者在上述获奖者的突破性发现后,化学家们构建了数以万计不同的金属有机框架。其中一些可能有助于解决人类面临的一些重大挑战,其应用范围包括从水中分离全氟和多氟烷基物质、分解环境中的痕量药物、捕获二氧化碳或从沙漠空气中获取水。74岁的北川进现任京都大学高等研究院副院长,北川进从事多孔性配位聚合物(PCP)及金属有机构造体(MOF)研究。1997年发现配位聚合物结构具有气体吸附性能。今年88岁的理查德·罗布森被誉为“涉及过渡金属的晶体工程的先驱”,先后被授予澳大利亚科学院院士,并当选英国皇家学会院士。奥马尔·M·亚吉的经历则非常传奇,1965年出生于约旦安曼一个来自巴勒斯坦的难民家庭,亚吉小时候和家里8个兄弟姐妹一起住在一个房间里,房间的另一半还得让给牲畜使用,而且没有公共设施、流动水和电。 图为奥马尔·M·亚吉 图据视觉中国亚吉15岁时,在父亲的鼓励下移居美国。不懂英语的他凭借艰苦努力,20岁就获得纽约州立大学的学士学位。35岁获得博士学位后,在化学科研领域一路精进,获得众多奖项。亚吉目前是拥有加州大学伯克利分校最高学术头衔的大学教授,也是现任美国国家科学院院士。2021年,沙特阿拉伯国王颁布皇家法令,授予亚吉沙特公民身份。亚吉儿时,市政供水通常每隔一周或两周才来一次,每次仅持续6小时,期间必须将家中储水罐注满,他小时候的一项主要工作就是在供水时尽量多地为家里储备更多的生活用水。如今,当他发现了可以用于收集水的有机框架材料,以及从空气(特别是沙漠空气)中收集水的可行性时,他倍感兴奋。他清晰预见这项技术有望解决当今最紧迫的社会问题之一。 -
固态电池重大突破!专访科研团队牵头人:预计产业将很快跟进 十一假期,一则有关固态金属锂电池重要突破的消息引爆了产业界。据悉,由中国科学院物理研究所研究员黄学杰团队联合华中科技大学、中国科学院宁波材料技术与工程研究所等组成的研究团队开发出一种阴离子调控技术,解决了全固态金属锂电池中电解质和锂电极之间难以紧密接触的难题,为其走向实用化提供了关键技术支撑。相关研究成果已于7日发表在国际学术期刊《自然-可持续发展》上。第一财经8日独家采访了上述研究团队负责人黄学杰,他告诉记者,该工作是国际上首次报道的“零外压硫化物电解质全固态锂金属电池”,通过创新的阴离子调控机制,为解决固态锂电池界面难题提供了一种可量产的技术方案。固态电池被认为是下一代电池技术的重要方向,正处于从实验室走向产业化的关键阶段。行业普遍认为2026~2027年是固态电池小批量量产的重要节点。第一财经记者了解到,固态电解质和金属锂电极之间必须紧密接触,传统是依靠外部施压来解决固态锂电池的界面接触问题,这就导致电池“又大又重”,进一步制约了其产业化发展。而本次我国专家通过在电解质里加入碘离子,在电场的作用下,碘离子可以在电极界面形成一层富碘界面。该界面会主动吸引锂离子,自动填充缝隙和孔洞,实现固态电解质和金属锂电极的紧密接触。业内认为,这一研究成果解决了固态锂电池界面难题,是推进全固态电池产业化的一个重要里程碑,随着从研发到应用的进一步落地,产业化进程将得到加速。“硫化物电解质全固态锂电池是目前大家公认的锂电高峰。”黄学杰表示,现在技术上克服了这一大障碍,预期产业界会很快跟进应用。不过,黄学杰也称,要实现全固态电池产业化,“低压力下高比容量正极的离子导电路径保持仍然是挑战”。近半年来,固态电池相关概念也得到资本热捧。相关数据显示,国证新能源电池指数(980027.SZ)从今年4月的1747.18涨至发稿时的3569.08点,涨幅超过100%。截至发稿,宁德时代(300750.SZ)市值1.83万亿元创历史新高,较今年4月的低点也已几乎翻倍;亿纬锂能(300014.SZ)、国轩高科(002074.SZ)股价分别较各自4月低点上涨148.84%、154.94%。