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█ 脑科学动态
Science:蛋白质缺乏如何重塑大脑对必需氨基酸的渴望
Nature:从未生育也能拥有母性大脑
Nature:人工智能从头设计微型蛋白精准靶向GPCR受体
投射即预测?精神分析与神经科学的殊途同归
人脑如何将目标转化为行动:前额叶与运动皮层间的通信子空间
补充麦角硫因有望改善长期服用抗精神病药物患者的认知功能
█ AI行业动态
融资700亿、价格砍七成:DeepSeek将推出桌面AI Agent
Claude记忆架构大翻新,为Conway智能体铺平道路
跨物种脑机接口新探索:Dognosis用犬类嗅觉+神经信号重构早癌筛查入口
█ AI驱动科学
新型光子系统实现4飞焦耳超低能耗光开关
能耗直降75倍!神经形态芯片与储层计算赋予软体机械臂运动智慧
清华大学最新模型:2050年全球100%可再生能源供电技术可行
检索增强操作框架提升机器人3D空间推理与复杂指令执行能力
改变混合顺序提升千倍导电率,热可逆离子生物凝胶助力可穿戴脑监测
脑科学动态
Science:蛋白质缺乏如何重塑大脑对必需氨基酸的渴望
动物在缺乏蛋白质时如何精准选择所需营养?Boram Kim与Greg S. B. Suh等研究人员(韩国基础科学研究所、首尔大学等)揭示了肠道检测蛋白质缺乏并引导大脑寻找必需氨基酸的神经生物学基础,发现了一个未知的肠脑双重信号调节网络。
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▷ 蛋白质缺乏会触发果蝇肠道上皮细胞释放肽 CNMa,从而启动肠-脑通讯。这种肠-脑信号传导建立了一个正反馈回路,维持神经元活动和 CNMa 的产生。Credit: Institute for Basic Science
该研究主要以果蝇为模型,结合神经成像、行为实验和基因工具展开。研究发现,当果蝇缺乏蛋白质时,肠道上皮细胞会释放一种名为CNMamide(CNMa,一种肽类激素)。这触发了两条互补的肠脑通讯通路:首先,一条快速的神经回路被激活,带有CNMa受体的肠道神经元迅速将信息传至大脑;其次,一条较慢的激素通路通过血液循环中的CNMa持续作用于大脑。在脑内,CNMa激活了椭球体(ellipsoid body)中的R3m神经元,促进对必需氨基酸的摄入。同时,该信号途径抑制了DH44神经元(一种糖感应神经元),从而降低动物对碳水化合物的兴趣,彻底改变其饮食偏好。研究还发现,肠道共生菌群对该过程具有调控作用。进一步的小鼠模型实验表明,这种精准调节特定营养素食欲的机制在哺乳动物中是进化保守的,并且独立于以往已知的重要激素FGF21(fibroblast growth factor 21,成纤维细胞生长因子21)。该发现为肥胖和代谢疾病的干预提供了重要思路。研究发表在 Science 上。
#疾病与健康 #跨学科整合 #再生医学 #嵌合体 #先天免疫
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“Complex Interplay of Neuronal and Hormonal Gut-Brain Responses to Essential Amino Acid Deficit.” Science. www.science.org, https://www.science.org/doi/10.1126/science.adv3355. Accessed 25 May 2026
Nature:从未生育也能拥有母性大脑
生育如何长期重塑母亲的大脑结构与行为适应性?Jennifer C. O’Chan和Giuseppina Di Salvo等(西奈山伊坎医学院)揭示了多巴胺在驱动母性大脑持续重塑中的核心作用,发现其不仅提升了母鼠的育儿与认知能力,还为产后抑郁等神经及心理疾病提供了新机制。
这项研究通过对比经历生育的小鼠与未生育小鼠的全脑转录组,发现背侧海马结构是基因表达发生剧烈改变的核心区域。行为测试显示,生育小鼠展现出更快的幼崽寻回速度和更强的情境学习能力。然而,在引入产后慢性应激(chronic postpartum stress,通过母婴分离模拟长期压力)模型后,这些适应性改变和神经可塑性均被破坏。通过单细胞测序,研究团队发现多巴胺不仅传递信号,还引发了组蛋白H3多巴胺化修饰(H3 dopaminylation,一种调控基因开关的表观遗传变化),沉默特定基因以实现大脑的长效适应。利用化学遗传学抑制未生育小鼠该脑区的多巴胺释放,竟成功复现了生育带来的表观遗传与基因特征。该发现明确了长期行为适应的根本路径。研究发表在 Nature 上。
#疾病与健康 #神经机制与脑功能解析 #多巴胺 #表观遗传学 #母性大脑
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O’Chan, Jennifer C., et al. “Dopamine Drives Persistent Remodelling of the Maternal Brain.” Nature, May 2026, pp. 1–11. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-026-10509-4
Nature:人工智能从头设计微型蛋白精准靶向GPCR受体
精确调控跨膜受体蛋白一直是药物研发的难题。Edin Muratspahić与David Baker等(Skape Bio公司等)通过人工智能从头设计,成功开发出高亲和力微型结合蛋白,在动物实验中证实了其媲美临床药物的卓越疗效。
研究团队采用多层次策略攻克这一难题。首先,他们利用含有5个氨基酸的核心序列引导人工智能扩散模型,从头生成微型蛋白;同时借助AlphaFold2提取自然支架进行序列重设计。为快速锁定有效分子,团队开发了受体分流(receptor diversion,一种在细胞中通过改变受体正常转运轨迹来筛选高亲和力结合蛋白的显微技术)技术。结果显示,这些蛋白能作为激动剂激活与疼痛相关的受体,或作为拮抗剂抑制与癌症相关的CXCR4等受体。通过冷冻电镜解析的5种设计蛋白结构与计算模型高度吻合。在小鼠实验中,设计的CXCR4拮抗剂动员造血干细胞的效果与现行临床药物相当,且不良反应更少。相关计算模型与技术正推进全新的靶向药物管线。研究发表在 Nature 上。
#疾病与健康 #其他 #蛋白质设计 #新药研发 #G蛋白偶联受体
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Muratspahić, Edin, et al. “De Novo Design of Miniproteins Targeting GPCRs.” Nature, May 2026, pp. 1–3. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-026-10656-8
投射即预测?精神分析与神经科学的殊途同归
精神分析的现象学描述与神经科学的机制研究之间长期存在鸿沟。Erik Stänicke及其团队(奥斯陆大学)通过理论分析指出,弗洛伊德的模型与当今脑科学的预测处理范式高度契合。研究证实投射与预测在功能上具有一致性,共同揭示了心智追求心理稳态的本质,为理解精神障碍的维持机制与治疗提供了新视角。
该研究通过跨学科整合,系统比较了精神分析核心概念与计算神经科学的预测处理和自由能原理。研究指出,大脑试图通过消除不确定性来维持稳态。神经科学中的感知推理和主动推理分别对应精神分析中的内投和投射机制。
研究结果表明,妄想症或内在批判声音等精神障碍症状,实际上是大脑为了降低由于未知带来的不确定性,而被迫维持的僵化且缺乏灵活性的预测模型。这些患者在潜意识中迫使现实符合其内部的负面预期。此外,研究强调了惊奇(surprise,即由于预测误差引发的不悦情感反应)在心理治疗中的关键作用。通过在医患关系中引入新的互动体验,打破患者固有的预测模型并引发这种认知冲突,可以促使大脑主动更新其僵化的程序性记忆。这一发现将主观体验与神经生理机制完美结合。研究发表在 Entropy 上。
#疾病与健康 #心理健康与精神疾病 #预测处理 #精神分析 #认知科学
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Stänicke, Erik, et al. “Freud’s Model of the Mind Within a Predictive Processing Neuroscientific Paradigm.” Entropy, vol. 28, no. 3, Mar. 2026, p. 318. www.mdpi.com, https://doi.org/10.3390/e28030318
人脑如何将目标转化为行动:前额叶与运动皮层间的通信子空间
大脑如何将抽象目标转化为具体动作?Neha Binish和Jonas Terlau等(蒂宾根大学医学中心和蒂宾根大学)发现了前额叶皮层与初级运动皮层间的独特通信子空间,揭示了指导适应性行为的关键神经通路。
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▷ 实验设计、电极放置、行为和关键假设。Credit: Binish et al.
研究团队记录了12名植入颅内电极的难治性癫痫患者的大脑活动。参与者被要求完成一项根据情境线索快速识别目标的任务。通过结合计算与统计分析前额叶皮层和初级运动皮层的数据,研究人员在大脑的高维活动中识别出了一个低维的通信子空间(communication subspace,即嵌入在复杂神经网络中专门用于信息中继的简化信号通道)。实验结果显示,这一特定空间能在单次试验中选择性地过滤并传递与行为相关的情境预测信息。相较于单独观察上述两个独立脑区,该子空间内的神经活动能够更加精准地预测基于不同情境的动作计划。这一发现证实了大脑正是通过协调的区域间种群动态(interareal population dynamics,即不同脑区神经元群体协同活动的网络模式)来实现高效的信息交互与通讯。相关成果有望推动帕金森病等存在动作规划困难的疾病机制研究,并为开发直接翻译人类意图的脑机接口提供理论启发。研究发表在 Nature Neuroscience 上。
#神经科学 #意图与决策 #前额叶皮层 #动作规划 #神经群体动力学
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Binish, Neha, et al. “A Communication Subspace Relays Context-Dependent Actions from Human Prefrontal to Motor Cortex.” Nature Neuroscience, May 2026, pp. 1–9. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41593-026-02290-4
补充麦角硫因有望改善长期服用抗精神病药物患者的认知功能
长期服用抗精神病药物常导致患者认知功能衰退,但其机理一直不明。徐州医科大学和北京回龙观医院的Mingxuan Zheng、Hanrong Yan、Wenting Hao、Huimei An、Yinghua Yu与Kuiyang Zheng等揭示了此类药物通过耗竭特定肠道微生物代谢物从而诱发认知受损的完整致病通路。
研究人员以小鼠为模型,对其进行八周的奥氮平(一种常用的非典型抗精神病药物)持续暴露。多组学分析显示,药物导致小鼠肠道菌群失调,特别是蓝细菌(Cyanobacteria,一类能合成特定生物分子的肠道微生物)丰度大幅下降,进而引发血液和脑内麦角硫因(ergothioneine,一种人体无法自身合成、完全依赖微生物产生且具有强抗氧化作用的代谢物)显著耗竭。这一现象在服用利培酮和氯氮平的患者及小鼠中同样得到验证。通过粪菌移植(FMT,将供体肠道菌群植入受体以改变其菌群组成的实验技术),证实了菌群改变是导致认知损伤的直接原因。机制层面,麦角硫因缺乏激活了海马区蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B,一种氧化还原敏感磷酸酶),抑制了抗氧化调控因子,引发严重氧化应激与突触结构受损。补充麦角硫因或特异性敲除海马神经元中的PTP1B编码基因,均能有效逆转上述神经突生长异常与认知缺陷。研究发表在 Cell Host & Microbe 上。
#疾病与健康 #心理健康与精神疾病 #肠脑轴 #抗精神病药物 #麦角硫因
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Zheng, Mingxuan, et al. “Gut Microbiota-Derived Ergothioneine Alleviates Antipsychotic-Induced Synaptic and Cognitive Impairments.” Cell Host & Microbe, vol. 34, no. 5, May 2026, pp. 959-974.e7. ScienceDirect, https://doi.org/10.1016/j.chom.2026.03.020
AI 行业动态
融资700亿、价格砍七成:DeepSeek将推出桌面AI Agent
人工智能公司DeepSeek近日宣布将其API定价永久调整为原价的四分之一,引发全球开发者关注。此前限时优惠结束后,官方直接将价格砍掉75%,使得实际费率远低于GPT-5.5、Claude Opus 4.7等国际主流模型,且计价单位从美元转为人民币。在保持模型性能顶尖的同时,DeepSeek V4 Pro凭借独创的注意力架构、并行策略和显存量化技术实现了极低的推理成本,价格仅为国际同级别模型的十分之一以下。这一举措被视作对高频调用代码API的开发者和企业的巨大让利,也引发了外界对其低价策略可持续性的讨论。
就在降价通知发布前一天,彭博社报道DeepSeek正推进一轮高达700亿元人民币的融资,有望创下中国科技初创企业首轮融资的历史纪录。创始人梁文锋在投资者会议上明确表示,公司将把突破性AI研究置于短期商业化之前,以实现通用人工智能为最终目标。投资方阵容包括国家人工智能产业投资基金、腾讯、IDG资本等,宁德时代、京东、网易也在谈判中。与此同时,DeepSeek开始组建Harness团队,内部对标Anthropic的Claude Code,旨在开发桌面端智能体产品,将强大的代码能力转化为改变开发者工作流的实际应用。
#DeepSeek #API降价 #百亿美元融资 #AGI #AI智能体
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https://www.bloomberg.com/news/articles/2026-05-22/deepseek-founder-declares-agi-goal-as-10-billion-round-advances
从便签到Wiki:Claude记忆架构大翻新,为Conway智能体铺平道路
人工智能公司Anthropic正为Claude测试一套全新的“双模记忆系统”,旨在彻底重构其记忆架构。新系统在保留原有将信息压缩为单一摘要的“经典记忆”模式外,新增了革命性的“文件记忆”(Memory Files)功能。该功能允许Claude在对话中自动将信息整理成按话题或项目区分的结构化文档,形成一个内置的“个人维基(Wiki,一种支持多人协作编辑的知识库系统)”。当后续对话涉及相关主题时,Claude仅选择性读取对应文件,从而突破了单一摘要的容量瓶颈,实现了近乎无限的持久化记忆,并能精准按需检索。用户也能像编辑文档一样,随时浏览、修改或删除这些记忆文件,重新获得了对AI记忆的控制权。
伴随文件记忆一同亮相的,还有名为“梦境”的异步后台记忆整合机制。该机制受人类快速眼动期(REM)睡眠启发,能在Claude空闲时自动对积累的记忆文件进行合并重复项、更新过时信息、解决矛盾等深度整理,从而提升记忆质量。为企业客户设计的“梦境”预览版已展现出将首次处理错误率降低97%等显著效果。更重要的是,这些记忆升级被视为是为即将到来的杀手级产品“Conway智能体”铺路。Conway是一个设计为7x24小时永不下线的AI智能体平台,拥有独立的运行环境,能主动监听事件、执行任务、操控浏览器等。文件记忆提供了存储架构,梦境提供了自动维护机制,二者共同为Conway的持久自主运行奠定了基石,标志着AI从被动应答向主动行动的范式转变。
#Claude记忆系统 #文件记忆 #梦境机制 #Conway智能体 #持久AI
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https://www.testingcatalog.com/anthropic-plans-claude-memory-update-with-new-memory-files/
跨物种脑机接口新探索:Dognosis用犬类嗅觉+神经信号重构早癌筛查入口
印度班加罗尔初创公司Dognosis近期引发行业关注,其核心思路并非简单利用犬类闻癌症的能力,而是将这一生物感知过程通过脑机接口数字化,构建可训练、可量化、可扩展的疾病筛查系统。公司推出的BreathEasy产品定位为非侵入式呼气检测平台,受检者佩戴定制面罩正常呼吸约10分钟,系统采集呼气中的挥发性有机物。样本随后送至实验室,由训练过的生物医学检测犬在受控环境中分析。关键在于,Dognosis自研了犬用脑机接口DogSense,用于记录犬只嗅闻时的脑电图及行为数据,并配合多模态机器学习平台DogOS,将神经信号、呼吸模式等信息整合为数字化的疾病预测结果。这相当于把犬类天然的嗅觉优势,通过神经信号读取转译成标准化、可复核的医疗决策输入。
从验证数据看,公司宣称一项与英国Medical Detection Dogs合作、涉及印度6家医院1,502名参与者(含283名癌症患者)的II期研究,在7种癌症上取得了超过90%的敏感度与特异度,相关成果曾在ASCO、AACR等国际会议展示。Dognosis试图将自己定位为多癌种早筛的低门槛入口,声称其筛查成本比常规套餐便宜10倍以上,并已在印度开展10余个医院试点。这一路线对脑机接口领域而言,意义在于将应用边界从“人-机控制”拓展到跨物种神经信号读取与生物传感增强诊断。不过,其脑机接口的具体技术参数(如电极数量、信号质量控制)、临床数据的详细分层结果以及系统的可重复性,仍有待独立验证和正式论文披露。无论如何,它展示了一种非典型但有启发性的BCI范式:脑机接口可以作为“生物智能数字化”的中间层,放大人眼无法直接观察的天然感知优势。
#犬类脑机接口 #呼气早筛 #跨物种AI #多癌种检测 #生物传感数字化
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https://startuppedia.in/startup-stories/dognosis-is-combining-dogs-and-ai-for-cancer-screening-11837947
AI 驱动科学
新型光子系统实现4飞焦耳超低能耗光开关
如何在极低功耗下实现利用光信号控制光信号,一直是开发高速且节能的全光计算系统面临的关键难题。Zhi Wang、Li He等(宾夕法尼亚大学与蒙大拿州立大学)利用二维半导体材料结合微观光学结构,成功开发出一种能够在飞焦耳级能耗下运行的全光开关,为未来的人工智能硬件与量子计算铺平了道路。
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▷ 二维纳米腔激子极化子。(a) 耦合 TMD-PhC 纳米腔示意图。(b) 栅极可调 TMD 堆叠结构示意图。(c) 悬浮 Si0N1 纳米梁腔的扫描电子显微镜图像,插图显示了模拟的腔模分布。暗区悬浮于 SiO2 衬底上。比例尺:500 nm。Credit: Physical Review Letters (2026).
为了使通常不会相互作用的光子产生强烈的非线性光学响应,研究团队将原子级厚度的二维半导体单层二硒化钼(MoSe2)与氮化硅光子晶体纳米腔(photonic crystal nanocavity,一种能在纳米尺度极度压缩并限制光场的微观结构)集成在一起。通过这种设计,光与原子层中的物质发生强耦合,形成了一种名为激子极化子(exciton-polariton,兼具光子极速传播特性与物质间相互作用能力的半光半物质准粒子)的混合态。纳米腔作为一个超精密的光陷阱,将这些准粒子限制在亚波长尺度内,显著增强了粒子间的相互作用强度。实验数据显示,该器件仅需约4飞焦耳(femtojoule,极微小的能量单位)的能量就能达到开关阈值,比以往同类系统低了数个数量级,且开关操作在几皮秒内即可完成。由于该平台采用了兼容标准制造工艺的结构,未来有望将其大规模集成到复杂的光学微处理器中。研究发表在 Physical Review Letters 上。
#其他 #计算模型与人工智能模拟 #光子学 #激子极化子 #二维材料
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Wang, Zhi, et al. “Strongly Nonlinear Nanocavity Exciton Polaritons in Gate-Tunable Monolayer Semiconductors.” Physical Review Letters, vol. 136, no. 14, Apr. 2026, p. 146901. APS, https://doi.org/10.1103/gc15-qsvf
能耗直降75倍!神经形态芯片与储层计算赋予软体机械臂运动智慧
软体机器人凭借极高的灵活性在搜救与医疗等领域极具潜力,但其复杂的非线性身体结构使得动态控制成为长期的工程瓶颈。Noel Naughton、Arman Tekinalp、Keshav Shivam与Mattia Gazzola等(弗吉尼亚理工大学与伊利诺伊大学等)利用受大脑启发的储层计算方法,成功实现了对仿生软体机械臂的高效控制,并大幅降低了计算能耗。
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▷ 诺埃尔·诺顿团队制作的软体机器人虚拟渲染图。Credit: Noel Naughton
该研究团队利用三维虚拟工具构建了一个仿生软体机械臂模型,其内部包含一个中央弹性核心和多对协同工作的合成肌肉。为了攻克传统控制方法的局限,研究人员引入了储层计算技术。他们将机械臂的运动数据输入到神经储层中,测试不同运动模式并进行反馈优化。该方法自然地适应了机械臂的弹性动力学特征,在处理复杂任务时成功实现了同步的肌肉协调与自建模,超越了传统人工神经网络的表现。更令人瞩目的是,当研究团队将该算法部署到神经形态硬件上时,其能效比标准中央处理器提高了75倍,比高效中央处理器提高了45倍。这一成果解决了软体机器人复杂的动态控制难题,也为开发无束缚的小型实体机器人铺平了道路。研究发表在 PNAS 上。
#AI驱动科学 #机器人及其进展 #软体机器人 #储层计算 #神经形态硬件
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Naughton, Noel, et al. “Neural Reservoir Control of a Bio-Hybrid Soft Arm.” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 123, no. 17, Apr. 2026, p. e2522094123. pnas.org (Atypon), https://doi.org/10.1073/pnas.2522094123
清华大学最新模型:2050年全球100%可再生能源供电技术可行
全球如何构建净零电力系统以缓解气候变化?清华大学Ziheng Zhu和Hanjie Mao等构建了高分辨率全球模型,证实到2050年完全依靠可再生能源供电的技术可行性,并量化了降本策略。
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▷ 净零排放电力系统的情景框架及相关 SCOE。左图展示了 15 个情景的概念设计,这些情景与基准情景在需求增长和社会技术进步方面存在差异(情景定义见扩展数据表 1)。右图列出了每个情景下按技术和输电基础设施划分的相应 SCOE(美元/兆瓦时)。SCOE 定义为年度资本支出和运营支出除以总电力需求,不包括配电和管理成本。UHV:超高压;DPV:分布式光伏;UPV:公用事业规模光伏;CCS:碳捕获与封存。Credit: Zhu et al.
该研究构建了高时空分辨率(0.25° × 0.25°,全年8760小时)的全球电力系统模型。通过协同优化容量扩张与运行策略,团队逐小时模拟全球全年的电力需求,并基于可用土地预测了风能和太阳能等可变可再生能源(variable renewable energy,VRE:发电量受自然天气影响而波动的清洁能源资源)的部署情况。结果显示,构建满足全球用电需求的净零电力系统在技术上完全可行,共需部署15至20太瓦的VRE。丰富的VRE能为低收入地区提供廉价电力,但土地利用是一大挑战,仅太阳能光伏就需要超900万公顷土地,且80%以上的VRE需建在用电负荷中心200公里以内。此外,研究证实需求侧管理(demand-side management,DSM:通过干预改变用户用电时间和方式的策略)、扩大国际输电网以及消除技术贸易壁垒,可分别使系统成本降低6.5%、5.6%和12.2%。研究发表在 Nature Energy 上。
#可再生能源 #净零排放 #电力系统模型
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Zhu, Ziheng, et al. “Integrated Planning of Net-Zero Power Systems for All.” Nature Energy, May 2026, pp. 1–21. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41560-026-02054-1
检索增强操作框架提升机器人3D空间推理与复杂指令执行能力
视觉语言模型(VLM)虽能理解指令,却缺乏在现实三维空间执行精细动作所需的空间推理能力。香港中文大学与浙江人形机器人创新中心有限公司的Kai Chen、Chengkun Li与Qi Dou等人开发了检索增强操作框架,使机器人无需特定任务训练即可将抽象语言转化为精确的三维操作行动。
研究团队开发的检索增强操作(Retrieval-Augmented Manipulation,简称RAM,一种将视觉基础模型与显式三维物体表示相结合的系统框架)充当了语义意图与几何执行之间的物理桥梁。RAM系统首先分析机器人内置摄像头捕获的图像,识别特定物体并构建以物体为中心的当前环境3D表示。当视觉语言模型处理用户指令时,RAM会将这些3D几何信息作为增强上下文反馈给模型。这使得系统能将复杂的抽象指令分解为一系列空间精确且物理上合理的子目标。
在真实机器人的零样本测试中,RAM不仅成功引导执行了复杂的空间语言指令,还能在单张2D图像的引导下完成空间感知操作。更重要的是,当面临物体碰撞或尺寸限制等物理约束时,机器人能够自适应地重新规划行动。在通用三维物体数据集上的定量评估结果显示,RAM的核心视觉模块对未见过的物体类别具有极强的泛化能力,且在面对形状变化和遮挡时表现出高度的鲁棒性。研究发表在 Science Robotics 上。
#大模型技术 #机器人及其进展 #空间推理 #视觉语言模型 #零样本学习
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“A Retrieval-Augmented Framework Enabling VLM Spatial Awareness for Object-Centric Robot Manipulation.” Science Robotics. www.science.org, https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.aea2092. Accessed 25 May 2026
改变混合顺序提升千倍导电率,热可逆离子生物凝胶助力可穿戴脑监测
脑电监测常面临头发阻挡电极且凝胶易干致信号衰减的难题。宾夕法尼亚州立大学的Ankan Dutta等人研发出一种热可逆半导体离子生物凝胶。该材料遇热液化穿透头发后冷却成胶,实现了长效稳定的脑电信号采集。
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▷ 基于混合策略的离子型生物凝胶材料设计示意图——NC、BC-NP、BC-MP、BC-PP 以及层状结构(不混合的双连续体系)。Credit: Science Advances (2026).
研究团队通过调控成分的混合顺序和相形态(phase morphology,即材料内不同组分的空间分布与结构),将明胶、甘油、离子液体与导电聚合物PEDOT:PSS结合。研究发现,混合策略彻底改变了材料性能:当利用粘弹性相分离(viscoelastic phase separation,即混合动态不对称物质时产生的网络状分离现象)改变加入顺序时,导电区域会形成互连网络,使导电性提升约三个数量级,且兼具半导体特性与遇热软化能力。测试表明,新型生物凝胶能在不同发质头皮上维持长达3天的极低接触阻抗。该材料能准确记录大脑在触觉刺激下的事件相关去同步化。这克服了可穿戴设备的长期监测障碍,为客观的神经触觉反馈奠定基础。研究发表在 Science Advances 上。
#意识与脑机接口 #脑机接口 #神经触觉 #热可逆生物凝胶 #可穿戴设备
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“Controlling Thermoreversibility and Hole Conductivity in Thermoresponsive Ionic Biogels Using Phase Morphology for Neurohaptics.” Science Advances. www.science.org, https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aee0777. Accessed 25 May 2026
整理|ChatGPT
编辑|丹雀、存源
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关于天桥脑科学研究院
天桥脑科学研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute)是由陈天桥、雒芊芊夫妇出资10亿美元创建的世界最大私人脑科学研究机构之一,围绕全球化、跨学科和青年科学家三大重点,支持脑科学研究,造福人类。
研究院在华山医院、上海市精神卫生中心分别设立了应用神经技术前沿实验室、人工智能与精神健康前沿实验室;与加州理工学院合作成立了加州理工陈天桥雒芊芊神经科学研究院。
研究院还建成了支持脑科学和人工智能领域研究的生态系统,项目遍布欧美、亚洲和大洋洲,包括、、、科研型临床医生奖励计划、、科普视频媒体「大圆镜」等。
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