西湖大学推出“概念世界模型”,让AI像人类一样看懂陌生物理场景 | 镁客·国内前沿技术每周精选

jh 1个月前 (08-08)

1、西湖大学于开丞团队创立的西湖数智(Awomo)提出了一种名为“概念世界模型”的新型人工智能范式。该模型摒弃了...

1、西湖大学于开丞团队创立的西湖数智(Awomo)提出了一种名为“概念世界模型”的新型人工智能范式。该模型摒弃了传统方法中生成逼真像素画面的显式路线,转而在一个抽象的数学潜空间中,通过拆解和重组有限的物理概念来理解和预测物理世界。

这种方法旨在解决物理AI的泛化难题,使模型能够像人一样理解并应对训练中未见过的新场景。实验表明,该模型在保持较低预测成本的同时,在复杂任务上的成功率显著优于传统的模仿学习与强化学习基线。

参考链接:https://mp.weixin.qq.com/s/bBisfddJXeU5FJkc9-T9aQ

 

2、中科院物理所石将建、孟庆波团队在《Nature Materials》发表了一项针对铜锌锡硫硒(CZTSSe)薄膜太阳能电池"放大难"瓶颈的研究成果。

CZTSSe虽因元素丰产、适合柔性/叠层光伏而备受关注,但从小面积器件迈向大面积组件时,在传统甲氧基乙醇(MOE)溶剂体系里面,锡很容易和 MOE 溶剂分子发生配位交联,构建出刚度很高的三维 SnMOE 网状大分子结构,这就导致前驱体分散不均、有机残留难除、刮涂成膜一致性差,效率损失显著。

研究团队从分子角度做改进:用只靠羰基 (C=O) 和锡结合的甲酰胺(FA),替换掉一部分原来的 MOE 溶剂;该策略下刮刀涂布可获得10 cm²以上均匀吸收层薄膜,晶粒垂直连通、晶界电势差优化,最终1 cm²电池认证效率达14.2%、10.5 cm²组件认证效率达13.0%,把CZTSSe从实验室器件向可放大、低成本的工业路线推进了一步。

参考链接:https://mp.weixin.qq.com/s/5ksNGc3wYveEFq1DF8cuKA

 

3、北京大学郭少军团队在《Angewandte Chemie International Edition》发表研究,针对传统铂基燃料电池催化剂易溶解、耐久性差、过渡金属合金组分易溶出的痛点,开发阶段依赖竞争吸附合成策略,制备出原子层 CrOₓ界面修饰的二维六边形 Pt 纳米片催化剂。

这种新材料利用铂和氧化铬之间很强的电子效应,改变了铂的 d 带中心能级。一方面减弱催化剂对含氧反应中间产物的吸附强度;另一方面大幅提高铂原子出现空位需要的能量,以此减少铂在工作过程中溶解流失。在阴极铂用量很低的燃料电池单电池实验里,氢氧、氢空气条件下,最高输出功率分别能到 2.30 W cm⁻² 和 1.05 W cm⁻²,经过稳定性测试之后,电池电压下降很小。

同时借助 DFT 理论计算,把界面电子如何调控性能、催化剂抗衰减的底层原理解释清楚,给开发高活性、寿命长、少用铂的质子交换膜燃料电池催化剂,提供了新的界面设计思路。

参考链接:https://mp.weixin.qq.com/s/GZPntl0K6NF-2Mat_Vlg2Q

 

4、南京理工大学张文耀、朱俊武团队在《Nature Communications》发表研究,提出一种通过锰(Mn)取代来调控VOPO₄正极材料晶格各向异性的新策略,以解决系锌离子电池在循环过程中因应力累积导致的结构退化问题。

该研究发现,引入少量Mn能诱导晶格产生有益的畸变和电子重分布,从而促进锌离子更有序地迁移,并使充放电过程中的应力分布更均匀,有效缓解了材料的机械疲劳。

实验结果表明,经2% Mn取代的VOPO₄正极材料展现出优异的电化学性能,在1 A g⁻¹的电流密度下循环2000次后,容量保持率仍高达91%。

参考链接:https://mp.weixin.qq.com/s/stFtXzle53kR0BNYX5avQw

 

5、上海交通大学孙晓东、盛斌与清华大学黄天荫团队合作,在《Nature Medicine》发表研究,开发了一款名为Retina4IRD的AI辅助诊断系统,旨在解决遗传性视网膜疾病(IRDs)诊断困难的问题。

该系统通过分析彩色眼底照片和光学相干断层扫描(OCT)图像,能够预测17种基因型类别。在一项包含300名疑似IRD患者的多中心随机对照试验中,结果显示,使用Retina4IRD辅助的专家诊断准确率(top-5准确率达88.5%)显著高于仅凭经验的专家(67.3%),证明该系统能有效辅助临床医生进行诊断决策。

参考链接:https://mp.weixin.qq.com/s/c9k6Kf-_NSDb-MIDoVZitA

 

6、华中科技大学薛宇团队在《Nature Biomedical Engineering》发表研究,开发了名为“荀子”(XunZi)的人工智能生物学家,旨在解决传统药物发现中依赖人类认知、难以整合海量碎片化生物医学知识的瓶颈。

该系统创新性地模拟人脑左右半球协作机制,将大语言模型的逻辑推理能力与图卷积网络的多模态数据融合能力相结合,能够自主从海量数据中生成具有可验证机制的全新治疗靶点假说。在帕金森病研究中,“荀子”成功鉴定出CHK2和IRAK4激酶的异常激活,并证实抑制Chk2可有效挽救小鼠模型的多巴胺能神经元丢失和运动缺陷,展现了其在重塑药物发现路径上的巨大潜力。

参考链接:https://mp.weixin.qq.com/s/hI_ylxFaB_rrSqqoGZ5z-Q

 

7、浙江大学金凯团队在《Cell Reports Medicine》发表研究,开发了名为AgentEYE的眼科多模态AI智能体,旨在解决现有眼科AI难以整合多源信息且诊断依据不透明的临床难题。

该系统通过“专业影像工具 + 医学证据检索 + 大模型综合推理”的模块化架构,能够综合分析眼底图像和眼科B超,并生成带有可追溯参考依据的诊断报告。

在302例内部测试集中,AgentEYE的诊断正确性得分(71.93)和报告完整性得分(75.59)均显著优于仅使用大语言模型的基线方法。在200例医生盲评中,AgentEYE的诊断正确率(83.0%)和报告完整性(82.5%)也远高于基线(分别为42.0%和41.5%),且有害输出比例更低(3.5% vs 29.0%)

参考链接:https://mp.weixin.qq.com/s/ttY7RvXOpYHImUlhz1--9g

 

8、北京航空航天大学郭晶晶副教授团队针对柔性可穿戴传感器在温度与应变信号解耦难的关键瓶颈,创新性提出杂化弹性体光纤(HEOF)设计策略,通过分段注射在单根PDMS弹性体光纤内空间异质集成金纳米颗粒(GNPs)和稀土上转换发光纳米颗粒(Ln-UCNPs),分别构建出局域表面等离激元吸收与上转换发光单元,仅用980nm单波长激光激发,即可利用二者不同光学响应机制实现温度与应变的同步检测和有效解耦。

该传感器具备0.6°C的温度分辨率、低于0.2%的应变检测极限,且拥有毫秒级动态响应能力及超1000次循环拉伸的稳定性,可集成于口罩、手套、护膝等可穿戴平台,实现皮肤温度、脉搏、呼吸、发声及肢体运动等多尺度生理信息实时同步监测,为智能健康监测、人机交互等领域提供了新的技术方案,也为柔性光纤多功能集成与下一代可穿戴数字医疗注入全新动能。

参考链接:https://mp.weixin.qq.com/s/D9EDL9syOVqh5VbbKi0a5w

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