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当地球科学与基础模型相结合:迈向通用的地球科学人工智能系统
摘要:人工智能(AI)在地球科学领域取得了显著进展,但其全面模拟地球复杂动态的潜力尚未完全发挥。地球科学基础模型(GFMs)作为一种范式转变的解决方案应运而生,通过整合大量跨学科数据来增强对地球系统动态的模拟和理解。这些以数据为中心的AI模型能够从PB级别的结构化和非结构化数据中提取有价值的信息,有效应对传统模型难以捕捉的地球系统复杂性。GFMs的独特优势包括灵活的任务定义能力、多样的输入输出功能以及多模态知识表示能力,使得其分析结果超越了单一数据源或传统AI方法的能力。本文不仅强调了GFMs的关键优势,还介绍了构建这些模型的核心技术,重点探讨了变换器(transformers)、预训练(pr
来源:IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine
时间:2025-11-24
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迈向开放世界遥感影像解释:过去、现在与未来
摘要:在过去十年中,人工智能解决方案,尤其是基于深度学习的解决方案,在遥感图像理解领域取得了显著进展。尽管研究取得了重大突破,但现有技术水平与应用需求之间仍存在差距。传统范式下训练的神经模型在快速泛化新任务、准确识别未见类别、有效参与持续学习以及适应数据分布差异方面通常表现有限。因此,开发适用于开放世界场景的通用且可扩展的图像解释方法至关重要。本文首次系统而全面地回顾了遥感领域中的关键视觉任务,涵盖了少样本/零样本学习、开放集识别、增量学习和领域适应/泛化等内容。文章详细讨论了每项任务的预期目标、评估方法及代表性研究工作,特别强调了它们对开放世界图像理解的独特贡献。该综述涵盖了近300篇文献,
来源:IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine
时间:2025-11-24
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优化协同式的空地一体地球观测:从决策角度出发
摘要:地球观测(EO)任务在满足用户多样且复杂的数据需求方面发挥着关键作用。然而,要完全满足这些需求面临着重大挑战。为应对这一难题,人们开发了跨平台的观测系统,利用卫星、飞机和地面地理传感器通过协同工作来提高数据采集效率。尽管这些平台的互补特性能够提升观测质量,但它们的异构性却给高效协调带来了困难。为了提高协同观测的效率并更好地满足EO的需求,已经提出了许多空地协同方法,主要集中在数据采集阶段的决策和优化上。然而,对这些策略的全面综合研究仍然不足。因此,本文系统地回顾了现有的协同观测策略和观测规划中的决策过程。我们评估了各种传感器评估和规划技术,旨在对现有方法进行分类,并对新兴的研究趋势提供见
来源:IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine
时间:2025-11-24
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遥感和地球观测的基础模型:综述
摘要:遥感(RS)是一项用于观测、监测和解释地球的重要技术,在地球科学、经济学、人道主义等领域有着广泛的应用。虽然人工智能(AI),特别是深度学习,在遥感领域取得了显著进展,但在开发更智能的遥感系统方面仍面临诸多挑战,这些挑战包括地球环境的复杂性、多种传感器类型、独特的特征模式、不同的空间和光谱分辨率以及时间动态等因素。与此同时,大型基础模型(FMs)的最新突破极大地扩展了AI在多个领域的应用潜力,因为它们具有出色的泛化能力和零样本迁移能力。然而,这些模型的成功主要局限于图像和视频等自然数据类型,对于各种非光学模式的遥感数据,其性能会下降甚至出现故障。这激发了人们对开发遥感基础模型(RSFMs
来源:IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine
时间:2025-11-24
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克劳德使用永久散射体干涉合成孔径雷达:关于在复制研究中运用大型语言模型的教程
摘要:本教程介绍了大型语言模型(LLMs)在复现复杂遥感算法中的应用,以永久散射体干涉合成孔径雷达(PSInSAR)作为案例研究。文章强调了LLMs在科学代码开发中的变革潜力。在教程中,我们指出了使用LLMs进行编码时存在的问题,包括代码中显而易见的错误以及隐藏的错误。PSInSAR的工作流程是通过Claude Sonnet 3.5迭代实现的,该过程包括结构化的提示、上下文指导、测试和调试。因此,本教程不仅展示了LLMs的使用方法,还提供了非常详细的PSInSAR实现步骤指南。LLMs生成了用于PSInSAR的功能性Python代码,显著缩短了开发时间。然而,这些代码并非完全没有错误,仍需要调
来源:IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine
时间:2025-11-24
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遥感时空视觉-语言模型:一项全面的综述
摘要:多时相遥感图像的解释对于监测地球的动态过程至关重要。然而,以往的变化检测(CD)方法仅生成二值或语义掩码,无法提供易于人类理解的变化信息。最近在视觉-语言模型(VLMs)方面的进展开辟了新的方向,这些模型融合了视觉和语言信息,实现了时空视觉-语言理解:它们不仅能捕捉空间和时间上的依赖关系以识别变化,还能对时相图像进行更丰富的交互式语义分析(例如生成描述性文字说明和回答自然语言问题)。在这篇综述中,我们首次全面介绍了遥感时空VLMs(RS-STVLMs)。综述涵盖了从早期针对特定任务的模型到最近利用强大大规模语言模型(LLMs)的通用基础模型的发展历程。我们讨论了在变化文字生成、变化问答和
来源:IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine
时间:2025-11-24
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爱尔兰家庭支持工作者国家标准化入职培训方案的可行性研究:一项全国性利益相关者咨询的结果
随着全球人口老龄化趋势加剧,家庭支持服务需求日益增长。在爱尔兰共和国,家庭支持工作者(Home Support Worker, HSW)是医疗保健系统中增长最快的劳动力群体之一,他们为需要帮助的个体提供居家照护,是实现爱尔兰重大卫生改革计划——Sláintecare行动计划的基石,该计划旨在将护理重心从医院转移到家庭和社区。然而,尽管HSW角色至关重要,爱尔兰却长期缺乏一个全国统一的标准化入职培训方案(National Induction Programme, NIP)。目前,HSW的入职培训由众多公共和私营部门的提供者各自进行,内容、标准不一,且培训成果在不同机构间互不承认。这导致HSW在更
来源:BMC Health Services Research
时间:2025-11-24
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十座饮用水处理厂及管网系统中微塑料(>2μm)的去除效能与机制解析
在当今社会,塑料制品无处不在,它们在使用和废弃过程中产生的微塑料(Microplastics, MPs)已成为全球性的新兴污染物。这些尺寸小于5毫米的塑料颗粒通过各种途径进入水环境,最终可能出现在我们的饮用水源中。饮用水中微塑料的存在不仅引起了公众的广泛担忧,也向水处理行业提出了新的技术挑战。更令人关切的是,尺寸较小的微塑料(尤其是<30μm的颗粒)被认为可能穿透人体肠道屏障,在体内迁移,从而带来潜在的健康风险。然而,目前关于饮用水处理工艺对微塑料去除效果的研究却面临着一个尴尬的局面:由于不同研究采用的采样、分离和分析方法千差万别,导致结果难以直接比较,无法为水处理实践提供统一、可靠的指导。为
来源:npj Clean Water
时间:2025-11-24
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钙化冠状动脉病变治疗策略的网络荟萃分析
摘要关于钙化冠状动脉病变(CCL)的治疗策略的比较证据仍然很少,相关头对头试验很少,临床结果的数据也有限。我们对随机对照试验(RCTs)进行了频率主义网络荟萃分析,这些试验比较了准分子激光(ELCA)、体外冲击波碎石术(IVL)、改良型球囊(MBA)、轨道式动脉切除术(OA)、旋转式动脉切除术(RA)以及RA结合切割球囊(RA plus CBA)与传统治疗策略(CS)的效果。主要终点是严重不良事件(SAE:死亡、冠状动脉穿孔或血流缓慢/无血流)和最小支架面积(MSA),次要终点包括重大心血管不良事件(MACE)和靶病变再血管化(TLR)。共分析了14项RCT,涉及3,671名患者。基于动脉切除
来源:Cardiovascular Intervention and Therapeutics
时间:2025-11-24
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一项新研究发现,即使包含“不健康”的植物性食物,纯素饮食也比地中海饮食更有利于减肥。
华盛顿特区——《营养前沿》杂志上发表的一项由责任医师协会进行的全新分析发现,素食饮食会增加植物性食物的摄入量——包括那些被植物性饮食指数定义为“不健康”的食物——从而比地中海饮食带来更大的
来源:AAAS
时间:2025-11-24
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如果没有文化知识,猩猩就无法掌握其复杂的饮食习惯。
一只野生猩猩在陪伴母亲多年后离开母亲时,它心中已经记住了近 250 种可食用动植物,以及如何获取和加工它们的知识。发表在《自然人类行为》杂志上的一项新研究表明,没有哪只猩猩能够通过反复尝试来积累如此渊博的知识。相反,这些知识形成了一种“文化依赖型知识库”——一套只有通过多年观察和与其他猩猩共同探索才能获得的多元化知识体系。作为人类,我们必须学习广泛的知识才能生存和发展——从地方习俗到制造鱼叉和iPhone等创新产品的技能。这些文化知识大多过于广博或复杂,任何一个人都不可能在有生之年从零开始创造。相反,文化是由众多个体的创新积累而成的。此前,我们并不清楚类似的过程是否也适用于野生非人类物种。如今
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世界泡菜研究所首次阐明了泡菜的免疫调节作用。
鉴于目前随着季节更替,多种呼吸道疾病(如感冒和流感)同时传播令人担忧,一项最新的临床研究已科学证明,韩国传统发酵食品泡菜可以增强人体免疫细胞的功能,并维持免疫系统的平衡。世界泡菜研究所(所长:张海春)是韩国科学技术信息通信部下属的政府资助研究机构,该研究所公布了一项单细胞基因分析结果,表明食用泡菜具有免疫调节作用,包括抑制过度免疫反应并同时增强防御功能。这是全球首个在单细胞水平上阐明泡菜免疫效应的研究,表明食用泡菜不仅有益于代谢健康,也有益于免疫健康。本研究的参与者为超重成年人,分为三组(每组 n = 13)。每组参与者分别服用安慰剂、天然发酵泡菜粉或添加菌种发酵的泡菜粉,持续 12 周。干预
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科学家表示,时间对大脑的重要性不亚于饮食和运动。
根据新南威尔士大学悉尼分校健康大脑老化中心 (CHeBA) 的一项新研究,时间可能是预防痴呆症的一个关键缺失因素。最新研究表明,时间(或者说时间的缺乏)可能是有效预防痴呆症的关键所在。这项发表在《柳叶刀健康长寿》上的研究指出,时间是影响大脑健康的一个常被忽视的社会因素,其影响力可能与教育和收入不相上下。作者认为,“时间不平等”(即社会不同群体间时间分配不均)可能会严重阻碍人们降低患痴呆症风险的能力。主要作者兼健康社会决定因素专家苏珊娜·罗尔副教授解释说,虽然充足的睡眠、规律的体育锻炼、良好的营养和社交互动等生活习惯有助于大脑健康,但这些行为都依赖于一种重要的资源:时间。“如果消除可改变的风险因
来源:scitechdaily health
时间:2025-11-24
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科学家称大蒜漱口水与常用消毒剂效果相当
一项新的研究发现,大蒜提取物的抗菌能力可能与氯己定相当,这表明它可能成为口腔护理中的一种天然替代品。沙迦大学的研究人员表示,大蒜提取物可能与众所周知的防腐剂和消毒剂(如氯己定)一样有效。在《草药医学杂志》上发表的一项研究中,该团队报告称,大蒜漱口水比氯己定漱口水更容易引起不适,但似乎在使用后能保持更长时间的活性。“氯己定被广泛用作漱口水的黄金标准,但它存在副作用和抗菌素耐药性方面的担忧,”作者指出。“大蒜(Allium sativum)以其天然抗菌特性而闻名,已成为一种潜在的替代品。”他们的结论来自一项系统性综述,该综述考察了大蒜提取物在真实临床环境中与氯己定相比的表现,并评估了它是否可以作为
来源:scitechdaily health
时间:2025-11-24
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一种抗凋亡二聚体对寡聚BAX的抑制作用
亮点•BAX寡聚体(BAXO)可以直接被二聚体的BCL-w(BCL-wD)解离•二聚体的BCL-w可以阻断由BAXO介导的线粒体凋亡,而单体BCL-w则不能•BCL-wD可以中和BAXO引起的膜破坏性负曲率•除了异二聚体作用外,凋亡还受到多聚体相互作用的影响总结BAX是一种促凋亡的BCL-2蛋白,在细胞质中以单体形式存在,直到受到细胞应激的触发后形成寡聚体,从而通透线粒体并诱导凋亡。传统的凋亡阻断机制涉及促凋亡单体与抗凋亡单体之间的异二聚体相互作用。然而我们发现,全长BCL-w会形成一种独特的对称二聚体(BCL-wD),这种二聚体能够解离BAX寡聚体(BAXO),抑制BAX向线粒体的转运,促进
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人类1型糖尿病患者胰腺淋巴结和脾脏中基因表达与染色质可及性的联合分析
这项研究聚焦于1型糖尿病(T1D)的分子机制,通过分析胰腺淋巴结(PLNs)和脾脏中的免疫细胞,揭示了与T1D相关的独特免疫细胞亚群。研究团队使用了单核多组学技术,结合基因表达和染色质可及性数据,对超过100万个免疫细胞进行了深度免疫特征分析。这一方法为理解T1D的免疫机制提供了宝贵的资源,并且有助于开发新的治疗策略。在PLNs中,研究人员发现了一种独特的CD4记忆T细胞亚群,这种细胞在T1D患者中表现得更为明显。这些CD4 T细胞表现出显著的NFKB1和BACH2基因表达升高,以及与这些转录因子相关的广泛染色质重塑现象。研究团队还利用小鼠模型验证了这些发现,表明在T1D小鼠的PLNs中也存在
来源:Science Immunology
时间:2025-11-23
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GPR25 促进了驻留于肺和肝脏组织中的记忆性 CD8 T 细胞的形成
编辑总结针对继发感染和肿瘤再侵袭的有效免疫依赖于组织驻留的记忆CD8 T(TRM)细胞。Feng等人揭示了G蛋白偶联受体GPR25在促进TRM细胞分化(而非效应记忆表型)中的关键作用。通过追踪肿瘤再侵袭、病毒再感染及共生活状态下的T细胞分化过程,发现GPR25在TGF-β信号通路下游发挥作用,从而促进TRM细胞在肺和肝脏中的分化及组织驻留。GPR25的表达受TGF-β诱导,并维持一种依赖T细胞因子1(TCF1)的干细胞样TRM细胞程序,这表明其可作为增强抗病毒和抗肿瘤TRM细胞反应的潜在靶点。——Leoma Bere摘要组织驻留的记忆CD8 T(TRM)细胞提供关键的抗病毒和抗肿瘤免疫作用,但
来源:Science Immunology
时间:2025-11-23
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双面退火以改变晶体生长方向,从而实现高效且稳定的柔性钙钛矿太阳能模块
柔性钙钛矿太阳能模块(f-PSMs)在长期使用中存在稳定性问题,这主要源于甲基铵(MA)阳离子的应用。为了解决这一问题,研究团队开发了一种不含MA的钙钛矿材料——基于甲基铵与铯的混合阳离子(FA₁₋ₓCsₓPbI₃,x ≤ 0.1)的p-i-n结构柔性模块。通过引入双面退火策略,研究人员显著改善了钙钛矿薄膜的结构连续性,从而提高了其稳定性。这项研究为高效率、高稳定性的柔性太阳能模块提供了新的技术路径。柔性钙钛矿太阳能电池(f-PSCs)因其轻质、机械柔性和适用于低成本制造的特性,被认为是光伏领域的一项颠覆性技术。这些特性使其在消费电子、便携式电源以及建筑一体化光伏等广泛应用中具有巨大潜力。在过
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-11-23
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一种类似泛素(ubiquitin-like)的蛋白质调控细菌VIIb型分泌系统的组装过程
类型VII分泌系统(T7SS)在革兰氏阳性菌的致病性和细菌间竞争中扮演着至关重要的角色。尽管这些系统的重要性已被广泛认可,但关于T7SS的一个广泛分布的变种——T7SSb的结构基础仍知之甚少。T7SSb主要存在于厚壁菌门(Firmicutes)中的许多细菌中,包括一些重要的模式生物。本文通过冷冻电镜(cryo-EM)技术解析了枯草芽孢杆菌(*Bacillus subtilis*)中T7SSb核心复合物的结构,揭示了T7SSb如何通过一个类似泛素的蛋白质YukD来协调分泌机制的组装。这一发现为理解细菌如何利用这种结构调节蛋白来构建复杂的分泌机器提供了新的视角。YukD在T7SSb中表现出广泛的结
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-11-23
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观察到在Pd(钯)材料中,质子隧穿现象与声子(phonons)和电子(electrons)之间存在关联
氢在材料中的行为是许多科学和技术领域研究的重要课题,尤其是在氢储存和异质催化等应用中。氢作为最轻、最小的原子之一,其在材料中的运动不仅受到热力学因素的影响,还与量子效应密切相关。量子效应包括零点振动、离散振动能级以及量子隧穿等现象。这些效应在低温条件下尤为显著,可能对氢的扩散过程产生深远影响。然而,由于氢的散射截面较小,直接探测其在材料中的位置和运动方式一直是一项挑战。本文通过结合核反应分析(NRA)和电阻测量等实验手段,成功观察到了氢在钯(Pd)中的隧穿过程,并揭示了其在不同温度下的行为特征。钯是一种典型的氢吸收金属,具有面心立方(fcc)结构。氢在钯中的扩散通常发生在晶格间隙位置,其中四面
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-11-23