鹤城科技2024.5

鹤城科技

2024年5月  

以创新驱动齐齐哈尔市经济高质量发展

主管部门：齐齐哈尔市科学技术局

主办单位：齐齐哈尔市科学技术情报研究所

目录

科技要闻

2023年我国卫星导航与位置服务产值超5300亿元

科技探索

ChatGPT如何“思考”大型语言模型背后的谜团

让人们只用想法“说话”脑机接口新设备实时解码脑内语音信号

科技点滴

艾滋病疫苗新突破

硅芯片上可集成最小量子光探测器

我国自主培育蓝思猪品种获得突破

我国成功构建国际首个基于纠缠的城域量子网络

我国第三代自主超导量子计算机信号传输关键组件实现国产

政策引领

四部门印发《2024年数字乡村发展工作要点》

七部门联合印发《意见》 2035年绿色发展成为新型工业化的普遍形态

科普时刻

科学饮奶可改善乳糖不耐受

艾滋病疫苗新突破

        艾滋病病毒（HIV）候选疫苗研发近期捷报频传。在《科学》系列杂志刚刚发布四项种系靶向HIV疫苗前景研究后，美国杜克大学人类疫苗研究所开发的一种HIV候选疫苗，在参加临床试验的一小群人中触发了一种“难以捉摸”的低水平广泛中和HIV抗体。该成果发表在新一期《细胞》杂志上，不仅证明了疫苗可激发这些抗体来对抗不同的HIV毒株，而且还可在短短几周内就启动基本的免疫反应。

科技点滴

硅芯片上可集成最小量子光探测器

        英国布里斯托大学的研究人员在扩展量子技术方面取得了重要突破。他们将世界上最小的量子光探测器集成到硅芯片上。相关研究发表在17日出版的《科学进步》杂志上。这种类型的探测器被称为零差探测器。它们能在室温下工作，可用于量子通信、极其灵敏的传感器（比如最先进的引力波探测器），以及一些量子计算机中。

科技点滴

我国自主培育蓝思猪品种获得突破

        5月17日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）教授李奎团队联合山东蓝思种业股份有限公司等8家国内机构自主培育的高效优质蓝思猪配套系日前通过国家畜禽遗传资源委员会审定。蓝思猪配套系的选育成功，打破了种猪高度依赖国外的局面，标志着我国种猪拥有了自主知识产权的“国产芯”，也为我国开展猪种改良提升提供了重要技术和宝贵经验。

科技点滴

我国成功构建国际首个

基于纠缠的城域量子网络

        中国科学技术大学潘建伟、包小辉、张强等首次采用单光子干涉在独立存储节点间建立纠缠，并以此为基础构建了国际首个基于纠缠的城域三节点量子网络。该工作使得现实量子纠缠网络的距离由以往的几十米整整提升了三个数量级至几十公里，为后续开展盲量子计算、分布式量子计算、量子增强长基线干涉等量子网络应用奠定了科学与技术基础。相关研究成果于5月15日在线发表在国际学术期刊《自然》杂志上。

科技点滴

我国第三代自主超导量子计算机信号传输关键组件实现国产

       15日中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”核心部件——高密度微波互连模组在安徽省量子计算工程研究中心完成重大突破，成功解决“一根线”的“卡脖子”问题，实现完全国产化。这款国产高密度微波互连模组可为100+位量子芯片提供微波信号传输通道，能够在极低热泄漏环境下实现微波信号的跨温区稳定传输。该模组的成功研发使得量子芯片能够发挥出更强大的计算能力，有助于我国量子计算机更高效运行。

科技点滴

2023年我国卫星导航与位置服务产值

超5300亿元

        5月18日，中国卫星导航定位协会在京发布《2024中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》。白皮书显示，2023年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到5362亿元人民币，较2022年增长7.09%。

        白皮书称，包括与卫星导航技术研发和应用直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施等在内的产业核心产值同比增长5.5%，达到1611亿元人民币，在总体产值中占比为30.04%。由卫星导航应用和服务所衍生带动形成的关联产值同比增长7.79%，达到3751亿元人民币，在总体产值中占比达到69.96%。

        白皮书显示，随着“北斗＋”和“＋北斗”的不

科技要闻

断发展，产业生态圈不断扩大，截至2023年底，我国卫星导航与位置服务领域相关的企事业单位总数量已接近2万家，从业人员总数近百万；在境内上市的业内相关企业（含新三板）总数为90家，上市公司涉及卫星导航与位置服务的相关产值约占全国总体产值的8.93%左右。知识产权方面，截至2023年底，中国卫星导航专利申请累计总量（包括发明专利和实用新型专利）已突破11.9万件，同比增长4.84%，继续保持全球领先。

        白皮书分析，当前，国内北斗应用市场正不断扩大，“北斗+”“+北斗”在各领域的应用进一步深化，应用场景进一步扩展，应用规模及质量进一步提升；同时北斗国际影响力的持续提高也将带动北斗海外应用发展，目前国内部分很多企业大力拓展海外市场，相关营收增长显著，同比增速达到15%。预期今后几年，我国卫星导航与位置服务产业将重新步入发展快车道。

       白皮书指出，北斗大众应用成效突出，正

科技要闻

在成为智能手机、可穿戴设备等大众消费产品的标准配置，包括华为、小米、苹果等国内外主流智能手机厂商均支持北斗，部分品牌的旗舰机型还具备了北斗短报文、卫星通信等功能，支持北斗三号短报文功能的国产智能手机年销量已经达到数百万部。据统计，2023年国内智能手机出货量为2.76亿部，其中2.69亿部智能手机支持北斗定位功能，占比约98%。

        除智能手机外，部分款型的国产新能源汽车也具备了北斗定位或短报文通信功能。基于北斗高精度的车道级导航功能已覆盖全国超过100座城市的普通道路，可在车道指引、隧道导航、事故预警等方面实现车道级导航功能，提升用户驾驶安全和通行效率。截至2023年底，具有北斗定位功能的终端产品社会总保有量超过14亿台/套（含智能手机）。

科技要闻

ChatGPT如何“思考”

大型语言模型背后的谜团

        北京时间5月14日凌晨，美国开放人工智能研究中心（OpenAI）发布了其下一代大型语言模型GPT-4o，人工智能（AI）领域再起硝烟。

        尽管AI一词已很普及，但其内部运作方式仍像黑箱操作一样，是一个谜。因为AI依赖机器学习算法，而先进的机器学习算法使用模拟人脑结构的神经网络，信息在不同神经元间传递，以人类不易理解的方式内化数据，缺乏可视化和透明度。

       这个问题对ChatGPT等大型语言模型（LLM）来说尤其严重，部分原因在于它们规模庞大，有些LLM拥有数千亿甚至上万亿个参数。

英国《自然》杂志网站在15日的报道中指出，为洞悉LLM的黑箱操作，科学家正对AI系统进行逆

科技探索

向工程。他们扫描LLM的“大脑”，以揭示它们在做什么、如何做以及为什么这样做等谜团。

        谈话疗法

        由于聊天机器人可以进行对话，一些研究人员就让模型自我解释，以了解其工作原理。这种方法类似于心理学中使用的“谈话疗法”。

德国斯图加特大学计算机科学家蒂洛·哈根德夫表示，人脑和LLM都像是一个“黑箱”，而心理学有能力研究它。

        去年，哈根德夫发表了一篇关于“机器心理学”的文章。他认为，通过将LLM视为人类主体，让其参与对话，可以阐明其复杂行为。面对复杂问题，人类在潜意识里会进行分步骤推理。受此启发，谷歌团队2022年引入了“思维链提示”，以描述一种让LLM展示其“思维”的方法。简单来说，思维链提示是一种特殊的上下文学习。不同于标准提示只给出输入—输出，思维链提示还会额外增加推理过程。该方法在GPT-3等

科技探索

三个大型语言模型上都得到了验证：对比标准提示，新方法在一系列算术推理任务上的准确率都有了显著提高。但美国纽约大学研究人员的一项最新研究表明：LLM并没有利用思维链的推理能力，它只是偷偷加了计算。

        美国东北大学计算机科学家戴维·鲍表示，尽管以研究人类的方式研究LLM有点奇怪，但两者的行为却以令人惊讶的方式重叠。在过去两年里，许多科学家将用于人类的问卷和实验应用于LLM，测量了其人格、推理、偏见、道德价值观、创造力、情绪、服从性等。结果显示，在许多情况下，机器能复制人类行为。但在有些情况下，它们的行为与人类行为不一样。例如，LLM比人类更容易受到暗示，其行为也会随着问题措辞的不同而发生巨大变化。

        脑部扫描

        一些科学家从神经科学领域汲取技巧，以此来探索LLM的内部工作原理。

科技探索

        为研究聊天机器人是如何进行欺骗的，美国卡内基梅隆大学计算机专家安迪·邹及其合作者询问了LLM，并观察了它们神经元的激活情况。邹指出，这有点像对人类进行脑部神经成像扫描，也有点像使用测谎仪。

        研究人员多次让LLM撒谎或说实话，并测量了神经元活动模式的差异。然后，每当向模型提出一个新问题时，他们都可以观察其活动，并判断答案是否真实。在一个简单任务中，该方法的准确率超过90%。邹表示，此类系统可以实时检测出LLM不诚实行为。鲍及其同事则开发了扫描和编辑人工智能神经网络的方法，包括一种他们称之为因果追踪的技术，以确定AI“大脑”中以特定方式回答问题的部分。鲍指出，人工神经网络的好处在于，可以在它们身上做神经科学家梦寐以求的实验，比如可以观察每一个神经元、运行数百万次网络、进行各种疯狂的测量和干预，且做这些都不必获得同意书。

科技探索

        打破不可解释性

        邹和鲍等人提出LLM扫描技术采用自上而下的方法，将概念或事实归因于潜在的神经表征。还有一些科学家则使用自下而上的方法，即观察神经元并询问它们代表什么。神经元的不可解释性，一直是AI领域的“老大难”问题。2023年，来自Anthropic公司的一个团队提出了一种方法，成功将512个神经元分解成了4096个可解释特征，从而让其具有了可解释性。研究人员表示，他们这一方法很有可能克服AI不可解释性这一巨大障碍。一旦人类了解LLM工作原理，就能很容易地判断其是否安全，从而决定它是否应该被社会和企业采用。不过，邹表示，尽管这种方法很有价值，但不太适合解释更复杂的AI行为。

        尽管研究人员仍在努力弄清楚AI如何工作，但人们越来越达成一致意见：AI公司应该努力为其模型提供解释，政府也应该制定相关法规来执行这一点。

科技探索

让人们只用想法“说话”

脑机接口新设备实时解码脑内语音信号

        美国加州理工学院大脑科学科研团队开发出一种新设备。它是首个可通过记录单个神经元信号，实时解码人脑内想说的单词的脑机接口设备。尽管这项技术目前还处于早期阶段，只适用于少数单词，但未来有望让那些失去语言能力的人用想法“说话”。相关论文发表在最新一期《自然·人类行为》杂志上。

科技探索

        在最新试验里，研究人员对两位参与者进行了测试，并让他们想象说出屏幕上显示的单词，这个过程重复了好几次。然后，通过脑机接口设备，将参与者大脑内的语音信号测量结果与计算机模型相结合，可实时预测他们想说的单词。对于第一个参与者，脑机接口捕捉到了所有单词的不同神经信号，并能够以79%的准确率识别它们。但第二名参与者的解码准确率仅为23%。

       荷兰马斯特里赫特大学的计算神经科学家克里斯蒂安·赫夫认为，不同结果可能揭示了人们处理脑内语音信号的不同方式。之前的研究表明，不同人在执行想象任务时有不同的能力。

        研究人员表示，尽管这项研究在解码脑内语音信号方面取得了重大进展，但临床应用仍然面临诸多挑战。由于这两名参与者能够说话，且大脑的语言区域完好无损，这项技术能否有效应用于丧失说话能力的人身上，还有待进一步研究。

科技探索

四部门印发《2024年数字乡村

发展工作要点》

        中央网信办、农业农村部、国家发展改革委、工业和信息化部近日联合印发《2024年数字乡村发展工作要点》（以下简称《工作要点》）。

       《工作要点》明确了工作目标：到2024年底，数字乡村建设取得实质性进展。数字技术保障国家粮食安全、巩固拓展脱贫攻坚成果更加有力。农村宽带接入用户数超过2亿，农村地区互联网普及率提升2个百分点，农产品电商网络零售额突破6300亿元，农业生产信息化率进一步提升，培育一批既懂农业农村、又懂数字技术的实用型人才，打造一批示范性强、带动性广的数字化应用场景，抓好办成一批线上线下联动、群众可感可及的实事。

       据此，《工作要点》部署了9个方面28项重

政策指引

点任务，包括筑牢数字乡村发展底座，以数字化守牢“两条底线”，大力推进智慧农业发展，激发县域数字经济新活力，推动乡村数字文化振兴，健全乡村数字治理体系，深化乡村数字普惠服务，加快建设智慧美丽乡村，统筹推进数字乡村建设等。具体要强化确保粮食安全数字化支撑，强化防止返贫监测和帮扶举措；加强农业科技创新与应用推广，提升农业全产业链数字化水平，以数字技术深化农业社会化服务等。

政策指引

七部门联合印发《意见》 2035年绿色发展成为新型工业化的普遍形态

        工业和信息化部、国家发展改革委、财政部等七部门1日联合印发《关于加快推动制造业绿色化发展的指导意见》（以下简称《意见》）。

        《意见》提出，到2030年，我国制造业绿色低碳转型成效显著，传统产业绿色发展层级整体跃升，产业结构和布局明显优化；绿色低碳能源利用比例显著提高，资源综合利用水平稳步提升；污染物和碳排放强度明显下降，碳排放总量实现达峰；新兴产业绿色增长引擎作用更加突出，规模质量进一步提升，绿色低碳产业比重显著提高，绿色融合新业态不断涌现；绿色发展基础能力大幅提升，绿色低碳竞争力进一步增强，绿色发展成为推进新型工业化的坚实基础。

        到2035年，制造业绿色发展内生动力显著增

政策指引

强，碳排放达峰后稳中有降，碳中和能力稳步提升，在全球产业链供应链绿色低碳竞争优势凸显，绿色发展成为新型工业化的普遍形态。聚焦制约新兴产业绿色发展的瓶颈环节，《意见》提出加快补齐短板弱项，着力解决新兴产业可持续发展的后顾之忧。具体来看，要在新一代信息技术领域，引导数据中心扩大绿色能源利用比例，推动低功耗芯片等技术产品应用，探索构建市场导向的绿色低碳算力应用体系。在新能源领域，加快废旧光伏组件、风力发电机组叶片等新型固废综合利用技术研发及产业化应用。在新能源汽车领域，完善废旧动力电池综合利用体系，推动规范化回收、分级资源化利用。在高端装备领域，加快增材制造、柔性成型、无损检测和拆解等关键再制造技术创新与产业化应用，推动高技术含量、高附加值装备开展再制造。在环保装备领域，针对新污染物治理等新需求加强关键核心

政策指引

技术攻关。在航空航天领域，积极发展电动飞机等新能源航空器等。

        同时，《意见》指出，大力发展绿色低碳产业，提高绿色环保、新能源装备、新能源汽车等绿色低碳产业占比。推动工业互联网、人工智能、5G等新兴技术与绿色低碳产业深度融合。聚焦“双碳”目标下能源革命和产业变革需求，谋划布局氢能、储能、生物制造、碳捕集利用与封存（CCUS）等未来能源和未来制造产业发展。

        《意见》强调，发挥数字技术在提高资源效率、环境效益、管理效能等方面的赋能作用，如利用区块链、大数据、云计算等技术优势，建立回收利用环节溯源系统，推广“工业互联网+再生资源回收利用”新模式；推进绿色低碳技术软件化封装，支持开发绿色低碳领域的专用软件、大数据模型、工业App等。

政策指引

科学饮奶可改善乳糖不耐受

        今年5月12日至18日是全民营养周，主题为“奶豆添营养，少油更健康”。奶及奶制品对健康有显著益处，但很多人因一喝奶就腹胀、腹痛、腹泻而对奶类望而却步。专家提示，科学饮奶可改善乳糖不耐受症状，保证身体获得充足营养。

        中国营养学会秘书长韩军花说，《中国居民膳食指南（2022）》推荐成人每日摄入300毫升及以上液态奶，而我国人均每日饮奶量不足30毫

科普时刻

升，很多人从不喝奶，这一水平远低于欧美国家及日韩等亚洲国家。

        事实上，一喝奶就腹胀，不一定是乳糖不耐受。对某些糖或添加剂过敏，胃肠道对凉的东西比较敏感或有疾病等，都可能引起腹胀腹泻。而乳糖吸收不良或乳糖不耐受，是由于小肠中缺乏乳糖酶，导致大量乳糖无法被消化吸收。乳糖对健康有许多积极作用，如促进钙、锌等营养素吸收，增加骨矿物质含量，增加有益菌丰度促进肠道健康等。乳糖不耐受人群可以选择低乳糖、无乳糖的乳制品，如无乳糖奶和酸奶、奶酪等；可以将乳制品与其他食物一起食用，如早餐先吃主食再喝奶，多次少量摄入，并适当将奶加热到40℃左右，不易引起胃肠不适；还可以从少量（如50毫升）开始，逐渐增加乳制品摄入量；适当补充乳糖酶、益生菌、益生元，也可缓解和改善乳糖不耐受症状。

科普时刻

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