趣聞

寒武紀三葉蟲長了“兔子耳朵”

耳形范特西蟲的較完整背殼（左）及頭蓋標本（右）

近期，中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所寒武紀大爆發(fā)研究團隊研究了華北地臺寒武紀中期饅頭組的一類特殊的三葉蟲，為探究寒武紀三葉蟲頭殼形態(tài)特化提供了非常重要的例子。由于此類三葉蟲不同尋常的頭部輪廓，這一新屬種被命名為“耳形范特西蟲”。

范特西蟲具有一個狹長的頭部，其長度接近背殼總長度的一半;鞍前區(qū)向前夸張的延長，中部有一個明顯的凹口，使得頭蓋前部形似一對“兔子耳朵”;由于特殊的頭蓋形態(tài)，活動頰也特化成側(cè)邊緣平直的砍刀狀。

與同層的其它三葉蟲相比，大部分范特西蟲頭蓋化石的前部已經(jīng)破損折斷，也進一步印證其頭蓋的堅固程度甚至不如正常三葉蟲的半圓形頭蓋的認識。因此范特西蟲獨特的外形可能與捕食、迷惑天敵等其他因素有關(guān)。

破解蛋白質(zhì)折疊難題

五十年來，蛋白質(zhì)折疊一直是生物學的巨大挑戰(zhàn)。分子折疊方式變幻無窮，其重要性很難估計。大多數(shù)生物過程都圍繞蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)的形狀決定了其功能。只有當知道蛋白質(zhì)如何折疊時，我們才能知曉蛋白質(zhì)的作用。

2019年年底，谷歌DeepMind研究團隊推出了一種名為AlphaFold（一個用人工智能加速科學發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)，它基于蛋白質(zhì)的基因序列，就能預(yù)測蛋白質(zhì)的3D結(jié)構(gòu)）的算法。2020年11月，在有「蛋白質(zhì)奧林匹克競賽」稱呼的國際蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測競賽（CASP）上，AlphaFold能夠精確地基于氨基酸序列并預(yù)測蛋白質(zhì)的3D結(jié)構(gòu)。其準確性可以與使用冷凍電子顯微鏡（CryoEM）、核磁共振或 X 射線晶體學等實驗技術(shù)解析的3D結(jié)構(gòu)相媲美。

中國量子計算原型機“九章”問世

光量子干涉實物圖：左下方為輸入光學部分，右下方為鎖相光路，上方共輸出100個光學模式，分別通過低損耗單模光纖與100超導(dǎo)單光子探測器連接（圖片來源/中國科學技術(shù)大學）

近日，中國科學技術(shù)大學潘建偉、陸朝陽研究團隊成功構(gòu)建了76個光子、100個模式的高斯玻色取樣量子計算原型機“九章”。實現(xiàn)了具有實用前景的“高斯玻色取樣”任務(wù)的快速求解。這是中國首次實現(xiàn)“量子計算優(yōu)越性”。

“九章”既是中國古代的數(shù)學專著《九章算術(shù)》，也是牢固確立了中國在國際量子計算研究中第一方陣地位的量子計算原型機，二者皆有里程碑意義。根據(jù)現(xiàn)有理論，“九章”一分鐘完成的任務(wù)，目前最快的超級計算機“富岳”需要一億年，即“九章”處理高斯玻色取樣的速度比“富岳”快100萬億倍，等效地比谷歌去年發(fā)布的53個超導(dǎo)比特量子計算原型機“懸鈴木”快100億倍。基于“九章”的高斯玻色取樣算法，未來其在圖論、機器學習、量子化學等領(lǐng)域具有重要的潛在應(yīng)用價值。相關(guān)論文在線發(fā)表在國際學術(shù)期刊《科學》上。