《科技热点 | 你用AI写的论文,已经被“盯”上了!【中国科讯】》

  • 来源专题:数智化图书情报
  • 编译者: 于彰淇
  • 发布时间:2024-01-22
  • “太不像话了!学生用人工智能生成的期末论文糊弄我。”近日,上海某高校教师在社交媒体上“吐槽”自己遇到的新难题——一些想偷懒的学生开始用人工智能技术完成论文。

    以ChatGPT为代表的生成式人工智能技术(AIGC)横空出世,似乎为人们写论文提供了新帮手。从提供选题到文稿润色、从统计分析到图表制作……其功能之强大,几乎覆盖了学术论文写作过程的方方面面。面对ChatGPT等工具的潜在风险,争议随之而来。不少人质疑,人工智能到底能不能用于辅助学术论文写作。有人认为,它只是提高科研效率的工具。有人则对此持审慎态度,认为容易引发大规模的学术诚信问题。

    人工智能技术在论文写作中的应用程度如何?技术应用的边界在哪里?如何对这一技术进行有效治理?记者对此进行了深入采访。1AI生成的文本“非常水”有多少人尝试过用人工智能技术写论文?去年《自然》杂志对全球博士后的一项调查发现,约有三分之一的受访者使用人工智能聊天机器人来优化文本、生成或编辑代码、整理文献。

    当记者尝试在社交媒体上搜索“AI”“论文”“写作”等关键词,五花八门的AI论文写作指导教程映入眼帘。其中大部分宣称能够教会用户在几分钟内通过几个简单的步骤,生成一篇几万字的“优质”论文。这些教程的浏览量最高已达数百万。

    AI真的能生成一篇完整的“优质”论文吗?记者按照教程开始了尝试:“请提出与民族志纪录片有关的论文选题。”几乎无需等待,几个看起来很“靠谱”的选题就出现在对话框里。某大语言模型生成的民族志纪录片论文选题。网页截图

    “请就某一选题生成写作大纲。”几秒后,7个像模像样的章节全部生成完毕。“请就提纲中某项内容,详细描述2000字。”重复几次操作后,一篇几万字的“论文”很快就完成了。但记者浏览后发现,其生成的段落中,存在大部分重复且言之无物的内容。

    除了说“车轱辘”话,某985高校人工智能专业硕士研究生温睿还发现了此类论文的行文特点:“一般是先写一句话,然后进行分条论述。当老师看到这样套路化的内容就会猜测,这类文章很大程度上是人工智能写的。”

    文章开头那位教师的经历印证了温睿的发现。“这样的论文看似条理清晰、层次丰富,但实际上每个层面的内容都很少,而且非常空洞。我马上就怀疑是AI生成的。”该老师说。

    不少期刊编辑、审稿人也发现了同样的问题。

    某人文社科期刊审稿人徐彬向记者透露,用AI写论文的关键在于提示词。如果提示词选用的不恰当,就极有可能得到一篇套路化的文章。他目前已经收到过五六篇“一眼就能看出来”用AI写的稿子。

    “这些文章的共同特点就是非常水。虽然它生成的语言连贯性不错,但是缺乏深度,创新性也不强。”对此,徐彬略显无奈,“综述类文章是使用AI的重灾区,但目前期刊还缺乏相关的评价标准和处理机制。”2伪造数据集更具隐蔽性在清华大学人工智能国际治理研究院副院长梁正看来,论文核心评价标准包括作者发挥的创造性、对论文的贡献程度。一篇大部分由AI生成且隐瞒使用情况的文章,既没有作者智力的贡献,也不符合科研诚信的要求,属于学术造假。

    AIGC造成的学术造假还发生在数据领域。记者在采访过程中,多位业内专家提到了伪造数据集问题。相比直接的文本生成,这一方式更具有隐蔽性。

    GPT-4的ADA功能是一种结合了计算机编程语言Python的模型,可以执行统计分析和创建数据可视化。梁正向记者讲述了一则真实的案例:国外某机构研究人员先是要求GPT-4 ADA创建一个关于圆锥角膜患者的数据集,后又要求它编造临床数据,用以支持深板层角膜移植术比穿透性角膜移植术效果更好的结论。但真实的临床数据证明,两种手术效果并无明显差别。

    “针对某个问题,提出方法来解决,并通过实验来证明方法的可行性——这是专业论文的常用模式。人工智能不能做实验,哪怕它给的实验数据再理想,也都是虚假的。”温睿认为,虚假的数据背离了科学研究的真正意义。

    除了数据处理,更多人使用AIGC来解释概念。温睿发现AIGC生成的概念简洁明了,查重率也非常低。但当记者询问这些概念是否正确时,温睿显得有些迟疑:“我也没有把握,通常默认它是对的。”

    为了验证AIGC给出答案的准确性,记者就一些新兴概念提问,但它给出的答案往往和真正概念毫不沾边。当记者让AI生成5篇某领域的重点参考文献,它又胡编乱造了5个不存在的作者和不存在的文献。以上作者和论文并不存在。网页截图

    在人工智能领域,描述AI“一本正经地胡说八道”的专业名词是“AI幻觉”。哈尔滨工业大学(深圳)特聘校长助理、教授张民解释,AI幻觉是指AI会生成貌似合理连贯,但与输入问题意图不一致、与现实或已知数据不符合或无法验证的内容。这多是由于AI对知识的记忆不足、理解能力不够、训练方式固有的弊端及模型本身技术的局限性所导致。

    “如果不警惕AI幻觉,很有可能损害科学研究的真实性和客观性。”梁正表示,AI生成的错误信息一旦被广泛传播,不仅会造成“学术垃圾”泛滥,还将影响学术生态的良性发展。3一场你追我逃的“猫鼠游戏”一项新技术的出现,对于社会的发展往往是把双刃剑。虽然人工智能技术存在种种隐患,但其在图文创作、数据处理等方面的强大能力已被大多数人认可。“归根结底,我们认为AI将增加人类的智慧,而非取代人类。其使用应在人类监督之下,并将道德因素考虑在内。”施普林格·自然集团发言人说。

    推动AI向善发展,需要借助行之有效的技术手段。值得注意的是,AI生成的论文并不能被查重工具检测出来。因此,国内外都在探索研发专门针对AIGC的检测工具。

    从原理看,AIGC检测技术是在“用AI打败AI”。同方知网数字出版技术股份有限公司副总经理柯春晓介绍:“人类的创作往往是随机且富有灵感的,而接受过大量文本训练的AI已经形成了生产文本的‘固有’范式,倾向于使用‘一致’的结构和规则,因此具有更高的可预测性。”AIGC检测的核心就是依托海量的文本和数据样本,识别出人类和AIGC工具在平均句子长度、词汇多样性和文本长度等方面的不同点,从而揪出AI论文“枪手”。

    一些期刊出版机构通过检测工具发现了AIGC代写论文的痕迹。“从去年7月底到现在,我们发现涉嫌AI写作的论文数据每个月都在上升,大约有六七十篇的文章疑似使用AI的程度超过了50%。”《中华医学杂志》社有限责任公司新媒体部主任沈锡宾介绍。

    沈锡宾向记者展示了检测过程:一篇论文经过检测系统后,会显示疑似AI生成占全文比重,相关疑似段落也会被标红。但记者注意到,和传统的查重报告单明确标注重复痕迹不同,AIGC检测报告单只是指出某些文本AIGC的“置信度”,并不能回答为什么是这个值。

    “这使得报告单往往只起到参考和警示作用。”柯春晓说。

    目前,人工智能大模型正在以“周”为单位进行迭代升级。如何适应不断升级的技术,是摆在AIGC检测工具面前的一道必答题。

    作为使用者的人类本身也在不断“进化”。“类似人们逃避查重的方式,如果人们了解到AI检测的方式,也可以重新组织相关内容,对AI生成的文本进行人工润色。这样很可能就检测不出来了。”沈锡宾说。

    作弊与反作弊的过程,实质上是场“猫鼠游戏”。只要技术不断升级,两者间的博弈就不会停止。目前,AIGC检测技术仍处在萌芽期。如何对AI生成的虚假图片、虚假数据进行识别仍是难点。因此,人们引入智能检测技术的同时,也要建立人工审查机制。

    “审稿人要当好‘守门人’,发挥同行评议的作用,仔细甄别判断论文的数据是否和认知存在偏差。出版机构也可以要求作者提供原始数据,多管齐下,确保科研诚信。”沈锡宾说。4技术向善要他律更要自律加强技术治理的同时,各方都在翘首以盼,期待达成某些共识以及相关政策尽快出台。“教育、科研、出版各方都很关注AIGC使用的边界,期待对合理使用AIGC形成一个共识性规范。”知网技术专家呼吁。

    其实,早在去年初,中国科学技术信息研究所(以下简称中信所)就牵头爱思唯尔、施普林格·自然、约翰威立等国际知名出版集团和科研信息分析机构,在广泛调研并梳理业内相关研究和探索工作的基础上,完成了中英文版的《学术出版中AIGC使用边界指南》(以下简称《指南》),并于去年9月20日在国内外同步发布。

    去年12月21日,科技部发布的《负责任研究行为规范指引(2023)》(以下简称《指引》)更是受到了业内的广泛关注。

    《指引》和《指南》就如何负责任地使用AIGC,解答了令科研工作者、期刊编辑、审稿人困惑的一些问题。

    首先是披露问题。《指引》提出,使用生成式人工智能生成的内容应明确标注并说明其生成过程,确保真实准确和尊重他人知识产权。《指南》中更是提供了声明的模板,供科研人员参考。

    对于一些人想用AIGC投机取巧的行为,《指引》明确提出,不得使用AIGC直接生成申报材料;《指南》规定,AIGC不应该用来产生研究假设、直接撰写整篇论文文本、解释数据、得出研究结论。研究人员使用的数据必须是研究人员进行实验并收集所得,如使用AIGC提供的统计分析结果需进行验证。

    随着AIGC的使用边界不断清晰,越来越多的出版机构达成共识,制定了使用规范。施普林格·自然集团发言人介绍说,他们目前已经明确了有关作者身份和图像方面的规定。例如,人工智能不能担任作者,真正作者如使用大语言模型须加以透明描述,AI生成的图像通常不能用于发表等。

    “《科学》杂志在去年1月份发布的政策是禁止使用任何AIGC工具。而11月16日他们更新了投稿规则、放宽了限制,表示只要进行了适当披露,使用工具是可以接受的。”中信所博士郑雯雯说道。

    “《指引》覆盖较为全面,对AIGC的使用总体呈现出平衡包容、敏捷治理的态度,而非一味禁止。这也说明治理的目的并不是阻止科研工作者使用新一代人工智能技术,而是让科研工作者能够负责任地去使用。”梁正提到,在政策制定的行为框架之下,还要关注学科差异问题。“使用AIGC可能因学科的不同而有所差异,其伦理问题也要根据学科特点细化。”

    例如,在自然科学领域,AIGC的强大功能更多体现在数据处理领域,如果失范使用,往往难以发现。而对于人文社科领域,直接使用AIGC生成内容的痕迹非常容易被发现,尤其是在高水平的研究当中,优劣之分更为明显。

    “因此,对于更加注重文字表达、数据资料支持的学科,比如企业管理、理工科、医学等,需要防范产生虚假的数据集或论证材料。”梁正说,“对AIGC使用的披露程度、疑似度的数据指标等,都需要学术共同体进一步探索,来推动形成广泛共识。”此外,尽管国家出台了相应的规则,但从外部监督到行业自治还需要一个过程。AIGC的使用涉及包含研究人员、出版机构、相关行业组织、政府等方方面面。如何厘清各方关系,各司其职是关键。“简单说,就是出了问题,谁来查?有没有能力查?”郑雯雯强调。

    记者了解到,中华医学会杂志社在今年1月9日公布了其对于AIGC技术使用的有关规定。其中不仅涉及了作者要遵守的细则,还提出了查处方式——经编辑部研判的违反AIGC使用的情形,将直接退稿或撤稿;情节严重者,将列入作者学术失信名单。

    “我们下一步的目标是把存在问题的文章作一个归纳总结,进一步摸清AIGC使用的规律,为科学治理积累经验。”沈锡宾说。

    “尽管新兴技术有着潜在风险,但也有着无可比拟的优势,不宜一味封堵,而是要做好引导、合理合规地使用新技术。”郑雯雯表示,归根到底,科学研究的主体是人。如果心中的那杆“秤”倾斜了,即使再完善的监管政策、再高端的检测技术,也难以抵挡学术不端的侵袭。

    梁正也强调,作为科研诚信的第一责任人,科研人员一定要保持严谨的学术态度,关注研究领域的真问题,坚守学术研究的基本原则,如原创性和透明性;明确认识到ChatGPT等工具的潜在风险,避免使用不当而造成学术不端。

    “科研诚信和伦理是科研的生命线,科研人员一定要存敬畏、有底线。一旦在这方面有瑕疵,职业生涯或将葬送。”梁正提醒。

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神舟十六号载人飞船于2023年5月30日从酒泉卫星发射中心发射升空,随后与天和核心舱对接形成组合体。作为首批执行空间站应用与发展阶段载人飞行任务的航天员乘组,3名航天员在轨驻留154天,其间进行了1次出舱活动和中国空间站第四次太空授课活动,配合完成空间站多次货物出舱任务,为空间站任务常态化实施奠定了基础。 此次任务是我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段的首次载人飞行任务,在航天员乘组和地面科研人员密切配合下,开展了人因工程、航天医学、生命生态、生物技术、材料科学、流体物理、航天技术等多项空间科学实(试)验,在空间生命科学与人体研究、微重力物理和空间新技术等领域取得重要进展,迈出了载人航天工程从建设向应用、从投入向产出转变的重要一步。 03超越硅基极限的二维晶体管问世芯片是信息世界的基础核心,传统晶体管因接近物理极限而制约了芯片的进一步发展。原子级厚度的二维半导体理论上在未来节点更具潜力,但受限于其技术瓶颈,至今所有二维晶体管均不能媲美业界硅基器件。 北京大学彭练矛院士、邱晨光研究员团队构筑了10 纳米超短沟道弹道二维硒化铟晶体管。创造性地提出“稀土钇元素掺杂诱导二维相变理论”,并发明了“原子级可控精准掺杂技术”,从而成功克服了二维领域金属和半导体接触的国际难题,首次使得二维晶体管实际性能超过业界硅基10纳米节点Fin晶体管和国际半导体路线图预测的硅极限,并且将二维晶体管的工作电压降到0.5V,室温弹道率提升至所有晶体管最高纪录的 83%,研制出国际上迄今速度最快、能耗最低的二维晶体管。相关成果3月22日发表于《自然》。04我国科学家发现耐碱基因可使作物增产我国盐碱地面积达1亿公顷,占世界盐碱地总面积的近十分之一,全球气候变化、淡水缺乏及化肥大量使用,使可耕土地盐渍化速度加快。为了更好地利用盐碱地资源,中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究员科研团队与国内多家科研机构和院校合作,经过多年研究发现主效耐碱基因AT1,可以显著提高高粱、水稻、小麦、玉米、谷子等作物在盐碱地上的产量,且在改良盐碱地的综合利用中具有重大应用前景,有望为我国粮食安全发挥重要支撑作用。该成果3月24日发表于《科学》。05天问一号研究成果揭示火星气候转变在太阳系的行星中,火星与地球最为相似,火星的现状和演化历程,被认为可能代表着“地球的未来”,针对火星气候演化的探测研究长期以来备受关注。风沙作用塑造了火星表面广泛分布的风沙地貌、沉积,记录了火星演化晚期和近代气候环境特征和气候变化过程。但由于缺乏就位、近距离详细系统的科学观测,我们对火星风沙活动过程和记录的古气候知之甚少。 针对这一科学问题,中国科学院国家天文台李春来团队,联合中国科学院地质与地球物理所郭正堂团队、中国科学院青藏高原所、美国布朗大学和天问一号任务工程团队,瞄准火星乌托邦平原南部丰富的风沙地貌,利用环绕器高分辨率相机、火星车导航地形相机、多光谱相机、表面成分分析仪、气象测量仪等开展了高分辨率遥感和近距离就位的联合探测,提取了沙丘形态、表面结构、物质成分等信息,分析了其指示风向和发育年龄,发现了着陆区风场发生显著变化的层序证据,并与火星中高纬度分布的冰尘覆盖层记录有很好的一致性,揭示了祝融号着陆区可能经历了以风向变化为标志的两个主要气候阶段,风向从东北到西北发生了近70度的变化,风沙堆积从新月形亮沙丘转变为纵向暗沙垄。这一气候的转变,发生在距今约40万年前的火星末次冰期结束时,可能是由于自转轴倾角的变化,火星从中低纬度到极地地区,发生了一次“冰期-间冰期”的全球性气候转变。该项研究有助于增进我们对火星古气候历史的理解,为火星古气候研究提供了新的视角,也为地球未来的气候演化方向提供了借鉴。相关研究成果7月7日发表于《自然》。06我国首个万米深地科探井开钻5月30日上午,中国石油塔里木油田公司深地塔科1井开钻入地。深地塔科1井开钻,旨在探索万米级特深层地质、工程科学理论,标志着我国向地球深部探测技术系列取得新的重大突破,钻探能力开启“万米时代”。 深地塔科1井位于新疆阿克苏地区沙雅县境内,紧邻埋深达8000米的富满10亿吨级超深油气区。这口井设计井深1.11万米,设计钻完井周期457天,将创造全球万米深井钻探用时最快纪录。 该井采用的是我国自主研制的全球首台1.2万米特深井自动化钻机。与普通钻机相比,这台钻机的载重提升能力由三四百吨提高到最大900吨,相当于能同时吊起150头6吨重的成年大象。为保障万米级特深井“打成、打快、打好”,中国石油攻关研发智能控制一体化平台、钻井自主决策工控系统、超高重载井架底座等一批关键核心技术装备,自主研制国际领先的智能钻机,成功产出1.2万米特深井自动化钻机,为万米深地工程科学探索研究提供装备和技术保障。07液氮温区镍氧化物超导体首次发现7月12日,《自然》杂志刊登了中山大学王猛教授团队与清华大学、华南理工大学等单位合作的成果:首次发现在14 GPa压力下达到液氮温区的镍氧化物超导体。这是由我国科学家率先独立发现的全新高温超导体系,是人类目前发现的第二种液氮温区非常规超导材料,是基础研究领域的重要突破。 这一研究成果将有望推动破解高温超导机理,使设计和预测高温超导材料成为可能,使超导在信息技术、工业加工、电力、生物医学和交通运输等领域实现更广泛的应用。08FAST探测到纳赫兹引力波存在证据由中国科学院国家天文台等单位科研人员组成的中国脉冲星测时阵列研究团队,利用中国天眼FAST,探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据,表明我国纳赫兹引力波研究与国际同步达到领先水平。相关研究成果于北京时间6月29日在我国天文学术期刊《天文与天体物理研究》在线发表。12月14日,相关成果入选《科学》杂志2023年度十大科学突破。 当前,纳赫兹引力波研究已经成为物理和天文领域国际竞赛的焦点之一。然而,纳赫兹引力波频率极低、周期长达数年,其波长可达数光年,对它的探测极具挑战性。利用大型射电望远镜对一批自转极其规律的毫秒脉冲星进行长期测时观测,是目前已知唯一的纳赫兹引力波探测手段。 值得一提的是,欧洲脉冲星测时阵列—印度脉冲星测时阵列、北美纳赫兹引力波天文台和澳大利亚帕克斯脉冲星测时阵列等脉冲星测时阵列合作组也在同一时间宣布了相似的结果。据中国科学院国家天文台研究员、北京大学研究员李柯伽介绍,国际上4个团队分别独立获得纳赫兹引力波存在的关键证据,这使得研究结果可以相互印证,进一步提高了这一成果的准确性。09世界首个全链路全系统空间太阳能电站地面验证系统落成启用空间太阳能电站(SSPS)是解决能源危机、实现可持续发展的终极答案之一。工程院旗舰刊物《Engineering》于2023年11月30日系统报道了西安电子科技大学段宝岩院士团队完成的逐日工程——世界首个全链路、全系统SSPS地面验证系统,阐述了欧米伽SSPS创新设计方案、理论创新、技术突破、工程实现及实验结果。远距离高功率微波无线传能效率(距离55m,发射2081瓦,波束收集效率87.3%,DC-DC传输效率15.05%)与功质比等主要技术指标世界领先。 逐日工程突破的远距离高功率微波无线传能技术,应用前景广阔。在太空,可助力构建空间能源网、空间充电桩,破解空间算力、星上信息处理、空间攻防及超远程探测的供电难题。在陆海空,可为空中飞艇、无人机群、海上移动平台、灾害及边远区域无线供电。10科学家阐明嗅觉感知分子机制大多数动物(包括人类)均拥有一套主嗅觉系统来识别挥发性的气味分子。大量的嗅觉受体通过“组合编码”的气味识别方式,帮助动物识别数以万亿计的气味分子。嗅觉受体可以分为三个家族,第I类是气味受体(OR)家族,第II类是痕量胺相关受体(TAAR)家族,OR和TAAR都属于A类G蛋白偶联受体(GPCR)家族,第III类是非GPCR嗅觉受体。 山东大学孙金鹏教授团队和上海交通大学医学院李乾研究员团队合作,应用冷冻电镜技术解析了TAAR家族成员之一的小鼠TAAR9(mTAAR9)受体在4种不同配体结合条件下与Gs/Golf(嗅觉特异性Gα)蛋白三聚体复合物的结构,进一步结合药理学分析揭示了mTAAR9感知配体后被激活的分子机制。同时,该研究也提出了嗅觉受体“组合编码”识别配体的结构机制,阐明了II类嗅觉受体独特的激活方式。 该研究阐释了II类特异嗅觉受体感知气味的分子机制,为嗅觉受体家族识别配体奠定了理论基础,对开发靶向嗅觉受体的新药也有重要意义。相关研究成果5月24日发表于《自然》。 2023年世界十大科技进展新闻 01科学家绘制迄今最全人脑细胞图谱10月13日,刊发在美国《科学》《科学进展》和《科学-转化医学》杂志上的21篇论文公布并阐释了迄今最全的人类大脑细胞图谱。多国科学家参与的这一系列研究揭示了3000多种脑细胞类型的特征,将有助于深入理解人类大脑的独特之处并推进脑部疾病和认知能力等研究。 据悉,上述研究是美国国立卫生研究院“推进创新神经技术脑研究计划——细胞普查网络”的一部分,该计划于2017年启动,此次发表的论文是数百名科学家利用最先进的分子生物学技术进行的一系列合作研究的成果。科学家表示,这项研究为人们理解人类大脑的结构和功能提供了宝贵信息,将有助于进一步的研究和临床应用。它代表了科学界在解开大脑奥秘方面的重大突破,为未来的神经科学研究开辟了新方向。02人工智能首次成功从零生成原始蛋白质1月26日,美国Salesforce Research、Profluent Bio等机构在《自然-生物技术》上发表了一项研究成果,该研究创建了一个能够从头开始生成人造酶的人工智能(AI)系统。在实验室测试中,尽管人工生成的氨基酸序列与任何已知的天然蛋白质存在显著差异,但其中一些酶与自然界中发现的酶一样有效。 该实验表明,虽然自然语言处理是为读写语言文本开发的,但至少可以学习一些生物学的基本原理。Salesforce Research公司开发了名为ProGen的人工智能程序,使用下一代标记预测将氨基酸序列组装成人造蛋白质。 科学家表示,这项新技术可能比获得诺贝尔奖的“蛋白质设计技术——定向进化”更为强大,它将加速新蛋白质的开发,为已有50年历史的蛋白质工程领域注入活力。这些新蛋白质几乎可以用于从疾病治疗到降解塑料的任何领域。03全球最大实验性核聚变反应堆开始运行12月1日,欧洲聚变能组织(F4E)发布消息称,欧洲和日本共同建造和运营的核聚变反应堆JT-60SA正式投入运行。该反应堆为托卡马克装置,始于2007年,于2020年完成组装,并于今年10月23日点火成功。该装置位于日本量子科学技术研究开发机构(QST)那珂研究所,被视为世界上最先进的托卡马克,其启动运行是核聚变历史上的一个里程碑。 JT-60SA计划是国际热核聚变实验反应堆计划(ITER,又称“人造太阳”计划)的先行项目。JT-60SA反应堆的目标是研究聚变作为一种安全、大规模和无碳的净能源的可行性,使它所产生的能量比消耗的能量更多。这两个项目的最终目标都是使内部的氢核融合成氦,以光和热的形式释放能量,模拟太阳内部发生的过程。 据悉,核聚变可以通过不同的方式进行,其过程都比核裂变清洁度更高,不会产生放射性废物。如果实现经济的聚变反应,将大大减少甚至完全消除人类对化石燃料的依赖。04OpenAI正式发布GPT-43月15日,OpenAI发布了多模态预训练大模型GPT-4,这是其大型语言模型的最新版本。与此前的版本相比,GPT-4具备强大的识图能力,文字输入限制也提升至2.5万字;GPT-4的回答准确性也显著提升,还能够生成歌词、创意文本从而实现风格变化。同时,GPT-4在各类专业测试及学术基准上也表现优良。 OpenAI称,该公司花费6个月的时间,利用对抗性测试程序和ChatGPT的经验教训迭代调整GPT-4,从而在真实性、可操纵性和拒绝超出设定范围方面取得了有史以来最好的结果。 GPT-4的发布是人工智能应用的一个里程碑事件,人工智能可实现的功能越来越丰富,未来或将成为人类得心应手的工具。05卫星首次成功向地球传送太阳能 证明天基能源可信性6月1日,美国加州理工学院宣布,1月发射的一颗卫星已将微波束的能量导向太空中的目标,甚至还将一部分能量发送到地球的探测器上。该项目联合主任、加州理工学院电气工程师Ali Hajimiri指出:“这次的实验是一次概念验证,它表明了整个系统能够做什么。” 该任务旨在更进一步开发轻便、廉价和灵活的部件。微波发射器是一个由32个平面天线组成的阵列,排列在比餐盘稍大的表面上。通过改变发送到不同天线的信号的时间,研究人员可以控制阵列的波束。他们把它对准一对微波接收器,然后随意将光束从一个接收器切换到另一个接收器,并点亮每个接收器上的LED。 作为一种清洁、可再生的能源技术,天基太阳能利用技术被认为是实现零碳排放的可靠途径。06人类眼球首次移植成功美国纽约大学兰贡医疗中心的外科团队11月9日宣布,他们成功完成了世界上首次眼球移植手术。该手术由爱德华多·罗德里格斯带领的团队完成,为遭受严重眼部损伤的阿伦·詹姆斯恢复了部分视力。 据悉,移植手术于今年5月进行,用时约21小时。手术过程中,外科团队从眼球供者的骨髓中提取成体干细胞,并在移植过程中将其注射到受者的视神经中,以期能取代受损的细胞并保护视神经。该团队表示,在手术后的六个月里,移植的眼球显示出明显的健康迹象,如血管功能良好等。尽管这只移植的眼球尚未恢复视力,但该团队认为,这一突破性成果将有助于相关医学领域的发展。目前该团队正在跟进监测,并期待找到这只眼球恢复视力的所有可能。07迄今最小粒子加速器问世10月18日,德国埃尔朗根-纽伦堡大学的研究团队成功制造出了世界上最小的粒子加速器,其长度仅为0.2毫米,可以装在笔尖上。相关研究成果已发表在《自然》杂志上。 这一设备是第一个能够快速且聚焦良好的产生电子束的微型加速器,可将电子加速到每秒10万公里。该加速器采用了光波来加速粒子,通过数千根2微米高的硅柱排列成两条平行线,形成了一个狭窄的电子束。当他们制造出一个0.5毫米长的版本时,发现可以以更快速度加速电子,使电子携带的能量增加43%。 这种新技术有望应用于医学领域,为医生提供新的治疗工具或为生物实验室提供小型消毒工具。这一创新为医学领域提供了新的可能性,未来我们可以期待更多关于小型粒子加速器的研究和应用。08科学家首次实现单原子X射线探测来自美国俄亥俄大学、阿贡国家实验室、伊利诺伊大学芝加哥分校等机构的科学家,首次拍摄到了单原子X射线信号,相关研究5月31日刊登于《自然》。 在最新研究中,阿贡国家实验室的韦·哈拉等人将一个铁原子和一个铽原子插入各自的分子宿主内。为检测单个原子发出的X射线信号,他们在X射线探测器内加入了一个由位于样品附近的尖锐金属尖端制成的专用探测器来收集X射线激发的电子。当X射线照射到原子上时,核心能级的电子被激发,并通过重叠的原子/分子轨道隧穿到探测器尖端,获得的光谱能揭示原子的相关信息。 研究团队强调,这项突破将为X射线和纳米科学领域开辟新天地。使用X射线检测和表征单个原子可能会催生量子信息、环境和医学研究微量元素检测等领域的新技术。这一成就也为研发先进的材料科学仪器开辟了道路。09全球首张昆虫大脑“地图”绘制完成来自英国剑桥大学、美国约翰斯·霍普金斯大学等多家顶尖机构的研究人员,首次完整地对“果蝇幼虫”的大脑连接组进行重建,绘制出第一张完整的昆虫大脑图谱,包括所有神经元和突触。这是了解大脑如何处理感官信息流并将其转化为行动的里程碑式成就。3月10日,《科学》杂志发表了这项研究成果。 研究团队使用高分辨率电子显微镜扫描了果蝇幼虫的数千张大脑切片,在计算机分析的辅助下,最终生成的图谱包含3016个神经元和54.8万个突触。他们还开发了计算工具,以识别昆虫大脑中可能的信息流路径和不同类型的电路图案。 这是有史以来第一张昆虫大脑“地图”,也是神经科学领域的一项里程碑式成就,使科学家更接近对思维机制的真正理解,为未来的大脑研究提供支持,并且还可能激发新的机器学习架构。10人类泛基因组首张草图发布5月10日,《自然》杂志发表了人类泛基因组参考的“初稿”,在3篇论文的合集中,人类泛基因组参考联盟(Human Pangenome Reference Consortium)发布了首张人类泛基因组参考草图,以及两个以这一参考图为基础的新遗传学研究发现。 2003年,科学家们宣布,人类基因组序列图谱绘制成功。2022年,首个完整人类基因组序列发布,填补了人类基因组计划留下的空白。与前述两次基因主要来源于一个人不同,“泛基因组”草图是包括非洲、亚洲、美洲和欧洲的全球多地47人的脱氧核糖核酸(DNA)合集,地域和种族构成更多元化。 研究人员指出,与使用原始的线性参考基因组相比,“泛基因组”使他们能够识别出更多的基因结构变异,比如基因复制或缺失等较大的基因组变动。研究人员计划不断完善人类基因组图谱,旨在到2024年年中对350人进行测序。