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物理学与人工智能的连接:2024年诺贝尔物理学奖解析

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科学通报 2025年

作者：唐乾元香港浸会大学物理系

The 2024 Nobel Prize in Physics was awarded to John Hopfield and Geoffrey Hinton for their pioneering contributions to artificial neural networks and machine learning. Hopfield was originally trained as a condensed matter physicist, while Hinton has a background in cognitive psychology and artificial intelligence. Both of them recognized the deep connection between neural computation and statistical physics. Their pioneering work demonstrates how principles from statistical physics shaped the theoretical foundations of artificial neural networks and deep learning. This review mainly introduces their breakthrough achievements in neural networks and machine learning, with particular emphasis on the underlying physical *** Hopfield model is one of the most significant contributions of John Hopfield, introducing a groundbreaking theoretical framework for understanding associative memory in machines. This model operates through an iterative dynamic rule, updating neuron states to minimize an energy function, which takes inspiration from spin glass systems in physics. The energy landscape concept in the Hopfield model provides crucial insights into information storage and retrieval. By demonstrating robust distributed representations, the model has inspired extensive research on attractor dynamics in both artificial neural networks and biological systems, serving as a foundational pillar for modern neural architectures and brain-inspired computing. Beyond this model, Hopfield explored time encoding in neural systems,highlighting the role of synchronized oscillations and providing new perspectives on temporal dynamics in enhancing computational capacity. He also pioneered the critical brain hypothesis, linking neural network dynamics to self-organized *** Boltzmann machine, developed by Geoffrey Hinton and his collaborators, serves as a key architecture bridging statistical physics and machine learning. In this model, the energy function determines t

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钙钛矿型红外辐射陶瓷材料的研究进展

中国表面工程 2025年

作者：赵敏郭洪飞侯小虎邬佳芳内蒙古工业大学材料科学与工程学院

随着节能与热管理技术的快速发展，红外辐射材料因其独特的热辐射增强特性成为研究热点。现有问题聚焦于如何进一步提升材料的红外发射率及稳定性，以满足高效散热和热防护等领域的需求。钙钛矿型陶瓷材料，以其高红外发射率、化学稳定... 详细信息

随着节能与热管理技术的快速发展，红外辐射材料因其独特的热辐射增强特性成为研究热点。现有问题聚焦于如何进一步提升材料的红外发射率及稳定性，以满足高效散热和热防护等领域的需求。钙钛矿型陶瓷材料，以其高红外发射率、化学稳定性和热稳定性，成为红外辐射材料的重要候选。然而，当前研究多集中于单一或少量离子掺杂，对多组元杂质离子掺杂的探索尚不充分，限制了材料性能的全面优化。为了克服这一限制，通过系统分析晶格振动吸收、能带结构及半导体光吸收等红外辐射理论，深入理解钙钛矿型材料的红外辐射机理。利用文献计量分析的方法，以LaCrO3、LaAlO3、LaFeO3和LaMnO3四种典型钙钛矿材料为例，综述了当前研究进展，并探讨了原材料选择及涂层制备工艺对红外辐射性能的具体影响。研究表明，制备工艺的优化显著影响材料的微观结构和红外辐射特性，为性能提升提供了新思路。针对当前研究中存在的材料稳定性不足、制备成本高昂等问题，提出未来应结合试验与数值计算手段，深入探究红外辐射特性；同时，引入高熵设计理念，以期通过多组元协同作用，提升材料的红外辐射性能和高温服役稳定性，为钙钛矿型红外辐射材料领域的技术创新和实际应用提供了重要参考。

关键词：钙钛矿掺杂红外发射率辐射陶瓷

两阶段金融衍生品清算问题的一个快速SDP松弛

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运筹学学报(中英文) 2025年

作者：黄印罗和治浙江理工大学理学院

本文在没有凸性假设下考虑两阶段金融衍生品清算问题,其优化模型为NP-难的带单个非凸二次约束和线性约束的非凸二次规划问题。针对该模型的特殊结构,构造了一个快速的新半定规划(Semi-definte programming,SDP)松弛,估计了它与原问题之... 详细信息

本文在没有凸性假设下考虑两阶段金融衍生品清算问题,其优化模型为NP-难的带单个非凸二次约束和线性约束的非凸二次规划问题。针对该模型的特殊结构,构造了一个快速的新半定规划(Semi-definte programming,SDP)松弛,估计了它与原问题之间的间隙,并证明了它比文献中已有SDP松弛提供更紧的下界。数值实验表明该SDP松弛能快速得到原问题的一个非常紧的下界,为设计求解原问题全局最优解的分支定界算法提供有效的下界。

关键词：金融优化两阶段金融衍生品清算问题非凸QCQP SDP松弛

靶向SARS-CoV-2核衣壳蛋白抗病毒药物的研究进展

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病毒学报 2025年

作者：韩谢瑜倪诗晨蒋凯怡邬春秀金志刚浙江师范大学生命科学学院

新型冠状病毒（Severe acute respiratory syndromes coronavirus 2, SARS-CoV-2）引发的新型冠状病毒肺炎（Coronavirus disease 19, COVID-19）疫情对全球公众健康造成了巨大危害，能有效防治COVID-19的抗病毒药物仍在探索中。核衣壳... 详细信息

新型冠状病毒（Severe acute respiratory syndromes coronavirus 2, SARS-CoV-2）引发的新型冠状病毒肺炎（Coronavirus disease 19, COVID-19）疫情对全球公众健康造成了巨大危害，能有效防治COVID-19的抗病毒药物仍在探索中。核衣壳（Nucleocapsid, N）蛋白是SARS-CoV-2的关键结构蛋白，通过与病毒基因组RNA和其他结构蛋白结合后组装成病毒颗粒，保护病毒基因组进而促进病毒复制和传播。此外，N蛋白还作为调节蛋白在维持病毒生命周期以及干扰宿主天然免疫反应和应激颗粒组装等方面发挥重要作用。因此，靶向N蛋白的抗病毒策略近年来受到了SARS-CoV-2抗病毒药物研究的广泛关注，如靶向N蛋白的RNA结合域、翻译后修饰以及液相分离等。此外，N蛋白在不同SARS-CoV-2变异株中突变率低，其结构和功能在多种感染人的冠状病毒中也相对保守。因此，靶向SARS-CoV-2 N蛋白的抗病毒药物可能对多种人冠状病毒及其变异株均能发挥作用。本文主要就近年来靶向SARS-CoV-2 N蛋白抗病毒药物的研究进展作一概述与探讨。

关键词： SARS-CoV-2 核衣壳蛋白抗病毒药物天然免疫反应应激颗粒

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税收优惠政策组合对企业研发投入的影响研究

科研管理 2025年

作者：王春元张子楠浙江财经大学财政税务学院浙江省哲学社会科学重点研究基地地方财政研究院

创新是我国现代化建设全局的核心，而高投入、高风险、长周期的创新活动不仅需要政策精准发力，还需注重政策间的协同效应。然而，关于政策协同效应的研究仍较为稀缺。本文通过构建包含加计扣除和加速折旧政策的动态企业价值方程，理论... 详细信息

创新是我国现代化建设全局的核心，而高投入、高风险、长周期的创新活动不仅需要政策精准发力，还需注重政策间的协同效应。然而，关于政策协同效应的研究仍较为稀缺。本文通过构建包含加计扣除和加速折旧政策的动态企业价值方程，理论推导了企业固定资产投资对加计扣除政策优惠力度的强化机制，首次刻画了该政策组合对企业创新活动的协同红利效应，并基于2009～2018年中国A股上市公司的数据进行了实证检验。结果表明，加速折旧政策与加计扣除政策不仅单独显著促进了企业研发投入，二者组合还能额外提升研发投入，即存在显著的协同红利。此外，政策组合对企业费用化支出和资本化支出的影响存在异质性，其中对费用化支出的促进作用更为显著。机制分析进一步揭示，协同红利主要通过现金流放大效应、研发设备叠加效应和研发人员互补效应三个渠道实现。异质性分析发现，协同红利在高所得税税负企业、高所得税率行业、成长期企业，以及行业竞争程度较高或地区市场化程度较高的企业中更为显著。同时，政策组合还显著提升了企业研发产出水平，且未以牺牲其他要素投入为代价。本文的研究为决策部门优化政策设计、促进政策协同发力提供了理论依据，有助于减少政策效果的不确定性，避免政策合成谬误，从而更好地实现创新驱动发展的战略目标。

关键词：税收优惠政策组合协同红利研发投入加计扣除加速折旧

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基于石墨毡电极的电芬顿技术去除水中四环素

环境化学 2025年

作者：何洪顺卢炯元周键张学敏张飞元兰州交通大学环境与市政工程学院寒旱地区水资源综合利用教育部工程研究中心

针对传统均相电芬顿技术的工作pH范围窄、易产生铁污泥、需要曝气等问题，采用浸渍-煅烧法将炭黑（CB）和氯氧化铁（FeOCl）负载到石墨毡（GF）表面，制备GF@CB@FeOCl复合材料.以GF@CB@FeOCl复合材料为阴极，构建非均相电芬顿系统，用... 详细信息

针对传统均相电芬顿技术的工作pH范围窄、易产生铁污泥、需要曝气等问题，采用浸渍-煅烧法将炭黑（CB）和氯氧化铁（FeOCl）负载到石墨毡（GF）表面，制备GF@CB@FeOCl复合材料.以GF@CB@FeOCl复合材料为阴极，构建非均相电芬顿系统，用于去除水中四环素（TC）.利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、线性扫描伏安法（LSV）和循环伏安法（CV）对材料的形貌以及电化学性能进行表征，结果表明CB和FeOCl的负载增强了二电子氧还原反应（ORR）的电催化活性.通过实验探究，发现在外加电流密度为18mA·cm-2、 pH=6、 TC初始浓度为40mg·L-1和不曝气的条件下，GF@CB@FeOCl阴极在电芬顿体系中能够降解92.4%的TC.通过自由基淬灭实验证明了在非均相电芬顿系统降解TC的过程中，羟基自由基（·OH）起辅助作用，单线态氧（1O2）起主要作用.

关键词：四环素电芬顿改性阴极降解机理

量化极端气候指数对秦巴山区植被净初级生产力动态的贡献

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水土保持学报 2025年

作者：郝成元曾秋强河南理工大学测绘与国土信息工程学院

[目的]为深入了解极端气候事件对秦巴山地植被净初级生产力的影响。[方法]以秦巴山区为例证区，使用1960—2023年161个气象站点观测数据与2001—2020年MOD17A3数据集，应用拟合回归、岭回归等分析方法，研究二者时空演变和量化极端气候... 详细信息

[目的]为深入了解极端气候事件对秦巴山地植被净初级生产力的影响。[方法]以秦巴山区为例证区，使用1960—2023年161个气象站点观测数据与2001—2020年MOD17A3数据集，应用拟合回归、岭回归等分析方法，研究二者时空演变和量化极端气候指数对NPP变化趋势的贡献量。[结果] 1)研究区NPP总体发展向好，年平均增长率为5.02 g/（m2·a）(以C计)；2)1960—2023年秦巴山区极端暖事件显著增加，极端冷事件显著减少，而极端降水事件变化不明显；3)冷日持续日数、冰冻日数、冷夜日数、持续干期、中雨日数、大雨日数及热夜日数的变化对NPP变化趋势产生积极影响，其中冷夜日数贡献量最大；5日最大降水量的变化对NPP变化趋势产生消极影响。[结论]研究可为气候变暖背景下秦巴山区陆地生态保育及应对极端气候事件提供数据或理论支撑。

关键词：秦巴山区岭回归分析 NPP 极端气温指数极端降水指数

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不完整需求信息下报童供应链鲁棒契约

中国科学:数学 2025年

作者：江厚元 Serguei Netessine Judge Business School University of Cambridge The Wharton School University of Pennsylvania

众所周知,当需求信息完整并且对零售商与供应商是对称时,批发价格契约无法协调报童供应链,而回购契约和收入分享契约则可以.通过鲁棒优化框架,本文研究如何制定批发价格契约和回购契约,并探讨这些常用供应链契约在需求信息有限和不完整... 详细信息

众所周知,当需求信息完整并且对零售商与供应商是对称时,批发价格契约无法协调报童供应链,而回购契约和收入分享契约则可以.通过鲁棒优化框架,本文研究如何制定批发价格契约和回购契约,并探讨这些常用供应链契约在需求信息有限和不完整时是否能协调供应链.本文采用极小极大遗憾值方法来构建零售商、供应商和系统问题的数学模型.本文得到如下结果.其一,除了退化解外,当需求变异和利润率都较大时,鲁棒批发价格契约和鲁棒回购契约都无法协调供应链.其二,供应商在鲁棒批发价格契约下的最大绝对遗憾值比在鲁棒回购契约下的最大绝对遗憾值小.其三,鲁棒批发价格契约的最大相对遗憾值通常小于鲁棒回购契约的最大相对遗憾值,并为鲁棒批发价格契约和鲁棒回购契约的最大相对遗憾值提供了渐近紧界.这些管理洞察表明,鲁棒批发价格契约不仅更易管理,而且相对于鲁棒回购契约还具有其他优势,这为批发价格契约在实践中比回购契约更受欢迎提供一些理论支持.本文还证明,无论需求信息是否完整,无论是鲁棒批发价格契约还是鲁棒回购契约,零售商在订购量上都比社会规划者更为保守.

关键词：报童供应链鲁棒契约批发价格契约回购契约供应链协调绝对遗憾值相对遗憾值

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社交网络影响力博弈的均衡存在性

中国科学:数学 2025年

作者：陈旭瑾胡晓东宋莹莹王晨豪邬潇莹中国科学院数学与系统科学研究院中国科学院大学数学科学学院北京师范大学珠海校区自然科学高等研究院北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院广东省数据科学与技术交叉应用重点实验室

本文基于Grabisch等2010年提出的社交网络影响力博弈模型展开研究.在一个强连通网络中,称每个顶点为一个(社交网络)成员,每个成员都有一个位于[0, 1]中的数字表示该成员的初始观点,并且该观点可以动态演变.博弈在两个局中人之间展开,其... 详细信息

本文基于Grabisch等2010年提出的社交网络影响力博弈模型展开研究.在一个强连通网络中,称每个顶点为一个(社交网络)成员,每个成员都有一个位于[0, 1]中的数字表示该成员的初始观点,并且该观点可以动态演变.博弈在两个局中人之间展开,其分别具有固定的观点0和1;他们分别选择一个成员作为自己的影响目标,使得其影响力通过网络中成员之间的相互作用而传播,从而影响整个社交网络中所有成员的观点.局中人的目标是使全体成员的平均观点(值)尽可能接近自己的固有观点(0或1).本文引入一个新的影响力传播矩阵来刻画局中人对成员的影响作用,当两个局中人具有相同影响力时,给出Nash均衡存在的充分条件,并证明在具有均匀权重的双向树网络中Nash均衡一定存在.对网络实例特别是随机网络的模拟实验结果显示:与Grabisch等的模型相比,新的影响力传播矩阵放宽了一系列网络中Nash均衡的存在性条件.

关键词：社交网络影响力博弈重归一化 Nash均衡