数据为证：血管与根系的几何，竟遵循弦论中的表面最小化原理
许多生物网络——包括血管和植物根系——的组织方式并非如长期假设那样以"总长度最小"为目标。相反，它们的几何遵循"表面最小化"原则，而这正是弦论中同样普遍的一条规律。这是美国物理学家得出的结论：他们构建了一个统一框架，解释了真实网络中早已观察到、却长期被传统数学模型难以捕捉的结构特征。生物运输与通讯网络数十年来令科学家着迷：神经元分支形成突触，血管分叉供应组织，植物根系在土壤中延展。自20世纪中期起，许多研究者相信进化偏好那些最小化总长度或总体积的网络。"有一个可追溯到1940年代塞西尔·默里的长期假说，认为许多生物网络是为长度与体积而优化的，"东北大学的艾伯特-拉斯洛·巴拉巴西解释道，"也就是说，大脑和血管系统等生物网络，是以最小的物质代价达成目标的。"然而直到最近，刻画生物网络复杂本质仍很困难。如今，成像技术的进步让巴拉巴西与同事获得了从单个神经元到整套血管系统的精细三维图像。手握新数据，研究者发现此前的理论无法在定量上描述真......阅读全文
数据为证：血管与根系的几何，竟遵循弦论中的表面最小化原理
许多生物网络——包括血管和植物根系——的组织方式并非如长期假设那样以"总长度最小"为目标。相反，它们的几何遵循"表面最小化"原则，而这正是弦论中同样普遍的一条规律。这是美国物理学家得出的结论：他们构建了一个统一框架，解释了真实网络中早已观察到、却长期被传统数学模型难以捕捉的结构特征。生物运输与通讯网
极小曲面研究取得重大进展
研究背景：从肥皂膜到 Plateau 问题19世纪中叶，比利时物理学家Joseph Plateau将金属丝圈浸入肥皂液，研究形成的薄膜。当他把金属丝弯成圆环，肥皂膜便绷成平面圆盘；而当他把两个平行圆环浸入，肥皂则在其间拉成沙漏状——数学家称之为悬链面（catenoid）。Plateau推测，这些肥皂
出轨卫星改弦测试相对论
伽利略GPS 卫星 被意外发射到错误轨道上的两颗人造卫星将改变用途，以便对阿尔伯特·爱因斯坦广义相对论的一项预言进行迄今为止最为严格的测试。该预言认为距离大质量物体越近，钟表的转速就越慢。 由欧洲空间局（ESA）操控的这两颗卫星于去年被一枚俄罗斯联盟号火箭错误地发射到一条椭圆形轨道上，而非之
丁肇中等六位知名科学家荣获2025ICBS基础科学终身成就奖
3月21日，2025国际基础科学大会（ICBS 2025）新闻发布会在清华大学举行，公布2025年度基础科学终身成就奖及前沿科学奖获奖名单，诺贝尔奖得主丁肇中（Samuel Chao Chung Ting）、朱棣文（Steven Chu）、戴维·乔纳森·格罗斯（David Jonathan Gros
科学家发现理解黑洞的新路径
物理学家发现了一种新方法，通过绘制黑洞的详细结构图，重新定义了黑洞的概念，新的见解可能会让人们更深入地理解理论物理中的黑洞微观结构。相关研究成果近日发表于《高能物理杂志》。 该研究详细介绍了名为“超迷宫”的新理论结构，这些结构为理论物理学领域提供了关于黑洞的更普遍的图景。基于弦理论的“超迷宫”
中国科学家在几何表示论与几何朗兰兹领域取得新突破
近日，清华大学丘成桐数学科学中心助理教授李鹏辉与美国加州大学伯克利分校教授戴维·纳德勒（David Nadler）以及麻省理工教授恽之玮合作在几何表示论与几何朗兰兹领域取得新突破。他们在对仿射赫克范畴与交换堆的研究中取得重要的、原创性成果，研究于9月刊发在国际顶尖数学期刊《数学年刊》。论文截图在19
霍金揭开宇宙真实形状：难以置信的超几何体
我们的宇宙正在加速膨胀，由一种人们还完全不了解的神秘“暗能量”所驱动。 霍金的新宇宙图景是重复排列的形状，正如埃舍尔的画作“圆形极限IV”中的嵌套的蝙蝠和天使一样。虽然这些是平面图，但是它是作为双曲面空间物体的投影图像，很像地图是地球仪的平面投影一样。斯蒂芬·霍金 据
一场数学革命在量子物理领域爆发
为了充分理解量子物理，人类需要开拓新的数学疆域。 在我们的印象中，数学似乎总是自带高贵的气质，它所追寻的都是一些永恒的真理。然而其实数学的发展也是因势利导的结果，许多数学概念的起源都与日常生活经验相关。例如，占星术、建筑学的发展，启发古埃及人和古巴比伦人研究几何学；在17世纪的科学革命中，力学
新构建！深度脉冲神经网络学习框架“惊蜇”
中国科学院自动化所李国齐研究员和北京大学计算机学院田永鸿教授团队合作构建出深度脉冲神经网络学习框架“惊蜇”。它可以提供全栈式的脉冲深度学习解决方案，能够处理神经形态数据、构建深度脉冲神经网络、部署神经形态芯片。相关研究成果在线发表于《科学进展》杂志。图片来源：中国科学院自动化所脉冲神经网络被誉为第三
黑洞信息悖论：传统与新模型谁更胜一筹
五十余年来，物理学界深陷一个根本性的理论困境：黑洞信息悖论。这一悖论起源于1974年——青年斯蒂芬·霍金将量子场论的技术应用于广义相对论中弯曲时空的背景下，得出了一个石破天惊的结论：黑洞并非如其名称暗示般完全黑暗，它们会通过量子效应从视界附近发射出一种微弱的、具有精确普朗克谱特征的热辐射。这一过程导
科学家构建深度脉冲神经网络学习框架
脉冲神经网络（Spiking Neural Network，SNN）被誉为第三代神经网络，使用更低层次的生物神经系统的抽象。它既是神经科学中研究大脑原理的基本工具，又因稀疏计算、事件驱动、超低功耗的特性，备受计算科学的关注。随着深度学习方法的引入，SNN的性能得到大幅提升，脉冲深度学习（Spik
李骏院士：丘成桐告诉我要做有影响力的工作
4月20日上午，清华大学宣布：丘成桐受聘清华大学讲席教授。中国科学院院士、复旦大学教授李骏在线上发表致辞。他在采访中回顾了导师丘成桐的数学成绩，以及对自己的培养。李骏表示：“我的老师丘成桐先生是一名伟大的数学家，他对现代数学的发展有着根本性的影响，对数学学科的许多分支都做出了意义深远的贡献。”一位伟
物理学家组织网解密“超弦理论”提出的十维宇宙框架
随着《星际穿越》在全球热播，空间知识再次成为人们兴趣的焦点。当谈到“不同维度”时，人们往往会想到平行宇宙之类的事物，那里的事物以不同方式运作着。然而维度究竟是什么？它们在我们宇宙中扮演着怎样的角色？物理学家组织网近日向人们介绍了“超弦理论”提出的十维宇宙框架。 在日常生活中，我们能随时意识到周
表面粗糙度仪曲面传感器故障产生需要遵循哪些关键点
表面粗糙仪曲面传感器准确操作方法 1）将曲面传感器小心插入驱动器中，然后安装到测量平台上，锁紧 要可靠； 2）使用表面粗糙度仪曲面传感器时，尽量选用较短的行程，如：选择 0.25 取样程 度，尤其在圆弧很小的时候； 3）在测量主界面下观察针位。 4）将测量平台的滑架调的稍
科研人员提出几何率失真不变性算法实现AI精准跨域判别
深度学习模型在训练数据与测试数据分布一致时性能卓越，但在脑机接口、医学影像等实际应用中，会受到受试者个体差异、电极/传感器漂移、采集设备与临床环境变化等因素影响，数据分布发生偏移，导致模型性能大幅下降。近年来，学界利用分布对齐、对抗训练及不变风险最小化等手段，发展了一系列领域泛化算法。然而，主流
Nature：利用几何指纹解开蛋白表面相互作用之谜
在一项新的研究中，来自瑞士生物信息学研究所的研究人员使用一种生成蛋白表面“指纹”的几何深度学习工具来描述对蛋白-蛋白相互作用至关重要的几何和化学特征。他们指出，他们假设的“指纹”导致了分子识别和新蛋白相互作用的重要方面的新见解。相关研究结果发表在2023年5月4日的Nature期刊上，论文标题为“D
大脑血管网络形成之谜破解
中科院上海生命科学研究院上海神经科学研究所杜久林研究组科研人员，通过采用多学科交叉手段，首次从宏观全脑尺度揭示大脑血管网络的发育规律，并从微观层次上揭示其细胞分子机制，从而揭示了大脑血管网络形成之谜。相关研究论文于近日在线发表于国际学术刊物《公共科学图书馆 生物学》杂志上。
哈佛大学弦理论学家瓦法：想象力比知识更重要
遇事不决，量子力学。面对引力和时空，量子力学真的无计可施了吗？美国哈佛大学教授、狄拉克奖与基础物理学突破奖获得者库姆伦·瓦法认为，弦理论是一种可靠的量子引力理论。7月17日，瓦法与搜狐董事局主席张朝阳关于《物理时空观的变革》的知识对谈中，两位麻省理工学院物理系校友从量子力学的历史与困境，聊到当今物理
研究揭示氧化铟纳米颗粒表面羟基网络
近日，中科院大连化学物理研究所研究员侯广进团队在高场超快魔角旋转固体核磁共振（NMR）技术应用于材料结构表征研究中取得新进展。该团队借助高场超快1H MAS NMR技术，并结合17O NMR、1H-1H同核、1H-17O异核相关实验，对富羟基的氧化铟（In2O3）表面结构进行了深入分析，并利用高
科研人员提出一种时空感知数据恢复网络框架
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/476894.shtm 记者4月7日从湖南科技大学获悉，该校计算机科学与工程学院教授梁伟团队联合湖南大学、纽约州立大学等科研团队，成功提出了一种时空感知数据恢复网络框架。该研究成果近日在线发表于《IEE
生物杂化晶态框架研究获进展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504753.shtm近日，中山大学化学学院副教授陈国胜和中山大学化学工程与技术学院、化学学院教授欧阳钢锋团队报道了一种温和、绿色的自下而上制备杂化生物催化剂的超分子策略，可以简单、高效地合成氢键有机框架杂
生活中的数学之荧幕数学
数学作为社会生活的基本元素，不仅存在于教材中，也被不断挖掘于集时间艺术与空间艺术的复合体——影视艺术中。数学为电脑模拟真实世界提供了重要的途径，科学计算为视觉效果提供了无限可能。 美国数学家协会的数学家们曾说“特效产业是出现在数学家面前的一个令人兴奋的、全新的前沿领域，特效是数学的洞察力与电影
云南在生物多样性大会提供极小种群物种保护方案
中新网昆明12月16日电 (罗婕)加拿大蒙特利尔时间12月15日，云南省林业和草原局在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会第二阶段会议主会场的“中国角”，举办“极小种群物种和生物多样性保护”边会，为极小种群物种保护以及全球生物多样性保护提供云南方案。 此次边会紧扣“保护濒临灭绝的植物和动物”主题
中科院微生物所创建最小化的人工固碳循环
工业快速发展导致二氧化碳等温室气体排放不断增加，促使各国政府加速开发二氧化碳捕集利用技术，力争早日实现“碳中和”。其中，设计和创建具有高效生物固碳能力的酶、生化途径、工程生物或微生物组，已成为合成生物固碳领域的国际研究热点。在自然界中，植物和微生物可利用六条天然固碳途径将二氧化碳转化为有机物，其中最
菲尔兹奖得主：AI不能完全取代数学家的工作
7月25日，第七期“浦江科学大师讲坛”在复旦大学相辉堂举行，菲尔茨奖得主、中国科学院外籍院士安德烈·奥昆科夫（Andrei Okounkov）以“表示论的源头与硕果”为主题，分享了他在数学领域的独到见解。安德烈·奥昆科夫。图片由复旦大学提供奥昆科夫是当代最杰出的数学家之一，他解决了多个重要猜想和重大
菲尔兹奖得主：AI不能完全取代数学家的工作
7月25日，第七期“浦江科学大师讲坛”在复旦大学相辉堂举行，菲尔茨奖得主、中国科学院外籍院士安德烈·奥昆科夫（Andrei Okounkov）以“表示论的源头与硕果”为主题，分享了他在数学领域的独到见解。安德烈·奥昆科夫。图片由复旦大学提供 奥昆科夫是当代最杰出的数学家之一，他解决了多个重要猜
论证三维卡拉比丘环轨形的重塑猜想
近日，北京国际数学研究中心方博汉研究员与合作者共同完成的论文“On the remodeling conjecture for toric Calabi-Yau 3-orbifolds（三维卡拉比-丘环轨形的重塑猜想）”被世界顶级数学期刊Journal of the American Mathe
2013年国内微型模具面临新机遇
模具加工装备的数控化、模具设计的无图化、模具管理的信息化使模具企业的进门门槛达到一个较高水平，整体模具水平得到显着的提高。 微型模具和微型铣削技术带来发展新机遇 并非只有iPod正变得更小。计算机和电视机也不断地变得更薄。医疗设备的进步使得越来越多的微型器械能安装到我们的身体内;甚至
自动化所与北大合作开源深度脉冲神经网络框架
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510643.shtm
氧化铟纳米颗粒表面羟基网络研究被揭示
近日，中科院大连化学物理研究所研究员侯广进团队在高场超快魔角旋转固体核磁共振（NMR）技术应用于材料结构表征研究中取得新进展。该团队借助高场超快1H MAS NMR技术，并结合17O NMR、1H-1H同核、1H-17O异核相关实验，对富羟基的氧化铟（In2O3）表面结构进行了深入分析，并利用