帽带企鹅每天睡觉千次 | 果蔬营养价值不如以前 | IBM首款1000量子位量子芯片 | 黑洞碰撞“钟声作响”| 自然每周简报
Nature Portfolio约 6 分钟自然每周简报2023年12月13日第198期
亲爱的读者们：本周自然简报精选了多个科研热点，您将看到：IBM首款1000量子位量子芯片诞生、“不稳定的”的时空理论、黑洞碰撞导致“钟声作响”、人类细胞机器人助力治疗，果蔬是不是没有以前有营养了？以及印度代表“全球南方”就碳排放发声、剑麻卫生巾推动“节俭创新”、人类早期洞穴壁画亟待拯救、帽带企鹅每天睡觉几千次。更多精彩内容，欢迎阅读全文。
最新资讯
1. 印度的COP28目标
印度总理Narendra Modi在 COP28 气候大会第一天向与会代表发表讲话。（Sean Gallup/Getty）
在迪拜举行的第28届联合国气候变化会议上（COP28）上，印度将自己定位为“全球南方”的发言人。印度严重依赖煤炭能源，是世界第三大碳生产国。对此看似矛盾的问题，印度认为：该国去年的人均碳排放量不到美国的1/6，是排名第一的卡塔尔的1/24——而人均生活水平远低于这两国。在COP28中印度推动承诺反映出利益如何偏向富裕国家，这些国家已经从历史的高排放中受益。
《自然》新闻：India and climate: what does the world’s most populous nation want from COP28?
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2. 期刊应当拥抱“节俭创新”
一项最近的研究表明，中美洲和非洲部分地区常见的耐寒耐旱剑麻植物（Agave sisalana）的纤维可以制作成蓬松且具有强吸水性的卫生巾。这是使用当地可持续材料生产大众消费的低成本产品的绝佳例子——该过程有时被称为“节俭创新”。《自然》的一篇社论认为，此类研究在自然科学文献中很少见，这种情况需要改变。社论称：“在同行审议的期刊上发表相关文章是一种方式，能让人们认识到‘节俭并不一定代表将就’。”（《自然》| 参考文献：Communications Engineering 论文）
《自然》社论：Frugal innovation: why low cost doesn’t have to mean low impact
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3. 科学家加紧拯救古代洞穴壁画
这是一幅43000年前的画作，画中是一只倭水牛（anoa）。（Ulet Ifansasti for Nature）
在印度尼西亚苏拉威西岛西南半岛的洞穴中，存在着一些世界上最古老的洞穴壁画，绘制于45000多年前。尽管已经存在数万年，但因为洞穴墙壁从下面的白色石灰岩上剥落，这些壁画正在逐渐消失。研究人员指出，没有人知道确切原因，污染、气候变化、人类呼出的气体以及采矿产生的灰尘和振动都可能有影响。科学家们正在争分夺秒，在壁画永远消失之前揭开这个谜团。
《自然》新闻：Humanity’s oldest art is flaking away. Can scientists save it?
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4.AI数据滥用的弊端
插图来源：Adrià Voltà
对AI的肆意使用正在导致大量不可靠、无用甚至错误的研究。例如，当研究人员表示算法能够可靠地对图像进行分类甚至诊断疾病时，他们没有意识到系统实际上只是在复述训练数据。“AI给研究人员提供了‘玩弄’数据和参数的工具，直到结果符合他们的预期，”计算机学家Lior Shamir说。有一些方法能避免常见问题，例如没有充分分离训练数据和测试数据。许多人认为，未来发展方向是公开所有代码和数据以供监督。
《自然》新闻特写：Is AI leading to a reproducibility crisis in science?
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5. IBM首款1000量子位量子芯片
除了第一台拥有1000多个量子位的量子计算机之外，IBM还推出了一款错误率创历史新低的133量子位芯片。（Ryan Lavine for IBM）
IBM推出了第一款具有1121个超导量子位（量子位相当于传统计算机中的数字位）的量子计算机。利用量子纠缠和叠加等现象，量子计算机在某些领域可以超越传统计算机。不过，量子态出了名的变化无常且容易出错，因此仅仅通过增加量子位并不一定能让系统更强。IBM表示，接下来他们将聚焦开发更容错而非更大的系统。
《自然》新闻 ：IBM releases first-ever 1,000-qubit quantum chip
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6. “万物摇摆”的时空理论
一项调和极大和极小物理学的新研究提出一种可检验的预测：时间本身可能是“不稳定的”。长期以来，物理学家一直在寻找一种统一的理论，将极其成功但在数学上不兼容的广义相对论与量子力学结合起来。“经典引力的后量子理论”表明时空是平滑且连续的，而不是“量子化”成离散块。但它是有波动的——这可以通过精确的小规模质量测量来揭示。“这非常数学化，”物理学家Jonathan Oppenheim承认。“在头脑中想像它是非常困难的。”（The Guardian | 参考文献：Physical Review X论文和Nature Communications 论文）
7. 神秘的作物营养流失
研究表明，水果和蔬菜中的微量营养素（如铁、维生素和锌）的含量比过去要低。由于大多数研究使用的是历史数据，比较不同的作物品种、成熟度、土壤类型和耕作方法，因此我们很难确定这种变化是否真实存在。不过在小麦等一些作物中证据很明确：20世纪60年代高产品种的引入导致了营养下降。当作物产生更多碳水化合物时，就会稀释其他谷物成分，包括微量营养素。作物对大气中二氧化碳含量增加作出反应时，似乎也适用同样的机制。（Chemistry World）
8. 黑洞碰撞导致“钟声作响”
黑洞合并产生的引力波可以在地球上探测到（计算机模拟）。来源：SXS（模拟极端时空）项目
首次有证据表明，振动的“钟声”是黑洞碰撞产生的。新合并的黑洞向一侧倾斜，但很快就会形成能量最低的形状——即球体。就像钟声的频率由其形状决定一样，稳定的黑洞“振铃”，并以一定频率根据其质量和自旋辐射引力波。研究人员重新分析2019年检测到的最大黑洞合并数据后发现，它产生了一个质量为太阳的250倍的黑洞——比原始分析的大得多。（《自然》| 参考文献：Physical Review Letters 论文）
《自然》新闻：Gravitational waves from giant black-hole collision reveal long-sought ‘ringing’
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9. 每天睡几千次觉的企鹅
一只帽带企鹅睡在南极海滩上。（Mathias Rhode/Alamy）
Nature Briefing的明星小企鹅Leif Penguinson是坚定的8小时睡眠主义者，但帽带企鹅（Pygoscelis antarcticus）更喜欢打打盹。他们每天要睡眠10000多次，每次平均睡4秒钟。为了更加了解企鹅的睡眠，研究人员对14只帽带企鹅观察了10多天，发现它们最长的一觉是34秒——不过这些短暂睡眠加起来每天也超过了11小时。（《自然》| 参考文献：Science 论文）
《自然》新闻：This penguin survives on 4-second microsleeps — thousands of times a day
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10. 人类细胞机器人助力治疗
每个生物机器人由数百个细胞组成。（Gizem Gumuskaya，塔夫茨大学）
科学家们利用人类气管的细胞，开发出了具有治疗特性的微型自推进机器人。当研究人员把“人类机器”放在一层划伤的神经组织上时，下方的神经元在3天之内完全愈合了。研究人员表示，这意味着在个性化再生医学中的潜力。（《自然》| 参考文献：Advanced Science论文）
《自然》新闻：Tiny robots made from human cells heal damaged tissue
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