201501动态资讯
发布时间：2015-10-28 动态资讯
2015年第1期（总第9期）
目录
Google宣布研制出“神经网络图灵机”
《科学》文章称神经形态计算将帮助机器人拥有独立大脑
用于大鼠神经分析的完整2D虚拟现实系统
操纵记忆可实现
旷视科技公司开发“类人脑神经元算法”提升人脸识别率
NSF联合Intel资助可视化与体验式计算技术研发
美地球学家意图扩大网络搜索引擎
日本发现调节运动速度的神经细胞
西安光机所体感虚拟现实眼镜系统问世
IEEE发布个人健康设备通讯新标准
美普渡大学设计制作出能感知微力的探测系统
欧盟委员会柔性机器人RoboSoft项目进展
NSF等联邦机构将投资3150万美元研发协作机器人
机器人制造者
高通投放450Mbps下载速度的LTE-A调制解调器
富士通开发了全球首款为数控供电单元设计的模块化开发程序
通用电气发布新GDT080 GigaDLynx数字荷载点模块
基于DNA电路的研发实现了电流的可重复性和定性测量
中科院超算广州分中心投入运营
超规模效应：超级计算领域投入对美国工业的贡献
IBM透露未来超算研发思路
日本开发出“液浸”冷却的高性能超级计算机
天河二号四度问鼎全球超算排行榜
NEC研发下一代向量超级计算机
《科学》预测2015年重要突破
《自然》放眼2015年十大科学领域
首批卓越创新中心任务书签定
中国科学院智能计算科教融合卓越中心论证通过
类似蜘蛛的应变传感器
首款13.3英寸电子纸显示器问世
公安部广泛开展“网络身份证”试点
美研究人员开发出可在同一信号频率同时传递和接收信号的射频环形器
英国资助技术激发的信息技术创新可行性研究
全球医疗保健行业2015年预测
类脑工程
Google宣布研制出“神经网络图灵机”
据美国麻省理工《技术评论》网站10月29日报道，Google下属的DeepMind公司宣布研制出一种“神经网络图灵机”（Neural Turing Machine）。
这种机器融合了传统的图灵机和神经网络的优势，可以模拟人类大脑对信息进行短期存储和检索。“神经网络图灵机”是由DeepMind公司修改过的一种神经网络系统，能够像普通的图灵机一样访问外部存储器。它可以在存储信息的同时从信息中学习新知识，并能在之后利用这些新知识以执行一些逻辑任务，即便它此前从未受过有关这些任务的“训练”。
DeepMind在构建出该“神经系统图灵机”后开展了一些测试研究，以验证通过训练使得“神经系统图灵机”获得执行某种特定任务的能力之后，它是否能够利用这种能力去处理其他更复杂更繁重的任务。在测试中，通过研究人员的训练，“神经系统图灵机”获得了完美仿效具有20个信息单位的语句的能力，然后在不进行进一步训练的情况下，“神经系统图灵机”最多能够仿效具有120个信息单位的语句，并且准确性很高。相对应的，传统计算机在经过训练后，也能够完美仿效具有20个信息单位的语句，但当信息单位超过20时，其仿效结果中就会出现大量错误，对具有120个信息单位的语句的仿效结果与原意则大相径庭。测试表明，“神经系统图灵机”能够从样本数据中学习到简单的算法，并能扩展这些算法，以用于测试环境以外的情况。
来源：
摘自：Google's Secretive DeepMind Startup Unveils a "Neural Turing Machine"
《科学》文章称神经形态计算将帮助机器人拥有独立大脑
2014年10月10日《科学》杂志（网络版）刊登了一篇题为《机器人将拥有独立的大脑》（Minds of their own）的文章。文章认为神经形态计算将在近期赋予机器人类似人类的感知能力和自主能力，并在未来赋予机器人更深远的能力。
文章称，许多科研人员认为神经形态计算技术即将能够帮助机器人获得前所未有的感知能力和自主能力。波士顿大学的机器人视觉专家Michele Rucci表示神经形态计算有能力催生机器人革命，同时机器人也是展示神经形态计算技术潜力的绝佳对象，这有助于各个领域的科学家接受和使用神经形态计算技术。美国Brain公司的副总裁Todd Hylton认为机器人正是神经形态计算的杀手级应用。目前人们可能正处于机器人黄金时代的开端。人们关于自主机器人的设想比计算机出现的时间还早，但是由于很难通过编程让机器人具备学习能力和自我调整能力，这种设想到目前为止还未实现。在最近几十年内，科学家尝试过人工智能、计算机架构、贝叶斯统计等方法，都没能实现让机器人能够自主处理日常事物的目标。
Hylton认为研发对周边环境具有认知能力的机器人是一项特别困难的计算问题，例如目前机器人在视觉方面的能力就远远落后于人们在20、30年前所预测的水平。虽然科学家们尝试了各种方法来处理视觉信息，却远远赶不上人类的大脑，因为人类大脑极其复杂，包含约1000亿个神经元以及100万亿个链接神经元的神经突触，神经突触可以将不同的任务分配给位于大脑不同部位的不同神经元群体进行处理。例如在视觉反应中，不同的神经元群体能够分别对垂直的和水平的信号做出反应，然后再分别将各自处理的信号传送给另外的神经元群体进行信号集成。
美国Brain公司开发的神经形态软件BrainOS能够模仿人脑的工作方式。BrainOS将视觉功能划分为多个不同的网络，类似于视网膜、外侧膝状体和大脑视觉皮层。把这些网络的输出信号集成起来就能实现一种能够根据观察对象自动实现对焦的机器人视觉系统，例如在灰色地毯上滚动的白球。
在BrainOS之前，IBM曾于2012年研制出一种需要在超级计算机上运行的神经形态软件，该软件可以模拟含有5000亿个神经元和100万亿个神经突触的动物大脑的神经放电模式。不过在150万颗计算机芯片的支持下，该软件也无法实现对大脑的实时模拟。
Brain公司的BrainOS可以运行在雪橇大小的主板上，只需要一颗高通公司的骁龙处理器进行驱动。骁龙处理器是一种用于手机的移动处理器，通过把不同任务分配给专用的处理器来降低能耗。这种分布式的架构非常符合神经形态的处理方式。毗邻Brain公司的高通公司研制出了一款名为Zeroth的神经形态处理器。负责Zeroth研发项目的M. Anthony Lewis表示高通计划在移动设备中应用Zeroth以改善设备处理音频和视频的能力，从而实现Zeroth处理器的商业化。
美国修斯国家实验室（HRL）也在开发神经形态计算芯片，HRL研发出的芯片能够快速处理视频数据，已经能够帮助一架手掌大小的直升机在办公楼里自主导航，对自己从未去过的房间进行识别和探索。2014年8月，IBM阿尔马登研究中心宣布研制出一颗名为TrueNorth的神经形态计算芯片，该芯片包含54亿颗晶体管，能够模拟由100万个神经元和2.56亿个神经突触构成的大脑。
这些神经形态计算芯片不仅参考了大脑的结构，还学习了大脑消耗能源的方式。人类大脑在许多方面都胜过超级计算机，其能耗却仅仅约20瓦。传统计算机在待机时依然存在漏电问题，而神经形态芯片只在工作时消耗能源，并且通过对任务的分解和分配降低能耗需求，例如在处理相同任务时，IBM的TureNorth芯片的能耗只有传统处理器的1/1000。
那么最先出现的神经形态机器人的现实应用将是什么？2013年，高通公司展示过一个高约一米的神经形态机器人，它能够整理放得乱七八糟的玩具，把积木放入一个箱子，把一个动物玩具塞入另一个动物玩具。高通公司的科研人员相信神经形态硬件和软件将赋予机器人感知能力，使之成为家庭伙伴，胜任清扫房间、倒垃圾等家务。IBM公司神经形态研发项目负责人Dharmendra Modha称神经形态计算能帮助机器人摆脱对人类导航员的依赖，在危险环境中实现自主导航。
神经形态计算的高能效特点也将促进很多新应用的产生。搭载复杂的软件的神经形态计算芯片能够帮助机器人学习，而互联网还能帮助机器人分享经验。因此神经形态计算能够赋予机器人的将远远不止认知能力。
唐川 编译
来源：
用于大鼠神经分析的完整2D虚拟现实系统
视觉引导动物行为，虚拟现实（VR）可以对动物实验的环境和实验方法进行精细控制和调节，这是其他实验方法所不能替代的。美国普林斯顿大学Aronov等描绘了一个用于大鼠的完整的2D虚拟现实系统，使得这些动物可以旋转以及在跑步机上进行任何方向的行走，同时允许研究人员在这些动物中执行细胞外的神经活动记录。当大鼠探索它们周围环境或寻找可见或隐藏的奖励点时，研究人员通过这个系统可以记录下大鼠数千个神经元的活动。 原则上，这将是一种可行的用于分析神经元对刺激（甚至是在现实世界中是不可能存在的刺激）响应的方法。
来源：
摘自：
Engagement of Neural Circuits Underlying 2D Spatial Navigation in a Rodent Virtual Reality System
操纵记忆可实现
研究人员用光遗传学技术显示，他们能在小鼠中操纵特定的记忆；光遗传学是一种用光束来操纵神经元活动的技术。删除现有的记忆并植入虚假的记忆，他们竟然能够将某小鼠记忆的情绪内容从好转成坏，反之亦可。
来源：自然
人工智能
旷视科技公司开发“类人脑神经元算法”提升人脸识别率
在刚刚过去的LFW评测中，唐文斌、印奇、杨沐三人带领的这个成立仅仅两年的旷世科技，以人脸识别率0.02%的优势击败社交巨头Facebook摘得桂冠（“Facebook的人脸识别率是97.25%，旷世科技的识别率是97.27%）。在过去六个月的时间里，他们已经接连拿下了分别针对“三部曲”的三项测评的国际冠军。
公司首席技术官印奇介绍，他们与全球同行们比拼的“杀手锏”是一种“类人脑神经元算法”的深度学习算法。通过这种技术框架，他们可以用大规模的数据对算法进行“训练”，分析的数据对象越多，系统的计算、识别结果就会越来越精确。
为了吸引更多的数据资源、积累公司品牌口碑，他们推出了Face++人脸识别云服务平台。平台上目前已经聚集了2万多名开发者，这些享受旷视科技免费人脸识别技术服务的开发者，每天为平台提供200多万张图片，在保护隐私、不作商用的前提下，Face++可以借用这些图片及其标注信息进行算法学习和优化，从而逐渐获得了全球第一的人脸识别能力。
来源：新华网
NSF联合Intel资助可视化与体验式计算技术研发
美国国家科学基金会（NSF）网站在2014年11月宣布，NSF将联合Intel公司为可视化与体验式计算技术的研发项目提供资助。
NSF与Intel希望为具有颠覆性和实用性的技术研发项目提供支持，资助重点包括：（1）计算摄影学：开发能有效提升计算机视觉技术效果的硬件和软件，包括实现更好的成像质量，更先进的传感技术。（2）瞬时定位与图谱绘制：研发新方法，在各种光照条件和动静状态下，实现对室内外环境的实时的、基于视觉的定位和图谱绘制。（3）增强现实：将光学虚拟内容投入现实场景，并实现其在移动平台和可穿戴平台的应用，重点关注高保真整体照明、虚拟内容精确注册、可信物理建模等技术。（4）图像与视频认知：开发能从图像和视频中识别出重要对象的技术，包括视频标引与摘要，大规模脸部、对象与活动识别，大型姿势识别，多传感模态集成。（5）3D情景认知：对视觉图像构成的3D情景进行分析，实现对3D点的分类标注，移除图片对象，对情境中对象的功能属性进行恢复和推理。NSF和Intel鼓励科研团队使用有潜力的算法和设计方法。在可能的情况下，相关研究应以超移动/可穿戴技术为重点，并考虑不同平台之间的性能、能耗等系统工程问题。
NSF和Intel预计最终将从候选项目中选取6个提供资助，总经费约为600万美元，每个项目的期限为3年。
摘自：NSF/Intel Partnership on Visual and Experiential Computing (VEC)
美地球学家意图扩大网络搜索引擎
Wiebe正在和一组计算机学家一起工作，为智能学术搜索引擎奠定基础，该引擎将帮助地球学家眨眼间找到他们想要的确切数据集和出版物，而不是花费数小时在谷歌学术网上逐页翻寻毫不相关的文章。该小组近期在旧金山举行的美国地球物理学会（AGU）会议上正式启动了这项名为GeoLink的项目。该项目是EarthCube计划的一部分，该计划由美国国家科学基金会资助，旨在升级地球科学的网络基础设施。
未来两年，Wiebe与同事将建立可以从AGU会议摘要、NSF奖以及地球科学数据库提取数据的计算机程序，然后通过数字化方式把这些资源相互连接使科学家更容易获取相关数据。今年已完工的一项叫作OceanLink的试点项目已经拓展了其中的部分基础设计。弗吉尼亚州玛丽蒙特大学计算机学家Tom Narock说，如果新项目可以获得科学界的足够兴趣，研究人员最终将把它变成一项综合的地球科学一站式搜索中心。
类似GeoLink的项目是科学界通过利用计算机不断增加的文献处理能力让文献回顾更加有效的部分工作，随着每年出现数以百万计的新论文，这一服务功能的必要性越来越迫切。华盛顿西雅图艾伦人工智能研究所 （AI2）的一项类似计划正在为计算机科学研发一种智能学术搜索引擎。这项被称为“Semantic Scholar”的计划有望在2015年底问世。AI2执行总裁Oren Etzioni说，该机构计划最终扩大“Semantic Scholar”的覆盖范围并包含其他的科目。
来源：科学网
日本发现调节运动速度的神经细胞
日本研究人员在一项最新研究中发现了调节果蝇运动速度的神经细胞，这将有助于弄清动物控制运动的原理。动物控制速度的神经回路被认为是在进化的过程中形成的，不过在构成神经网络庞大数目的细胞中，要找出控制运动速度的神经细胞并非易事，这一直是科研人员未能攻克的难题。
东京大学研究人员在果蝇实验中发现，一种名为“PMSIs”的神经细胞会影响运动速度。如果强制使“PMSIs”发挥作用，运动神经就会受到遏制，果蝇幼虫随之停止活动。反之，如果遏制“PMSIs”的功能，则运动神经发挥作用的时间就会延长，运动速度则变得迟缓。
此外，研究人员还在鱼类、两栖类、哺乳类动物的运动神经回路发现了与果蝇幼虫“PMSIs”非常类似的神经细胞。研究小组认为，这显示不同物种对于运动速度的控制都使用了相同的机制，人类应该也具备同样的机制。
来源：新华社
西安光机所体感虚拟现实眼镜系统问世
近日，中科院西安光机所“中科创星”孵化器孵化项目“游视科技”研制出全球首款融合体感技术的虚拟现实眼镜系统“UCglass”。
UCglass是一款将娱乐和健康结合在一起的可穿戴设备。戴上它，使用者仿佛置身另一个世界，同时可借助手中的传感器与虚拟世界的“自己”进行交互。在硬件方面，UCglass动作识别芯片仅有指甲盖大小，芯片集成的多轴传感器能感知用户的一举一动，并立即在虚拟世界进行同步反馈。在光学技术方面，该产品采用大视角菲涅尔衍射透镜，实现了全眼沉浸式效果。
此外，UCglass团队构建了基于手机安卓及iOS系统的体感虚拟现实开发平台。产品芯片可通过蓝牙4.0与手机连接，游戏开发者只须调用几行代码，就可将手柄游戏改为体感控制游戏。相比国外同类产品，研发团队引入体感技术，将体感动作与眼镜彻底融合，使沉浸感更加强烈真实。
来源：科学网
IEEE发布个人健康设备通讯新标准
12月9日，美国电气和电子工程师协会（IEEE）发布两项新标准和一项新修订标准，旨在支持电子健康设备的即插即用和互操作性。 IEEE 11073 TM -10424健康信息学.个人健康设备通讯.10424部分：设备专业.睡眠窒息呼吸治疗设备（SABTE）和 IEEE 11073-10425健康信息学.个人健康设备通讯.10425部分：设备专业化—连续血糖监测（CGM），为IEEE 11073标准家庭增加新内容，用于帮助医疗保健产品供应商和全球集成商创建疾病管理、健康和健身以及独立生活的设备和系统。此外，IEEE 11073-20601健康信息学.个人健康设备通信的标准.20601部分：应用程序配置文件优化交换协议的修订版也被批准。 IEEE 11073-10424 为SABTE定义了互操作性的通信配置文件，这种设备旨在在没有直接的专业监督的家庭护理环境中，通过给患者提供呼吸压力治疗以缓解患者睡眠呼吸暂停症状。 IEEE 11073-10425 旨在支持个人保健葡萄糖仪表设备的即插即用通信，该设备定期测量个人血糖水平，通过传感器连接到个人和计算引擎，如保健家电、机顶盒、手机和个人电脑进行通信。 新修订的 IEEE 11073-20601提供了统一框架，使个人健康数据通过电子护理设备进行独立无缝交流传输。 IEEE 标准协会总经理Konstantinos Karachalios表示，全球互操作性标准，如 IEEE 11073-10424 和 IEEE 11073-10425，是实现电子护理愿景的不可或缺部分。这些标准能使来自多供应商的不同设备、系统和应用程序间通讯，其目标是进行创新服务以帮助更多人活的更长久、更健康、更充实。
摘自：IEEE 11073™ Standards Family Grows To Expand Multi-vendor Interoperability Critically Needed For ‘E-Health’ Services
机器人
美普渡大学设计制作出能感知微力的探测系统
科学家一直在追求一种廉价的超微型机器人装置，它能检查并操控个体细胞和组织，以用于生物研究和医学应用等方面。近期，美国普渡大学设计并制作了“基于可视的微力传感器终端执行器”，装在超微机器人上，就像一个微小的长鼻子。当它推动细胞时，通过一个摄像机来检测它的位移，再经简单计算就能得到所用推力的大小。新的方法能以简易的方式检测施加于细胞上的“微牛顿”力，能更好地研究细胞和理解它们与微牛顿力的交互。这些微牛顿力能将细胞转变为特定的细胞列，包括用于研究和医学应用的干细胞。针对微牛顿力的测量也能被用于研究细胞如何响应特定的医疗方法以及诊断疾病。研究人员指出，以往的检测微型机器人所用推力的方法并不实用，且成本很高，需要一个原子力显微镜或笨重的传感器，设计复杂且操作困难。新的系统能通过摄像机记录探测器推开细胞或组织时的位移。研究人员基于已知的探测器硬度，再结合位移，经过简单的计算就能得到推力的大小。研究人员在2014年9月召开的“智能机器人与系统国际大会”上提交了相关论文，详细介绍了上述成果。该论文的作者是普渡大学的博士后Wuming Jing和David Cappelleri。
摘自：Microrobots armed with new force-sensing system to probe cells
欧盟委员会柔性机器人RoboSoft项目进展
2014年11月19日，欧盟委员会数字化议程（Digital Agenda）网站介绍了柔性机器人RoboSoft项目的进展。RoboSoft属于未来新兴技术（FET）开放协调行动计划（Open Coordination Action）的项目之一，资助期为2013年10月至2015年10月。该项目旨在汇集柔性机器人领域的机器人专家、行业相关者、研究团体的科学家等，使他们利用所需的技术与科学知识（包括生物学、智能材料设计、数据建模、感知、嵌入式智能与控制、兼容电子产品、制造技术、能源采集等）来研发柔性机器人。
项目负责人为意大利比萨圣安娜高等学校仿生机器人研究所的Cecilia Laschi教授，参与机构还包括瑞士苏黎世联邦理工学院、英国布里斯托大学等，目前参与该项目的机构与研究实验室共计22家。RoboSoft已针对机器人领域召开一系列重大国际会议，旨在维持学术团体的活跃度、提供思想/经验交流的机会、促进开放议题的探讨、跟踪技术发展、鼓励创新，并推动协作活动。2014年9月，项目发布了首份工作论文，确定了柔性机器人领域的重大研发挑战，例如对柔性机器人新制造过程的定义、用于机器人设计的新型范式与原则，以及对统一建模和控制框架的定义。为解决这些挑战，RoboSoft将同时资助小型和大型项目，创建基础设施以测试柔性机器人，并支持有关培训和协调的特定行动计划。
摘自：RoboSoft: A Coordination Action for Soft Robotics
NSF等联邦机构将投资3150万美元研发协作机器人
2014年11月19日，美国国家科学基金会（NSF）、国立卫生研究院、农业部和航空航天局联合宣布将投资3150万美元以促进协作机器人的开发和利用。该项资助标志着美国国家机器人计划（NRI）第三轮资助计划获得通过。NRI是2012年9月推出的跨机构计划，NSF是该计划的主导机构。此轮资助研究项目共计52项，资助额度从30万到180万美元不等，将在未来一至四年内推动机器人传感、运动、计算机视觉、机器学习和人机交互的基础研究。项目具体包括：开发能与人更安全互动的柔性机器人，确定人类在灾难恢复情况下如何指导机器人工作，以及设计可用于检查基础设施老化和绘制远程地理区域地图的机器人等等。NRI计划将资助机器人的整个开发周期，从基础研究到关键环境部署，使安全且廉价的协作机器人成为现实。
来源：
摘自：
National Science Foundation and federal partners award $31.5M to advance the nation's co-robots
机器人制造者
哈佛大学Radhika Nagpal的研究团队从蚂蚁、蜜蜂和白蚁建造复杂巢穴和没有统一指向的其他结构中获得了线索，设计出由1024个非常简单的Kilobot组成的阵列。每个Kilobot的宽和高只有数厘米，通过3条细长的腿移动，并能使用红外线与最近的邻居对话。该研究小组表示，当Kilobot协同工作时，能自己组成星型或其他二维形状。
瑞士联邦理工学院机器人专家Alcherio Martinoli表示，机器人阵列达到这种协作水平是一个壮举。“我认为，Nagpal的方法是非常有效的，其他人应该跟进。”他说。
来源：科学网
集成电路
高通投放450Mbps下载速度的LTE-A调制解调器
高通开发出了第五代LTE调制解调器IC“Qualcomm Gobi 9x45”及RF前端解决方案“Qualcomm RF360”的第二代包络功率追踪IC“QFE3100”。Gobi 9x45符合LTE Cat.10标准，利用载波聚合可实现最大450Mbps下载速度（利用60MHz×3的载波聚合）以及最大100Mbps的上传速度（利用40MHz×2的载波聚合）。支持TDD载波聚合和FDD载波聚合。QFE3100的封装面积与第一代产品相比削减了30％，同时进一步提高了能效。另外还改进了开发工具，使设备厂商能更容易地设计包络追踪方式的功率放大器。
来源：
富士通开发了全球首款为数控供电单元设计的模块化开发程序
富士通开发了一款基于模块化的高效稳定控制程序和能以150kHz速度产生控制信号的I/O开发板，通过代码嵌入式生产技术，可免去编码的时间，将软件开发时间减少1/3。富士通计划应用该技术到其内部产品研发以及无线基站等高性能通信设备领域。
摘自：Fujitsu Achieves World's First Model-Based Highly Efficient and Highly Reliable Development Process for Digital Controlled Power Supply Units
通用电气发布新GDT080 GigaDLynx数字荷载点模块
通用电气发布新的可用性GDT080 GigaDLynx数字荷载点（POL）模块，GigaDLynx是通用家庭DLynx数字波尔模块的最新产品。这比GE的前一DLynx产品密度提高近20%，达到10.6/平方厘米，是世界上密度最高的数字负载点的功率密度。GE的新GigaDLynx POL模块非常适用于高性能的网络设备，服务器和存储系统。这些模块能够便于在更小的空间，并在很宽的输入电压范围内产生较高的电流。
来源：
摘自：GE's GigaDLynx* Point-of-Load Modules Improve Board Design with Industry-Leading Power Density
基于DNA电路的研发实现了电流的可重复性和定性测量
由以色列耶路撒冷希伯莱大学的Danny Porath教授领导的国际团队面向基于DNA电路的研发工作取得了一项重要的突破性研究进展，利用由四个DNA长链组成的长分子实现了电流的可重复性和定性测量，激起了研究人员对基于DNA的导线和器件在可编程电路开发中应用的研究兴趣。据Porath教授表示，此项研究成果为实施基于DNA的可编程分子电路铺平了道路，此电路是更复杂、廉价、易于制作的新一代计算机电路，有望克服当今计算的微型化难题。这项研究成果已在线发表在2014年10月26日的《自然-纳米技术》期刊上，相关研究工作得到了欧盟委员会、欧洲科学基金会、以色列科学基金会、美国海军研究办公室和国家自然科学基金会等的资助。
来源：
摘自：Breakthrough in molecular electronics paves way for new generation of DNA-based computer circuits
大规模计算
中科院超算广州分中心投入运营
中科院超级计算广州分中心日前正式投入运营。超算广州分中心启动会暨干细胞与生物医药科技领域云监理汇报会同期举行。据介绍，广州分中心于今年2月开始建设，受中科院广州分院委托，由广州生物院负责筹建，为中科院广州分院、广东省科学院及有关单位用户服务，满足干细胞与再生医学、生物医药与健康、海洋气象、地球科学、环保能源及先进制造与技术集成等领域的大规模科学计算、数据模拟和实验验证需求。
来源：科学网
超规模效应：超级计算领域投入对美国工业的贡献
高性能计算机（HPC）与创新密不可分，推动科学、工程和商业突破。使用HPC的美国公司大多数认为，计算性能的提升关乎生存竞争，是企业的未来方向的关键。报告指出，超过三分之一的美国工业代表表明，在接下来的五年，他们所需要的高性能计算应用的计算能力增加1000倍；软件的可扩展性是实现未来10倍性能提升的最重要限制因素，也是1000倍性能提升最关键限制因素；行业的受访者意识到政府投资于HPC前沿将会为企业和行业带来效益，但政府和行业之间的联系仍需加强。
摘自：The Exascale Effect: The Benefits of Supercomputing Investment for U.S. Industry
IBM透露未来超算研发思路
IBM公司计划在未来用更多的协处理器和加速器来装配超级计算机，以提升计算速度和能效。IBM负责技术计算的副总裁Dave Turek表示，IBM可能在2015年推出具有这种新架构的超级计算机，其目标是在存储器、内存和I/O层面提升数据处理能力。这有助于将并行计算任务分解成更小的任务模块，缩短计算周期。这是应对并行计算扩展能力和经济局限性的一种方法。在当前的超级计算模式中，存储器、内存、I/O等都是提升系统性能的瓶颈。在处理器、内存和存储器之间传输大量数据将耗费大量时间和能源。IBM希望能够减少需要传输的数据，使数据处理速度达到当前超级计算模型的三倍。还有一些公司正在开发新型计算机，以更好的处理数据，例如加拿大D-Wave系统公司宣布研制出了全球首台量子计算机，其产品已被美国航天航空局、洛克希德马丁公司、Google公司所使用；IBM研制出了一台能够模拟人类大脑的神经形态计算机；惠普则开发出了具有忆阻器的新型计算机，能够使用光信号传输数据。
摘自：IBM shares plans for supercomputing future
日本开发出“液浸”冷却的高性能超级计算机
拥有全新冷却技术的日本ExaScaler公司与开发出众核处理器技术的日本PEZY Computing公司联合开发出了最高运算性能达到395TFLOPS的超级计算机，日本高能加速器研究机构采用该超级计算机构建了“Suiren（睡莲）”系统，并于2014年11月启动。该超级计算每个机箱都浸泡在装满制冷剂的水槽中，采用氟化碳作为制冷剂，并利用室外空调系统通过管子冷却。因此可降低处理器的漏电流，降低耗电量。
来源：
天河二号四度问鼎全球超算排行榜
2014年11月18日，在美国新奥尔良召开的2014国际超算大会（ISC’14）上，第44期世界超级计算机500强排行榜（Top500）正式公布，中国国防科技大学研制的“天河二号”（Tianhe-2）以33.86 petaflop/s的Linpack运算性能登顶，第四次蝉联冠军宝座。
从2013年11月以来，前9位的排名未有任何变动，Top10的新面孔是排名第10位、来自美国政府的一套Cray CS-Storm系统，Linpack性能为3.57petaflop/s。
来源：Top500网站
NEC研发下一代向量超级计算机
NEC公司宣布着手开发下一代向量超级计算机，新模型继承了SX-ACE超级计算机特性。NEC的目标是实现10倍性能提升，系统性能最大提高100倍，性能改善数十PFLOPS级别。基于研发SX-ACE过程中的知识和技术，NEC着力降低功耗和空间消耗，从而显著提高工作效率，预期耗电可控制在10%以下，占用空间则会缩小至3%以下。
摘自：NEC begins developing next-generation vector supercomputer
其他
《科学》预测2015年重要突破
科学是一个移动的标靶。在这个岁末，除了回顾这一年的成就，美国《科学》杂志的编辑们还“冒险”赌了一把在未来几个月可能会成为新闻的科学进展。
北极海冰
随着全球变暖，研究北极海冰萎缩对全球气候带来的深远影响变得越来越重要。确定大气环流复杂动力学中的长距离关联绝对不是一件轻松的任务。2014年，科学家提出了几个观测模式，包括大型的罗斯贝波和极地急流。2015年，科学家希望能够努力确定北极变暖如何对几千公里以南地区的天气产生影响。
太阳系中的相遇
2014年是一个彗星年。但2015年则很有可能是一个矮行星年。明年3月，美国宇航局（NASA）的“黎明”号探测器将飞抵谷神星，后者是小行星带中最大的天体，同时蕴藏着惊人数量的冰。而在4个月后，NASA的“新视野”号探测器将于7月快速掠过冥王星，两者将进行一次短暂而意义非凡的相遇。这两颗冰冻的天体是同一类行星的“双胞胎”。在2006年，国际天文联合会将谷神星从一颗小行星升级为一颗矮行星；而把冥王星从一颗行星降级为一颗矮行星。一些科学家之前曾提出，这两颗天体都是在冰冷的彗星物质于太阳系外围空间碰撞集结的过程中形成的，并且随后被安置在不同的地方，这或许是由于木星的引力“恶作剧”牵引所致。而NASA的这两项空间任务对于梳理此类天体的起源将大有帮助。
LHC重启
2015春季，位于瑞士日内瓦附近的欧洲粒子物理学实验室中的欧洲核子研究委员会（CERN）的大型强子对撞机（LHC）将在为期两年的整修后重新启动。2012年7月，LHC迸发出希格斯玻色子，后者是物理学家关于已知粒子标准模型的最后一块拼图。
但是一些研究人员认为，如果基于加速器的粒子物理学是有希望的，则巨大的机器将能够发现一些超越可靠的标准模型的东西。如今，LHC将进行另一项尝试，即把运行能量调整到首次运行的两倍。接下来，人们将看到LHC最终能否达到其设计运行能量，同时在未来的几年中，这台加速器能否发现新的未知粒子。
联合免疫疗法
随着临床研究人员积累的证据越来越多，作为《科学》杂志评出的2013年重要突破之一，癌症免疫疗法正在表现出对抗肿瘤的巨大潜力。目前的一个最大焦点便是将多种疗法混合搭配：例如，整合两种新的免疫疗法，或是将一种免疫疗法与一种靶向药物、放射疗法或化学疗法相结合。
几十种临床试验正在进行当中——从最近批准的免疫疗法药物依普利姆玛与另一种减缓血管生长的疗法相结合治疗黑色素瘤的一期研究，到测试依普利姆玛与化学疗法相结合是否优于单独依靠化学疗法治疗肺癌的三期临床试验。这些研究结果将使肿瘤学家更容易找到与癌症病人相匹配的治疗方法。但新疗法的潜在毒性依然是一个值得关注的问题。（赵熙熙）
来源：中国科学报
《自然》放眼2015年十大科学领域
《自然》杂志日前对2015年诸多科学领域的动向进行了展望。
粒子加速器
在关闭两年后，大型强子对撞机（LHC）将于2015年3月重启。位于瑞士日内瓦附近的CERN下属欧洲粒子物理实验室的这部机器将用13万亿电子伏特的碰撞——几乎是当前纪录的2倍——开始自己的新生。科学家希望这些额外的火力能够帮助对撞机找到可供填补粒子物理标准模型缺口的未知现象。如果升级后的LHC不能找到流行的超对称性理论所预言的大量重粒子的证据，那么这个已经遭受质疑的理论或将进一步失去支持。
气候协议
美国和中国在2014年作出了减少各自温室气体排放的历史性承诺。此举将为联合国在12月于法国巴黎举行的关于一个新的全球气候协议的谈判扫清道路——各国希望在那时达成一个具有法律约束力的2020年后的协议。与此同时，大气中的二氧化碳气体年平均水平将在数百万年来第一次超过400ppm（百万分之一）。
终结埃博拉
医务工作者希望能够终止埃博拉疫情在几内亚、利比里亚和塞拉利昂的流行。这将需要更广泛地使用经过证明的公共卫生措施——如对埃博拉患者的快速检测和隔离。关于埃博拉疫苗的测试将在今年早些时候展开并于6月公布结果。目前已经有几种药物的临床试验正在进行当中，同时研究人员打算尝试用埃博拉感染幸存者富含抗体的血液展开相关治疗。血液治疗一旦被证明是有效的，将会迅速并广泛地展开。
矮行星之旅
彗星走了，矮行星来了。3月，美国宇航局（NASA）的黎明号探测器将抵达谷神星，这是位于火星与木星之间的小行星带中最大的一颗天体。天文学家认为在谷神星的外壳下藏有水冰。同时经过50亿公里的旅程，NASA的新视野号探测器将最终飞临冥王星，并于7月14日到达最接近点。两者的第一次亲密接触将使天文学家有机会近距离观测这颗岩石天体及其卫星，并获得关于冥王星大气的新数据。
崭新实验室
斥资6.5亿英镑的弗朗西斯·克里克研究所将于今年11月在英国伦敦启用，将有1250名研究人员在这座染色体形状的建筑中工作。再往北，造价6100万英镑的国家石墨烯研究所将在今年春季于曼彻斯特大学开张。该中心由英国政府提供部分资金，它是曼彻斯特创建所谓“石墨烯城市”活动的关键组成部分。而价值1亿美元、由微软公司亿万富翁保罗·艾伦资助的美国华盛顿州西雅图市艾伦细胞科学研究所也将在今年开始探究这一生命的最基本单元。
胆固醇抑制药物
制药公司正在比赛看谁能够将一种新的胆固醇药物最先投入市场，而有一些药物可能在今年越过终点。一种以蛋白质PCSK9为靶点从而减少低密度脂蛋白（LDL）胆固醇的疗法已经在临床试验中展现了希望。2013年，有两种药物走在了前列—— 一种是加州千橡市安进公司研制的药物，另一种药物由法国巴黎的赛诺菲公司开发。关于两者上市申请的最终裁决预计将于今年夏季公布。
时空中的波
搜寻时空涟漪今年将有更好的工具。今年年底，位于华盛顿州里奇兰市与路易斯安那州利文斯顿市的激光干涉仪重力波天文台（LIGO）探测器将进行一次重要的升级，从而提高其灵敏度。经过20年的尝试，LIGO团队希望能够瞥见阿尔伯特·爱因斯坦在近一个世纪前预言的波。今年秋季，欧空局激光干涉仪空间天线（LISA）探路者将开始测试类似的波搜寻技术，该设备计划于2034年发射升空。
古老谜团的答案
古遗传学家希望能够测序在西班牙山洞中发现的具有40万年历史的Sima de Los Huesos人的完整基因组。关于这种古人类的线粒体基因组研究结果于2013年发表，然而由于核DNA的缺失，解码剩余的基因组被认为将更加困难。但这项研究结果将有助于澄清人类、尼安德特人以及其他名为丹尼索瓦人的古人类之间的进化关系。
政治军演
各国科学界正在发生巨大变化。俄罗斯将对该国科学院下属450个研究所展开审查。英国公民可能将在5月进行2010年以来的首次投票，而议会将由此决定是否批准三父母的试管婴儿合法化——这也将是全球首创。而欧盟将仔细考虑如何取代科学顾问的职位——该职位在2014年被废除，同时在美国将会看到国会受控于共和党后的变化。
海洋观测
两艘新的美国研究船只正在全速前进：美国国家科学基金会将正式服役其北极Sikuliaq号；伍兹霍尔海洋研究所的尼尔·阿姆斯特朗号将开始科学操作。德国也有一艘新的科考船下水，其名称仍与前辈一致：太阳号。而在海洋的其他地方，美国的海洋观测计划将在5月底完成。而日本可能会重启南极海域的“科学”捕鲸活动。
来源：中国科学报
首批卓越创新中心任务书签定
2014年12月4日，在研究所分类改革试点工作座谈会上，中国科学院首批卓越创新中心任务书签定会议在北京举行，院长、党组书记白春礼，院领导施尔畏、李静海、丁仲礼、张亚平，李志刚，何岩、曹效业出席会议。
量子信息与量子科技前沿、青藏高原地球科学、脑科学、粒子物理前沿、钍基熔盐堆核能系统等5个首批卓越创新中心于2014年1月分别挂牌成立。依据《“率先行动”计划暨全面深化改革纲要》中关于“推进研究所分类改革，构建适应国家发展要求、有利于重大成果产出的现代科研院所治理体系”的整体规划，2014年7月，夏季党组扩大会研讨并审议通过了卓越中心建设思路，要求按照新的定位、目标和管理运行机制，对首批卓越创新中心进行制度上的调整和完善。根据上述精神，前沿科学与教育局协同发展规划局、条件保障与财务局、人事局，组织首批卓越创新中心，在前期建设方案基础上细化制定各项规章制度，确立运行和管理规范，并组织进行了卓越创新中心的人才遴选工作。10月10日，首批卓越创新中心的各项制度通过了院长办公会的审议。
此次启动会上，丁仲礼副院长代表中国科学院与各相关卓越创新中心主任签订了中国科学院卓越创新中心目标任务书。任务书对各中心的定位与目标、领域方向布局、重大产出目标、人才队伍建设、组织管理，以及院给予的资源政策支持和考核评价等方面进行明确规定。
院办公厅、学部工作局、前沿科学与教育局、重大科技任务局、科技促进发展局、条件保障与财务局、科学传播局、发展规划局、人事局等相关部门负责人和首批卓越创新中心代表出席会议。
来源：中国科学院
中国科学院智能计算科教融合卓越中心论证通过
2014年12月16日，中国科学院发展规划局在计算所组织召开了中国科学院智能计算科教融合卓越中心实施方案咨询论证会。13位院内外专家对该中心的实施方案进行了咨询论证。会议由上海交通大学副校长、中科院学术委员会委员梅宏院士主持。
中科院规划局潘教峰局长首先向专家组介绍了中科院实施“率先行动”计划以来的重要举措，以及科教融合卓越中心实施方案咨询论证的背景与目标。院前沿局刘桂菊副局长强调与其它卓越中心相比，科教融合卓越中心不仅要追求学术卓越，同时要强调科研服务于教育，通过承办国科大基础学院，实现科研与教育的共同发展。
中科院计算所所长孙凝晖作了中心建设实施方案的总体汇报。报告从计算机学科的三个根本性科学问题出发，阐述了设立智能计算科教融合卓越中心的必要性、中心的定位、总体建设目标与研究思路、主要研究方向布局、预期产出，以及在组织管理、科教融合模式、队伍建设等方面的措施与方案。陈熙霖研究员、陈云霁研究员和程学旗研究员分别就感知计算、智能计算机和大数据智能三个研究方向的科学问题、研究布局和建设方案进行了专题汇报。
类似蜘蛛的应变传感器
Mansoo Choi 及同事则从蜘蛛用来检测其网中振动的狭缝感觉器官获得了灵感。作者制成了一个基于纳米尺度的机械裂缝的传感器，它由置于一个柔性聚合物层上的一个铂薄层（在该薄层中以受控方式产生小裂缝）组成。随着裂缝打开和闭合，振动和压力变化便可以铂薄层中导电性的变化的形式被测到。该装置的潜力通过各种不同实例得到了演示，如一个能检测一只拍动翅膀的瓢虫的像素化的传感器以及一个能测定和重放音乐的柔性传感器。它可以被方便地安装到人皮肤上，用于语音识别和生理信号监测等目的。
来源：《自然》
首款13.3英寸电子纸显示器问世
本报讯 12月23日，北京大上科技有限公司在京发布了一款基于“电子墨水”技术的电子纸显示器“纸显”。据称，这是全球第一款真正意义上的环境光反射式电脑显示器。
纸显采用台湾元太科技13.3英寸最大E-ink电子纸屏而研制，是目前最大的可商用尺寸。此前这种类型的电子纸技术，仅被应用在电子书和一些可穿戴装备上，以静态阅读TXT或PDF文件为主，应用形态比较单一。而纸显将有可能在某些应用领域改变以往LCD等显示技术一统天下的局面，形成新型E-ink电子纸显示器。
大上科技创始人龚钴尔介绍，使用E-ink电子纸做显示器进行办公或学习，好处就是最大程度保护眼睛，因为它完全在环境光下显示，不需要借助背光或自发光，能摒除传统显示器蓝光较强的危害。
通过大量测试和试验，大上科技形成了自己独特的加速方式和画面兼顾技术，成功将屏幕刷新速度突破到了每秒10帧，可以无断续浏览网页、打字输入，满足基本的办公学习需求。
据悉，纸显已受邀前往美国参加2015年1月份的美国国际消费类电子产品展览会（CES）。摘自：科学网
公安部广泛开展“网络身份证”试点
针对网络虚拟社会管理、保护公民网络安全以及个人隐私等迫切需求，公安部第三研究所经过五年技术攻关，自主研发成功“网络身份证”技术，即eID的大规模服务技术，并建立起全国唯一的“公安部公民网络身份识别系统”。2014年11月上旬，在上海召开的第16届中国国际工业博览会上，公安部第三研究所现场展示了“网络身份证”（eID）技术的应用，吸引了众多参观者的目光。
我国自主研制的“网络身份证”技术，采用了“国密SM2”算法，通过高强度安全机制，可以确保无法被读取、复制、篡改或非法使用，从而确保芯片载体及其持有人一一对应。
来源：新华网
美研究人员开发出可在同一信号频率同时传递和接收信号的射频环形器
美国德克萨斯大学奥斯汀分校科克雷尔工程学院的Andrea Alu副教授在当代无线和蜂窝通信领域中取得了一项里程碑式的研究成果，创建了可在手机和其他无线设备上使用的尺寸更小、效率更高的射频环形器。这款新型环形器可将无线通信的有用带宽扩大两倍，进而使设备可在同一信号频率同时传递和接收信号，相关研究成果已在线发表在2014年11月10日的《自然-物理》期刊上。虽然基于磁材料的环形器可在同一频率提供两种通信方式，但其制作过程中所使用的磁铁和磁性材料导致了器件的物理尺寸大、重量高、成本高，这严重限制了此器件的广泛应用。而Andrea Alu课题组研究人员利用集成电路制作中的常用材料开发了尺寸为2cm的环形器原型，模仿磁性材料在信号传输时打破对称性的方式，实现了射频信号的远程传输。与传统环形器相比，此新型环形器的另一项独特功能是可在宽频率范围内实时可调，这为在同一频率同时进行两种通信方式铺平了道路，进而可通过释放带宽实现信号传输频带的更高效利用。这项研究成果受到了美国国防威胁降低局（DTRA）和空军科学研究办公室的资助。
摘自：Lighter, cheaper radio wave device could transform telecommunications
英国资助技术激发的信息技术创新可行性研究
2014年11月，英国技术战略委员会宣布拨款200万英镑资助先进材料、生物科学、电子、传感器与光子学、信息通信技术（ICT）四个领域的可行性研究，以促进这四个使能技术领域创新。此次资助针对小型或微型企业，旨在帮助他们开发出全新的产品与服务。下面介绍与信息技术相关的资助重点。1.信息通信技术领域 该领域关注下述方面的变革性软件创新：（1）数据研究 为各领域的非ICT专家设计数据研究系统，其中可采用更简单、更直观的用户界面；实现自动化、智能化的数据清洗与语义标注；研究不同应用领域的数据类型；开发新的算法与方案，以从复杂数据集中提取价值与观点，有可能为更高效的高性能计算应用提供支持；研究可降低高精度可视化成本的方案。（2）分布式计算系统 开发易于使用的新的协议与基础设施代码，确保涉及分布式云计算资源操作（处理、存储或两者）的集成；开发软件，使云系统可信度的提升更容易实现，包括提升可靠性、安全、数据及操作的隐私与原子性；开发具备操作弹性的分布式软件系统。（3）先进、现代化的软件工程 开发可支持新方案（即固有并行性和新的用户界面范例）的工具和语言；针对软件系统的应急行为，开发方法、语言及相关工具，为整个软件开发生命周期的软件工程流程提供支持；开发工具来支持复杂软件系统的测试及验证；开发软件工具，使更多的用户能轻松访问和利用高性能计算资源来解决业务问题；开发整体设计方案，重点是自治/智能/机器学习系统，更偏向由机器而非人进行复杂决策；利用非传统的技能和学科知识开发多学科的软件开发方案，实现“更好的”软件。2.电子、传感器与光子学领域 该领域关注下述方面的应用：（1）光子学：用于工业加工的器件与系统；固态照明；生物光子学、通信或光伏；功能、性能的改善及尺寸、成本的降低。（2）传感器系统：智能控制及优化控制，包括无线传感、传感器网络与成像。（3）塑料电子：材料、器件、设备、生产流程、架构、测试、系统或建模工具。（4）电子系统：设计与集成、嵌入式系统、机器人与自治系统，以及计算系统设计方案的验证与测试。（5）功率电子：可有效转换与控制电子系统的电力消耗的器件与系统。
来源：
摘自：Funding for businesses in technology-inspired innovation
全球医疗保健行业2015年预测
国际数据公司（IDC）是美国一家从事市场研究、分析和咨询的公司，专注于信息技术、电信和消费科技。2014年11月20日，IDC 健康洞察项目在一个网络会议中提出了“2015年医疗预测：2015年全球医疗保健预测”（IDC FutureScape: Worldwide Healthcare 2015 Predictions）。主要观点包括：
1、随着医疗费用上升，运营效率低下成为全球25%医院的关键问题，这将导致医院在2016年预算中，形成数据驱动的数字化决策。 2、到2015年，50%的医疗机构将面临每年1~5次网络攻击，而网络攻击的1/3有可能成功。这要求医疗机构同时投资多个安全策略，从而避免这些网络攻击扰乱日常工作、招致罚款或增加成本。 3、由于提高质量和管理的成本压力增加，到2016年前，15%的医院将创建综合性的患者档案，来为患者制定个性化的治疗计划。 4、到2020年，随着供应商寻求基于云的技术及相关基础设施来进行数据收集、整合、分析和决策，80%的医疗数据将在数据的生命周期某个节点进入云端。 5、作为更聚焦于改善用户体验的结果，到2018年，65%的消费者与医疗健康机构的交易将实现移动化，因此，要求医疗健康机构为横跨网络、移动和电话渠道制定全方位的策略，提供一个全面集中的体验。 6、为了控制管理慢性病病人的医疗成本，到2018年，70%的医疗健康机构将在面向消费者的移动应用程序、可穿戴设备、远程医疗监控以及虚拟治疗领域进行投资，为了支持人口健康管理举措，这将对大数据和分析能力提出更高要求。 7、基于持续的技术创新和不断增长的以知识为基础的工作流程的使用，到2018年，超过50%的大数据问题将被简化为日常操作性信息技术，这将降低专业IT资源的需求。 8、随着对提供外包设备的外部合作伙伴的依赖不断增长，到2018年，超过50%的医疗健康消费者需要承担更大的风险，来确保服务供应商在这一过程中认识到消费者越来越重要的角色，并为令人满意的执行者或者次要执行者增加收入。 9、由于提供更有效的医疗护理这一压力的增加，在未来36个月内，北美和欧盟的消费者基于新的还款模型，向他们所付款物品提供商的35%还款，导致产生质量测量、付款和计费系统的相关投资。 10、到2020年，42%大数据中产生的医疗健康数据需要保护但未能实现，这是由于数据使用和分析继续激增，更多的利益相关者会牵涉到医疗服务之中。 IDC Health Insights总经理、团队副总裁Scott Lundstrom表示，这些趋势为医疗机构提供一个蓝图去思考未来可能需要的IT投资及其对一个机构产生的影响，所有决策都可以用来支持规划和预算流程。
摘自：IDC Reveals Health Insights Predictions for 2015
部分信息摘自“中科院文献情报心战略研究信息集成服务平台”
