1.北大陳景標(biāo)團(tuán)隊(duì)在小型光鐘領(lǐng)域取得重要進(jìn)展；

2.上海交大洪亮團(tuán)隊(duì)研發(fā)Venus模型，AI設(shè)計(jì)功能蛋白質(zhì)助力產(chǎn)業(yè)應(yīng)用；

3.安徽大學(xué)集成電路學(xué)院基于憶阻器基存算一體技術(shù)實(shí)現(xiàn)貝爾曼方程高效求解

1.北大陳景標(biāo)團(tuán)隊(duì)在小型光鐘領(lǐng)域取得重要進(jìn)展

北京大學(xué)電子學(xué)院陳景標(biāo)研究團(tuán)隊(duì)近期在小型化光鐘領(lǐng)域取得重要突破，首次提出并實(shí)現(xiàn)了基于原子選頻技術(shù)的佛克脫光學(xué)頻率標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了小型化光頻標(biāo)的全自動(dòng)化高性能運(yùn)行。相關(guān)研究成果以"Turn-key Voigt optical frequency standard"為題發(fā)表于Photonics Research 2025年第4期，并被遴選為封面文章。

該研究突破了原子濾光器在光通信領(lǐng)域的低光強(qiáng)應(yīng)用限制，提出了基于原子選頻技術(shù)的佛克脫激光（Voigt laser）。研究團(tuán)隊(duì)利用佛克脫激光自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)原子譜線的特性，結(jié)合全自動(dòng)化調(diào)制轉(zhuǎn)移譜（MTS）頻率鎖定方案，構(gòu)建了一種在惡劣環(huán)境下具有高魯棒性、可自動(dòng)運(yùn)行的高性能光鐘。這一成果展示了原子選頻激光器在小型化、無人化開發(fā)中的巨大潛能，為便攜式原子鐘設(shè)備在科研領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新途徑。

研究團(tuán)隊(duì)聚焦佛克脫原子濾光器（VADOF）在大光強(qiáng)、強(qiáng)磁場(chǎng)條件下的透射譜研究，揭示了其獨(dú)特物理機(jī)制，賦予佛克脫激光器頻率"自對(duì)準(zhǔn)"能力——自動(dòng)鎖定在銣-85原子D2線躍遷譜線。通過結(jié)合MTS穩(wěn)頻技術(shù)，團(tuán)隊(duì)成功研制出小型佛克脫光頻標(biāo)，不僅實(shí)現(xiàn)了國(guó)際領(lǐng)先的長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度（萬秒穩(wěn)定度達(dá)中系數(shù)10^-13量級(jí)），且將VADOF"自對(duì)準(zhǔn)"特性轉(zhuǎn)化為光頻標(biāo)"即開即用"功能。

這一突破解決了現(xiàn)有光鐘的痛點(diǎn)：高度依賴高性能本地振蕩器，在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行或劇烈環(huán)境沖擊下頻率穩(wěn)定性顯著下降，必須依賴人工干預(yù)進(jìn)行重新鎖定和維護(hù)。佛克脫光頻標(biāo)從根本上克服了這一限制，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的全自動(dòng)化、無人值守運(yùn)行。

該研究在北京大學(xué)電子學(xué)院陳景標(biāo)教授和黨安紅教授、集成電路學(xué)院史田田助理研究員的指導(dǎo)下完成，論文第一作者為電子學(xué)院博士生劉子捷。研究工作得到了科技創(chuàng)新2030-"量子通信與量子計(jì)算機(jī)"重大項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)博士后科學(xué)基金、溫州重大科技創(chuàng)新重點(diǎn)項(xiàng)目的資助與支持。

這項(xiàng)成果充分展現(xiàn)了基于原子選頻技術(shù)的激光器在小型化、高集成度、無人化光頻標(biāo)開發(fā)中的巨大潛力與優(yōu)勢(shì)，為開發(fā)新一代高性能便攜式原子鐘開辟了切實(shí)可行的新路徑。它極大地拓展了光鐘技術(shù)在前沿科學(xué)研究、航空航天、地質(zhì)勘探、通信導(dǎo)航等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景，標(biāo)志著光鐘技術(shù)向?qū)嵱没?、普及化邁出了關(guān)鍵一步。

2.上海交大洪亮團(tuán)隊(duì)研發(fā)Venus模型，AI設(shè)計(jì)功能蛋白質(zhì)助力產(chǎn)業(yè)應(yīng)用

上海交通大學(xué)洪亮教授團(tuán)隊(duì)日前在央視新聞?lì)l道主題策劃節(jié)目《科技推動(dòng)力》中展示了其自主研發(fā)的蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)Venus系列模型。該團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了全球最大的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)集Venus-Pod，包含近九十億條序列和數(shù)億個(gè)功能標(biāo)簽，幾乎囊括了自然界所有的蛋白語料。

據(jù)洪亮教授介紹，Venus系列模型通過學(xué)習(xí)大量蛋白質(zhì)的氨基酸序列組成規(guī)律及其對(duì)應(yīng)的功能標(biāo)簽，能夠識(shí)別不同功能蛋白質(zhì)的特征，如耐強(qiáng)堿、耐高溫等特性。當(dāng)普通蛋白質(zhì)缺乏特定功能時(shí)，模型可以為其添加相應(yīng)特征，實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)功能的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

Venus系列模型具備兩種核心能力：一是"AI挖酶"，可在龐大的蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)集中搜索符合特定功能要求的潛力蛋白，如具有耐胃酸、耐高溫特性的超能力蛋白；二是"AI定向進(jìn)化"，能針對(duì)已有蛋白質(zhì)進(jìn)行性能提升與優(yōu)化，如提高穩(wěn)定性、增強(qiáng)活性等，這些優(yōu)化后的蛋白質(zhì)在生物制造、醫(yī)藥研發(fā)、工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

目前，Venus已為國(guó)內(nèi)外近30家生物/醫(yī)藥企業(yè)提供服務(wù)，成功改造優(yōu)化30余款蛋白，其中8款已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地。例如，一款原本在生產(chǎn)過程中容易因強(qiáng)堿環(huán)境失活的抗體，經(jīng)AI改造后穩(wěn)定性提高了4倍，每年為企業(yè)節(jié)省上千萬元成本；另有一款用于急性胰腺炎檢測(cè)的酶，優(yōu)化后成本僅為國(guó)際同類產(chǎn)品的10%，且已實(shí)現(xiàn)1000公斤規(guī)?；a(chǎn)。

Venus-Pod數(shù)據(jù)集的獨(dú)特之處在于，它不僅包含常規(guī)生物的蛋白質(zhì)序列，還收錄了從馬里亞納海溝、火山口等極端環(huán)境中采集的耐高溫、耐強(qiáng)壓、耐強(qiáng)酸/強(qiáng)堿的蛋白質(zhì)。這一全面的數(shù)據(jù)集為Venus模型提供了豐富的"工具箱"，使其能夠快速高效地優(yōu)化改造蛋白質(zhì)，滿足各種產(chǎn)業(yè)需求，為生物技術(shù)領(lǐng)域帶來革命性的變革。

3.安徽大學(xué)集成電路學(xué)院基于憶阻器基存算一體技術(shù)實(shí)現(xiàn)貝爾曼方程高效求解

近日，集成電路學(xué)院代月花教授課題組與復(fù)旦大學(xué)芯片與系統(tǒng)前沿研究院劉琦教授團(tuán)隊(duì)開展合作，在憶阻器基存算一體技術(shù)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。

相關(guān)成果以“Memristive Bellman Solver for Decision-making”為題發(fā)表于《自然通訊》(Nature Communications)上(DOI:10.1038/s41467-025-60085-w)。安徽大學(xué)集成電路學(xué)院為第一單位，我校集成電路學(xué)院22級(jí)博士生馮哲、吳祖恒副教授和23級(jí)博士生鄒建勛為共同第一作者，集成電路學(xué)院吳祖恒副教授、代月花教授和復(fù)旦大學(xué)劉琦教授為共同通訊作者。

Bellman方程是動(dòng)態(tài)規(guī)劃和決策領(lǐng)域的核心工具，廣泛應(yīng)用于強(qiáng)化學(xué)習(xí)、自動(dòng)駕駛、路徑規(guī)劃等場(chǎng)景。然而，傳統(tǒng)求解方法通常需要大量迭代計(jì)算，計(jì)算復(fù)雜度高，尤其在實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用中，往往難以滿足應(yīng)用需求。這種低效性限制了動(dòng)態(tài)決策系統(tǒng)在實(shí)際場(chǎng)景中的表現(xiàn)，亟需新的技術(shù)突破。

基于憶阻器的Bellman求解器（Memristive Bellman Solver，MBS）為這一難題提供了全新的解決方案。MBS充分利用憶阻器的高效存算一體特性，通過引入時(shí)間維度，將Bellman方程的雙期望迭代求解轉(zhuǎn)化為循環(huán)點(diǎn)積操作，大幅降低了計(jì)算復(fù)雜度。更獨(dú)特的是，研究團(tuán)隊(duì)將憶阻器的固有噪聲轉(zhuǎn)化為計(jì)算優(yōu)勢(shì)，通過隨機(jī)擾動(dòng)加速了求解過程的收斂速度，實(shí)現(xiàn)了高效的近似解。這種軟硬件協(xié)同優(yōu)化的設(shè)計(jì)，不僅提升了系統(tǒng)計(jì)算效率，還顯著降低了系統(tǒng)能耗（~1000×）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，MBS能夠?qū)崿F(xiàn)高效的決策制定，為開發(fā)高效決策制定系統(tǒng)提供了新思路。（文章來源：安徽大學(xué)集成電路學(xué)院）