· 科学奖项 · 6park.com
中国超算应用团队获得“戈登贝尔奖”，宣布打破谷歌量子优越性

近日，在全球超级计算大会（SC21）上，国际计算机协会（ACM）将2021年度“戈登贝尔奖”授予一支中国超算应用团队。这支团队开发的神威量子模拟器（SWQSIM），对随机量子电路进行高性能实时模拟，成为领域内一项开创性的工作。 6park.com
戈登贝尔奖设立于1987年，是每年颁发一次的超级计算机应用软件奖项。获奖成果通常是在算力名列前茅的超级计算机上运行的应用软件，且需拥有优异性能。神威量子模拟器，在新一代神威超级计算机上进行随机量子电路的高性能实时模拟，可扩展到4200万个核心，FP32单精度性能可达每秒120亿亿次，混合精度性能可达每秒440亿亿次，这是全球超算领域已知最高的混合精度浮点计算性能。传统超级计算机需要1万年才能完成的运算，现在仅用304秒即可完成。2019年，谷歌曾凭借量子计算机原型机“悬铃木”（Sycamore）宣布实现量子优越性。而此次获奖团队的负责人刘鑫介绍，团队已凭借神威量子模拟器打破了“悬铃木”保持的量子优越性。（新华社、科技日报）

· 科学事件 · 6park.com
科技部通报52起科研不端案件

11月19日，科技部网站公开通报了2批共计52起科研诚信调查结果。主要涉及的问题包括论文代写代投、伪造数据等。 6park.com
科技部网站公布了截至11月12日统计的24起医疗机构医学科研诚信案件调查处理结果。主要涉及的问题包括第三方代写代投、伪造实验过程、篡改研究图表等学术不端行为，共处理78人。撤销相关论文作者的研究生导师资格，取消5-8年申报项目、评奖、职称晋升等资格。其中，福建省肿瘤医院撤销了通讯作者张晶主持的福建省自然科学基金面上项目（项目编号：2017J01263），按原渠道退回项目结余经费。 6park.com
在截至11月16日的另外28起科研诚信案件中，5家山东省的医院占了21起案件，吉林大学中日联谊医院占了5起。此次涉及的问题还包括买卖数据和论文等行为。2名相关负责人被撤销博士学位，1人被取消博士学位申请资格且3年内不得申请，还有1人被取消2020年博士研究生复试资格。 6park.com
除此之外，11月19日，国家卫健委网站还公布了截至11月19日统计的另外36起医疗机构医学科研诚信案件。相关学术不端行为的负责人都受到了一定的惩罚和警告。

· 病毒学 · 6park.com
新技术破解艾滋病病毒衣壳结构


成孔毒素处理后的 HIV 病毒颗粒（左）；HIV 衣壳蛋白的原子模型（中）；衣壳蛋白上与分子结合的六聚体和五聚体（右）。（图片来源：原论文）

艾滋病病毒（HIV）的核心外包裹着衣壳蛋白和脂质包膜，其中衣壳蛋白不仅能保护病毒RNA、为病毒复制提供条件，还能结合细胞表面受体等分子，帮助病毒入侵宿主，是HIV研究的重点。传统提纯方法使用去污剂裂解包膜，容易使衣壳蛋白发生解离，影响对其结构的研究。近日，一项发表在《科学·进展》上的研究设计了一种新的方法。 6park.com
科学家首先用一种名为产气荚膜梭菌溶素O的蛋白毒素使HIV包膜穿孔，在不损伤衣壳的情况下使之与外部环境中的细胞因子和小分子接触。结合冷冻电子断层成像（Cryo-ET）和底图平均（STA）技术，科学家对HIV衣壳的结构进行了重建，在得到了高分辨率完整模型的同时，也利用该方法揭示了病毒衣壳与重要的宿主细胞因子（亲环素A）和小分子辅助因子（肌醇六磷酸）间的结合方式。该方法或有助于新型抗病毒药物的设计。

· 材料科学 · 6park.com
可以同时发电和蓄电的光电器件


新型光电器件示意图，其中绿色表示二硒化钨薄膜。（图片来源：原论文）

能将光能转换成电能的光电器件在清洁能源技术中具有重要作用。理想的光电器件可以把每次吸收光子后产生的载流子都贡献给电流，然而对于实际的光电器件，由光子产生的电子-空穴对在产生后不久就会重新结合，导致载流子无法长时间保留，因此传统的太阳能发电设备需要外接一个存储电能的电池。近日，苏州科技大学的研究团队设计出了一款可以长期蓄电的光电器件。相关研究发表在《物理评论快报》。 6park.com
研究人员将二硒化钨沉积在锶钛氧化物（STO）表面，并用氩离子轰击处理STO表面，使之产生缺陷，在两种材料的界面区域形成了PN结。在二硒化钨薄膜靠近STO界面的空间电荷区域，光诱导产生的空穴可以积累并保持，直到有足够大的外加电压将它们吸引到电路中。通过这种方法，光诱导产生的载流子可以保留很长时间。研究人员用蓝色激光照射这种器件，然后将其放置在温度为30K的黑暗环境中7天，再将器件连接到电路，可以提取2.9毫安的电流。研究人员表示，他们的新设计或许可以给太阳能发电设备带来革新。

· 神经科学 · 6park.com
大脑能实现精细运动控制的原因

在人类等哺乳动物脑部的初级运动皮层中，存在一些更大的神经元例如Betz细胞，它具有粗且长的轴突，能以非常精准和快速的方式传递信号。此前的研究认为，这种神经元对大脑学习控制一些精细运动技能如控制手指、手腕等的活动十分重要，但具体的作用机制尚不清楚。近日，一项发表于《自然·通讯》的新研究揭示，鸣禽神经回路中的弓状皮质栎核（RA）投射神经元，与Betz细胞有着惊人的相似之处。 6park.com
研究人员探究了斑胸草雀（zebra finch）鸣声时大脑皮层运动神经元的脑图像，他们发现在雄性斑胸草雀鸣声发育的早期阶段，RA投射神经元能够表达调节钠离子通道蛋白的基因。在成年斑胸草雀鸣声时，这些神经元上的离子通道能产生具有极高速度和频率的重复尖峰信号（即动作电位），仅持续0.2毫秒，是一般动作电位持续时间的1/5左右。研究人员推测，通过钠离子通道调节运动神经元的兴奋性，或许是学习和实现精细运动所必需的。

· 生理学 · 6park.com
高热量饮食影响肠道细胞功能


肠道干细胞（绿色）和分裂中的肠道细胞（红色）。（图片来源：Helmholtz Munich / Anika Böttcher/EurekAlert）

肠道细胞可以吸收食物中的营养物质、分泌激素，并能快速对营养状况的变化作出反应，这对维持人体的能量平衡至关重要。长期摄入高糖高脂饮食会破坏肠道的这种适应性，可能导致肥胖、2型糖尿病和胃肠道癌症，但其中的机制并不明确。近日，一项发表在《自然·代谢》的研究阐明了其中的分子机制。 6park.com
研究者利用小鼠模型进行实验，对实验组和对照组小鼠分别喂食高脂高糖（高热量）饮食和普通饮食。通过对两组小鼠的总计超过27 000个肠道细胞进行分析，研究者发现，高热量饮食小鼠的肠道干细胞分裂和分化明显加快，这或与相关的信号通路上调有关，可能增加胃肠道癌症的风险。此外，高热量饮食小鼠的肠道中血清素分泌细胞数量减少，这可能导致肠道惰性（糖尿病的典型症状）和食欲增加。同时，肠道中吸收营养的细胞变得更为活跃，可能直接促进体重增长。研究者表示，此项研究有助于理解高热量饮食相关的疾病机制，可为代谢性疾病的非侵入性治疗提供帮助。