纳米技术是科学与工程的交叉学科,有望彻底改变我们生活的各个方面。本研究采用偏最小二乘结构方程模型 (SEM AMOS) 算法全面分析纳米技术对未来社会生活水平的影响。我们研究了医学、能源、材料和电子等领域的纳米技术创新如何重塑我们的生活质量。通过广泛审查现有文献和经验数据,我们深入了解了广泛采用纳米技术的潜在好处和挑战。我们的研究结果表明,纳米技术有可能通过推动医疗保健、可持续能源解决方案和尖端材料的进步,显著提高未来的生活水平。然而,我们也确定了关键考虑因素,包括必须解决的道德和安全问题,以确保负责任地开发和利用纳米技术。这项研究有助于更好地了解纳米技术对社会的多方面影响,为寻求利用其变革潜力造福人类的政策制定者、研究人员和利益相关者提供宝贵的见解。
量子信息概念诞生于量子力学与信息论科学的交叉学科。前者的惊人成功使人们认为信息概念离不开量子形式主义的数学结构,而量子形式主义对物理定律的形式施加了根本性的约束。早在 20 世纪 30 年代,冯·诺依曼就将量子态的熵 [1] 定义为经典玻尔兹曼-吉布斯熵的类似物,后来发现后者是香农熵 [2] 的量子对应物——经典通信理论的基础概念。大约在同一时间,爱因斯坦·波多尔斯基和罗森指出了量子形式主义的不同寻常的特征,这似乎可以得出结论:量子力学是不完备的 [3]。1970 年,两位年轻物理学家——华盛顿州立大学物理系的帕克 [4] 和纽约哥伦比亚大学的威斯纳 [5] 分别独立分析了量子形式主义的物理含义。前者发现了复制量子信息的根本限制,而后者则发现了第一个
1 南京大学电子科学与工程学院,南京 210023;2 南京大学集成电路学院、未来智能芯片交叉学科研究中心(Chip-X),苏州 215163;3 南京邮电大学集成电路科学与工程学院,南京 210003;4 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室,上海 200083;5 东南大学电子科学与工程学院物理学院、量子材料与器件教育部重点实验室,南京 211189;6 浙江大学集成电路学院、硅基与先进半导体材料国家重点实验室,杭州 310027;7 苏州实验室,苏州 215004; 8 复旦大学微电子学院集成芯片与系统国家重点实验室,上海 200433;9 绍兴实验室,浙江绍兴 312000;10 香港理工大学应用物理系,香港 999077;11 湖南大学材料科学与工程学院,湖南省微纳物理与技术重点实验室,长沙 410082;12 浙江大学集成电路学院,浙江杭州 311200;
引言 两个领域中特定成就的自然融合为将纳米技术概念应用于医学创造了非凡的社会和经济潜力,从而将两个相当大的交叉学科领域联合起来。与这两个领域相关的分子尺度特征产生了共同的基础。化学方法提供了阐述和处理表面的能力,例如,用于靶向药物输送、增强生物相容性和神经假体目的。局部探针和分子成像技术允许在预定位置以纳米尺度表征表面和界面特性。然而,在这个跨学科领域提出了毒理学问题和伦理影响。本综述概述了纳米医学的一些最新进展和用途。纳米医学……是医学中的纳米!与任何突破性技术一样,纳米医学在未来提供的光明前景必须与风险相平衡。纳米医学产品的安全性与药物和医疗器械完全一样受到监管,临床评估其对患者的效益/风险比。与任何医疗器械或药物一样,
摘要:随着通信技术的快速发展和移动设备使用的激增,一种全新的计算范式——边缘计算正风靡一时。同时,随着深度学习的突破和硬件架构的诸多改进,人工智能(AI)应用也蓬勃发展。网络边缘产生的数十亿字节数据对数据处理和结构优化提出了巨大的需求。因此,迫切需要将边缘计算与人工智能相结合,从而催生了边缘智能。在本文中,我们将边缘智能分为边缘人工智能(Intelligence-enabled Edge Computing)和边缘人工智能(Artificial Intelligence on Edge)。前者侧重于借助流行有效的人工智能技术为边缘计算中的关键问题提供更优化的解决方案,而后者研究如何在边缘进行人工智能模型构建的整个过程,即模型训练和推理。本文从更广阔的视角对这一新的交叉学科领域进行了深入的探讨。它讨论了核心概念和研究路线图,为边缘智能未来的潜在研究计划提供必要的背景。
摘要:在人工智能(AI)的支持下,各行各业的智能应用给人类社会带来了巨大的变化。人工智能不仅受到人文社会科学学者的关注、分析和批判,而且在实证研究方法中发挥着重要作用,从而推动了人文社会科学领域研究范式的转变。目前,神经符号人工智能作为人工智能领域两大派系——联结主义和符号主义融合的新产品,因其感知环境的学习能力和操纵符号的推理能力,在研究和解决涉及海量数据的人文社会问题方面具有很高的应用价值。神经符号人工智能的引入对于数字人文、计算社会科学等新兴交叉学科领域的发展也具有重要意义。本文旨在理清神经符号人工智能与人文社会科学的联系,总结其最新的发展趋势和代表性应用,探索一条适应大数据时代的人文社会科学多元化方法论拓展的可行路径。
我们应该明白,人不是自然的错误,但另一方面,人也不能毫无节制地利用自然。人只是伟大生命链条上的一个环,但凭借自己的知识,他可以克服自然的偶然游戏(Schrödinger,1944 年)。显而易见的事实是,我们所有人都是木偶戏的参与者,其中最重要的是要清楚地看到对自然规则的遵守——一种有效的方法就是生物物理学方法。生物物理学正在寻找、处理和教授无生命自然、生物世界和精神生活之间的联系形式、它们自身定律在另一种媒介中的适用性限制以及它们共同的相互作用(Campbell,1977 年)。作为一门边缘科学,生物物理学的基本目标是发现符合“存在与不存在”这一最大哲学问题的规则,为了实现这一目标,将使用唯一精确的科学武器:数学(Rashevsky,1938)。那些伪科学、边缘科学、研究生命的交叉学科只有成为公理时才会变得精确。
1 武汉大学口腔医学院及口腔医院,国家口腔基础科学重点实验室培育基地(湖北省科技部)和教育部口腔生物医学重点实验室,武汉,中国;2 爱荷华大学解剖与细胞生物学系,爱荷华城,美国;3 武汉大学口腔医学院牙周病学系,武汉,中国;4 爱荷华大学分子医学交叉学科项目,爱荷华城,美国;5 匹兹堡大学生物统计学系,匹兹堡,美国;6 劳伦斯伯克利实验室环境基因组学和系统生物学部,伯克利,美国;7 美国能源部联合基因组研究所,劳伦斯伯克利实验室,伯克利,美国;8 加州大学默塞德分校,默塞德,美国; 9 美国佐治亚州亚特兰大埃默里大学医学院人类遗传学系;10 美国爱荷华大学生物统计学系;
纳米技术是研究结构尺寸在1~100纳米范围内的材料性能与应用的科学技术。1981年扫描隧道显微镜发明后,长度为1~100纳米的分子世界诞生了,其最终目的是用原子或分子直接构筑具有特定功能的产品,因此纳米技术是一种利用单个原子或分子制造材料的技术。纳米技术是一门交叉学科和综合学科,研究内容涉及现代科学技术的广阔领域。纳米科学与技术主要包括七个相对独立又相互渗透的学科(纳米系统物理、纳米化学、纳米材料、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工和纳米力学)和三个研究领域(纳米材料、纳米器件和纳米尺度检测与表征)。纳米材料的制备与研究是整个纳米技术的基础。其中,纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础,纳米电子学是纳米技术的最重要内容。
1 浙江大学物理系量子信息交叉学科中心、现代光学仪器国家重点实验室、浙江省量子技术与器件重点实验室,杭州 310027 2 清华大学交叉信息研究院量子信息中心,北京 100084 3 阿里巴巴-浙江大学前沿技术联合研究院,杭州 310027 4 浙江大学杭州全球科技创新中心,杭州 311215 5 马里兰大学和 NIST 联合量子研究所及量子信息与计算机科学联合中心,美国马里兰州学院公园市 6 爱荷华州立大学物理与天文系,美国爱荷华州艾姆斯 50011 7 艾姆斯实验室,美国爱荷华州艾姆斯 50011 8 QuEra Computing Inc.,美国马萨诸塞州波士顿 02135 9 科罗拉多矿业学院物理系,美国科罗拉多州戈尔登 80401 10 美国国家标准与技术研究所,科罗拉多州博尔德 80305 11 上海启智研究所,中国上海市徐汇区云锦路 701 号人工智能大厦 41 层 200232