β-内酰胺类抗生素不可逆地使执行细胞壁肽聚糖（PG）合成的青霉素结合蛋白（PBP）失活，并触发细菌细胞死亡的级联反应。细菌利用多种手段抵抗抗生素的作用，例如常见β-内酰胺类的酶解反应。细菌产生具有广谱底物特异性的β-内酰胺酶，这些酶可水解属于头孢菌素类或碳青霉烯类的β-内酰胺。尽管目前已经成功开发了β-内酰胺酶抑制剂以恢复β-内酰胺类药物对耐药细菌的活性，但这些抑制剂并不涵盖革兰氏阴性菌产生的多种β-内酰胺酶。 β-内酰胺类药物与细菌周质中的多种酶具有竞争相互作用，因此这些药物和β-内酰胺类/β-内酰胺酶抑制剂的作用方式和疗效的研究非常复杂。寻找能够同时监测细菌周质中β-内酰胺类药物、β-内酰胺酶抑制剂和β-内酰胺相互作用蛋白的研究方法，有助于理解β-内酰胺类药物的作用方式，以便对药物进行改进，消除细菌耐药机制。 法国国家科学研究中心的Jean-Pierre Simorre研究团队提出了一种监测革兰氏阴性菌内外膜周质中酶活性的细胞内核磁共振方法。作者可原位和实时监测（1）β-内酰胺类药物被β-内酰胺酶水解，（2）β-内酰胺类药物与其靶点的相互作用，以及（3）抑制剂与这些酶的结合过程。研究表明，该细胞内核磁共振为研究靶向细菌周质分子的新药提供了强大的分析工具。该研究结果以“Monitoring Drug–Protein Interactions in the Bacterial Periplasm by Solution Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy”为题，于2024年3月18日发表在《美国化学会志》上。 查看详细>>

量子计算机制造商Quantinuum的工程师团队与微软公司的计算机科学家合作，找到了一种在量子计算机上运行实验时大大减少错误的方法。 微软一直在研究“主动伴随式提取”技术来设计和使用逻辑量子比特，即使用多个物理量子比特来创建逻辑量子比特。该团队将整个系统描述为量子比特虚拟化系统。 在这项新研究中，Quantinuum提供H2计算机（基于离子陷阱量子比特），微软负责提供逻辑量子比特软件。他们共同使用30个物理量子比特创建了4个逻辑量子比特。该软件可在计算时诊断并纠正错误，而不会通过其主动伴随式提取技术破坏逻辑量子比特。 研究团队在H2上进行了14000次实验，共同测试了新方法。结果发现，该方法完成了所有这些测试，没有产生任何可检测到的错误。进一步测试表明，该系统的错误率为十万分之一，为没有逻辑量子比特的量子计算机差错率的1/800。 微软团队目前已创建了一台二级量子计算机，这是一种错误率相当低且可扩展的计算机。 查看详细>>

合肥先进计算中心被命名为“巢湖明月”，由合肥市大数据资产运营有限公司建设，系统建设规模为双精度计算峰值12PFlops、整数计算峰值256Pops、数据总存储容量15PB。 该公司2024年4月2日启动了合肥超量融合计算中心招标项目。项目基于合肥先进计算中心“巢湖明月”超级计算机，部署了2台超导量子计算机和1台离子阱量子计算机。该项目分为3个标段，中标方为国盾量子、本源量子和国仪量子三家公司。 超量融合作为量子计算与经典计算混合的新型计算架构，可以协同两种先进计算的优势，通过整合量子计算的并行处理能力和超级计算机的高效数值计算能力，有效提升对复杂问题的求解效率。这种新型计算架构能够增强算法的灵活性和效率，还能够提高计算速度、优化资源配置、扩展应用范围。国际上，美国、英国和欧盟等国家和地区都竞相启动超量融合项目。 我国在探索“超量融合”上具有诸多优势。近年来，中国在超算领域的创新能力备受国际关注，在量子计算硬件水平方面处于全球第一梯队，产出了“九章号”“祖冲之号”量子计算机等国际领先的成果。 项目建成后，将以超量融合计算为核心，加速下游超量融合计算应用产业发展，促进上游国产化量子计算供应链的产业持续升级，并探索超量融合计算在气象预测、生物医药、材料科学、智能汽车、高端科研等领域的应用，推动相关行业的技术突破和产业发展。 查看详细>>

据物理学家组织网4月2日报道，目前世界上最强的核磁共振成像（MRI）设备Iseult进行了首次人脑扫描。扫描图像精确度达到了全新水平，为医院常用MRI设备的10倍，揭示了为大脑皮层供氧的微小血管，以及以前几乎看不见的小脑细节，有助科学家探索更多人脑及相关疾病的秘密。 Iseult位于巴黎南部。法国原子能委员会科学家2021年首次使用该机器扫描南瓜，卫生当局最近为其扫描人体开了绿灯。过去几个月里，约20名健康志愿者成为首批接受Iseult扫描的人。 普通MRI的功率通常不超过3T，而Iseult产生的磁场达11.7T使该机器扫描出的图像达到前所未有的精确度。Iseult能使锂靶向大脑区域的图像更清晰，有助于确定患者对药物的反应。 Iseult是法国和德国工程师合作20年的研究成果。美国和韩国也在研制同样强大的MRI机器，但尚未开始扫描人体。 Iseult项目科学主任尼古拉斯·勃兰特表示，Iseult等设备的主要目标之一是完善科学家对大脑解剖结构的理解，揭示在执行特定任务时大脑哪些区域会被激活。 研究人员也希望Iseult能帮助揭示帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病，以及抑郁症、精神分裂症等心理疾病背后难以捉摸的机制。 查看详细>>