环球科学要闻 | 谷歌最新研究或推动可纠错量子计算机的诞生

· 量子计算机 ·

谷歌“悬铃木”实现错误抑制指数增长

图片来源：Google

大量应用需要计算机错误率低于10-15才能正常运行，但目前最先进的量子平台的错误率在10-3左右。谷歌“悬铃木”量子处理器是由54个超导量子比特构成的二维平面。在昨天发表于《自然》杂志的一篇论文中，研究团队在“悬铃木”上运行了两种量子纠错码：一种是一维链重复码（one-dimensional repetition codes），他们用此测试错误抑制能力，实现了错误抑制能力的指数级提升；另一种是由7个量子比特组成的二维表面码（2D surface code），验证了更大二维编码的相容性。此次试验为未来用超导量子比特建立可扩展容错量子计算机建立了基础依据。

· 健康 ·

超加工食品增加患炎性肠病风险

超加工食品的含糖量和含盐量很高，但缺乏维生素和纤维素。近日，新发表于《英国医学杂志》的研究中，国际合作团队收集了21个不同收入水平国家超11万成年人的详细饮食信息。数据显示，在2003年至2016年期间，有467人出现了炎性肠炎（IBD），其中90名患克罗恩病，377名患溃疡性结肠炎。科学家发现，与每天吃不到1份超加工食品的人相比，每天吃1~4份超加工食品的人患炎性肠炎的风险增加了67%，每天吃5份或以上的人群患炎性肠炎的风险增加了82%。单独来看，软饮料、精制的甜味食物、咸度很高的小吃以及过度加工的肉类，均与IBD风险提升有关。

· 生物技术 ·

智能手机或可用于检测贫血

图片来源：Suner et al, 2021, PLoS ONE

全球约有超过25%的人患有贫血，其中重症患者或会有死亡的风险。目前检测贫血的方法主要是全血细胞计数法，但对于一些偏远和贫困地区来说，这种方法并不经济。在一项发表于PLoS ONE的新研究中，科学家利用通过智能手机拍摄的142名患者睑结膜的照片，开发了一种能优化色彩分辨率的新算法。由于贫血患者的眼睑结膜会发白，该算法将睑结膜颜色和血红蛋白水平相关联，用于预测患者的贫血状态。科学家通过另外202名患者的照片测试了这种算法。结果显示，该算法预测贫血的准确性为72.6%，预测的敏感度为72.8%，且能较为准确地预测治疗患者需要的输血阈值。研究者表示，这款智能手机APP或可在没有血检基础设施的情况下，用于远程筛查贫血患者。

· 气候 ·

亚马孙流域碳平衡面临威胁

《自然》本周发表的一篇论文指出，森林砍伐和区域气候变化可能威胁到亚马孙雨林对碳的缓冲能力。研究整理了2010年至2018年亚马孙流域上空对流层二氧化碳和一氧化碳浓度的飞机观测结果，并对来自4个地点的逾600例垂直分布（从地表到海平面以上约4.5千米）的数据进行了分析。结果显示，亚马孙流域东部的总碳排放量高于西部。具体来看，亚马孙流域东南部已经成为一个净碳排放源，在研究期间从碳汇直接变成了碳源。作者认为，旱季和森林砍伐的加剧对当地生态系统构成了压力，导致火灾增多，这些可能是造成东部碳排放增加的原因。

· 健康 ·

肠道中的真菌会影响人体的健康

图片来源：Vader 1941

近日，据一项发表于《自然》的新研究，真菌可能会引起肠道损伤，导致炎性肠病。通过小鼠实验，研究人员发现免疫系统通常会监测肠道内的白色念珠菌等真菌。当免疫系统失衡时，此前圆形的白色念珠菌会转变成侵袭状态，可引起类似炎性肠病的疾病。肠道内抗体可识别有害的白色念珠菌的菌丝，与其表面的粘附素结合，促使其重新变成圆形的萌芽状态，并能将这种真菌的致病性限制到最低。研究人员还开发一种针对粘附素的疫苗，并测试了其治疗酵母菌感染的效果。研究显示，在给小鼠接种这种疫苗后，它们患上炎性肠病的可能性会降低。这项研究表明疫苗可以重塑肠道中的微生物群，通过增强自然免疫反应来抑制肠胃疾病，或有助于开发改善肠道健康的新疗法。

· 动物学 ·

宠物狗可能不会回报主人的善行

先前的研究表明，狗能够对帮助过它的其他狗做出有益行为，狗也能够区分合作和不合作的人类。然而，目前并没有找到证据表明狗能结合这些能力来回报人类的帮助。在最近发表在PLoS ONE上的一项研究中，奥地利维也纳兽医大学的研究人员设计了一个实验，让37只受训家犬先后与两个陌生人配对，其中一个人会帮忙按下按钮给狗笼分配食物，另一个人则不会。然后研究人员调转了设置，将食物分配器按钮放在狗笼中，让狗给两位陌生人分配食物。结果发现，在为两人按下按钮的倾向上，狗没有表现出显著差异。这一发现可能反映了狗缺乏回报的能力或倾向，但研究人员表示，也有可能是狗没有理解这个实验，狗没有意识到人类的帮助行为和回报之间的联系。

· 新冠疫情 ·

截至北京时间7月15日10时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例188 302 197例，死亡病例4 057 388例。

7月14日0—24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例28例，其中境外输入病例23例（广东12例，云南7例，浙江2例，福建1例，四川1例），本土病例5例（均在云南）；无新增死亡病例；无新增疑似病例。

31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者8例（均为境外输入）；当日转为确诊病例1例（为境外输入）；当日解除医学观察20例（均为境外输入）；尚在医学观察的无症状感染者451例（境外输入445例）。

文：白德凡、赵冰莹、谢汝雨、曾欣欣

编辑：杨心舟、石云雷

环球科学

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