01.
ChatGPT-4轻松解决芯片设计大难题
设计芯片时的一个老大难问题是,工程师需用非常专业的、极难掌握的“硬件描述语言(HDL)”(如Verilog)描述芯片内不同部件的实际形状、密度和整体布局。而现在,
纽约大学团队通过提示词让ChatGPT-4生成了处理器的Verilog代码,其设计的130nm芯片成功试生产。这是世界上第一个完全由AI生成的HDL转化为物理芯片的案例。
在这个过程中,研究人员测试了4个大语言模型(ChatGPT-4,ChatGPT-3.5,Bard,HuggingChat)生成Verilog的水平,结果是ChatGPT-4胜出,ChatGPT-3.5次之。研究人员认为,大语言模型极大地降低了对芯片设计师HDL流利程度的要求,芯片设计的门槛将大为降低。不仅如此,大语言模型还可以减少HDL转换过程中的人为错误,加速芯片开发,让芯片设计者有机会进行更具创意的设计。

论文 👉
https://arxiv.org/pdf/2305.13243.pdf
02.
“中国天眼”发现
轨道周期最短的脉冲星双星系统
脉冲星是大质量恒星死亡后的“遗骸”。一些脉冲星处于双星系统中,在相互绕转的过程中,主星会“吸食”伴星物质,与雌蜘蛛吞食雄蜘蛛供养自身的行为类似,因而被天文学家命名为蜘蛛类脉冲星,并根据轨道周期和伴星质量分为红背蜘蛛脉冲星和黑寡妇脉冲星。理论预测蜘蛛类脉冲星会从“红背蜘蛛”状态向“黑寡妇”状态演化,但因演化中间状态的双星系统轨道周期非常短,双星间的距离也非常近,所以一直未能观测到。6月20日,Nature 上发表了一项突破:中国科学院国家天文台科研团队与国内外合作者借助“中国天眼”FAST的超高灵敏度和极强探测能力,发现了一个轨道周期仅为53分钟的脉冲星双星系统PSR J1953+1844(M71E)。这是迄今观测到的轨道周期最短的脉冲星双星系统(轨道周期最短纪录缩短约30%),并且处于红背到黑寡妇系统演化过程的中间状态,填补了蜘蛛类脉冲星演化理论中缺失的一环,将为我们揭示出演化过程中的未知过程。
小WE姐:FAST总工程师姜鹏曾受邀来到WE大会,揭秘FAST关键技术的创新突破及观测成果,戳 这里 可回顾演讲全文和视频。
论文 👉
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06308-w
03.
为什么有些癌症对男性更致命?
为什么男性更容易患癌且手术预后更差?除了与男女生活方式不同有关外,也与男性部分Y染色体随年龄增长而丢失有关。6月21日,
Nature
上发表的两篇论文揭示出
Y染色体与抗癌能力密切相关。
一篇论文中,美国西达赛奈医学中心和俄亥俄州立大学团队发现,在膀胱癌患者中,Y染色体缺失与手术切除治疗预后较差有关。细胞失去Y染色体后,会抑制肿瘤微环境中的T细胞使其耗竭,从而避开免疫系统攻击。不过,由于免疫疗法能在一定程度上逆转T细胞耗竭,Y染色体缺失的患者在接受免疫检查点抑制剂治疗后总生存率更高。另一篇论文中,德克萨斯大学团队在结直肠癌小鼠中发现,Y染色体上的KDM5D基因上调可让肿瘤更具侵袭性,并帮助免疫逃逸。也许这可以解释为什么男性患结直肠癌后转移率和死亡率明显比女性更高。总之,在膀胱癌中,健全的Y染色体对男性抗癌有益,但在结直肠癌中,Y染色体基因却是有害的。这些研究有助于针对不同性别的癌症患者,开发新型癌症诊断和治疗方法。

论文 👉
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06254-7
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06234-x
04.
脱发治疗新希望:
衰老细胞竟能促进毛发生长
皮肤上的黑痣常常生出毛发,这吸引了美国加州大学尔湾分校团队的注意。6月21日,他们在 Nature 上发表的研究显示,在小鼠模型中,他们发现皮肤痣中的衰老色素细胞会产生大量名为骨桥蛋白的信号分子,骨桥蛋白与附近毛囊干细胞中的跨膜黏附糖蛋白CD44相互作用,可让正常休眠的毛囊激活其中的干细胞,促进毛发旺盛生长。而在人类的毛发皮肤痣样本中,骨桥蛋白对毛发生长的影响也得到证实。人们通常认为衰老细胞不利于组织再生,会驱动衰老进程,但这项研究却挑战了这一传统观点,指出衰老细胞的信号可以增强邻近干细胞的活性、刺激组织再生,这也许能帮助开发靶向衰老细胞特性的新疗法,从而治疗包括脱发在内的广泛再生障碍。
论文 👉
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06172-8
05.
受穿山甲启发的微型医学机器人
穿山甲的全身覆盖着坚硬的鳞片,但它们能通过把鳞片组成重叠结构而灵活移动。6月20日,Nature Communications 上发表的一项研究显示,马克斯·普朗克智能系统研究所、苏黎世联邦理工学院、同济大学的研究人员受穿山甲启发,开发出一款磁控软体微型机器人,未来或能通过变形到达难以触及的体内区域——如胃或小肠内辅助治疗。这款微型机器人的尺寸为1厘米×2厘米×0.2毫米,拥有重叠的金属鳞片。当机器人暴露在低频磁场中时,可以卷起并前后移动,运送药物颗粒。而当机器人暴露在高频磁场中时,金属温度可升至70°C以上进行多种热疗,例如治疗血栓、止血和去除肿瘤组织。动物实验中,研究人员将50 µm厚铝鳞片且重叠率为50%的机器人装入标准尺寸的胶囊中进行口服给药,让机器人非侵入性地进入到了内窥镜或结肠镜等传统技术难以到达的曲折区域(如小肠)。该机器人还需要进一步测试,未来或有望成为递送药物和实施热疗的临床工具。
论文 👉
https://www.nature.com/articles/s41467-023-38689-x
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