环球科学：成本​不到400元，李飞飞等训练出性能媲美OpenA...

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　　· 人工智能 ·

　　不到400元，李飞飞等研究者训练出媲美OpenAI o1、Deepseek R1的AI推理模型

　　测试时间扩展（Test-Time Scaling）方法是一种利用额外测试时间提高大语言模型性能的方法，与传统的模型训练与微调不同，它可以在推理过程中动态调整计算预算，影响模型思考过程，从而改善推理性能。该方法在OpenAI的o1取得了一些突破，但该公司并未公布技术细节。

　　最近，李飞飞等斯坦福大学和华盛顿大学的研究人员在预印本文库arXiv上发布了一篇论文，试图用最简单的方法实现测试时间扩展与模型推理性能的提升。研究人员创建了一个仅包含1000个问题的数据集s1K，并基于阿里巴巴旗下中国人工智能实验室Qwen提供的一个小型开源模型Qwen2.5-32B-Instruct，结合蒸馏Gemini 2.0 Flash Thinking Experimental模型得到的推理能力，训练出一个名为s1的人工智能推理模型，该模型在数学和编程能力测试中已表现出与OpenAl的o1和Deepseek的R1等尖端推理模型相似的水平。目前，s1 模型及其训练所用的数据和代码已在 GitHub 上开源。

　　据TechCrunch消息，该团队训练模型的成本仅不到50美元。研究人员表示，在训练s1后（使用16个Nvidia H100 GPU，耗时不到30分钟），s1 在某些人工智能基准测试中取得了良好的表现。参与该项目的斯坦福大学研究员Niklas Muennighoff表示，目前租用这些计算资源的成本约为 20 美元。（TechCrunch）

　　· 微塑料 ·

　　人类大脑成塑料污染最大“受害者”，人脑内微塑料数量在8年内已猛增 50%

　　一项2月3日发表于《自然·医学》（Nature Medicine）的新研究显示，过去50年中微塑料污染的指数级增长或令人类大脑成为最大“受害者”。

　　这项由美国新墨西哥大学领导的研究，分析了2016年和2024年在新墨西哥州去世的52人的大脑、肝脏和肾脏组织样本，结果发现2024年的大脑组织样本中的微塑料浓度更高，较2016年增加了近50%。研究人员继续将数据范围扩展至1997年至2013年在美国东海岸去世的人的大脑组织样本，发现从1997年到2024年，大脑中的微塑料污染呈显著上升趋势。在污染人体器官的塑料颗粒中，最常见的是聚乙烯（用于塑料袋以及食品和饮料包装），平均占塑料污染总量的75%；而大脑中的微塑料颗粒大多是纳米级的塑料碎片和薄片。此外，研究还发现塑料浓度不受死者年龄、死因、性别或种族的影响。但研究人员也指出，由于每个器官仅分析了一个样本，因此器官内的变异性尚不清楚，且新墨西哥州与美国东海岸之间的地理差异可能导致大脑样本中的一些变化。

　　英国埃克塞特大学的教授表示，过去8年大脑微塑料水平上升50%与塑料生产和使用的增加相一致，这一发现意义重大。如果减少微塑料的环境污染，人类的暴露水平也将下降。研究团队呼吁进行更大规模的研究，以确定微塑料是否与神经系统疾病或其他健康问题有关。（卫报、公众号“科研圈”）

　　· 物理学 ·

　　模拟-数字量子模拟器能以前所未有的精度计算物理过程

　　量子模拟器面临的挑战之一是理解相互作用的粒子如何趋向热平衡，为此，量子模拟器需要具有灵活的初态制备、精确的时间演化以及全面的末态测量能力。最近，一项发表于《自然》（Nature）的研究展示了一个由69个超导量子比特组成的量子模拟器，它同时支持通用量子门和高保真模拟演化，在交叉熵基准测试中的性能已超越经典模拟。

　　与纯模拟量子模拟器相比，这项研究实现的新型量子模拟器允许数字和模拟两种运行模式。这种结合汇聚了两种方法的优势，使其能以前所未有的精度和灵活性研究物理过程。在实验中，研究人员利用模拟-数字量子模拟器揭示了XY模型中粗化过程（coarsening）导致Kibble-Zurek标度预测的失效，以及经典Kosterlitz-Thouless 相变的特征。通过数字量子门，研究人员能精确控制能量，研究本征态热化假设。此外，研究人员还演示了成对纠缠二聚态（pairwise-entangled dimer states），并在随后的热化模拟演化过程中对能量和涡度的输运进行了成像。这些结果展示了超导模拟-数字量子处理器在模拟复杂物理现象、研究量子材料等实际应用中的潜力。（Paul Scherrer Institute）

　　· 天文探测 ·

　　高能水下中微子望远镜预研工作取得重要进展

　　1月19日至23日，由中国科学院高能物理研究所、中国海洋大学和中国科学院声学研究所等组成的科研团队，在中国科学院深海科学与工程研究所“探索3号”科学考察船和“深海勇士号”载人潜器的协助下，顺利完成高能水下中微子望远镜（HUNT）探测器单元样机的布放任务。此次布放的探测器设备包括4个新型探测器单元和1个LED光源刻度单元等，它们被精准投放至1600米水深处的预定点位，并成功接入国家重大科技基础设施“海底科学观测网—南海海底观测子网”的电路与网络系统，目前已稳定运行。

　　中国南海为HUNT装置在我国的唯一可选站址区域，装置将覆盖约600平方公里海域，可为海洋科学研究提供全新的研究平台。此次全尺寸探测器单元样机在中国南海的首次投放工作，为HUNT项目在中国南海的预研筑牢根基，也为今年样机阵列（海星计划）的实施提供了有力技术支撑。该装置预期两年内观测到中微子天体点源，十年内发现数十个，引领中微子天文学发展。（中国科学院高能物理研究所）

　　· 微生物学 ·

　　工程化细菌开辟药物递送新途径

　　据《自然》新闻（Nature news）消息，在近期的两项研究中，来自不同机构的研究人员通过基因工程改造细菌，成功地将药物精准递送至大脑和皮肤细胞，为治疗肥胖、皮肤损伤等提供了全新的思路。在一项2月5日发表于《细胞》（Cell）的研究中，新加坡国立大学的研究人员通过对乳酸杆菌（Lactobacillus plantarum）进行基因改造，使其能产生和分泌多种分子，其中就包括3种调节食欲的激素。他们发现，这种细菌能和位于上鼻道的嗅觉上皮上的一种分子结合。而嗅觉上皮通过神经元与大脑相连，这也意味着细菌分泌的分子或能通过嗅觉上皮和神经元进入大脑。通过这种鼻腔通道，他们发现肥胖小鼠每天通过鼻子里接受一定剂量的改造细菌，调节食欲的激素可以直接被送入它们的大脑。实验结果显示，经过八周的治疗，肥胖小鼠的食欲显著降低，体重明显减轻。这一成果不仅验证了鼻腔细菌递送药物的可行性，为未来采用更多大脑相关疾病的疗法提供了新方向。

　　在另一项发表于《细胞系统》（Cell Systems），巴塞罗那庞培法布拉大学的研究人员改造了一种在人皮肤毛囊中很常见的细菌——痤疮丙酸杆菌（Cutibacterium acnes），使其能够分泌超氧化物歧化酶（SOD）。这种酶能够有效中和紫外线对皮肤细胞的损伤。研究显示，经过改造的细菌分泌的SOD显著减少了皮肤细胞在紫外线照射下产生的有害分子，为预防和治疗皮肤癌等疾病提供了潜在的解决方案。这两项研究展示了细菌作为药物递送载体的巨大潜力。与传统药物递送方式相比，细菌递送系统具有更高的靶向性和效率。后续，研究人员将进一步验证这些技术的安全性和有效性。（《自然》新闻）

　　撰写、整理：不周、clefable