追問daily | 33%的人夢里沒有觸覺？二手煙直接干擾兒童的中樞神經系統與睡眠

█ 腦科學動態

33%的人夢里沒有觸覺？最新研究揭示人類感官想象的個體差異

先天盲人視覺皮層變厚并非因為神經修剪受阻，而是髓鞘化程度降低所致

無監督算法SCA成功拆解混合腦信號

別在孩子身邊吸煙：二手煙直接干擾兒童的中樞神經系統與睡眠

青春期睪酮水平升高預示年輕女孩情緒困擾

孤獨癥青少年大腦對陌生聲音敏感度低

杏仁核激活度可預示青少年兩年后的社交健康狀況

嬰兒在出生第一年即可過濾背景噪聲

血清素獨特誘導θ振蕩或關聯抗抑郁機制

█ AI行業動態

官網代碼意外泄露菲爾茲獎名單：王虹鄧煜有望斬獲數學界最高榮譽

調查顯示公眾對AI態度日趨謹慎：超四成用戶主動限制使用AI工具

額度戰火重燃：OpenAI與Anthropic放寬限制爭奪開發者用戶

GPT-5.6一小時攻克半世紀圖論難題，OpenAI公開多智能體協同提示詞秘訣

█ AI驅動科學

大模型分析7萬篇論文：同行評議未對預印本核心結論帶來重大改變

類腦硬件模擬小腦機制：極低能耗瞬時識別心律失常

告別傳統冰冷貼片，個性化涂畫電極讓醫療監測更舒適

可拉伸16倍還帶自修復，新型共熔凝膠讓柔性電子更持久

無懼深海高壓，3D打印機械傳感器讓軟體機器人擺脫電子束縛

即使39%器件失效仍能精準計算，科學家攻克模擬芯片缺陷難題

評估人形機器人抗外力沖擊新標準

分層人工智能代理ReAcTree：攻克大模型長程任務規劃難題

柔性無線可穿戴近紅外光譜系統實現居家腦淋巴及水分動態監測

百度飛槳發布HelixFold-S1，將大分子結構預測采樣需求降低一個數量級

腦科學動態

33%的人夢里沒有觸覺？最新研究揭示人類感官想象的個體差異

人類如何在大腦中構建想象和夢境？Derek H. Arnold、Loren N. Bouyer和Merlin Monzel組成的團隊對此進行了研究。他們發現，被稱為心盲癥（aphantasia，即無法自主在腦海中想象畫面）群體的夢境感官體驗與清醒時的自主想象之間存在復雜的異質性關聯。

研究團隊招募了84名視覺想象障礙患者和121名非想象障礙對照組受試者，通過標準化問卷和全新設計的評估工具，對比了他們日常清醒時的自主想象與夢境中的多感官體驗。研究發現，雖然大部分心盲癥患者在夢境和清醒時表現出相似的感官局限（例如白天無法想象氣味的人在夢中通常也聞不到氣味），但個體間存在顯著的異質性。部分患者即便清醒時無法自主想象任何畫面，卻能做出生動的視覺夢，這表明其大腦仍具備生成感官體驗的能力，只是清醒時的意識提取機制存在障礙。此外，即使是普通人，夢境中的感官也大相徑庭，有37％的受試者表示在夢中從未有過嗅覺，33％的人表示從未有過觸覺。研究發表在 Scientific Reports 上。

#認知科學 #神經機制與腦功能解析 #心盲癥 #夢境研究 #想象力差異

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Arnold, Derek H., et al. “Heterogeneous Relationships between the Multisensory Content of Aphantasics’ Dreams and Their Volitional Waking Imagined Experiences.” Scientific Reports, June 2026. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41598-026-56386-9

先天盲人視覺皮層變厚并非因為神經修剪受阻，而是髓鞘化程度降低所致

先天盲人的視覺皮層為何比常人更厚？來自 Jagiellonian University 的 Marcin Szwed 和 Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences 的 Anna-Lena Stroh 等人組成的研究團隊，利用先進成像技術揭示了這并非源于傳統的神經修剪受阻假設，而是由髓鞘化程度降低所致。

? Credit: Science Advances (2026).

研究團隊招募了24名先天盲人與24名視力正常對照組，利用超高分辨率的 3 T 和 7 T 定量核磁共振以及高梯度擴散核磁共振技術，在亞毫米尺度下對早期視覺皮層進行精確成像。結果表明，盲人視覺皮層中代表髓鞘和鐵含量的定量指標顯著降低。這種髓鞘含量的減少，導致大腦灰質與白質的邊界在掃描中變得模糊，從而在測量中呈現出皮層變厚的假象。研究并未發現支持神經修剪受挫的明確證據。這意味著，缺乏視覺經驗主要通過降低髓鞘化水平，而非阻礙神經修剪來改變大腦結構。研究人員指出，盲人的視覺皮層并非功能受損，而是轉而承擔了語言處理和工作記憶等高級認知功能，而這些功能區域在正常人大腦中本身就是低髓鞘化的。研究發表在 Science Advances 上。

#神經科學 #神經機制與腦功能解析 #先天性失明 #髓鞘化 #視覺皮層

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Stroh, Anna-Lena, et al. “Congenital Blindness Reduces Myelination in Human Visual Cortex.” Science Advances, vol. 12, no. 28, July 2026, p. eaec2348. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/sciadv.aec2348

無監督算法SCA成功拆解混合腦信號

如何解析群體神經元錯綜復雜的電信號？Joshua I. Glaser與Mark M. Churchland等研究人員（西北大學和哥倫比亞大學等）開發了一種名為稀疏成分分析（SCA）的機器學習方法，成功將混雜的腦信號分離為代表特定計算的構建模塊。

? Credit: Neuron (2026).

SCA作為一種無監督降維算法，在分析群體神經元活動時引入了時間稀疏性和空間正交性，能夠將數百個神經元記錄的數據分解為數量更少且具有明確計算意義的隱性因子。研究人員將該方法應用于猴子運動、秀麗隱桿線蟲交配以及人工神經網絡的數據集。結果表明，在猴子運動皮層數據中，算法成功將運動準備、運動執行和姿勢維持這三個通常混雜在一起的過程剝離開來。此外，研究發現許多復雜行為共享相同的底層模塊，例如猴子在伸臂和收回手臂時，大腦重復使用了相同的神經成分，表明復雜動作是由可重用的基本單元組合而成的。研究發表在 Neuron 上。

#神經科學 #大腦信號解析 #群體神經元 #無監督學習 #稀疏成分分析

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Zimnik, Andrew J., et al. “Sparse Component Analysis: A Method That Uncovers Separable Computations within Neural Population Activity.” Neuron, vol. 0, no. 0, July 2026. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.neuron.2026.05.022

別在孩子身邊吸煙：二手煙直接干擾兒童的中樞神經系統與睡眠

兒童接觸二手煙是否會直接損害其睡眠？Noga Arwas，Iris Etzion，Sari Greenberg Dotan，Ariel Tarasiuk與Aviv D. Goldbart（內蓋夫本-古里安大學與索羅卡大學醫學中心）發現，二手煙會直接作為中樞神經系統干擾源，損害兒童的整體睡眠效率并引發嚴重的睡眠碎片化。

? 尿可替寧水平升高與睡眠質量下降相關，因為尿可替寧水平與睡眠效率（A）和總睡眠時間（B）呈負相關。ETS——環境煙草煙霧；相關性采用單變量線性回歸進行評估（n = 30）。

研究評估了30名疑似睡眠呼吸障礙的1至12歲兒童，在睡眠實驗室進行過夜的多導睡眠圖檢測，并測量晨尿中的可替寧（cotinine，一種用于評估煙草暴露水平的尼古丁代謝副產物）含量。結果顯示，接觸二手煙的兒童其覺醒指數（arousal index，指每小時睡眠中腦電圖記錄到覺醒的次數）比未接觸組高出67%，表明夜間覺醒更頻繁。此外，尿液可替寧水平與睡眠效率及總睡眠時間均呈顯著負相關。值得注意的是，二手煙暴露與呼吸暫停低通氣指數等呼吸窘迫指標沒有關聯，提示煙草煙霧并非僅通過加重氣道阻塞影響睡眠，而是可能直接干擾兒童的中樞神經系統，影響其自然的晝夜睡眠周期。研究發表在 Scientific Reports 上。

#疾病與健康 #健康管理與壽命延長 #睡眠障礙 #二手煙 #兒童健康

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Arwas, Noga, et al. “Environmental Tobacco Smoke and Sleep Fragmentation in Children with Suspected Sleep Apnea.” Scientific Reports, vol. 16, no. 1, July 2026, p. 21616. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41598-026-59443-5

青春期睪酮水平升高預示年輕女孩情緒困擾

青春期早期女孩的情緒困擾與哪些生理機制有關？Avary I. Evans、Assaf Oshri等（佐治亞大學）通過分析大規模長期數據發現，睪酮水平的顯著變化是預測10至12歲女孩出現抑郁和焦慮癥狀的重要生物學指標，這指明了預防青少年心理健康惡化的新窗口。

研究分析了美國青少年大腦認知發展研究中5476名9至13歲女孩的數據。研究人員測量了唾液中的脫氫表雄酮、睪酮和雌二醇水平，并結合身體發育與自我報告的內源性癥狀進行追蹤。結果表明，在10至12歲期間，女孩體內睪酮水平逐年升高，且睪酮變化幅度較大的女孩更容易出現抑郁和焦慮。即便在排除雌二醇和身體發育的影響后，睪酮依然是預測情緒癥狀的最顯著指標。相反，較早出現第二性征的女孩其焦慮感較少，表明雌激素可能起到了抵御負面情緒的生物屏障作用。這一發現揭示10至12歲是腦部對社交反饋極度敏感的窗口期。研究發表在 Psychoneuroendocrinology 上。

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Evans, Avary I., et al. “Links between Hormonal and Pubertal Development, and Adolescent Females’ Risk for Affective Symptoms.” Psychoneuroendocrinology, vol. 188, June 2026, p. 107849. ScienceDirect, https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2026.107849

孤獨癥青少年大腦對陌生聲音敏感度低

孤獨癥青少年在青春期拓展社交圈時面臨巨大挑戰。Daniel A. Abrams和Vinod Menon等（斯坦福大學醫學院）對此開展研究，發現孤獨癥青少年大腦的獎賞中心未能隨年齡增長對陌生人聲音產生更強反應，揭示了其社交重定向發育軌跡的獨特腦機制差異。

研究團隊招募了79名7至17歲的受試者，其中包括39名孤獨癥患者和40名匹配的正常發育對照組。在接受功能性磁共振成像掃描時，受試者聆聽了母親或陌生人朗讀的無意義詞匯，以及洗碗機運轉等環境噪音。結果顯示，隨著年齡增長，正常發育組大腦中負責篩選重要信息的顯著性網絡和獎賞中心對陌生聲音的反應顯著增強，表明他們正在將社交關注點轉向新的伙伴。相反，孤獨癥青少年的大腦獎賞和顯著性中心對陌生聲音的反應并未隨年齡增長而增加，部分年齡較大者的反應甚至低于年幼患者。更顯著的是，孤獨癥組隨著年齡增長反而更加關注母親的聲音，且其社交障礙越嚴重，大腦對母親聲音的偏好越明顯，這與正常青少年向外拓展社交的軌跡恰好相反。研究發表在 PNAS 上。

#疾病與健康 #心理健康與精神疾病 #孤獨癥 #人聲處理 #神經發育

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Abrams, Daniel A., et al. “Developmental Divergence in Voice–Reward Circuitry Differentiates Autistic from Typically Developing Children and Adolescents.” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 123, no. 29, July 2026, p. e2601227123. pnas.org (Atypon), https://doi.org/10.1073/pnas.2601227123

杏仁核激活度可預示青少年兩年后的社交健康狀況

青少年大腦發育如何影響未來的同伴關系？Myles N. Arrington、Johnna R. Swartz、Jeffrey R. Fine和Amanda E. Guyer（加州大學戴維斯分校腦與心智研究中心）合作開展研究，發現青少年時期杏仁核對情緒面孔的反應強度，能夠預測其兩年后的社交健康特征，且男女生呈現出相反的預測方向。

? Credit: Developmental Cognitive Neuroscience (2026).

研究團隊分析了來自青少年大腦認知發展項目中的5832名8至11歲青少年的功能磁共振成像（fMRI）數據，觀察其在觀看情緒面孔時大腦杏仁核等區域的激活情況。兩年后，研究人員通過同伴沖突和朋友數量等維度收集其社交數據，并利用潛在剖面分析將社交健康歸納為選擇型、穩健型和擔憂型三類特征。結果顯示，杏仁核是唯一能預測未來社交健康特征的腦區。在女孩中，杏仁核激活越強，未來同伴參與度越高，更傾向于穩健型或擔憂型；而在男孩中，杏仁核強激活則預測更低的同伴參與度，更傾向于選擇型。研究發表在 Developmental Cognitive Neuroscience 上。

#疾病與健康 #神經機制與腦功能解析 #青少年 #社會腦 #杏仁核

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Arrington, Myles N., et al. “Contextualizing the Adolescent Social Brain: Links to Social Health Using Data from the Adolescent Brain Cognitive Development Study.” Developmental Cognitive Neuroscience, vol. 80, Aug. 2026, p. 101774. ScienceDirect, https://doi.org/10.1016/j.dcn.2026.101774

嬰兒在出生第一年即可過濾背景噪聲

在嘈雜環境中識別目標聲音對生命早期發育至關重要，但嬰兒何時具備這種能力尚不明確。Farhin Ahmed、Qianxun Zheng等組成的研究團隊（華盛頓大學）對此進行探索，證實嬰兒在出生后第一年內就已具備利用空間線索在噪聲中分辨人聲的神經機制。

? 這些腦圖顯示了嬰兒（左）和成人（右）在區分語音位置和噪聲時的大腦活動。紅色表示噪聲刺激下活動較多，藍色表示活動較少。Credit: Farhin Ahmed, Qianxun Zheng et al. 2026.

該研究使用腦電圖記錄了53名7至11個月大的嬰兒和20名成年人在不同聲音環境下的皮層活動。測試環境包括安靜環境、共位噪聲（collocated noise，指干擾噪聲與目標聲音來自同一物理位置）以及空間分離噪聲。結果表明，嬰兒與成年人均能對語音進行有效的皮層追蹤。當噪聲與說話者在空間上分離時，兩組人群均表現出空間掩蔽釋放（spatial release from masking，SRM，指目標聲音與干擾噪聲在空間上分離時，個體對目標聲音感知能力的提升）效應。不過，成年人的大腦皮層呈現出廣泛的激活，而嬰兒的SRM效應則局限于前額-中央區域。這表明，盡管嬰兒的大腦尚未發育成熟，但他們已經能夠利用這一進化保守的神經機制來應對復雜的聽覺環境。研究發表在 Journal of Neuroscience 上。

#神經科學 #神經機制與腦功能解析 #嬰兒發育 #聽覺加工

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Ahmed, Farhin, et al. “Infant Cortical Tracking of Speech Shows Emerging Spatial Release from Masking in the First Year of Life.” Journal of Neuroscience, July 2026. Research Articles. www.jneurosci.org, https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0218-26.2026

血清素獨特誘導θ振蕩或關聯抗抑郁機制

大腦化學信使如何調控清醒與睡眠？Cristina Colangelo和Srikanth Ramaswamy等（紐卡斯爾大學及洛桑聯邦理工學院）通過結合實驗與大腦計算模型，揭示了乙酰膽堿、多巴胺和血清素調控數萬個神經元電活動的機制，繪制出神經調節系統的解剖與功能藍圖。

? 一張模擬皮層組織單柱的垂直切片圖，該組織由真實的解剖和生理數據重建而成。每根細絲代表一條神經調節纖維——大腦三大“化學信使”系統（乙酰膽堿、多巴胺和血清素）通過這些分支纖維進入皮層。散布在這些纖維上的彩色圓點標記著神經節膨大，即這些化學物質釋放到周圍神經元的特殊部位，從而調控大腦回路的運作方式。Credit: Newcastle University

研究團隊首先精確測定了大鼠體感皮層中神經調節纖維的密度和空間分布。結果顯示，膽堿能系統的纖維膨體（varicosity，即化學物質釋放的特殊部位）密度是血清素能系統的2.3倍。隨后，他們將這些解剖數據整合至生物物理皮層計算模型中，首次模擬了三種化學系統對完整皮層微回路中節律性電活動的影響。模擬結果表明，乙酰膽堿能強效抑制與深度睡眠相關的δ波，從而促進清醒與注意力，且這一過程是由精確的突觸間信號傳遞介導，而非彌散的體積傳輸，從而解答了該領域長期的機制爭論。此外，多巴胺和血清素也能使皮層活動不同步并抑制慢波。血清素還能獨特地誘發θ振蕩，這為理解抗抑郁藥物的機制提供了新方向。研究發表在 PLOS Computational Biology 上。

#疾病與健康 #神經機制與腦功能解析 #神經調節劑 #腦網絡狀態 #計算神經科學

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Colangelo, Cristina, et al. “Quantitative Anatomy and Biophysical Modeling of Ascending Neuromodulatory Systems in the Developing Rat Neocortex.” PLOS Computational Biology, vol. 22, no. 6, June 2026, p. e1014460. PLoS Journals, https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1014460

AI 行業動態

官網代碼意外泄露菲爾茲獎名單：王虹鄧煜有望斬獲數學界最高榮譽

國際數學家大會官方網站前端代碼意外泄露了2026年菲爾茲獎得主名單，中國研究人員王虹和鄧煜雙雙在列。任職于紐約大學柯朗數學研究所和法國高等科學研究所的研究人員王虹，因與英屬哥倫比亞大學研究人員合作破解了掛谷猜想（Kakeya conjecture，關于在空間中旋轉單位長度線段所需最小幾何區域體積的經典難題）而成為獲獎熱門。作為北京大學校友，她巧妙引入了顆粒性概念，將復雜的幾何重疊分析轉化為顆粒相互作用估算，從而攻克了這一困擾學界百年的瓶頸。

另一位入選的研究人員是芝加哥大學教授鄧煜。他與密歇根大學馬驍、南加州大學Zaher Hani合作，攻破了希爾伯特第六問題（Hilbert's sixth problem，指如何用嚴格數學公理建立物理學基礎體系的百年難題）。他們提出全新分析方法，巧妙證明了玻爾茲曼方程在長時間尺度上的有效性。該成果成功為微觀粒子世界與宏觀流體力學之間架起了數學橋梁。

#菲爾茲獎 #WangHong #DengYu #數學突破

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https://www.zhihu.com/question/2043103002907738805/answer/2060112367762126119

調查顯示公眾對AI態度日趨謹慎：超四成用戶主動限制使用AI工具

倫敦國王學院數字未來研究所等機構發布的一份報告指出，約42%的受訪者正主動限制使用AI工具。人們限制使用并非由于缺乏技能，而是出于對數據隱私及安全性的擔憂。調查顯示，高達70%的受訪者認為自己難以避免接觸AI。在各群體中，Z世代（Gen Z，指1997至2012年間出生的人群）雖使用AI更頻繁，但相比千禧一代（指1981至1996年間出生的人群）和嬰兒潮一代（Boomers，指1946至1964年間出生的人群），他們對風險的警惕性更高，也更傾向于限制其使用。

調查顯示，公眾對AI的態度正日趨謹慎。倫敦國王學院的研究人員Kate Devlin指出，反AI情緒上升表明人們需要更有意義的知情同意與退出機制，科技公司應正視用戶對隱私受損的焦慮。來自倫敦大學學院的研究人員Jack Stilgoe則表示，數據顯示熟悉度并不能簡單轉化為好感度，最常使用AI的用戶也存在矛盾心理。公眾態度并非非黑即白，而是普遍在認可AI潛在效益的同時，也伴隨著對負面影響的擔憂。

#AI降溫 #隱私擔憂 #用戶態度 #倫敦國王學院

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https://kclpure.kcl.ac.uk/portal/en/publications/ai-the-growing-uk-pushback-research-briefing-and-initial-findings/

額度戰火重燃：OpenAI與Anthropic放寬限制爭奪開發者用戶

為爭奪開發者用戶，大模型行業掀起了新一輪的價格與額度競爭。Anthropic公司率先宣布將大語言模型Claude Fable 5的訂閱期限再次延長7天；隨后，OpenAI迅速做出反應，宣布暫時移除代寫代碼模型Codex的5小時使用限制。由于此前算力供需失衡，部分用戶因面臨高額賬單而威脅轉投競爭對手，這迫使兩家巨頭通過讓利和取消限制來留住客戶。然而，算力資源的極度緊張與企業間激烈的競爭，也導致部分開發者為了消耗多余的Token而過度熬夜工作。

科技分析師Benedict Evans對此指出，當前算力緊缺的深層原因在于軟件開發這一單一用例實現了產品與市場契合。目前行業整體推理毛利率在40%至50%之間，但仍無法覆蓋高昂的下一代模型研發成本。由于各家前沿模型在技術路徑和數據源上高度重疊，尚未形成贏者通吃的壁壘。分析師警示，基礎模型正呈現出低利潤的商品化趨勢，類似于電信運營商，盡管承載了海量流量，絕大部分行業價值最終可能流向產業鏈上層的應用端公司。

#算力競爭 #OpenAI #Anthropic #Codex #Token機制

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https://www.ben-evans.com/benedictevans/2026/7/9/ways-to-think-about-token-pricing

GPT-5.6一小時攻克半世紀圖論難題，OpenAI公開多智能體協同提示詞秘訣

OpenAI研究院的研究人員Ethan Knight近日宣布，其最新發布的GPT-5.6 Sol Ultra模型在不到一小時內，成功證明了存在半個世紀的循環雙覆蓋猜想（Cycle Double Cover Conjecture，圖論中關于無橋圖能否被圈恰好覆蓋兩次的未解問題）。在國際機器學習大會上，研究人員Noam Brown證實該成果由公開模型調度64個子智能體并行計算完成。模型未采用直接尋圈路徑，而是將幾何問題轉化為有限域邊標號與線性代數求解，生成了系統性證明。

隨之公布的還有一段約700詞的提示詞。其核心原則是不為模型制定死板的SOP，而是鎖定交付標準并明確指出不合格方案，同時厘清邊界定義。在智能體協同上，研究人員通過動態分配算力避免無效收斂，并設立對抗角色進行獨立審查。這種重交付物定義、引入糾錯和動態搜索的邏輯，為普通用戶解決復雜問題提供了極具價值的參考。

#GPT模型 #數學猜想 #智能體協同 #提示詞工程

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https://cdn.openai.com/pdf/04d1d1e4-bc75-476a-97cf-49055cd98d31/cdc_prompt.pdf

AI 驅動科學

大模型分析7萬篇論文：同行評議未對預印本核心結論帶來重大改變

預印本論文是否因未審稿而不可靠？Ruslan Rust（南加州大學）及韋仕敦大學的研究人員利用大語言模型分析了逾七萬篇生物醫學論文，發現預印本在正式發表后其核心結論基本不變，且撤稿率顯著更低，證實了其作為早期科研信息的可靠性。

研究團隊收集了2018至2025年間在bioRxiv預印本平臺上發布的72644篇生物醫學論文。他們使用名為Claude Sonnet 4.6的大語言模型解析論文摘要，提取出主要與次要結論進行對比。結果顯示，經過同行評議正式發表后，39.9%的論文主要結論完全沒有變化，50.0%僅有輕微修改，重大修改比例僅為10.2%。在語氣變化上，只有8.4%的論文在發表后因專家意見而變得更為謹慎。此外，曾以預印本形式發布的論文，其撤稿（retraction，因嚴重錯誤或學術不端而撤回已發表論文）率僅為萬分之8.1，而從未作為預印本發布的同類論文，其撤稿率則高達萬分之18.7。

#AI驅動科學 #自動化科研 #預印本 #學術交流 #生物醫學

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Basu, Mohana. “Think Preprints Are Unreliable? Analysis of 70,000 Studies Might Change Your Mind.” Nature, July 2026. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/d41586-026-02167-3

類腦硬件模擬小腦機制：極低能耗瞬時識別心律失常

傳統AI分析常態數據極度耗能。為了解決邊緣計算的功耗瓶頸，Mark C. Hersam、Vinod K. Sangwan（西北大學）與Amit Trivedi（伊利諾伊大學芝加哥分校）等研究人員開發出一款模擬小腦過濾機制的新型類腦電子設備，實現了超低能耗的即時異常檢測。

? Credit: Mark C. Hersam/Northwestern University

傳統計算機在內存與處理器之間頻繁傳輸數據，導致極高能耗。該研究利用原子級薄的二硫化鉬材料，設計出一種非對稱結構的憶阻晶體管。該器件通過改變施加電壓的方向，能夠自由切換興奮與抑制兩種突觸模式，重現了小腦神經回路中興奮性與抑制性信號的動態平衡。在測試中，研究人員向其輸入心電圖記錄。實驗結果表明，該器件成功忽略了常規信號，僅在五分之一的心跳時間內便精準識別出心律失常，準確率超過百分之九十八。此外，由于其具備選擇性響應異常的特性，所需計算操作量比傳統硅基人工智能減少約一萬倍。該硬件為可穿戴醫療設備和自動駕駛等邊緣智能場景提供了超低功耗的全新方案。研究發表在 Nature Communications 上。

#疾病與健康 #計算模型與人工智能模擬 #類腦計算 #憶阻晶體管 #異常檢測

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Kang, Min-A., et al. “Cerebellum-Inspired Memtransistors Enable Emergent Differentiation for Hardware-Efficient Novelty Detection.” Nature Communications, July 2026. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-026-75212-4

告別傳統冰冷貼片，個性化涂畫電極讓醫療監測更舒適

如何提升可穿戴醫療監測設備的舒適度與精準度？Huanyu Cheng和Wanqing Zhang團隊（賓夕法尼亞州立大學）研發出一種新型導電油墨，可直接在皮膚上繪制出個性化的電子電極，用于實時監測心電、肌電和腦電信號，解決了傳統電極易脫落和不美觀的問題。

? Credit: Wanqing Zhang

研究團隊將多種聚合物與酸性添加劑混合于水性溶液中，制成類似人體彩繪顏料的導電油墨。用戶可加入食用色素定制圖案，涂抹于皮膚后10分鐘內即可干燥成干電極。為解決軟電極與硬質電子器件的連接難題，團隊采用多孔銀織物作為過渡連接件，并通過藍牙將電信號無線傳輸至電腦。這種多孔結構使電極能拉伸至原始尺寸的150%以上，且允許汗液和毛發穿過，避免了皮膚刺激。實驗表明，該電極能連續12小時穩定記錄運動中的心電圖（ECG），并通過前臂肌電圖（EMG）信號無線控制機器人假肢，甚至能在不產生圖像偽影的情況下進行多模態核磁共振成像（MRI）檢查。該電極易清洗且可重復涂抹，為可穿戴醫療和人機交互提供了新途徑。研究發表在 Proceedings of the National Academy of Sciences 上。

#疾病與健康 #個性化醫療 #可穿戴設備 #電子紋身 #導電油墨

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Zhang, Wanqing, et al. “Paintable On-Skin Dry Electrodes with Robust Skin and Device Connection for Wireless Sensing and Human–Machine Interfaces.” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 123, no. 29, July 2026, p. e2615835123. pnas.org (Atypon), https://doi.org/10.1073/pnas.2615835123

可拉伸16倍還帶自修復，新型共熔凝膠讓柔性電子更持久

傳統平面可穿戴設備難以貼合人體三維輪廓。Sameer Sonkusale、Matt Panzer和第一作者曾文鑫（Wenxin Zeng）等（塔夫茨大學工程學院）開發出基于紡織線的自由形狀三維集成電路，成功實現了更隱蔽、舒適的隱形健康監測。

? 柔性有機共聚凝膠晶體管排列成完整的線狀電路。這種自由形狀的電路可以輕松貼合人體輪廓，用于監測健康狀況和運動情況。Credit: Wenxin Zeng

研究團隊將鍍金細線作為電極，在微米級間隙中滴涂導電聚合物來構建通道。實現該設備的關鍵創新在于采用了一種共熔凝膠作為電解質。相比于極易干裂的傳統水凝膠，這種共熔凝膠性質穩定，無需額外封裝，且賦予了器件獨特的自修復能力，在斷裂后施加微溫即可重新融合并恢復電學功能。此外，該制造工藝徹底擺脫了傳統半導體制造對光刻或無塵室高溫環境的依賴，實現了極具成本優勢的溶液法制備。測試中，這種盤繞線狀電路展現出驚人的柔韌性，可拉伸延長超過16倍。研究人員還成功將其制成貼于太陽穴的眨眼監測器以及置于膈肌處的呼吸監測器，證實了其在捕捉人體微弱生理信號方面的實用價值。研究發表在 ACS Applied Materials & Interfaces 上。

#疾病與健康 #健康管理與壽命延長 #柔性電子 #可穿戴設備

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Zeng, Wenxin, et al. “Free-Form Three-Dimensional Integrated Circuits on a Thread Using Organic Eutectogel-Gated Electrochemical Transistors.” ACS Applied Materials & Interfaces, vol. 18, no. 21, June 2026, pp. 30211–26. ACS Publications, https://doi.org/10.1021/acsami.5c25103

無懼高溫與深海高壓，3D打印機械傳感器讓軟體機器人擺脫電子束縛

傳統軟體機器人因依賴復雜電子元件而在極端或惡劣環境中極易失效。Benjamin Tee和Cecilia Laschi（新加坡國立大學）等研究人員開發出一種名為ME-SOFS的機械軟力傳感器，將觸覺力直接轉化為流體驅動，成功實現了無需外部能源和復雜計算的“感知到執行”自主閉環。

? 機械傳感手套。Credit: Science Advances (2026).

該款名為ME-SOFS（mechanical soft force sensor，機械軟力傳感器）的系統采用3D打印的柔軟多孔結構。其核心是一個中央支柱，連接著五個充液腔室。當外力施加于傳感器時，支柱會發生傾斜并壓縮相應腔室，直接將多軸向的力轉化為流體流動，從而驅動另一端的致動器。為了在無需外部電源的情況下讀取信號，團隊設計了無源電路，通過流體推動小磁鐵掠過金屬弧產生感應電壓脈沖。實驗表明，該傳感器在90°C的熱水以及相當于11米水深的高壓環境中均能保持穩定，且完全免疫電磁干擾。在應用展示中，集成五個微型傳感器的軟手套不僅能精準檢測指尖抓握力，還能預測物體重量。同時，借助觸覺反饋系統，蒙眼操作員僅憑指尖接收到的流體壓力，即可感知并控制機械臂抓取雞蛋。這一進展為極端環境下的探索和智能輔助醫療提供了全新可能。研究發表在 Science Advances 上。

#其他 #機器人及其進展 #軟體機器人 #觸覺傳感器 #具身智能

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https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeb8052

即使39%器件失效仍能精準計算，科學家攻克模擬芯片缺陷難題

針對模擬內存計算中因硬件缺陷導致計算失效的問題，Zhicheng Xu和Can Li等組成的研究團隊（香港大學、惠普實驗室）提出了一種新型數學方法。該方法能使基于憶阻器的模擬內存計算系統在硬件存在大量缺陷的情況下仍能執行精確計算，顯著提升了系統的容錯能力和能源效率。

? 利用模擬內存計算進行圖像重建。Credit: CANLab, The University of Hong Kong. Adapted from Xu et al., Nature Electronics (2026).

研究團隊改變了將矩陣值直接映射到芯片器件的傳統方式，提出了一種無故障矩陣表示法。該方法將目標矩陣分解為兩個可調的子矩陣，利用數學優化繞過故障器件，使其即使在固定故障狀態下也不影響整體計算。實驗中，團隊使用集成憶阻器芯片實現了這一方案。結果表明，在高達39%的器件出現故障時，該方法對離散傅里葉變換矩陣的重建仍達到了99.999%以上的余弦相似度，而傳統直接映射方法則完全失效。此外，在無線通信原型系統測試中，該方法將誤碼率降低了56倍，且相比現有技術將系統能量效率提升了164%以上。由于無需用于表示負數的差分對，所需器件數量也減少了近一半。研究發表在 Nature Electronics 上。

#其他 #內存計算 #憶阻器 #容錯技術

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Xu, Zhicheng, et al. “Fault-Free Analogue Computing with Imperfect Hardware.” Nature Electronics, June 2026, pp. 1–14. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41928-026-01638-9

評估人形機器人抗外力沖擊新標準：ThorArena物理交互基準測試發布

如何準確評估人形機器人在真實物理交互中的抗外力能力？北京人工智能研究院、慕尼黑工業大學的研究團隊開發了名為ThorArena的基準測試系統，用以評估機器人應對物理力的表現。

傳統測試往往在無阻力空曠空間評估機器人的運動性能，難以反映其在實際承重或推拉物品時的穩定性。為此，研究團隊收集了人類執行六項日常家務時的運動和施力數據，提出力感知跟蹤分數（Force-Aware Tracking Score，簡稱FATS，一種綜合評估機器人在外力干擾下運動精度、控制效率與平衡能力的量化指標）建立新基準。他們使用配備傳感器的3D打印工具獲取手部施力數據，并在物理模擬器中重現這些力。實驗對四種有代表性的人形機器人控制系統進行了測試。結果顯示，在無力狀態下所有系統均能穩定運行，但一旦加入真實物理力，各系統的跟蹤精度與平衡得分均明顯下降，顯現出性能差距。其中，團隊自主研發的Thor2系統整體表現較好，獲得了最高平均FATS得分并保持了較好的平衡。

#其他 #機器人及其進展 #人形機器人 #基準測試 #力感知控制

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Yu, Chenhao, et al. “ThorArena: Benchmarking Humanoid Physical Interaction with Human Motion-Force Demonstrations.” arXiv:2607.06052, arXiv, 7 July 2026. arXiv.org, https://doi.org/10.48550/arXiv.2607.06052

分層人工智能代理ReAcTree：攻克大模型長程任務規劃難題

如何解決大語言模型在執行復雜長程任務時易出現幻覺的問題？Jae-Woo Choi、Hyungmin Kim等研究人員（韓國電子通信研究院）開發了一種名為ReAcTree的分層式任務規劃人工智能技術，成功將長程任務的執行成功率提升了近一倍。

研究人員針對現有大模型在執行烹飪或清潔等長時程任務時，容易因整體處理而產生幻覺的缺陷，提出了ReAcTree框架。該技術通過構建層級代理樹（Hierarchical Agent Trees），將一個復雜的總體目標層層分解為具體的子目標。其中，頂層智能體負責全局規劃，將拆解后的具體任務分配給下層智能體。為了提升執行精度，ReAcTree結合了情景記憶與工作記憶。實驗在虛擬家庭環境數據集上進行，結果顯示，在受限可見度的真實環境中，基于Qwen 2.5 72B大模型的ReAcTree在WAH-NL數據集上取得了61%的任務成功率，遠超傳統方法ReAct的31%。即使在7B小模型上，其成功率也達到了37%，超越了傳統方法在72B大模型上的表現。研究發表在 AAMAS 2026 上。

#大模型技術 #意圖與決策 #分層智能體 #長程任務規劃 #具身智能

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Choi, Jae-Woo, et al. “ReAcTree: Hierarchical LLM Agent Trees with Control Flow for Long-Horizon Task Planning.” arXiv:2511.02424, arXiv, 10 Feb. 2026. arXiv.org, https://doi.org/10.48550/arXiv.2511.02424

柔性無線可穿戴近紅外光譜系統實現居家腦淋巴及水分動態監測

大腦淋巴系統在睡眠時清除代謝廢物，但傳統監測方法高昂且具侵入性。Woon-Hong Yeo 帶領佐治亞理工學院（Georgia Institute of Technology）團隊研發出一種柔軟、無線的非侵入式可穿戴近紅外光譜系統，成功在家庭自然睡眠中連續監測大腦水分與淋巴清除動態。

該設備通過貼附于額頭的多波長LED和光電探測器，利用近紅外光譜（NIRS）及比爾-朗伯定律（Beer-Lambert law，用于通過光吸收率定量分析物質濃度）來實時測量腦水分、氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的變化。結合機器學習算法，系統不僅能精確分類睡眠階段（清醒、非快速眼動期、快速眼動期），還能同步捕捉呼吸、心率和慢波活動等生理節律。在人體實驗中，這種柔性電路板展現出優于剛性電路板的信號穩定性，在運動狀態下的信噪比（SNR）顯著提升。此外，熱力學模擬和紅外熱像測量證實了該設備的安全性，持續運行下的皮膚表面溫度可穩定在40.1°C以下，低于41°C的臨床安全閾值。設備由110毫安時電池供電，可支持約5.5小時的持續無線監測。研究發表在 Science Advances 上。

#疾病與健康 #大腦信號解析 #可穿戴設備 #睡眠監測 #腦淋巴系統

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https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aed2056

百度飛槳發布HelixFold-S1，將大分子結構預測采樣需求降低一個數量級

復雜生物大分子復合物的結構預測面臨計算成本高昂且采樣效率低下的瓶頸。為此，百度飛槳團隊研發了生物分子結構預測推理大模型HelixFold-S1，通過有策略地聚焦最具信息量的構象空間區域，實現了高精度與高效率的結構建模。

本研究針對復雜復合物（包括蛋白與蛋白、蛋白與抗體、蛋白與配體、蛋白與RNA以及蛋白與DNA的相互作用）提出了一種引導式規劃（guided planning）方法。傳統方法通常進行無目標的廣撒網式采樣，而HelixFold-S1利用預測的鏈間接觸概率（inter-chain contact probability，指不同分子鏈之間發生相互作用的概率）作為構象空間的藍圖。該藍圖引導計算資源聚焦于高概率且低冗余的接觸，從而有效約束結構生成。基準測試結果表明，在多種復雜復合物的測試中，HelixFold-S1的性能顯著優于傳統的無引導方法，同時將采樣需求降低了約一個數量級。該模型目前已部署于PaddleHelix平臺并可在線使用。研究發表在 Nature Machine Intelligence 上。

#AI驅動科學 #預測模型構建 #蛋白質結構預測 #生物計算 #深度學習

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Jia, Hongfeng, et al. “A TME-Powered Implantable Battery for Visual Monitoring and Electrochemical Immunotherapy of Postoperative Tumor Recurrence.” Cell Press Blue, vol. 0, no. 0, June 2026. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cpblue.2026.100052

整理｜ChatGPT

編輯｜丹雀、存源

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天橋腦科學研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute）是由陳天橋、雒芊芊夫婦出資10億美元創建的世界最大私人腦科學研究機構之一，圍繞全球化、跨學科和青年科學家三大重點，支持腦科學研究，造福人類。

研究院在華山醫院、上海市精神衛生中心分別設立了應用神經技術前沿實驗室、人工智能與精神健康前沿實驗室；與加州理工學院合作成立了加州理工陳天橋雒芊芊神經科學研究院。

研究院還建成了支持腦科學和人工智能領域研究的生態系統，項目遍布歐美、亞洲和大洋洲，包括、、、科研型臨床醫生獎勵計劃、、科普視頻媒體「大圓鏡」等。