国际前沿观察｜英国制定AI监管新标准；美国研究出塑料变肥皂的方法；首个用于实时监测免疫排斥反应的植入式电子设备面世
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2023-09-26
01 人工智能｜英国制定AI监管新标准，致力成为AI产业监管领导者
9月18日，英国反垄断监管机构——竞争与市场管理局(CMA)提出七项监管人工智能的新标准，涵盖问责、访问和透明度等事宜，以保护用户、引导人工智能及其相关技术的健康发展。CMA此次公布的监管标准包括：问责、访问、多样性、选择、灵活性、公平交易和透明度。问责方面，要求开发人员和部署人员对输出内容负责；访问方面，要求不得进行不必要的限制；选择方面，要为企业提供足够的选择，以便他们可以决定如何使用AI模型；公平交易方面，要求不得从事反竞争行为。CMA表示，他们将与世界领先的人工智能技术服务商，如谷歌、Meta、微软、英伟达以及OpenAl等进行讨论。
英国政府致力于成为全球人工智能产业和监管方面的领导者，并计划在今年11月举办全球人工智能安全峰会，我国也在邀请与会国家之列。
02 人工智能｜AlphaFold再迎进化，新模型有望解决人类遗传学难题
9月19日，国际顶刊科学杂志刊发了来自谷歌DeepMind团队的论文，该团队基于AlphaFold方法论创建了AlphaMissense，即通过微调蛋白质预测模型AlphaFold，可预测改变蛋白质单个氨基酸错义突变的致病性。该工具可用于判别人类的基因突变是否会导致疾病，且可预测的范围比人类专家提升近千倍。
目前，AlphaMissense成功预测了19233个标准人类蛋白质的2.16亿种可能的单一氨基酸变化的致病性，得到了7100万个错义突变的预测，并将这7100万个可能性中的89%分类为可能致病或可能良性。相比之下，人类专家只能完成0.1%的识别。AI有望助力解决人类遗传学中的重大挑战。
03 AI+医疗｜美国国防部与谷歌联合开发AI显微镜，更早发现人体癌细胞
9月19日，美国国防部与谷歌合作，共同开发一种人工智能技术驱动的新型显微镜，可以帮助医生识别病人体内存在的癌细胞。该工具名为"增强现实显微镜"（Augmented Reality Microscope，ARM），有助于辅助小型实验室的医生做一系列研究工作。目前，该技术仍处于早期阶段，尚未用于临床诊断，但初步研发进展良好。
04 机器人｜美国康奈尔大学研发微爆驱动昆虫机器人
美国康奈尔大学科学家开发出一款由微爆驱动的昆虫机器人，长 29 毫米，重量仅为 1.6 克可跳跃56厘米高，携带自身重量22倍的负荷。为了驱动机器人的4个执行器足以使机器人跳跃或爬行，研究人员将甲烷和氧气流注入到每只足中，并通过电池产生的电力产生火花。气体之间发生反应形成水和二氧化碳，以小爆炸的形式释放能量，导致橡胶层变形使机器人跳跃或爬行。这种体积小、重量轻、强度大的机器人未来有望用于环境监测或搜救。
05 智能制造｜浙大校友研发高光谱热雷达
浙大博士毕业生提出了一种新型机器感知方法——“高光谱热雷达”（Heat-Assisted Detection and Ranging，HADAR）。与现有的微波雷达、激光雷达、声纳等是主动式传感不同，热雷达是被动式传感，可以感知材料、温度、几何纹理等多维度的物理信息，还能在黑夜看到类似白天的景象，可为机器人、无人驾驶等提供全新的机器视觉支持。
06 新材料｜美国弗吉尼亚理工大学研究出塑料变肥皂的方法
美国弗吉尼亚理工大学研究团队发现一种能够将塑料转变为肥皂或其他清洁剂的普适性方法。该方法可同时将聚乙烯（Polyethylene，PE）和聚丙烯（Polypropylene，PP）这两种塑料转化为脂肪酸（肥皂的主要成分），转化率在 80% 左右。从市场需求来看，肥皂与塑料的需求量几乎相当。从经济价值角度，在同等重量条件下，肥皂的市场价格是塑料的2至3倍。因此该方法具有经济可行性，也为可持续性回收塑料指明了新方向。
07 器官移植｜美国西北大学开发出首个用于实时监测免疫排斥反应的植入式电子设备
器官移植后的免疫排斥反应是影响器官移植效果的重要因素。研究发现排斥反应可发生在移植后的任何时候——移植后立即或数年后，且通常是无声的，患者可能不会出现症状。目前检测排斥反应的“金标准”是活组织检查，即通过活组织检查等侵入性手术进行，该方法存在再次感染、疼痛、甚至器官损伤等多种并发症风险。
近日，美国西北大学研发了一种0.3厘米宽、0.7厘米长、220微米厚的植入式电子设备，将其直接安装在移植的肾脏上，可以检测到与炎症和其他移植排斥反应相关的温度异常。研究结果表明这种新的植入设备不仅能比其他方法更早地检测到排斥迹象，还能提供连续、实时的监测。
08 脑机接口｜中科院自动化所研发出新型类脑学习方法，有望引导新型类脑芯片设计
灾难性遗忘是反向传播学习算法固有的问题，是人工神经网和尖峰神经网络研究中的一个难题。大脑通过特定通路的调控，将神经调节剂分散到目标脑区，来改变神经元和突触可塑性的能力和性质，进而在某种程度上解决了灾难性遗忘难题。
近日，中国科学院自动化研究所徐波教授及其合作者研发出一种基于神经调制依赖可塑性的新型类脑学习方法，可有效解决目前人工神经网络中普遍存在的灾难性遗忘问题，有望进一步引导新型类脑芯片的设计。该方法基于大脑复杂神经调节通路的结构，以期望矩阵编码的形式建立神经调节通路的数学模型，接收到刺激信号后，产生不同强度的多巴胺监督信号，进一步影响局部突触和神经元的可塑性。
09 细胞与基因治疗｜美国格拉斯通研究所和加州大学旧金山分校联合研发出基因编辑工具，有望改善CAR-T细胞疗法
免疫系统细胞在抗癌过程中发挥着关键作用，因此近年来科学家们一直致力于研发通过基因编辑技术将免疫细胞重编程为可以攻击癌症的疗法。然而这类免疫疗法并非对所有患者或所有癌症类型都有效，而且筛选每一种可能改善这些经过重编程的免疫细胞的基因变化组合是一项艰巨而缓慢的任务。
9月14日，美国格拉斯通研究所和加州大学旧金山分校联合研发出一种基因编辑技术——ModPoKI，有望改善CAR-T细胞疗法。该技术将数百个基因与编码特定CAR的DNA混合在一起，创造出这些DNA长段的约1万种潜在组合，然后利用CRISPR将拼接在一起的DNA序列粘贴到T细胞基因组中的某个确定位置，通过观察不同T细胞在抗肿瘤活性测试中的表现来追踪哪种基因组合能改善T细胞。这种类似乐高积木的能力让研究者能够在将基因加入细胞之前，以新的方式组合基因，从而迅速发现可能改善CAR-T细胞的基因组合，而无需手动选择和设计每种基因组合。
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