科研圈日报 | 2024年度“中国科学十大进展”发布

                

· 海外学界
《自然》调查称 75% 受访科研人员考虑离开美国

特朗普政府出台的诸多政策直接影响了美国科学家的科研和生活。自当地时间 3 月 13 日起，《自然》（Nature）通过网站公告、社交媒体和电子邮件等方式，对约 1650 名美国科研人员进行了调查。结果显示，超过 1200 名美国科研人员正考虑离开美国，占受访者的 75%，而欧洲和加拿大是他们首选的目的地。在 690 名受访的硕士研究生中，有 79.4%（548 人）正计划前往美国之外的地方继续科研 ；而在受访的 340 名博士研究生中，则有 75%（255 人）持这种想法。
据《自然》新闻消息，这些科学家考虑离开主要是受特朗普政府全面削减科研资金并解雇研究人员的影响，或是特朗普政府明确表示自己感兴趣的研究领域不属于政府优先支持之列，或是由于自身跨性别者的身份等。目前，美国以外的许多机构正借此机会招募人才。（《自然》新闻）

美国卫生与公共服务部将裁员一万人，FDA、CDC、NIH 等均受影响

当地时间 3 月 27 日，美国卫生与公共服务部（HHS）在官网上发布了一则公告，声称为响应特朗普政府发布的行政命令，HHS 将进行重大重组：首先将裁员约一万名全职员工，其次还将通过提前退休和人员分流（Fork in the Road）等方式进一步控制员工人数，目标是将 HHS 的全职员工总数从目前的 8.2 万人减少至 6.2 万人。除人员调整外，HHS 还将简化部门职能，将目前的 28 个部门重组为 15 个新部门，其中包括新设立的健康美国管理局（Administration for a Healthy America，AHA）；HHS 还将集中核心职能，并将区域办公室从 10 个减少至 5 个。
美国食品和药品管理局（FDA）、美国疾病控制与预防中心（CDC）、美国国立卫生研究院（NIH）、美国医疗保险与医疗补助服务中心（CMS）以及美国战略准备和响应管理局（ASPR）等均为隶属于 HHS 的运营机构，因此均会受到影响。具体而言，FDA 将裁员 3500 名全职员工（但不会影响药品、医疗器械或食品审查员，也不会影响检查员）， CDC 将裁员 2400 人（由于 ASPR 将在重组后合并至 CDC，因此这其中 1400 人来自目前的 CDC，剩下的 1000 人来自 ASPR），NIH 将裁员 1200 人，CMS 将裁员 300 人。（美国卫生与公共服务部）

· 年度盘点
2024 年度“中国科学十大进展”发布，“月背样品”等入选

“月背样品”等入选 2024 年度“中国科学十大进展”（图片来源：国家自然科学基金委员会官网）

3 月 27 日，国家自然科学基金委员会公布了 2024 年度“中国科学十大进展”，分别为：嫦娥六号返回样品揭示月背 28 亿年前火山活动、实现大规模光计算芯片的智能推理与训练、阐明单胺类神经递质转运机制及相关精神疾病药物调控机理、实现原子级特征尺度与可重构光频相控阵的纳米激光器、发现自旋超固态巨磁卡效应与极低温制冷新机制、异体 CAR-T 细胞疗法治疗自身免疫病、额外 X 染色体多维度影响男性生殖细胞发育、凝聚态物质中引力子模的实验发现、高能量转化效率锕系辐射光伏微核电池的创制、发现超大质量黑洞影响宿主星系形成演化的重要证据。
此次评选由国家自然科学基金委员会主办、高技术研究发展中心承办，历经推荐、初选、终选和审议四个环节。由 5 家学术期刊及教育部推荐的 700 多项基础研究成果中，经 140 位专家初选出 31 项，再由 2700 余位专家（包括 440 余位两院院士）实名投票确定了 10 项重大成果，最终经过咨询委员会审议确认。这些成就覆盖数理天文信息、化学材料能源、地球环境和生命医学等领域，展示了中国在过去一年里在基础科学研究上的杰出贡献。（国家自然科学基金委员会）

· 量子计算
科学家用 56 量子比特计算机首次实现真正随机数生成

仅靠经典计算机无法生成真正的随机数，因此它们通常会与硬件随机数生成器结合使用。然而，由于攻击者可能会劫持随机数生成器，并利用它向计算机提供不完全随机的数字，从而使攻击者能够破解密码代码，因此其存在风险。而在一篇近日发表于《自然》（Nature）的论文中，研究人员利用 56 量子比特计算机首次实现了真正随机数的生成，并通过经典超级计算机验证了其真实性。该成果是量子计算领域的一个里程碑，在密码学、公平性和隐私方面具有潜在应用。
此前，将量子计算机转化为实际应用一直是难题。而该研究通过随机电路采样（RCS）解决了这一问题。这种新方法即使在量子计算机被劫持的情况下，也能确保输出的随机性。研究人员发明了认证随机性扩展协议，并通过远程访问英国初创量子计算机公司 Quantinuum 的 56 量子比特计算机，基于 RCS 执行这一协议，成功生成并认证了随机比特。该协议包含两个步骤：首先是让量子计算机解决经典计算机难以快速解决的问题，通过随机选择方案完成；二是利用经典超级计算机验证随机性，证明其无法通过经典方法复制。最终，团队成功认证了 71 313 比特的熵。该成果不仅展示了量子技术的卓越性能，还为金融等行业设定了新的安全标准。（得克萨斯大学奥斯汀分校）

· 机器人
MIT 开发多向收缩人工肌肉，软体机器人进入新纪元


美国麻省理工学院（MIT）团队近日在《生物材料科学》（Biomaterials Science）发表论文，报告了一种制造人工肌肉的新技术，突破了传统人工肌肉单向收缩的限制，首次实现多方向协同运动控制，为软体机器人研发开辟了新路径。
肌肉的协调收缩是人体运动的基础，而过去的人工肌肉研究通常只能在单一方向上收缩，这限制了机器人运动的灵活性。研究人员首先利用 3D 打印机制作出带有微小凹槽图案的小型印模，并将其压入软质水凝胶中。这些微小的凹槽就像肌肉纤维的生长引导路径，帮助肌肉细胞沿着特定方向生长。实验显示，光刺激下的人工肌肉能依据预设图案实现多向收缩，且计算模型与实测数据高度吻合，证实了这种技术在复杂生物混合机器人设计中的可靠性。该研究成果为未来软体机器人提供了更多的设计自由，尤其是在水下机器人和可生物降解机器人方面。相较于传统刚性驱动器，基于水凝胶的可降解软体机器人能在水下等复杂场景中灵活作业，其生物兼容特性更符合可持续发展需求。（麻省理工学院）