量子计算最有前途的应用之一是解决经典的化学难题。这可能有助于解答有关高温超导、固态物理、过渡金属催化或某些生化反应等现象的未解问题。反过来,这种理解的增加可能有助于我们改进甚至有朝一日设计出具有科学和工业重要性的新化合物。然而,建造一台足够大的量子计算机将是一项艰巨的科学挑战。因此,能够用更少的量子资源解决这些问题的发展应该被视为非常重要。在这种潜在效用的推动下,量子计算化学正在迅速成为一个跨学科领域,需要量子计算和计算化学的知识。这篇评论全面介绍了计算化学和量子计算,弥补了目前的知识空白。我们回顾了该领域的主要发展,特别关注近期的量子计算。本文对关键方法进行了说明,明确展示了如何将化学问题映射到量子计算机上并加以解决。最后,我们对这一新兴领域进行了展望。
在阿育吠陀中,Sthapani Marma 是位于前额(具体来说是眉毛之间)的关键 Marma 之一,也被称为“Ajna”或“第三只眼”区域。Marma 是身体中的重要点,身体、精神和灵魂能量在此汇聚。这些点被认为是 prana(生命力)的交汇点,与生理功能和情绪健康息息相关。Sthapani Marma 在阿育吠陀实践中具有重要意义,因为它与头脑清晰、情绪平衡和认知健康有关。Sthapani Marma 是 Vishalyaghna Marma 的一个子集,属于 Parinama Bheda Marma 类别。虽然这种 Marma 已被确定存在于眉间区域,但不同的研究对其结构分析有不同的看法,包括前面部静脉、板障静脉、额窦、海绵窦和上矢状窦前 1/3 处。 Sthapani Marma 是传统阿育吠陀医学中一个重要的解剖点,而额窦是人体呼吸系统的重要组成部分,两者之间的关系引起了阿育吠陀和现代医学研究的关注。本研究的目的是提出,额窦有朝一日可能会被视为 Sthapani Marma 下的一个结构实体,满足 Vishalyaghna Marma 属性的所有要求。
无人作战飞机 (UCAV) 有望成为一种颠覆性技术,它将改变从维和到区域战争等各种作战场景中的常规军事行动。在战斗中,部队通过直接战斗或间接火力与敌人交战。间接火力或防区外交战可以保护部队,并且在可用和有效的情况下是首选。无人作战飞机有望将间接火力的概念提升到一个新的水平。它们在时间敏感的目标选择方面将比导弹更灵活,在高风险环境中比有人驾驶系统更容易消耗,并且它们的持续战斗存在将比导弹或有人驾驶系统更长。随着时间的推移,无人作战飞机可能会将有人驾驶系统(如机载预警和控制系统 [AWACS] 或联合监视和目标攻击雷达系统 [JSTARS])从诸如指挥、控制和通信保护或航母战斗群空中掩护等常规任务中解放出来。它们还可能执行大部分长航时任务,例如伊拉克上空的北方守望和南方守望。最终,无人战斗机可能会变得非常先进,以至于它们在近距离支援地面部队方面比载人系统更安全,在空对空作战中比载人飞机更成功。它们有朝一日可能会加入防空武器库,对抗战略弹道导弹或巡航导弹。技术进步、国家战略和军事变革的交汇点
过去的财政年度让我们坚定地走上了治愈痴呆症的道路,而未来的道路将确保受痴呆症影响的人们的生活得到改变,并有朝一日得到拯救。今年是我们迄今为止最辉煌的一年,我们投资了 2730 万英镑用于尖端研究。这让我们在加快治愈痴呆症的进程的使命上取得了长足进步。药物发现联盟目前正在开展 35 个项目,自成立以来已探索了 90 多个项目,其中有 40 个已确认的药物靶点。自成立以来,我们获得了额外的 3000 万英镑外部资金和 14 个国家的 310 多个合作,其中包括与 63 家制药和生物技术公司的合作。这些努力正在推动可能带来潜在治疗方法的发现。去年我们取得了很多成就。我们的新品牌“For A Cure”体现了我们的存在并集中了我们的方向。为了与我们的新身份相符,我们推出了一项屡获殊荣的活动“改变结局”,由奥斯卡获奖演员奥利维亚·科尔曼主演。这部电影揭示了痴呆症的残酷现实,强调研究是我们保护被痴呆症夺走的太多人“从此以后过上幸福生活”的唯一机会。
“工业数学”(有时缩写为 MI 或 MfI)的含义不同于“工业中的数学”(或“工业数学”)。后者具有限制性:它倾向于与制造业日常管理和运营中具体出现的实际数学等同起来。而前者则表示数学中的一个新的研究领域,可以作为创造未来技术的基础。这个概念源于当今纯数学和应用数学的整合和重组,将其整合成一种流畅而灵活的形式,这种形式能够激发人们对数学在工业中重要性的认识,并满足工业技术的需求。这种整合和重组的历史表明,这个基本思想有朝一日会越来越有用。数学可以成为现代社会的一项关键技术。本系列旨在通过以下方式推动这一趋势:1)通过各种类型的科学研究提供数学应用的全面内容,尤其是应用于工业技术;2)通过具体主题介绍多种应用的基本、有用、必要和关键知识;3)介绍数学在现实世界中的应用的新研究成果和发展。这些要点可能为开辟以数学为导向的新技术世界甚至新的数学研究领域奠定基础。要提交提案或索取更多信息,请使用 PDF 提案表或直接联系:执行编辑 Swati Meherishi (swati.meherishi@springer.com)。
对人工智能伦理的担忧比人工智能本身更古老。“人工智能”一词最早由麦卡锡及其同事于 1955 年使用(McCarthy et al.1955 )。然而,1920 年,恰佩克已经发表了他的科幻剧,其中遭受虐待的机器人反抗人类的暴政(Capek 2004 ),到 1942 年,阿西莫夫提出了他著名的三条“机器人定律”,即机器人不伤害人类、不伤害其他机器人、不伤害自己(Asimov 1950 )。在上个世纪的大部分时间里,当人工智能主要局限于研究实验室时,对人工智能伦理的担忧大多局限于未来主义小说和幻想作家。在本世纪,随着人工智能开始渗透到生活的几乎所有方面,对人工智能伦理的担忧也开始渗透到主流媒体。在本专栏中,我简要分析了关于人工智能的三大类伦理问题,然后强调了另一个尚未引起足够重视的问题。关于人工智能伦理的第一类担忧——我们称之为超级智能类——涉及对机器有朝一日可能变得比人类更聪明并损害人类利益的担忧。在这种担忧的极端情况下,人们担心人工智能代理可能会接管世界,然后奴役或消灭人类。仅举一个例子,Bostrom ( 2014 ) 想象了一个未来世界,其中超级智能机器人被要求制作回形针,机器人追求这一目标,直到它消耗掉地球上的所有资源,从而危及人类的生存。一些对超级智能机器的恐惧似乎源于对智能的机械“算法观点”,其中智能存在于代理的大脑中,而让机器超级智能则等待着主算法的发明。然而,智能一般是
例如,在脑癌方面,MSK 研究人员与临床医生之间的独特合作帮助创造了 20 多年来针对最常见疾病之一的首个突破性治疗方法。对于患者 Alicia Kalogeropoulos 来说,这带来了巨大的改变。MSK 研究人员还启动了备受瞩目的胰腺癌治疗方法的下一阶段临床试验——一种专门为每位患者量身定制的疫苗,以增强他们的免疫系统对抗疾病。MSK 一直走在这种方法的前沿,并在胰腺癌的早期阶段发现了新的见解,有朝一日可能会使治疗变得更容易。MSK 认识到患者非常关心他们的生活质量,因此在减少癌症治疗的副作用方面取得了重大进展,特别是在乳腺癌、前列腺癌和直肠癌方面。我们倾听并向患者学习,并根据他们及其亲人的重要事项制定个性化治疗方法。我们以独特的发现生态系统而闻名,涵盖从实验室台到床边的一切。例如,今年,我们使用了复杂的工程和先进的计算方法来揭示导致胰腺癌的最早细胞状态。我们正在通过美国最大的癌症临床试验项目之一来打造癌症治疗的未来。同样在今年,MSK 研究人员为食品和药物管理局批准了七种药物做出了贡献。作为创新者,MSK 推出了首个博士课程,将工程学的见解与 MSK 无与伦比的资源相结合。这项工作将帮助我们的研究人员利用一些最先进的医学工具,包括纳米技术、CRISPR 基因编辑、人工智能等等。2023 年,MSK 很荣幸能参与一部强大的纪录片《美国交响曲》,该片讲述了
例如,在脑癌方面,MSK 研究人员与临床医生之间的独特合作帮助创造了 20 多年来针对最常见疾病之一的首个突破性治疗方法。对于患者 Alicia Kalogeropoulos 来说,这带来了巨大的改变。MSK 研究人员还启动了备受瞩目的胰腺癌治疗方法的下一阶段临床试验——一种专门为每位患者量身定制的疫苗,以增强他们的免疫系统对抗疾病。MSK 一直走在这种方法的前沿,并在胰腺癌的早期阶段发现了新的见解,有朝一日可能会使治疗变得更容易。MSK 认识到患者非常关心他们的生活质量,因此在减少癌症治疗的副作用方面取得了重大进展,特别是在乳腺癌、前列腺癌和直肠癌方面。我们倾听并向患者学习,并根据他们及其亲人的重要事项制定个性化治疗方法。我们以独特的发现生态系统而闻名,涵盖从实验室台到床边的一切。例如,今年,我们使用了复杂的工程和先进的计算方法来揭示导致胰腺癌的最早细胞状态。我们正在通过美国最大的癌症临床试验项目之一来打造癌症治疗的未来。同样在今年,MSK 研究人员为食品和药物管理局批准了七种药物做出了贡献。作为创新者,MSK 推出了首个博士课程,将工程学的见解与 MSK 无与伦比的资源相结合。这项工作将帮助我们的研究人员利用一些最先进的医学工具,包括纳米技术、CRISPR 基因编辑、人工智能等等。2023 年,MSK 很荣幸能参与一部强大的纪录片《美国交响曲》,该片讲述了
作为陆军副官长兼伊利诺伊州国民警卫队司令,我的目标是将“以人为本”贯穿于我们所做的每一件事中。要做到这一点,我们需要“回归基本”。这意味着要用良好有效的训练来挑战士兵,营造一个充满关爱的团队环境,为他们提供最好的装备,处理薪酬和福利问题,并指导下一代领导者有朝一日接替我们的工作。在过去的一年里,通过观察和倾听这个伟大组织的士兵和领导人,我更加感激我们 10,000 多名士兵的奉献精神和无私服务。成为一名公民士兵并不容易。我们要兼顾家庭、平民就业或学校以及军事训练和任务。加上过去几年的 COVID-19 应对和其他国内任务以及过去 20 年多次部署到伊拉克和阿富汗,这个组织、它的士兵、它的家人和它的雇主可以为我们共同取得的一切成就感到自豪。你可能已经听说过国防部的重点从打有限战争和反叛乱转变为准备威慑并在必要时与中国、俄罗斯、朝鲜或伊朗等“势均力敌”的对手作战并取得胜利。这意味着我们的下一个敌人可能会破坏我们严重依赖的卫星通信。这意味着网络攻击可能会破坏其他通信渠道。这意味着我们可能无法像在伊拉克和阿富汗那样完全控制我们上方的空域。这意味着士兵将不会回到前方作战基地的铺位上。总部和部队需要机动灵活。部队需要掌握掩护和隐蔽。部队需要提供自己的防御。这一切对单个士兵意味着什么?这意味着我们都需要回归基础!如果您不知道如何仅使用地图和指南针进行导航,那么是时候重新拿起这些工具了。这意味着士兵需要精通技能等级 10 的任务并准备好完成
精确操纵和编辑人类细胞 DNA 序列的能力可以催生出强大的新型基因组药物。全球有数百万人患有遗传性疾病(Korf 等人,2019 年),其根本原因原则上可以通过治疗性 DNA 编辑剂来纠正。虽然传统的基因增强疗法可以通过提供基因的功能性副本来治疗某些常染色体隐性或单倍体不足性疾病,但基因编辑疗法可以直接纠正基因组 DNA 中的致病突变。因此,原则上,基因编辑可以治疗更广泛的遗传疾病,包括常染色体显性遗传病、因基因产物过少或过多而引起的疾病,或其他简单的基因过度表达无法最佳挽救疾病的疾病。即使对于可以通过现有基因增强或基因沉默策略解决的疾病,通过安装突变来增加或减少靶基因表达的基因编辑疗法也可以通过一次性治疗达到相同的效果,从而提供永久治愈的可能性。更广泛地说,即使没有致病突变的个体,患某些主要疾病(如冠心病)的风险也可以通过精确修改靶基因来调节,这使得基因编辑(如果被证明足够安全有效)有朝一日可能用于降低普通人群的疾病风险。治疗性基因编辑的前景促使人们做出巨大努力将基因编辑疗法引入临床。最近的进展包括开发用于哺乳动物细胞基因编辑的强大工具,包括可编程核酸酶、碱基编辑器和引发编辑器(Anzalone 等人,2020 年;Doudna,2020 年;Newby 和 Liu,2021 年)。这些基因编辑剂具有