环球科学：2024 YR4小行星约8年后可能撞击地球，概率高达2.25%

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　　· 人工智能 ·

　　AlphaGeometry2数学能力超越奥赛金牌平均水平

　　一年前，由谷歌DeepMind开发的人工智能AlphaGeometry在国际奥林匹克数学竞赛（IMO）中的成绩相当于银牌获得者的水平。如今，DeepMind团队表示，其升级版系统AlphaGeometry2的表现已经超过了普通金牌得主的水平，详细论文已发表在arXiv预印本网站上。

　　AlphaGeometry包括一个专门的语言模型和一个“神经符号”系统——它不像神经网络那样通过学习数据进行训练，而是由人类编码的抽象推理。研究小组训练语言模型使用正式的数学语言，这样就可以自动检查其输出的逻辑严谨性，并剔除人工智能聊天机器人容易产生的 “幻觉”、不连贯或错误的陈述。对于AlphaGeometry2，团队进行了多项改进，包括整合了谷歌最先进的大型语言模型Gemini。该团队还引入了通过在平面上移动几何对象进行推理的能力，以及求解线性方程的能力。目前，AlphaGeometry2能解决IMO过往25年中所有几何问题中的84%。论文作者表示，未来的改进将包括处理涉及不等式和非线性方程的数学问题，这将是“完全解决几何问题”所必需的。（Nature News）

　　· 天文学 ·

　　2024 YR4小行星约8年后可能会撞地球，概率高达2.25%

　　发现2024 YR4的图像。图片来源：ALTAS

　　2024年12月27日，美国夏威夷大学的阿特拉斯望远镜系统（ALTAS）在巡天观测时发现了一颗小行星，发现它的轨道比较奇特，绕太阳一圈需要4个地球年。其近日点在地球轨道以内，远日点在地球轨道以外且接近木星，每4年会穿越一次地球轨道，有可能撞击地球。在观测到这颗小行星时，它正在穿越地球轨道，科学家将它命名为2024 YR4。

　　科学家根据观测推算，2024 YR4的直径估计为40到90米，有可能在2032年12月22日撞击地球。在2025年1月中下旬时，根据模拟推算它撞击地球的概率接近1%。但在2月7日，美国航空航天局表示，随着更多观测数据的涌入，2024 YR4在2032年12月22日撞击地球的概率已经攀升到了2.25%。未来，随着2024 YR4的观测数据逐渐增多，它撞击地球的概率可能会继续上升，但也可能会降低到0。（中国科学报、NASA）

　　· 物理学 ·

　　研究破解耳蜗听觉毛细胞发育“基因密码”

　　耳蜗听觉上皮柯蒂式器及纤毛结构。图片来源：中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心

　　全球约有1/5人群受到不同程度听力损伤，听觉毛细胞死亡是感音性耳聋的重要因素之一。因此，研究外毛细胞和内毛细胞命运决定和维持存活的分子机制，对帮助耳聋患者恢复听觉功能具有重要的临床意义。近日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心的研究团队在《科学》（Science）【1】上发表了一项新研究，揭示了锌指转录因子Casz1在听觉毛细胞命运稳定与生存中的双重作用，解析了Casz1发挥功能的分子机制，为研究基因操纵修复听觉损伤提供了新的思路和靶点。

　　研究团队通过条件性Casz1敲除小鼠模型和单细胞转录组分析技术，发现Casz1在胚胎期对内毛细胞命运稳定至关重要，而在外毛细胞中则主要维持其存活。研究还揭示了Tbx2-Casz1-Gata3转录调控通路在内毛细胞命运稳定中的作用，并发现Casz1缺失会导致内毛细胞向外毛细胞转分化。这一成果不仅深化了对听觉毛细胞发育机制的理解，还为未来听觉毛细胞再生和基因治疗提供了重要理论基础，有望推动听力障碍治疗领域的发展。（中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心）

　　· 天文探测 ·

　　鲸唱出的歌曲结构与人类语言相似

　　2017年获取的座头鲸歌声。来源：Operation Cetaces

　　长期以来，语言一直被认为是人类独有的特质。然而，最近发表在《科学》（Science）上的研究发现，座头鲸的歌声也具有人类语言所特有的统计结构。

　　所有人类语言都遵循一种特殊的词语分布，即齐普夫分布（Zipf distribution）。这种分布与特定词汇的相对使用频率有关，被认为反映了语言的文化传承。这种模式也被发现出现在语言产生初期的婴儿身上。研究这些前语言模式的方法也可用于研究其他物种的歌曲和叫声。研究者用这种方法研究了座头鲸歌声，并在其中发现了齐普夫分布的明显证据，以及人类语言的其他特征，如统计一致性和子序列的简短性。这项工作揭示了鲸的歌曲中以前未曾发现的结构特征，说明了鲸的交流系统或许也是通过文化传播的。（THE HEBREW UNIVERSITY OF JERUSALEM）

　　· 量子物理 ·

　　中国科大观测到最强的逻辑形式量子关联

　　量子力学允许出现超越经典物理学的关联。其中，逻辑形式的量子关联无需违背不等式，能够更明确地展示与经典关联的不同。1989年，格林伯格（Greenberger）、霍恩（Horne）和蔡林格（Zeilinger）首次预言了态依赖的逻辑形式量子关联，揭示了量子力学和经典物理学在实验中四个条件概率组合的预言上出现确定性的矛盾，即GHZ悖论。逻辑形式量子关联的强度与所使用的条件概率组合的数量有关，条件概率组合数越少，量子关联就越强。自GHZ结果发表以来，更强的逻辑形式量子关联未取得进展。

　　为解决这一开放性问题，中科大团队开发了适用于逻辑形式关联的图论方法，通过搜索图论常数，在37维空间中发现了仅使用三个条件概率组合的量子关联。同时，研究显示，条件概率组合的数量已无法进一步减少，证明这一结果是逻辑形式量子关联的极限。为观察高维空间中的量子关联，该研究设计了基于直和空间编码与时间维度复用的可扩展光学体系，可以将高维空间中的制备-测量实验分解为多个低维空间中的实验。研究在这一体系中以超过8个标准差的置信度，观测到高维空间下逻辑形式量子关联。相关论文发表在《科学·进展》（Science Advances）上。（中科大新闻网）

　　撰写、整理：王昱、冬鸢