" 整理 | 周舒义、平生
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笑声里的基本节拍，可能 1500 万年没变
哈兰德一进球，整座卑尔根就在地震仪上跳一下
量子力学可能不需要虚数
年轻人为什么越来越多发癌症？他们老得比上辈人更快
心电图里藏着猝死暗号，AI 先看出来了
中国超算重回世界第一
笑声里的基本节拍，可能 1500 万年没变
笑，是人类与其近亲灵长类共有的一种 " 保守 " 发声行为。挠一挠黑猩猩、大猩猩，或是一个蹒跚学步的孩子，你往往会听到惊人相似的回应——一串节奏规整的咯咯笑声。
6 月 25 日发表于《通讯 · 生物学》（Communications Biology）的一项研究指出，当类人猿与人类发笑时，声音会遵循一致的节奏模式。研究人员对 6 个月至 7 岁的类人猿幼崽和人类儿童进行挠痒，发现它们在连续的笑声之间会留出大致均等的间隔。
论文作者认为，这种规律性的节奏说明灵长类对发声的运动控制可能相当精细，而这种能力或许遗传自一个生活在约 1500 万年前的共同祖先。
给一只幼年大猩猩的脚挠痒痒。大猩猩笑着回应，缩回了脚，但随后又伸出脚，让人继续挠。| Dr. Marina Davila Ross
" 这与近来不断涌现的一系列数据相吻合，它们都表明，我们最近的现存近亲——灵长类、尤其是类人猿，对自身发声系统的掌控比此前认为的要强得多。" 瑞士苏黎世大学研究灵长类交流的西蒙 · 汤森德（Simon Townsend，未参与该研究）评价道。
论文共同作者、英国华威大学（考文垂）灵长类学家基娅拉 · 德格雷戈里奥 ( Chiara De Gregorio ) 与同事，把类人猿幼崽与人类儿童的笑声录音进行了比对。参与比对的类人猿包括 4 只红毛猩猩 ( Pongo pygmaeus ) 、2 只大猩猩 ( Gorilla gorilla ) 、3 只倭黑猩猩 ( Pan paniscus ) 和 4 只黑猩猩 ( Pan troglodytes ) ，人类一方则是 4 名在家中与母亲玩耍的儿童。
这项分析共聚焦于 140 段笑声序列，其中倭黑猩猩 42 段、黑猩猩 35 段、大猩猩 34 段、红毛猩猩 16 段，人类儿童 13 段。
德格雷戈里奥团队测量了相邻几次笑声爆发之间的时长，结果发现：无论人类还是类人猿，在被挠痒时都会维持一种稳定的节奏。
不过，社交玩耍时发出的笑声则要 " 杂乱 " 得多。" 玩闹时的笑声有点乱，因为想想看，两只动物或两个孩子在一起玩，会发生很多事，" 德格雷戈里奥解释道，" 它们可能打滚，也可能扭作一团。" 身体的剧烈活动会影响呼吸节律，从而让笑声很难保持一致的节奏。
研究者还发现，人类的笑声节奏比类人猿更快。而且与这些动物不同，人类还能根据社交场合的不同改变自己的笑声。
" 关键的区别在于，人类对笑这种发声的控制能力更强，" 汤森德说。
德格雷戈里奥与同事推测，笑声变快这一变化，可能是在人科演化的漫长进程中逐步发生的。" 从笑声较慢、节奏也不太规律的红毛猩猩，到节奏更快、更灵活的人类笑声，中间是一个渐进的演化过程，" 她说。
相关论文：https://doi.org/10.1038%2Fs42003-026-10499-z
哈兰德一进球，整座卑尔根就在地震仪上跳一下
挪威与塞内加尔的世界杯小组赛是一场鏖战。当地时间 6 月 22 日深夜到 23 日凌晨，比赛在大洋彼岸的北美进行，可挪威西海岸的卑尔根几乎无人入睡——人们守在酒吧、客厅和广场的大屏幕前。挪威最终 3 比 2 取胜，三个进球点燃了全城欢呼。
而这一夜，一个意想不到的 " 观众 " 默默记录下了每一个进球时刻：一台精密地震仪。
这台仪器安装在卑尔根大学科学楼的地下室，灵敏到能分辨小至百万分之一毫米（约合一纳米）的地面振动。卑尔根大学地球科学系把比赛期间的地震记录图公布了出来：在原本平静的波形上，几道明显的尖峰拔地而起，时间恰好对应挪威的三个进球（图上横轴采用世界时 UTC，比挪威时间晚两小时）。
挪威队在对阵塞内加尔的比赛中进球期间测得的 " 地震 " 信号。| 卑尔根大学
事实上，早在 6 月 17 日挪威对阵伊拉克的小组赛首战，同一台仪器就捕捉到若干轻微振动，其中哈兰德（Erling Haaland）破门的那一刻，信号格外清晰。
人群欢呼怎么会变成地面的振动？研究者给出了两种可能的来源。
一是成千上万人几乎在同一瞬间跳起、跺脚、挥舞，这种高度同步的动作把能量传给地面，激发出微弱的地震波；二是震耳欲聋的声浪本身——当一座城市同时爆发吼声，空气的压力波也能 " 耦合 " 进地表，被灵敏的仪器记录下来。
卑尔根大学的两位教授 Mathilde S ø rensen 和 Lars Ottem ö ller 表示，他们观测到的信号 " 可能由人群的同步运动产生，也可能来自声音 "。换句话说，到底是 " 跳 " 出来的还是 " 吼 " 出来的，目前还难下定论。
安装在卑尔根大学（UiB）科学楼地下室的地震仪。| 卑尔根大学
过去人们熟悉的 " 球迷地震 "，地震仪大多就架在球场看台底下，直接感受脚下传来的震动。但卑尔根这台仪器在市中心的地下室里，离任何球场都很远——更何况这场比赛根本不在挪威，而在北美。它记录下的，是整座城市在电视机前的集体反应：无数个客厅、酒吧和广场上的人，在同一秒为同一个进球欢呼庆祝。
科学仪器记录下的，是一座城市集体的情绪印记。
量子力学可能不需要虚数
2021 年的一项预言曾让人以为复数对量子力学不可或缺，实验也似乎证实了它；如今，一篇新论文给出了相反的答案。
翻开任何一本量子力学教科书，你都会撞见虚数单位 i。一个从理论诞生之初就萦绕不去的疑问，却始终没有公认答案：虚数究竟是量子力学不可或缺的根基，还是仅仅是一种方便好用的计算工具？
就连这门理论的奠基者们也曾被这个问题困扰。薛定谔本人一度对波函数中冒出的虚数感到不安，许多创立者都觉得，一个完全用实数写就的量子力学 " 看起来更自然 "。
近期，发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上的一项新研究，为这一争论提供了新的答案。由 Pedro Barrios Hita 等人组成的国际研究团队证明，只要对复合量子系统的基本假设进行合理的物理修正，仅使用实数构建的 " 实值量子力学（RQM）" 完全可以给出与标准复数量子力学一模一样的实验预测。
要理解这项新工作，得先回到 2021 年。当年，Renou、Gisin、Ac í n、Navascu é s 等人在《自然》（Nature）发文并基于贝尔定域性实验指出，如果强行用实数替代复数，实值量子力学在处理特定的多体纠缠实验时，其预测结果将与真实的实验数据不符。随后的一些实验也证实了这一点，似乎一锤定音，给实数模型判了死刑。
但 Hita 团队的新论文指出，此前的 " 证伪 " 存在一个关键的前提漏洞：它们默认了复合系统的希尔伯特空间必须是各个子系统的张量积（Tensor Product）。在复数体系下，张量积完美适用；但在实数体系下，这种纯数学上的强行规定过于严苛。
他们用一个更具物理动机的假设取而代之：给定两个独立的子系统，仅作用于其中一个子系统的操作，绝不会对另一个子系统产生可测量的影响（即不同子系统的局域算符彼此对易）。
在此基础上，他们引入了一个二维 " 标记 "（flag）来模拟复数的实部和虚部。为了解决实数张量积无法正确处理量子力学中 " 全局相位分配（如相位反冲）" 的问题，他们放弃了传统的张量积空间，转而构建了一个 " 商空间（Quotient Space）"。如此构造出的实数量子力学与复数版本一一对应，能够重现包括多方贝尔实验在内的全部预言。这意味着，从实验证伪的角度来看，实值量子力学与复数量子力学是完全等价的。
论文也援引其他研究指出，2021 年的结果与其说否定了 " 用实数表述量子力学 " 的可能性，不如说是在标准量子力学与一种特定的 " 对照理论 "（即实振幅量子理论）之间做实验裁决。
新研究的解释性图表 | Pedro Barrios Hita，HHU
那么，是否就该抛弃复数？恐怕未必。需要区分的是：" 实数量子力学 " 作为一种受约束的物理理论，与 " 不用复数来书写量子力学 " 并非一回事。后者其实很简单——把复数 a+bi 看作有序实数对 ( a, b ) ，复数乘法对应一条特定的实数运算规则，二者在代数上完全同构；能否用实数表述量子力学，从来都不是问题。因此，" 能不能 " 用纯实数来写出量子力学公式，从来都不是问题；真正的问题是 " 好不好用 "。
在实践中，e^ ( i θ ) 为相位与振荡提供了自然而紧凑的描述，i 可以直观地视为一个 90 度的相位旋转操作符；一旦改写成实数对或 2 × 2 实矩阵，薛定谔方程将变成一组耦合的实微分方程，物理意义被模糊，计算也更繁琐。
近年来用实数替代复数的多种尝试，据多位受访学者反映，其表达式始终摆脱不了复数的 " 痕迹 "。复数之所以统治量子力学，不是因为它是唯一解，而是因为它以极其优雅、简洁和高效的方式，成为了人类理解量子世界的语言。
论文结尾说：复数对描述量子力学并非必需——但它们确实非常有用。
相关论文：https://dx.doi.org/10.1103/4k13-sdjh
相关讨论：量子力学需要虚数吗？
年轻人为什么越来越多发癌症？他们老得比上辈人更快
癌症常被视为一种与衰老相伴的疾病——年纪越大，细胞累积的损伤越多，肿瘤形成的风险也越高。然而近年来，一个令人不安的趋势正在全球浮现：越来越多的癌症发生在年轻人身上。这背后的原因是什么？
美国华盛顿大学圣路易斯医学院（WashU Medicine）领衔的一项新研究提供了一条线索：与年长群体相比，年轻世代在生物学层面确实 " 老得更快 "，而这种加速衰老与早发性癌症（一般指在 55 岁及以下确诊的癌症）风险的升高密切相关。相关论文于 6 月 22 日发表于《自然 · 医学》（Nature Medicine）。
研究核心在于区分两种年龄：一种是字面上的时序年龄；另一种是身体的生物学年龄。研究者发现，两者之间的差距越大，癌症风险越高。借助英国生物样本库（UK Biobank）中逾 15.4 万名年轻成人、以及美国 All of Us 研究计划中逾 1 万名参与者的数据，团队通过血液生化指标和蛋白质组等信息，从全身和单个器官两个层面估算了人的衰老程度。
结果呈现出清晰的代际差异。在英国队列中，1965 至 1974 年出生者的全身性衰老程度，比 1950 至 1954 年出生者高出约 0.23 个标准差；在美国队列中，1990 至 1999 年出生者更是比 1965 至 1969 年出生者高出约 0.92 个标准差。换句话说，在同一实际年龄下，越晚出生的人，身体往往相对越 " 老 "。这种加速衰老对应着早发性实体瘤风险上升约 8%，特别是肺癌、消化道癌和子宫癌；当把参与者按系统性衰老程度分成三组时，衰老最快的一组，其早发实体瘤风险比衰老最慢的一组高出 15%。值得注意的是，即便排除了遗传性的癌症风险与加速衰老的遗传易感性，这一关联依然成立。
更进一步，不同器官的衰老指向了不同的癌症：免疫系统显得比实际年龄更 " 老 "，与早发性肺癌相关；而脂肪组织的加速衰老，则与早发性结直肠癌相关。
" 如果能在年轻人还健康时，就识别出风险最高的那一部分人，我们就能把预防和早筛资源集中在最可能获益的个体身上，" 研究负责人、WashU Medicine 分子流行病学家 Yin Cao 表示。此前，她的团队曾分别研究肥胖、代谢紊乱、饮酒、久坐、饮食质量乃至剖宫产等单一因素对癌症的影响，却发现任何单一因素的贡献都很有限——这正是此次转向 " 多因素叠加 " 与生物学衰老视角的缘由。
这项研究也有需要谨慎看待的地方。首先，它揭示的是统计学上的关联，而非因果关系——加速衰老究竟是早发癌症的 " 推手 "，还是与癌症共享了某些更深层的成因，仍有待厘清。其次，研究主要基于英国和美国的人群，结论能否推广到其他人群尚需验证。
研究团队的下一步，是揭示环境、生活方式与社会变迁如何在人体内留下持久的生物学印记，从而推动癌症防控从 " 被动应对 " 转向 " 主动预防 "。
相关论文：http://dx.doi.org/10.1038/s41591-026-04448-w
心电图里藏着猝死暗号，AI 先看出来了
心源性猝死每年夺走数十万人的生命，且常常突袭看似健康的人。近期《自然》的一项研究显示，一套深度学习模型能从最普通的心电图中，识别出被传统方法完全忽视的高危人群，并揭示出一个连心脏科医生都未曾注意到的波形特征。
心源性猝死多由心室的紊乱收缩（心律失常）引发，使心脏失去有效泵血的能力。植入式除颤器能侦测异常节律并施加电击以挽救生命，但哪些患者需要植入，目前主要依据 " 左心室射血分数 "（LVEF）。这一指标缺陷明显：多数猝死者的 LVEF 并不偏低，而依此标准植入的除颤器，约三分之二从未真正派上用场。
研究人员训练了一种深度神经网络，数据来自瑞典逾 26 万份心电图，并经国家档案与死亡原因相匹配。为防止过拟合，部分数据直到论文初步接收前都不被触碰，专门用于检验模型。结果显示，模型标记出约 2% 的人为高危，其年猝死率高达 7%，超过按 LVEF 判定的高危人群（4.6%）；关键在于，其中 86% 此前从未被传统指标识别——模型找到的是一批全新的高危者。在美国与中国台湾的数据上验证后，模型跨大洲、跨设备厂商依然稳健；在中国台湾队列中，它能把由心律失常导致的心脏骤停从对照中区分出来，对非心律失常性骤停却与随机猜测无异——这说明它捕捉到的正是除颤器所针对的病理机制，而非临死前的泛泛征兆。
低危心跳（蓝）主波后为锐利的负向下降，高危心跳（红）则代之以 " 拖沓 " 的下行 | Nature
更引人注目的是，这项研究超越了单纯的预测。以往医学领域的深度学习多是 " 黑箱 "：预测准确，却说不清缘由。团队为预测模型配上一个能合成逼真心电波形的生成模型，沿着 " 风险升高 " 的方向逐步改变波形，从而锁定真正驱动风险的特征。这些形变不仅重现了医生早已熟知的异常（如电轴左偏），还暴露出一个从未被描述的新特征：在心电图名为 aVL 的导联（即从某一特定角度记录心脏电活动的 " 视图 "）上，低危者通常呈现一段锐利的向下波，高危者则代之以一段 " 拖沓 " 的下行。研究者进一步证实，对这一 " 拖沓 " 程度的量化，能在瑞典和美国两大队列中预测猝死。
当然，研究仍有局限：观察性数据难以直接证明临床上的因果获益，死亡证明对 " 心源性猝死 " 的界定也并不精确，要确认其临床价值仍需随机对照试验。研究者推测，这一波形或许反映了 " 弥漫性心肌纤维化 " ——心肌中形成的疤痕样组织，小样本的心脏核磁共振结果初步支持了这一猜想。
心电图已被临床解读一个多世纪，而这项研究提醒人们：即便是被研究得最透彻的数据，也可能仍藏着未被发掘的新讯息。
相关论文：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10674-6
中国超算重回世界第一
6 月 23 日，在德国汉堡举行的 ISC2026 国际超算大会上，全球超算领域第 67 届 TOP500 榜单揭晓。中国自主研制的 " 灵晟 "（LineShine）超级计算机，以 2.198 EFlop/s 的 64 位双精度浮点计算持续性能摘得全球超算冠军。这是继 2017 年 " 神威 · 太湖之光 " 之后，中国超算时隔九年重返世界第一。
" 灵晟 " 超算系统部署于国家超级计算深圳中心，是全球首台双精度浮点计算持续性能突破 2 EFlop/s 的超级计算机，在该基准上比位居第二、来自美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的 "El Capitan" 快 22%。
据总设计师、国家超算深圳中心主任卢宇彤介绍，传统超算多采用 CPU+GPU 的异构路线，提升性能的主流做法是依赖 GPU 加速卡扩展算力。美国最强的 El Capitan、Frontier 两大 E 级超算，都是走这条路线。但 " 灵晟 " 采取纯 CPU 的同构路线，搭载基于 Arm 架构设计的国产 LX2 CPU，全机约 1379 万个计算核心；并把加速单元做进 CPU 本身，省掉了 CPU 与 GPU 之间数据搬运的开销。它还集成了首颗国产高带宽内存，内存带宽相比传统 CPU 提升 10 倍。
国家超级计算深圳中心外景 | 国家超级计算深圳中心
自系统部署以来，" 灵晟 " 已支撑大气海洋、工程仿真、材料科学、药物发现、脑科学、科学 AI、大模型推理等多领域应用，支撑混合精度计算、工作流和复杂多任务并行运行，在大规模并行环境下平均扩展效率 84.4%，实现超过千万核心的全系统高效可扩展运行。面向科学、工程、产业各领域的大规模应用需求，提供多学科、全流程、多精度融合的科学智能应用生产级平台，并形成了世界级应用成果。
相关来源：https://www.nature.com/articles/d41586-026-02047-w
注：本文封面图片来自版权图库，转载使用可能引发版权纠纷。
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