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中国科学院理论物理研究所转角双层体系中的多重莫尔平带（图）
凝聚态物理 解析 数值计算
2024/8/8
2024年来，凝聚态物理领域中的莫尔超晶格体系受到了广泛关注，尤其以转角双层石墨烯为典型代表。理论预言，在较小的转角（即魔角）下，该体系的低能狄拉克型能带将演化出二重平带[1]。这一预言不仅得到了实验证实，而且实验上还发现，当莫尔平带处于不同电子填充时，体系会展现出丰富的量子关联现象[2,3]，例如关联绝缘态、超导以及量子反常霍尔效应等。与传统的由局域波函数导致的平带不同，莫尔平带波函数并不局域[...
中国科学院数学与系统科学研究院一种改进的求解双层优化问题的无约束优化方法（图）
数据 人工智能 函数
2024/8/21
双层优化问题（Bilevel Optimization, BLO）在大数据和人工智能时代引起了广泛关注。它在强化学习、超参数优化和元学习等实际应用中具有重要作用。双层优化问题可以表示为两个序贯的优化问题，其中上层问题的目标函数值依赖于下层优化问题的解。然而，大部分已有的求解双层优化问题的高效方法均需假设目标函数的光滑性。因此，如何为非光滑的双层优化问题设计高效的，具有全局收敛性的优化算法具有重要的...
由于“维数灾难”的原因，求解高维偏微分方程一直是数学、物理、化学等学科中具有本质困难的问题。基于深度神经网络的机器学习方法为解决这一问题提供了潜在的可能性，目前已经设计了多种机器学习方法来求解高维偏微分方程。这些方法由于需要进行采样或使用Monte-Carlo方法进行高维积分来计算损失函数，往往导致求解精度远低于经典算法求解低维偏微分方程的精度，实际应用范围也受到了很大的限制。
中国科学院物理研究所一种基于相位恢复算法的大分子亚结构解析方法及程序实现（图）
算法 结构 解析
2024/7/22
单波长反常散射法是求解大分子晶体结构的主要方法。与基于同源/预测结构的分子置换法不同，该方法能够直接计算晶体结构中的重原子（亚结构）的位置，进而通过相位的计算与优化，拓展出整个大分子的三维结构。因此，该方法无需考虑初始模型与最终结构的差异，更不会引入模型偏差。对于构型多变的大分子结构，如核酸、功能性蛋白复合物；或要求高精度建模的大分子结构，如蛋白-配体结构，该方法仍是最优选择。在过去几十年时间里，...
中国科学院软件所提出两种提升元学习泛化性能的方法（图）
软件 信息系统 函数
2024/6/28
2024年6月21日，软件所天基综合信息系统全国重点实验室研究团队的两篇论文分别被人工智能领域顶级国际会议IJCAI和计算机视觉领域顶级期刊IJCV接收。论文内容聚焦于元学习的学习机制与任务采样，有助于模型泛化与迁移性能的提升。
中国科学院广州健康院合作开发基于氟磺酸的可富集化学交联剂（图）
细胞 蛋白质 解析
2024/6/23
2024年6月18日，中国科学院广州生物医药与健康研究院唐士兵研究员与浙江大学杨兵研究员、北京航空航天大学刘超副教授团队合作，报道了一种新型氟磺酸类可富集化学交联的非天然氨基酸并在活细胞中研究蛋白质相互作用。相关成果以“Characterize direct protein interactions with enrichable, cleavable and latent bioreactive...
近日，上海科技大学拓扑物理实验室张石磊课题组利用极小的温度梯度实现了对磁斯格明子弦的几何弯折，为三维拓扑磁结构的调控提供了新的思路。研究基于磁有序体系在有限温度下的磁振子摩擦效应，构筑了精准的二维温度场，设计了原位中子散射实验，在经典的斯格明子体系MnSi中成功实现了三维弦的操控。研究成果发表在学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）。
六磷酸肌醇（又名植酸），简称InsP6，广泛存在于植物中，是种子磷素的主要储存形式，对植株体内磷稳态的维持具有重要作用[1-4]。作物种子中的InsP6无法被人体和动物吸收利用，其大量存在反而会大幅降低肠道对矿质营养元素等无机营养和蛋白质等有机营养的吸收效率，同时这些植酸磷随后通过粪便排入环境造成水体富营养化等问题[5-6]。因此，培育低种子InsP6含量的农作物品种对改善作物营养品质和保护生态环...
中国科学院理化所报道发散式合成全苯大环拓扑纳米碳（图）
拓扑 纳米碳 分子结构
2024/6/12
大环分子在分子纳米拓扑学领域中扮演着不可或缺的角色，通过化学键和机械键连接多个大环分子的策略已被证实是构建新颖超分子结构和分子机器的有效途径。然而，对于不含杂原子的全苯大环拓扑纳米碳，由于需要在克服分子张力的同时精确调控分子的拓扑结构，其合成面临着诸多挑战。直接将全苯骨架的对苯撑大环进行官能化，以模块化的方式进行有序连接，有望为探索复杂拓扑结构的分子纳米碳提供新的合成途径。合理选择大环合成子与适当...
近日，信息科学与技术学院赵登吉课题组与上海财经大学理论计算机研究中心合作完成的论文“Incentives for Early Arrival in Cooperative Games”被第23届智能体及多智能体系统国际会议（International Joint Conference on Autonomous Agents and Multi-Agent Systems, AAMAS 2024）...
光系统II（PSII）是放氧光合生物利用太阳能进行光驱动裂解水反应的场所，它由具有放氧功能的核心复合体和具有光能捕获、传递功能的捕光天线系统组成。隐藻作为一种在进化上具有独特地位的单细胞真核放氧光合生物，能够在海洋和淡水环境中生长，在全球碳循环和生物地球化学循环中发挥重要作用。隐藻光系统色素膜蛋白复合体含有叶绿素a/c和特殊的类胡萝卜素异黄素（alloxanthin）等色素分子，不仅拓展了吸收光谱...
华中农业大学玉米团队克隆穗长和产量新基因YIGE2（图）
基因 发育 解析
2024/6/3
2024年5月29日，华中农业大学严建兵教授团队在The Plant Journal在线发表了题为 “The additive function of YIGE2 and YIGE1 in regulating maize ear length”的研究论文。该研究克隆到一个控制玉米穗长、行粒数和穗重的新基因YIGE2，通过参与生长素信号通路来调控玉米雌穗花序的发育，最终影响玉米的产量。
2024年5月27日，《Neuroscience Bulletin》期刊在线发表题为《小鼠眶额叶皮层特定类型神经元的全脑输入和输出图谱》的研究论文，该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、神经科学国家重点实验室、脑认知与类脑智能重点实验室、上海脑科学与类脑研究中心姚海珊研究组完成。该研究解析了投射特异性的眶额叶皮层神经元的全脑输入以及眶额叶皮层神经元下游抑制性神经元的全脑...
中国科学院成都生物所在工业作物瓜尔豆基因组研究获进展（图）
基因 评估 解析
2024/6/24
2024年5月22日，中国科学院成都生物研究所马欣荣研究员团队在国际老牌一区TOP期刊《Industrial Crops and Products》(2024, 216:118748)上发表题为“Leguminous industrial crop guar (Cyamopsis tetragonoloba): the chromosome-level reference genome de no...
中国科学院力学所在杆-板弹性碰撞接触动力学研究方面取得进展（图）
微分方程 解析
2024/6/4
2024年5月20日，中国科学院力学研究所和北京大学工学院研究团队基于板的接触动力学核函数和杆的波动方程，建立了描述杆板碰撞的无量纲延时微分方程，发现了杆板接触的加载普适性规律和卸载的“量子化”内禀特性，拓展了结构接触动力学的非线性碰撞理论。研究成果以“Quantized Impact of Rod on Plate”为题发表在固体力学国际期刊Journal of the Mechanics an...