201508动态资讯

发布时间:2015-11-12
动态资讯
2015年第8期(总第16期)
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类脑工程
科学家精确重建老鼠脑组织
图片来源:Kasthuri et al
美国哈佛大学细胞生物学家Jeff Lichtman领导的团队花费6年数字化重建了一块老鼠脑部组织。此项研究仅覆盖了1500立方微米,离重建构成整个人类大脑的约1000亿个细胞仍相距甚远。不过,西雅图艾伦脑科学研究所所长Christof Koch认为,其中涉及的各种技术将在未来十年得到飞速发展。
Lichtman团队已将目光投向了一项更加艰巨的挑战:重建一立方毫米的噬齿类动物新皮层,这是一块比现有成就大约60万倍的组织。研究人员将把这作为7月初获得美国政府机构——情报高级研究计划署(IARPA)初步批准的协作项目的一部分。IARPA主要推动高风险、高回报的研究。该协作项目以哈佛大学和麻省理工学院为基地,旨在绘制上述微小脑容积的功能及解剖图,并且研究它如何计算动物学到的信息。
目前科学界可免费获取到的此次重建结果揭示的一个特征是,一个神经元不会同另一个形成突触只是因为两者恰好靠近彼此。相反,细胞会对特定邻居有着非常明确的偏好。这已经在大脑的较为简单部分——视网膜和更早进化的大脑区域——海马体中被观察到。(宗华)
来源:《中国科学报》 (2015-08-03 第2版 国际)
美国研制模拟人脑运作方式的新型电脑
7月19日电  美国科学家近日表示,他们研制出了一种模拟人脑运作方式的新型电脑的原型机,这种名为"存储式电脑(memcomputer)"的设备未来或能完成诸如破译密码等极其复杂的任务,也将助神经科学家更好地理解人脑的工作原理。
传统微芯片中执行计算任务的处理器和执行存储任务的存储器是不同的部分。数据在这两者之间来回传递不仅费时,且会耗费大量能量,大大限制了电脑的性能。
为此,加州大学圣地亚哥分校的理论物理学家马西米利亚诺·迪·文德拉和同事利用既能处理数据又能存储数据的"存储式处理器(memprocessor)"构建了"存储式电脑"。这种设计方案模拟了人脑的组成部分——神经元的工作原理。在人脑中,每个神经元既是处理器也是存储器。
迪·文德拉接受美国趣味科学网站采访时表示:"‘存储式电脑’‘原型机不仅能有效地解决某类计算难题,还可以利用现有技术制造出来。"
迪·文德拉所说的计算难题是指"NP完全问题"。在此类问题中,人们能很快确认可能的解决方案是否有效,但无法确定最佳解决方案。其中一个典型的例子是"旅行商问题"。在这个问题中,某人必须走遍一份名单上的每个城市,找出一条走遍每个城市后回到起点的最短路径。人们或许能很快找到一条覆盖每个城市的路径,但如不一一尝试,很难确认哪一条路径最佳。
现在,新型电脑内的"存储式处理器"能协同工作并同时找出所有可能的解决方案。而且,新电脑也解决了"NP完全问题"中的子集求和问题。迪·文德拉说:"现在的电脑无法解决的此类问题,新型电脑能更有效地解决。我们还想知道,从此类电脑中获取的知识能否让我们更好地理解人脑的工作原理。"
其实,目前也有科学家尝试利用量子电脑来解决此类问题,但量子电脑通常需在极低温度下操作,而"存储式电脑"则能用标准技术制造并在室温下操作。
不过,迪·文德拉也承认,很难增加"存储式处理器"来对电脑进行升级,或许能制造出采用其他方式解码数据的存储式处理器,以制造出更大规模的"存储式电脑"。(刘霞)
来源:科技日报
加拿大研究人员采用众包脑数据方式研究神经科学
     2015年7月8日,在线出版杂志PLOS ONE刊登文章称,加拿大罗特曼研究所贝克莱斯特健康科学中心科学家的研究表明,采用数百名成年人在短时间内以众包方式处理脑数据信息的方式可能成为神经科学研究的新领域,有望得到大脑研究的新见解。
     贝克莱斯特健康科学中心、多伦多大学以及产业界的合作伙伴共同创造了一个名为"我的虚拟梦想"大型艺术科学装置。超过500名成年人参与了这项实验。实验参与者在一个60英尺高的穹顶内,以20个人为一个小组,穹顶上会360度呈现特定类型的艺术形象,舞台上则会自发的用现场音乐进行展示。参与者被带上"缪斯"无线脑电图(EEG)头带来收集神经反馈的脑电波。神经反馈训练持续了6.5分钟,这比典型的神经反馈训练实验要短得多。根据一个晚上所收集的大量EEG数据得出了一个有趣的统计和分析结论:微妙的大脑活动变化在约一分钟之内通过神经反馈学习发生变化,这一惊人的学习变化速度是之前还未被证实过的。
     对社会和多感官环境的大脑研究更加贴近现实生活,可能会帮助科学家实现对复杂的现实生活中的社会认知,而这是通过在传统实验室中对一个人的认知功能进行研究时无法达到的。在这项研究中的"缪斯"头带设备是一个临床级的EEG脑机接口(BCI),可以帮助人们更加了解他们的大脑状态。实验结果不仅证明了集体神经反馈作为研究的潜在途径的科学可行性,同时也证明了神经反馈学习能够对大脑产生即时的影响。
生物学家创造了类人神经元
瑞典医学纳学科学中心(Swedish Medical Nanoscience Centre,SMNC)的生物学家们最近开发了一种有机生物电子设备,它可以完整模拟人类神经细胞的功能,接收化学信号并将之传输给人类的神经细胞。该成果将发表在2015年9月出版的《生物传感和生物电子杂志》(journal Biosensors & Bioelectronics)上。这种设备并非由生物组分构成,而是由具有人类神经功能的传导聚合物组成。科学家将酶基生物传感器与有机电子离子泵联接在一起,制成了首个全功能人造神经。
摘自:
原文题名:
Biologists create artificial neurons - and they work
阿尔兹海默病遗传易感研究取得系列进展
阿尔茨海默病(Alzheimer’‘s disease [AD],俗称老年痴呆症)是发生在老年前期与老年期的一种神经退行性疾病,主要表现为记忆丧失与认知障碍。AD发病率随着年龄增长而显著增加,同时受遗传、环境和生活方式等影响。关于AD发病机理,存在若干假说,但具体的发病机理目前还不是完全清楚。
目前国际上已经开展了大规模的AD遗传研究,主要包括基于常见变异的全基因组关联分析(Genome-wide association study [GWAS])和基于稀有变异的全基因组/外显子组测序分析(Whole genome sequencing [WGS] / whole exome sequencing [WES])。通过全基因组关联分析研究,人们已在欧洲人群中发现了20余个主要的AD易感基因/易感变异位点。这其中,免疫基因占据了很大比例。通过全基因组/外显子组测序集中分析基因中的稀有变异,目前已发现了两个最重要的AD易感基因 - TREM2和PLD3。在我国,针对AD人群的大规模遗传分析目前尚处于起步阶段。中国科学院昆明动物研究所姚永刚课题组前期研究显示,欧洲人群中识别的主要AD易感基因中,只有PICALM和BIN1基因在亚洲人群中与AD发病风险显著相关(Mol Neurobiol 2014)。我国AD人群的遗传易感是否与免疫基因变异相关,是一个值得深入研究的问题。
近期,中科院昆明动物所姚永刚课题组与中科院自动化研究所蒋田仔课题组合作,在我国两个地区的AD病例对照以及长寿人群中,针对AD相关免疫基因的常见变异进行了较为系统的分析。结果显示,欧洲人群中报道的重要免疫易感基因对我国人群AD遗传易感贡献不大。有趣的是,他们发现前人报道的与老年黄斑变性遗传易感极其相关的一个重要免疫基因,即补体因子H(complement factor H [CFH]),与我国AD人群的易感风险显著相关。该结果在他们研究的两个独立样本中得到验证,同时在世界范围大样本的荟萃分析中也得到证实。进一步针对我国年轻大学生志愿者的遗传影像分析发现,CFH基因的AD风险等位基因携带者与内嗅皮层厚度相关,在年轻时具有较厚的内嗅皮层。基于ADNI(Alzheimer’‘s Disease Neuroimaging Initiative)数据挖掘分析显示,在衰老进程以及AD发病过程中,风险等位基因携带者相比于对照人群,脑萎缩率显著增加,脑脊液中淀粉样蛋白(beta amyloid [Aβ])表达水平显著升高,认知水平显著降低。细胞实验中,过表达Aβ前体基因APP或者PSEN1突变体会导致CFH表达增高,细胞直接用Aβ处理也观察到同样的现象。针对CFH基因及其基因组临近区域的分子进化分析提示,该AD风险等位基因可能由于增加机体抗感染的能力,在人群中受到了正选择,进而在人群中得到保留。这种权衡效应(trade-off effect)使得人类在获得增加的抗感染能力的同时,付出易感阿尔兹海默病和老年黄斑变性等老年疾病的代价。
该研究提供了从进化医学角度解析人类复杂疾病的一个例证,阐明了为什么易感疾病的遗传基础。该研究成果发表在神经精神疾病期刊Neuropsychopharmacology。该研究在研究员姚永刚和蒋田仔指导下完成,论文第一作者是昆明动物所博士研究生张登峰,得到上海精神卫生中心方贻儒团队、四川大学华西医院李涛团队、昆明动物所孔庆鹏课题组大力支持。
在另一项博士研究生张登峰为论文第一作者的研究中,姚永刚团队成员针对近期全基因组测序分析发现的AD风险基因PLD3,进行了稀有功能变异的结构模拟、多群体的荟萃分析,以及该基因所属其他基因家族成员如PLD1和PLD2的表达谱、遗传关联等多层面综合分析,结果显示,PLD3基因的稀有变异p.V232M为功能性变异,能够影响PLD3蛋白的结构与活性,导致AD发病风险,其风险稍高于全基因组关联分析发现的常见变异的效应。并且,其另一家族成员PLD2基因变异和表达水平与AD风险相关。但针对我国18个家族性AD家系的先证者进行的PLD1、PLD2和PLD3全基因外显子测序,没有在这些基因中发现稀有功能变异,显示其影响AD风险可能具有人群特异性。我国人群中与AD相关的稀有功能变异还有待更多的研究。这一研究工作近期发表在Molecular Neurobiology上。
上述研究得到中国科学院脑功能联结图谱先导专项的资助。
来源:中国科学院昆明动物研究所
中科院研究表明大脑神经发育"强者愈强"
8月7日电,为什么随着年龄的增长学习新技艺变得十分困难?近日,中科院上海生命科学研究院神经科学研究所于翔研究组从脑神经细胞角度给予了新的解释。研究表明,在人类的大脑中,连接各个神经元的"信使"突触和树突棘之间存在着相互竞争关系——强者获得更多的资源走向成熟,弱者被修剪,这一修剪过程在青春期达到峰值,被修剪的"信使"其功能也随之弱化。8月7日,研究成果被《细胞》期刊在线发表。
早前已有大量研究表明,在人类发育早期,树突棘与突触的数目快速增加,形成功能性的神经网络,此时也是拓展技能、开展学习的"关键期"——也就是我们常说青少年接受能力强的原因所在。
然而,细胞内的"养料"是有限的。面对数量庞大的"信使"群,"资源"该如何分配?进入青春期后,大脑开始"洗牌"。通过大量的小鼠实验,于翔研究组发现,各路"信使"之间存在着竞争关系。在"营养资源"有限的情况下,为更有效地再分配"营养资源",相邻"信使"之间互相竞争,获胜方得以存留并变得更加强大,一旦最初的优势形成,越来越多的"营养"以正反馈的方式不断"滋养"胜利者;而失败者只能被"修剪"。这一过程循环往复,让"强者愈强,弱者愈弱"。因而成年后,再通过学习手段刺激"弱势信使"需要更多时间和精力。
于翔介绍说,重新"洗牌"后,虽然总体"信使"数量减少,但质量却得以保证。同时,于翔强调,大脑具有惊人的可塑性,通过反复学习锻炼,大脑依然可以创造奇迹。
来源:科技日报  (金婉霞 记者王春)
原文题名:大脑神经发育存在"强者愈强"现象
人工智能
西安电子科技大学在异质人脸图像识别领域取得重要进展
图片来源:百度图片
近日,西安电子科技大学高新波教授带领的研究团队,在异质人脸图像识别研究领域取得重要进展,其对香港中文大学人脸素描标准数据库(CUFS)的识别准确率达到了99.67%,领先于国内外其他进行异质人脸识别的研究团队。
异质人脸识别是一种基于图像合成的人脸识别技术。所谓异质人脸图像,其实就是不同方式、不同来源获得的不同质量的人脸图像。据高新波介绍说,一般情况下可以通过不同类型的相机得到人脸的可见光照片,也可以得到近红外的图像,还可以由画家绘制人脸的素描画像。这三种人脸图像,以不同的方式记录同一客观对象,但是三者之间的信息表达方式却各不相同,称之为异质人脸图像。
由于数据来源不同、图片质量不同,在人脸识别研究领域,上述人脸图像常常难以使用计算机进行直接比对。因此,必须将不同人脸图像转换到同一表达空间,才具有可比性,这样计算机才能够进行自动匹配识别。高新波团队的研究工作,就是要通过一系列的方法和手段,解决这个问题,专业术语叫"异质人脸图像的合成和识别"。
据悉,高新波团队目前已经成功研制出了基于图像合成的人脸识别系统。通过该系统,人脸照片与手绘素描画像之间可以实现相互转化,进而实现不同模态人脸图像的检索比对与识别,该系统极大地提高了异质人脸图像合成的效率及识别的准确率。
目前在世界范围内研究异质人脸识别的团队,主要包括美国卡内基梅隆大学、美国密歇根州立大学、香港中文大学、香港城市大学、中科院自动化所,以及西安电子科技大学高新波带领的"视觉计算与协同认知"教育部创新团队。最近的研究结果表明,高新波团队基于图像合成的人脸识别系统,对香港中文大学人脸素描标准数据库(CUFS)的识别准确率达到了99.67%,领先于国内外其他进行异质人脸识别的研究团队。
在国际上,异质人脸合成与识别技术已经开始尝试应用在公共安全领域,尤其对于刑侦破案有着巨大的潜在价值,但中国在这方面还是一个空白。而高新波团队研发的基于图像合成的人脸识别系统可通过异质图像变换,将不同模态下的人脸图像转换到相同模态下再进行人脸识别,在可控条件下,识别率可达到99%以上,比肉眼判断还高。
高新波介绍说,他们开发的基于图像合成的人脸识别系统,如果应用于刑侦过程中,警方就可以将依据监控图像或目击者描述绘制的嫌疑人模拟画像,直接输入系统合成出计算机可以识别的照片,并将合成照片在全国身份证数据库中进行比对。该技术将物理空间、信息空间和认知空间进行有效融合,建立了基于三元空间融合的模式识别新范式。原先往往需要民警走访数日乃至数月、分发上千张通缉图片才能找到的犯罪嫌疑人,现在只需将图片输入该系统,便能快速将嫌疑人范围缩小到一定的范围以内,理想情况下甚至能直接锁定罪犯,大大提高了刑侦效率。
据了解,基于该研究团队前期的理论研究成果,已经和西安市某高新技术企业联合研发了具有国际先进水平的"智慧之眼"系统,并尝试性地投入到刑侦一线使用,继续深度优化系统。
来源:《中国科学报》 (2015-07-27 第8版 平台) 记者:张行勇
刷脸时代来临:自拍照将成下一代验证手段
日前,万事达卡(MasterCard)公司在其官方网站宣布,将启动一项名为"用你自己替代密码"的人脸验证支付试点计划。继密码、PIN码和指纹感应器之后,自拍照或将成为下一代验证手段。
据物理学家组织网日前报道,今年晚些时候,网上购物者使用万事达卡将能够通过面部扫描验证后获取其购买的物品。万事达卡计划在500位客户中试点管理这个指纹或面部扫描计划,目的是解决实际操作中可能出现的问题,然后向大众推广。
鉴于个人密码容易被遗忘、失窃甚至被拦截,苹果于2013年为iPhone引入了指纹识别,事实证明客户普遍愿意使用这一技术。
当前,客户在网上某特定网站购物时会被要求输入密码和所谓的安全码,但如果密码被黑客窃取,持卡人的资金将面临巨大的风险。万事达卡公司表示,仅仅去年,就有30亿笔这样的交易。消费者需要在互联网上有其他的解决方案,相应的银行也要有验证他们身份的新方式。
这是一个特殊的产品,无缝集成了生物识别技术的经验,允许用户选择指纹或人脸识别中的一个手段。智能手机将如何使用这个程序呢?每个人需先用手机下载一个配套的应用程序。在交易时,软件将会弹出一个窗口来询问授权。如果选择了指纹,那么手机必须有相关传感器:如果选择了面部识别,那么只要调用摄像头拍一张即可。
在做验证时,用户需要在拍照时按照镜头屏幕上出现的"现在眨眼"指示进行操作,这个眨眼环节是安全研究人员用于防止小偷拿用户的照片来愚弄系统的最佳方式,防止黑客利用用户照片窃取到访问用户账户的权限。
目前,万事达与各大智能手机制造商——苹果、黑莓、谷歌、微软和三星结成了合作伙伴。巴拉称:"消费者将会发现用自拍照来验证在线交易是一件很酷的事。他们将接受它。这款应用可以将生物检测数据无缝整合到支付体验中。他们可以选择用指纹或是自拍照来授权交易。"
它酷,但安全吗?所有的指纹扫描将创建一个代码,保留在设备上;识别扫描仪将人脸图像转换成数据传输到万事达卡的服务器。在隐私方面,万事达承诺不会访问和收集手指或面部数据,所有原始内容还是会在手机本地处理,然后才会将识别结果通过网络发送到万事达卡。而且,该公司将无法重建用户的脸部信息,所以大家对于存储在其服务器上的数据大可放心。
该公司宣布,未来将通过一个可穿戴腕带测试一系列的认证方法,如面部识别、语音识别,甚至是心率识别等。
来源:科学网
原文题名:用你自己替代密码——万事达卡刷脸支付试点计划将启动
"863"启动基于大数据的类人智能技术项目
7月21日,由科大讯飞牵头承办的国家"十二五""863"计划信息技术领域"基于大数据的类人智能关键技术与系统"项目启动会暨研讨会在安徽合肥召开。
该项目是由国家科技部批复的重点项目,科大讯飞作为项目牵头单位,与清华大学、中科院自动化所等超过30家单位共同负责本次项目的研发与实施,主要针对大数据所带来的新的技术与挑战,研究相关类脑计算关键技术和类人答题系统。(丁佳)
来源:《中国科学报》 (2015-07-23 第4版 综合)
谷歌等公司协助NASA开发无人机交通控制系统
北京时间7月25日早间消息,彭博社报道称,谷歌、亚马逊、Verizon和Harris等公司正在协助美国宇航局(NASA),开发首个无人机交通控制系统,防止无人机发生碰撞事故。
在谷歌,这一秘密项目名为Project Wing。该项目负责人戴夫·沃斯(Dave Vos)表示,谷歌认为,没有任何单一组织有能力去运行这样的系统。谷歌的理念并不是自行开发解决方案,提供给所有人使用,而是所有人都可以自由参与解决方案的开发。
已有至少14家公司与NASA签署协议,协助NASA所谓的"无人航空系统交通管理"的开发。此外,还有100多家公司和大学已对这一项目表示了兴趣。在商用无人机进行长距离飞行,提供快递、线缆检查和农作物调查等服务之前,这一系统需要开发完成。NASA的目标是开发出完全自动化的指挥系统,由计算机来指示无人机如何避开障碍物,以及避免相互碰撞。
目前,无人机已成为一个价值数十亿美元的新兴市场,而成功开发出无人机交通控制系统的公司将在这一市场占据有利地位。因此,多家风投也被吸引,包括Accel Partners、英特尔的投资部门,以及Millennium Technology Value Partners等。
沃斯则表示,未来在距离地面数百米的高度上将有数千架无人机飞行,这有助于减少污染。而这一飞行高度也远远低于传统飞机。
来源:新浪科技
原文题名:谷歌等公司协助NASA开发无人机交通控制系统)
Gmail引入"神经网络"智能技术判定垃圾邮件
    谷歌公司于2015年7月表示,在人工智能技术的帮助下,Gmai1垃圾邮件识别率如今提升到了99.9% 。
    2012年2月,微软声称,它能够过滤掉Hotmail 97%的垃圾邮件。谷歌后来作出回应,称它的Gmail能够过滤掉大约99%的垃圾邮件,而且误判率也只有1%。不过,它们还不够出色。1%的垃圾邮件还是会让人很烦恼,而1%的误判率也可能带来不小的麻烦,尤其是可能把重要邮件当做垃圾邮件过滤掉。因此,这些公司继续不断改良各自的垃圾邮件过滤技术。现在,凭借一系列新的人工智能工具,谷歌在这方面又上了一层楼。
    谷歌时隔3年再一次公布了Gmail的垃圾邮件数据,称它的垃圾邮件比例已经削减至0.1%,误判率也下降至只有0.05%。该公司将此主要归功于类大脑的"神经网络"的引入。引入垃圾邮件过滤器后,该类技术能够通过分析大量计算机上的信息来学习识别垃圾邮件和钓鱼信息。机器学习让Gmail的垃圾邮件过滤器能够自行适应不同的环境,使之并不只是通过实施预设的规则来清除垃圾,还能在运行期间自行制定新规则。
    神经网络技术也能有效用于识别垃圾邮件其实并不令人意外。百度在使用该类技术推送用户可能会感兴趣的广告,Facebook利用它在动态消息中判断用户可能想看的内容。在某种程度上,垃圾邮件识别技术只是这些系统的相反面,它针对的是用户不想看到的信息。其它公司也在探索将神经网络用作过滤工具。除了识别垃圾信息之外,Twitter还计划利用该技术在其社交网络上识别淫秽内容。
其他
日本将建立新的量子科学技术研究开发机构
7月2日,日本国会表决通过《放射线医学综合研究所机构修改法案》,将原来的"放射线医学综合研究所"(NIRS)和"日本原子能研究开发机构"(JAEA)的一部分合并,建立新的"量子科学技术研究开发机构"。 受日本核事故影响,JAEA从2013年起便启动改革,一方面注重安全运营,一方面精简机构、逐步将部分非核心业务和研究工作交给其他机构。此次JAEA将向量子科学技术研究开发机构移交包括470名工作人员和预算为425亿日元的量子光束和核聚变研究部门,其研究业务包括运用量子光束(电磁波和粒子线)从事生命科学和材料科学的研究、运用超导技术控制等离子状态的核聚变研究。 NIRS主要从事"放射线与人类之间关系"的综合研究,包括运用重粒子射线治疗癌症的放射线医学应用研究、放射线对人体的影响研究、放射线伤害的预防诊断治疗工作等,该机构2015年拥有员工459名、预算118亿日元。NIRS将被组合进量子科学技术研究开发机构。 新成立的"量子科学技术研究开发机构"预期规模900余人,年预算540亿日元,研究定位为:开展量子科学基础研究,同时促进尖端癌症治疗技术研发和放射线技术的医学应用。该机构将于2016年4月正式成立,与其他研发机构、大学、产业界、海外机构开展合作,运用量子科学技术在医疗、生物、能源、材料等领域开展创新研究工作,以期为产业和社会发展做出贡献。
信息来源:
原文题名:
国立研究開発法人放射線医学総合研究所法の一部を改正する法律の概要
中科院与阿里巴巴合作成立量子计算实验室
7月30日电,中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心(上海)在中国科大上海研究院正式挂牌成立。同时,中科院与阿里巴巴集团签署了共同推动量子信息技术研发及应用的战略合作协议,联合成立中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室,终极目标是"研制量子计算机"。
量子计算机是一种遵循量子力学规律,进行高速运算、存储及处理量子信息的物理装置,一旦实现,意味着计算速度会有数十亿倍的提高。这一计算能力的飞跃,将远远超越从算盘到当代超级计算机的提升。假设人们把这种量子计算机运用到监控领域,它可以瞬间在数据库中扫描60亿地球人的脸,并实时辨别出任意一个人的身份。
根据联合实验室的研究计划:预计到2025年,量子模拟将达到当今世界最快的超级计算机的水平,初步应用于一些目前无法解决的重大科技难题;到2030年,研制具有50~100个量子比特的通用量子计算原型机,突破大规模量子计算机的芯片工艺,从物理层设计、制造,到算法运行实现自主研发,全面实现通用量子计算功能,并应用于大数据处理等重大实际问题。
中科院院士、中国科学技术大学副校长潘建伟表示,阿里巴巴集团的加盟,开创了我国民营企业在战略性高科技领域大规模研发投入的先河,将有助于建立具有国际一流水平的研究平台和人才队伍,打通创新性研究成果和技术高效应用的渠道,为我国在未来大数据时代的计算能力提升以及人才培养占据国际领先地位奠定坚实的技术基础和支撑。
此外,中国科学院与上海市的全面战略合作取得了新的进展,中国科大与上海市张江高新技术产业开发区签署了战略合作框架协议,共同推动量子信息技术的大规模产业化发展。(记者王烨捷 王磊)
来源:科学时报
机器人用减速机国产化实现重大突破
日前,在国家自然科学基金、"863"计划项目等的支持下,江苏泰隆集团联合重庆大学机械传动国家重点实验室历经4年艰苦攻关,突破国外技术垄断,攻克RV机器人用减速器国际技术壁垒,自主研发成功摆线包络精密减速器、谐波减速器、轮边马达减速器、摆线钢球减速器等四款高精密减速器,实现了国产机器人用精密减速机国产化的重大突破。
工业机器人的研发、制造与应用是衡量一个国家科技创新和高端制造实力与水平的重要标志。工业机器人主要由减速器、伺服电机及控制系统三大核心部件组成,精密减速器是工业机器人中最关键的功能部件,也是目前制约我国机器人产业发展的瓶颈之一。  
据项目总负责人黄留生介绍,摆线包络精密减速器的研发大幅度提高了减速机的制造精度、传动效率、传感扭矩与承载力,减少机体体积和重量,降低制造成本。它可以作用于机器人的移动机座、运行大臂、代步行走、重载旋转、智能转换等关节部位,广泛配套应用于航天航空、国防军工、电子电气、医疗器械等领域机器人的智能型切割、焊接、喷涂、包装复杂的高难度作业,提高作业效率。
国产机器人用精密减速机国产化的重大突破对构建我国完整的机器人行业自主知识产权产业链,提升国产机器人市场竞争力,推动我国机器人产业由技术引进型向自主创新型转变具有重大现实意义。(彭科峰 阚国元)
来源:《中国科学报》 (2015-07-27 第8版 平台)
欧盟发布欧洲网络物理系统路线图与战略
     2015年7月1日,由欧盟FP7资助的CyPhERS项目公布了一份研究成果报告—《欧洲网络物理系统(CPS )研究路线图与战略》,阐述了CPS在欧洲的现状、前景、挑战和建议。
     该项目的目标是制定欧洲战略研究与CPS创新计划,从而确保欧洲在这一新兴领域的竞争力。该项目选定了交通、能源、医疗、工业和基础设施建设这五大关键领域,根据CPS的发展现状、未来技术以及市场潜力确定欧洲CPS发展的优劣势、威胁和机遇。
     CPS在这些关键领域提供了以下解决方案:
     (1)智能交通:以一种安全的可持续方式满足人们的货物运输和出行需求,增强欧洲的整体竞争力以及交通能力。
     (2)智能能源:实现电网分散与配合协调,促进可再生能源的稳定整合,并为运营商和终端用户提供新的可持续增值服务。
     (3)智能医疗:为老龄化社会提供个性化的积极医疗支持解决方案,让欧洲公民能够负担医疗开支。
     (4)智慧制造:从大规模生产转向灵活的定制生产模式,增强欧洲在生产以及工业自动化方面的竞争力。
     (5)智慧城市:有助于减少欧洲城市基础设施的运行和维护成本、制定战略规划、提升城市舒适度并满足公民的需求。
     为了实现上述方案,需要战胜以下挑战:
     (1)科学理论方面需要对影响CPS的多种范式进行整合,仔细研究其社会科技方面的问题,促进多学科协作,并在同一系统理论中结合各相关理论,建立多域建模知识体系;
     (2)技术方面需要提高现有设计方法与技术的复杂程度;
     (3)经济方面需要通过CPS支持建立新的商业模式和价值网络;
     (4)教育方面需要向该系统的相关人员提供相关知识与技能培训,平衡理论与实践;
     (5)立法方面应消除潜在创新壁垒;
     (6)社会方面应加强应变管理与风险防范。
     因此,该行动计划必须由学术界、工业界、政府、管理机构以及公众共同执行,从而强化重点研究领域、加快技术成熟、促进各项技术之间的互操作性、支持开放创新、预见新型商业模式、提高社会意识并确保系统的可靠度。(徐靖编译)
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注: 部分内容摘自中科院战略研究信息集成平台和《中科院信息化研究与应用动态》
 
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