谷歌AI幾何水平媲美奧數金牌選手丨科技周覽_風聞
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愛會在大腦中留下烙印
人們為何能為伴侶邀約克服重重阻礙，卻對泛泛之交的聚會興味索然？一項新研究表明，神經遞質多巴胺在維持情感紐帶方面發揮了關鍵作用：和意中人在一起會讓人分泌更多的多巴胺，而這將在大腦中留下烙印。
草原田鼠（Microtus ochrogaster）是哺乳動物中為數不多（約3%~5%）的一夫一妻制物種。它們傾向於長期結伴、共建家庭、養育後代，在失去伴侶時也會經歷類似悲傷的情緒。在第一項實驗中，草原田鼠必須壓下槓桿或者翻過柵欄才能和伴侶團聚。研究人員使用微型光纖傳感器實時追蹤田鼠大腦的伏隔核活動情況，傳感器會在檢測到多巴胺濃度上升時亮起。伏隔核在大腦的獎賞、成癮等活動中起重要作用。結果顯示，當田鼠跨越阻隔、看到伴侶時，傳感器亮了起來；當它們彼此依偎、嗅探時，傳感器長明不息；相比之下，如果見到的是一隻隨機的陌生田鼠，傳感器就會黯淡許多。在此前研究中，多巴胺水平降低的田鼠就不會那麼努力地與伴侶團聚。這表明多巴胺不僅能激勵動物尋找伴侶，還會在和伴侶廝守時大量分泌。
在另一項實驗中，研究人員將田鼠夫婦分開4周，這對田鼠而言非常久，足以讓其在野外找到新伴侶。當這對田鼠重逢時，它們還認識彼此，但多巴胺激增的現象幾乎消失了。研究認為田鼠大腦內部出現了某種“重置”現象，讓它們能夠繼續前進、形成新的情感紐帶。研究人員強調，需要進行更多研究，以確定草原田鼠的結果是否適用於人類。但他們相信這項研究可能會對那些難以建立親密關係、想要走出情感創傷的人們產生重要影響。相關論文1月12日發表於Current Biology。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.12.041
11名學生聯名舉報導師學術不端
近日，華中農業大學11名學生聯合實名舉報該校教授黃某某涉嫌學術不端、壓榨學生等問題，引發廣泛關注。1月19日凌晨，華中農業大學官方微博發佈情況通報：針對2024年1月16日網上關於華中農業大學教師黃某某學術不端等問題的舉報信息，學校學術道德委員會成立調查組開展調查，在已調查材料中發現所反映的實驗圖片、數據、結果等方面問題基本屬實，初步認定存在學術不端行為。學校決定即日起停止黃某某校內所有職務和工作，組建導師組全面負責該課題組研究生培養工作。
公開資料顯示，黃某某系華中農業大學動物科學技術學院教授、博士生導師，任動物營養與飼料科學系主任，研究方向為動物分子營養學和飼料加工工藝，曾主持“十四五”國家重點研發計劃、國家“973”計劃、國家自然科學基金等多個科研項目。目前黃某某課題組共有15名學生在讀。
1月16日下午，黃某某課題組中11位博士、碩士研究生公開125頁舉報材料，聯合實名舉報黃某某指示、逼迫學生篡改數據、重複使用圖片、編造實驗結果，其指導的多篇學術論文存在學術不端；此外還指控黃某某存在操縱同行評審、論文不當署名、打擊壓榨學生、編寫教材抄襲等不當行為。
上任不足1年遭解僱，49歲大學副校長自殺身亡
當地時間1月8日，美國密蘇里州林肯大學非裔副校長Antoinette “Bonnie” Candia-Bailey在家中開槍自殺，年僅49歲。據悉死因與她和白人校長John Moseley的關係惡化有關。1月12日校方發佈聲明，宣佈就此事啓動調查，John Moseley在審查期間安排帶薪行政休假。林肯大學校友會主席Sherman Bonds稱，Bailey的自殺讓學校“充滿了絕望、不滿和失望”。
Bailey自2023年5月起擔任林肯大學副校長，主管學生事務。據她生前郵件透露，此前校方對其工作評價很低。2023年11月，Bailey在專業評估中只得到36分（滿分100分），但無人向她説明原因。她向校董事會和Moseley發送郵件，提出自己抑鬱症和焦慮症的心理問題，希望尋求幫助，但對方漠然置之。Moseley在1月3日向Bailey發出解僱信，通知她需要即刻行政休假，並在2月份解僱生效前搬離校園公寓。信中表達了對Bailey工作的“強烈擔憂”，批評其不服從管理、向學生收取不合規的住宿費、在兩名下屬的申訴流程中未能遵守保密要求等。在Bailey去世當天，她向Moseley發送了最後一封郵件，控訴其“故意騷擾和欺辱”自己，造成了“足夠的打擊和精神傷害”。
1月12日，校方發佈訃聞，評價Bailey“才華橫溢”，是“受人愛戴的校友和領導者”。
校方聲明：https://www.lincolnu.edu/news/2024/01/statement-from-the-lincoln-university-board-of-curators.html
谷歌AI幾何水平媲美奧數金牌選手
由於缺乏推理能力和訓練數據，人工智能在解決複雜幾何問題時往往舉步維艱。Google DeepMind團隊1月17日在Nature發文，宣佈旗下新推出的AI系統AlphaGeometry可在無需人類提示的情況下，攻克國際數學奧林匹克（IMO）級別的幾何題目。測試集由2000年到2022年的30道IMO幾何試題組成，新系統在標準競賽時限內解決了其中的25道，接近人類金牌選手的平均水平（25.9道），遠超此前最先進的機器方法（吳方法，10道）。
幾何定理的機器證明此前主要有兩條路線。一類是符號主義，其利用符號推理系統，將幾何條件翻譯成點座標的多項式方程，再進行計算。由中國科學家吳文俊在70年代開創的“吳方法”就屬此類。另一類是連接主義，以Chat-GPT為首的神經語言模型在幾經沉浮後，正高歌猛進、如火如荼。
符號推理系統基於形式邏輯，使用明確規則來得出結論。優勢在於理性、可解釋，但可能“緩慢”且不夠靈活。而語言模型擅長識別數據中的普遍模式和關係，能快速預測可能有用的結構，但通常缺乏嚴格推理或解釋其決策的能力。AlphaGeometry結合兩者優勢，用語言模型引導符號推理系統，尋找幾何問題的解決方案。在符號推理陷入困境時，語言模型會嘗試添加幾何結構（輔助線），為其開闢新的演繹路徑，這個過程一直循環，直至找到答案。AlphaGeometry輸出的答案清晰可驗證，並且人類可讀。此外，新系統的訓練集包含1億個獨立示例，全部由算法自動合成，無需人類示範。研究人員表示，AlphaGeometry展示了人工智能不斷增長的邏輯推理能力以及發現、驗證新知識的能力，這有助於在數學、科學和人工智能領域開闢新的可能性。
AlphaGeometry開源地址：https://github.com/google-deepmind/alphageometry
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06747-5
關於“吳方法”：http://www.amss.cas.cn/wwj/xslz/201705/P020170506499043854909.pdf
國家統計局：2023年年末全國人口比上年末減少208萬人
據國家統計局消息，年末全國人口（包括31個省、自治區、直轄市和現役軍人的人口，不包括居住在31個省、自治區、直轄市的港澳台居民和外籍人員）140967萬人，比上年末減少208萬人。全年出生人口902萬人，人口出生率為6.39‰；死亡人口1110萬人，人口死亡率為7.87‰；人口自然增長率為-1.48‰。
從性別構成看，男性人口72032萬人，女性人口68935萬人，總人口性別比為104.49（以女性為100）。從年齡構成看，16-59歲的勞動年齡人口86481萬人，佔全國人口的比重為61.3%；60歲及以上人口29697萬人，佔全國人口的21.1%，其中65歲及以上人口21676萬人，佔全國人口的15.4%。從城鄉構成看，城鎮常住人口93267萬人，比上年末增加1196萬人；鄉村常住人口47700萬人，減少1404萬人；城鎮人口占全國人口的比重（城鎮化率）為66.16%，比上年末提高0.94個百分點。
全年全國城鎮調查失業率平均值為5.2%，比上年下降0.4個百分點。全國企業就業人員周平均工作時間為49.0小時。（國家統計局）
1萬年前“口香糖”揭示古人糟糕口腔健康
1月19日發表於Scientific Reports的一項研究發現，在距今約1萬年前的中石器時代，斯堪的納維亞地區西南部的採集狩獵者可能受齲齒和牙齦病困擾。
研究人員對3片樺焦油（加熱樺樹皮製成的物質）中發現的DNA進行測序。這些樺焦油於上世紀90年代發掘自瑞典Huseby Klev，其年代可追溯到9890年~9540年前。研究人員為樣本中包含的微生物DNA創建檔案，並與其他樣本進行比對。結果發現，這些樺焦油的微生物構成與現代人類口腔、古代人類牙菌斑和有6000年曆史的咀嚼過的樺焦油樣本最為相似。這表明，Huseby Klev的樣本被人類咀嚼過。他們還發現其中含有大量牙齦病相關細菌。基於樺焦油中微生物物種的相對丰度，研究人員估計這些古人患牙齦病的可能性達70%~80%。他們認為，古代採集狩獵人羣普遍使用牙齒完成各類任務，包括用嘴固定、切割和撕扯，這可能增加了他們接觸致牙齦病微生物的風險。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41598-023-48762-6
實現無液氦極低温製冷，温度低至94毫開
一項新研究成功實現了無液氦條件下的極低温製冷，温度低至94毫開，有望為解決深空探測、量子科技、物質科學等領域的極低温製冷難題提供一種新的方案。
目前極低温製冷的主要技術包括兩種：氦製冷與磁製冷，前者依賴氦量子漲落強、相互作用弱帶來的特殊低温特性，而後者目前主要依賴水合順磁鹽工質的磁卡效應。磁卡效應是指磁性材料在磁場作用下產生顯著温度變化的現象。研究人員首先在鈷基三角晶格反鐵磁材料Na2BaCo(PO4)2中，證實了阻挫量子磁體中超固態（自旋超固態）的存在。進一步，研究人員還發現了自旋超固態在極低温下的巨大磁卡效應。在絕熱條件下調控磁場，觀察到自旋超固態量子相變點附近，材料的温度急劇下降，最低可達94毫開。絕熱温變率展現出很高的尖峯，峯值高度是目前通用製冷工質Gd3Ga5O12的四倍。此外，在自旋超固相中，Na2BaCo(PO4)2由於強烈的自旋漲落可以保持在很低的製冷温度，與其他自旋有序物質形成鮮明對比。這些特性使得具有巨磁卡效應的鈷基磁性晶體成為亞開爾文温區具有應用前景的極低温製冷量子材料。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06885-w
本文受科普中國·星空計劃項目扶持
出品：中國科協科普部
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