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人工智能平均在新兴太阳活动区可见之前约九小时就检测到了它们微弱的迹象。


一个名为早期发现(EarlyDetect)的模型平均能在新活动区出现前近九小时检测到其形成迹象。
该系统由新泽西理工学院(NJIT)牵头的研究团队开发,相关成果发表在《地球物理研究杂志:机器学习与计算》上。

新泽西理工学院(NJIT)的本科生研究员乔纳斯蒂罗娜(该研究的通讯作者)与NJIT的计算机科学家、太阳物理学家以及普林斯顿大学和美国国家航空航天局(NASA)艾姆斯研究中心的合作者共同开发了该模型。
这项研究使用了NASA太阳动力学天文台(SDO)收集的观测数据。

这项研究最有价值的发现是,我们可以利用机器学习提前预测太阳活动区何时出现,即将升入大四的计算机科学专业学生、阿尔伯特多尔曼荣誉学院学者蒂罗纳说。
这种早期预警可以让卫星通信公司或电网公司做好准备,并有可能减轻太阳风暴造成的损害。

这个可视化展示了利用磁场、连续谱强度和声学功率观测数据研究太阳活动区AR11158的浮现过程。
声学功率下降首先出现,为浮现提供早期迹象,随后是强度和磁场的变化。
该可视化展示了EarlyDetect背后的数据分析流程,这是一个正在开发的用于预测活动区浮现的机器学习模型。
该模型尚未投入使用。
鸣谢:IrinaN.Kitiashvili(美国国家航空航天局艾姆斯研究中心)和SpiridonKasapis(普林斯顿大学)。
微弱的太阳振动揭示了隐藏的活动
活动区是太阳黑子形成的强磁活动区域。
它们的出现过程会持续数小时,而完全形成则可能需要一天到数天不等。
在这些区域到达表面之前,上升的磁场会微妙地改变穿过太阳的声波。
科学家可以利用日震学研究这些振动,该学科通过检测太阳内部的波来了解无法直接观测的过程。
EarlyDetect(早期探测器)通过分析每小时的声功率图以及美国国家航空航天局太阳动力学天文台对太阳磁场的测量数据,来搜索这些信号。
这些声学地图来自太阳动力学观测台(SDO)上的日震与磁成像仪(HMI)每45秒记录一次的声波测量数据。
主要的困难在于,活跃区域开始在太阳可见表面之下发展,而我们无法直接观测那里的磁结构,新泽西理工学院物理学杰出教授、该项目的联合首席研究员亚历山大科索维奇夫说,相反,我们正在寻找磁场的微小变化以及持续穿过太阳的声波模式的变化。
这更像是在一个非常嘈杂的管弦乐队中检测到节奏的轻微变化。
去除噪音使预测变得更糟
EarlyDetect基于Transformer架构构建,这种AI技术与ChatGPT等大型语言模型所用的技术类型相同。
不过,该模型并非学习语言中的统计模式,而是在太阳测量数据中寻找太阳活动变化之前出现的模式。
科萨维奇夫说:这最让我们惊讶。
我们最初期望它能帮助分离出有用的短时间尺度模式。
但它反而把那些提供最早预警的非常微弱的波动给平均掉了。
这有点像降噪……它通常会去除嘈杂的噪音,这样你就能更好地看清整体趋势,蒂罗娜说,但我们发现,在几乎所有情况下,它都起到了反作用。
滤波器去除的信号实际上对帮助模型预测活动区域何时会出现非常重要。
这段图片将九天的太阳活动浓缩为仅四分钟,播放速度比实时快3240倍。
鸣谢: 斯科特维辛格(eMITS) 编辑: AJ克里斯滕森(ADNET系统公司) 科学撰稿人: 《原子漂移》,选自专辑《分子回声》。
作词及制作:拉尔斯莱昂哈德
EarlyDetect能提前约九小时发现信号。
在利用美国国家航空航天局(NASA)太阳动力学天文台(SDO)日震与磁成像仪(HMI)的测量数据对早期探测器(EarlyDetect)进行训练后,研究人员用未纳入其训练数据的活动区域对它进行了测试。
模型的最强版本在活动区域变得可见前平均9.24小时检测到前兆模式。
其性能超过了标准Transformer模型和早期的基准方法。
机器学习尚未被广泛应用于太阳活动预测,新泽西理工学院(NJIT)数据科学助理教授、该项目首席研究员徐梦佳表示,我们的研究表明,先进的机器学习模型能为未来的空间天气预报开辟新的可能性。
这项研究是新泽西理工学院格蕾丝霍珀人工智能研究所首批支持的项目之一。
该研究所成立于2025年,旨在支持跨学科人工智能研究。
这项工作还获得了美国国家航空航天局(NASA)日球物理学和空间天气研究资助,包括美国国家航空航天局科学驱动中心(NASAScienceDRIVECenter)以及太阳内外场与流的影响(COFFIES)项目的资助。
研究人员还将他们的数据公开供他人使用。
他们发布了太阳活动区出现数据集(SolARED),这是一个从太阳动力学观测台(SDO)收集的活动区观测资料的公共合集,以及太阳活动区(SAR)门户,一个用于探索这些观测资料的交互式平台。
这是首个太阳活动区浮现的公开数据集,徐说,它为机器学习和太阳物理学界提供了一个共享资源,用于开发和测试新的预测方法。
实时预测仍然遥不可及
尽管表现不错,蒂罗娜提醒道,EarlyDetect目前还不能作为一个可投入使用的实时预测系统。
它是通过已知的突发事件数据训练的,仍然可能产生误报或来得太晚的预测。
检测到活动区的出现并不意味着即将发生太阳耀斑或日冕物质抛射。
许多活动区从未引发过重大爆发,研究人员仍需在更多的太阳活动事件中测试该模型。
我希望这个项目能让更多人意识到机器学习如何为太阳物理学做出贡献,蒂罗娜说。
如果有一天像这样的模型能帮助预测太阳天气事件,那将非常棒。
我们目前还没达到那一步——但这是令人兴奋的一步。
本研究得到新泽西理工学院(NJIT)格蕾丝霍珀人工智能研究所(GHAIRI)种子基金(项目编号179025)的支持。
本研究还得到美国国家航空航天局(NASA)AIMLHECC扩展计划及多项NASA资助项目的支持。
徐和帕蒂尔的研究部分得到美国能源部(DOE)SEACROGS项目(项目编号DESC0023191)及美国空军科学研究办公室(AFOSR)相关项目的支持。
相关知识
太阳爆发是太阳大气中发生的持续时间短暂、规模巨大的能量释放现象。
主要包括太阳耀斑、日冕物质抛射等。
它能释放出巨大的电磁辐射、高能带电粒子流等。
这些喷发物会对地球的空间环境产生影响,干扰通信、威胁卫星安全等。
BY: Jesse Jenkins, New Jersey Institute of Technology
FY: AI
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本轮演出将持续至25日,连演4场,也是这部演出时长1小时45分钟的抒情喜剧首度与北京观众见面。
《向晚》演出海报 一口老井边的暮年对话,审视“如何活过” 《向晚》的故事发生在白俄罗斯乡间一处几乎被遗忘的村落。
人陆续走了,只留下三位老人、一口老井、一片白桦林,和一台时断时续的旧收音机。
瓦西里、安娜和加斯特里蒂都是卫国战争的亲历者,那场1941至1945年席卷白俄罗斯的浩劫摧毁了无数村庄,给每个家庭都留下了创痛。
瓦西里一生经历过三场战争,独居已久,也很多年没见过儿子——儿子从军队回来后就离开了。
他每天清晨从井里打水、分给邻里,相信这口井的水能洗净灵魂,还有个旁人不解的习惯:对着太阳说话。
安娜的丈夫战后病逝,一个儿子失踪、一个儿子入狱,她的一生都在等待,守着破旧的收音机,等一个也许永远不会来的声音。
而她与瓦西里之间,因隔着几十年的孤单,正慢慢生出一点温柔的暖意。
加斯特里蒂打过仗、当过战俘,在战俘营里曾有人替他死去,这让他的余生所经所历总有着“半吊子”的怅惘与纠结,他身上有些攻击性,爱把讥讽挂在嘴边,心底却仍渴望一点爱与抚慰。
演出剧照 三位老人争吵、调侃、回忆、叹息,没有激烈的冲突,没有宏大的叙事,只有日复一日井口边的闲谈。
剧作表面上是老年题材的“碎碎念”,实际上讨论的是超越年龄乃至地域的普适命题,带有强烈的精神张力与人道主义关怀。
阿列克谢·杜达列夫 这不只是一部关于“老去”的挽歌,更是一场关于“如何活过”的庄严审视。
该剧作者阿列克谢·杜达列夫是白俄罗斯著名编剧,他一生致力于具有民族特色的创作,多关注道德与精神议题,尤其擅长描绘乡村生活与战争记忆。
《向晚》是杜达列夫青年时写就的经典作品,却对暮年人生的思考深邃入理。
问世四十余年来,在白俄罗斯常演不衰,已被多次搬上舞台。
两种生命哲学的碰撞,三个老戏骨同台飙戏 《向晚》以原班阵容首次亮相京城,集结白俄罗斯共和国戏剧院的优秀演员。
饰演三位老人的瓦连京·萨拉维约夫、安娜·阿尼先卡和伊戈尔·西多尔奇克年龄加起来将近200岁,其中两位男主演都已到古稀之年。
演出剧照 剧中,两位老人关于“太阳”的争吵堪为两种生命哲学的终极碰撞:一个对着太阳虔诚祈祷,视其为万物之主;一个却嗤之以鼻,视其为愚昧的呓语。
他们在舞台上颤巍巍的交锋对撞,也让台下的观众去思考:是选择瓦西里的生命态度——“上帝赐予我们生命,就是为了让我们去温暖这个世界”;还是认同加斯特里蒂的“真实”——世态炎凉,稳稳的幸福或许永远只能实现一半? 三位艺术家以克制而细腻的表演,为整部作品注入了真实而深沉的力量。
作为一种互文:剧中的三位角色是从战争中幸存、又将余生守在故土上的老人,而饰演他们的演员同样是把一生献给舞台的艺术家——数十年舞台生涯中沉淀下来的皱纹、停顿与克制,难以单凭表演技巧完成,而是岁月本身留在身上的印记。
北京人艺著名演员濮存昕在推荐该剧时,无不动情地说:“剧中演员为那一代从战争里走出来的人,留下了一段温柔的注脚。
” 演出剧照 此外,演员斯佳潘·克劳丘克、汉娜·列别杰娃和娜杰娅·茨维亚特科娃以动人的吟唱和生动的表演,为这段关于生命的故事铺陈出低回悠长的回声。
实时摄影贯穿全剧,立体绘本般的舞美意蕴悠长 “向晚意不适,驱车登古原。
”李商隐笔下那个黄昏的惆怅,穿越一千多年,落在了白俄罗斯一个被遗忘村庄的老井边。
“夕阳无限好,只是近黄昏。
”戏里的太阳一点点沉下去,井边的影子却越拉越长…… 演出剧照 澎湃新闻记者注意到,在艺术手法上,《向晚》选择用实时摄影贯穿全剧:舞台之上,台口正中和侧幕条处安放的两台摄影机,轮番交替被充分运用,演员表演被实时投射于幕布,更像是一道来自四十多年后的凝视与回望;舞台中央的悬挂装置既是桌案又是床榻,细腻的表演让日常琐碎逐步升华为对时间、命运和生命的叩问。
沉浸式场域的营造看似极简又不着痕迹,却让观众得以专注于表演和故事本身。
舞美则多用纸板道具,以卡纸剪影构筑村庄里的场景,在平面与立体间铺陈层次,宛如一本被翻开的立体绘本,将整部戏氛围烘托出沉静、悠长的意蕴。
剧中穿插着的音乐是白俄罗斯民歌与摇篮曲,演员在台上开口,声音空旷悠长,层层荡开之后再慢慢落下来——摇篮曲原本是唱给孩子的,而在孩子们都走光了的村子里,她们又在吟哦给谁听?不禁令每一位走出剧场的观众思考如何在近乎静止的岁月中,活出生命的顽强。
天使轮由创新工场、上海未来产业基金与燕缘创投联合领投;天使+轮由Monolith领投,道彤投资跟投。
本轮募集资金将主要用于模型研发、数据与实验平台建设,以及面向药物研发场景的应用验证。
元示科技是一家聚焦AI虚拟细胞(AIVC)的早期公司,以“生物学原始数据引擎+通用细胞模型”为整体,构建垂直生命科学基础底座。
公司关注的核心问题是:如何让AI更准确地预测细胞在不同疾病状态、实验条件和干预方式下的响应,从而构建出持续理解细胞、推理细胞、预测细胞、在实验反馈中自我进化的通用细胞大模型。
从分子设计到响应规律挖掘:AI制药的瓶颈正在迁移 过去5年中,AI制药的主线更多集中在分子生成、结构和性质预测等单点任务。
但随着模型单点任务的能力进化,问题也逐渐暴露:药物失败往往并不只因为分子本身结合不够好,而是因为细胞、组织与机体对药物的响应难以被准确预测。
AI制药的瓶颈,已经从分子设计单任务,转向对疾病响应的零样本泛化预测,也即在新患者群体、新组织环境、新扰动组合的条件下跨环境预测的能力。
这正是通用细胞模型旨在解决的问题:用高质量、大规模、可持续积累的扰动数据构建数据引擎;以细胞世界模型学习细胞响应规律;再通过实验验证与结果反馈,让模型不断接近真实生命系统。
元示科技希望通过具备跨环境零样本泛化能力的通用细胞模型,推动AI制药能力从单点分析走向更广泛的高维预测。
从数据与模型两端,实现对细胞理解、推理与预测的持续闭环 元示科技正在建设由模型分析、实验验证与结果反馈组成的研发体系,构建虚拟细胞的自进化系统。
在这一体系中,模型用于学习已有数据中的细胞响应规律,并对新的研究问题提出预测;实验用于验证模型提出的预测,并补充当前数据尚未覆盖的信息;验证结果再用于更新模型和调整后续研究方向。
模型、实验与反馈形成持续闭环。
投资人点评 创新工场前沿科技基金总经理任博冰表示: “AI4S一直是创新工场重点关注的方向。
创新工场在AI制药、AI4S基础设施等方向已系统布局英矽智能、元思生肽、砺博生物、镁伽科技、镁睿化学等项目。
元示科技是我们从AI制药走向AI系统生物学能力进阶中的又一重要AI4S布局。
随着英矽智能成功登陆港交所,我们已率先验证了AI驱动药物发现的商业化路径。
在技术演进上,‘AI+生物序列’是我们最早锚定的核心方向,自2021年AlphaFold2突破蛋白结构预测以来,我们沿着中心法则(DNARNA蛋白)系统构建了AI对生物序列的理解与设计能力。
但AI制药只是起点,从AI制药到AI序列模型,再到AI系统生物学,是一条清晰的能力进阶路径——到2023年,我们将视野从单一序列维度升级至‘AI+系统生物学’,开始深度关注虚拟细胞。
虚拟细胞的因果数据,是生物基座大模型从‘相关拟合’走向‘机制泛化’的关键之一。
现有生物基座模型多停留在弱因果层面,仅靠观测数据难以学习干预响应机制。
也正因如此,虚拟细胞是通往数字人体无法绕开的关键环节,也是AI生物学的下一个圣杯,它比序列模型更接近真实生理状态,但对数据的要求也发生了本质跃迁。
2025年以来,欧美市场涌现出多家虚拟细胞初创公司,行业共识加速形成。
我们判断,in-house数据采集能力对虚拟细胞模型的迭代精度与临床转化价值至关重要,唯有高通量、低成本、高质量的细胞扰动数据,才能驱动真正的干湿闭环。
从下一代AI制药的视角看,虚拟细胞的因果数据正在改变药物发现的核心逻辑——从‘筛选化合物’转向‘在计算机中预测干预对细胞状态的影响’。
下一代虚拟细胞将整合时空转录组与多智能体系统,实现从靶点发现到机制解码的闭环,因果扰动数据则是这个闭环的起点。
基于这一认知,我们投资了元示科技,其拥有全球领先的超高通量细胞扰动技术平台,能够持续产出模型所需的核心实验数据,为虚拟细胞从概念走向可验证、可迭代的真实模型提供了关键的数据燃料。
” 上海未来产业基金表示: “当前,生命科学正迎来‘AI for Life Science’的范式变革。
虚拟细胞作为模拟生命活动的基础模型,被视为重塑药物研发乃至整个碳基生物产业的核心基础设施,已成为全球科技竞争的战略高地。
我们长期看好这一兼具科学价值与产业想象力的方向。
元示科技团队具备低成本高通量产生扰动转录组学数据的技术优势,其算法模型也具备极强的跨环境零样本泛化能力,有望形成干湿闭环的数据飞轮。
上海未来产业基金早期接触元示科技团队后,推动其落地注册于上海未来启点社区。
我们对公司的技术壁垒与长期价值充满信心,也将持续赋能其长久发展。
” 燕缘创投总经理、管理合伙人李军表示: “恭喜元示科技完成天使轮与天使+轮融资,元示科技的创始人作为杰出北大校友分别毕业于北大前沿交叉学科研究院和元培学院,团队跨学科的交叉背景以及温和且坚定的气质正符合我们要寻找的北大校友创始人画像,元示科技也是我们投资的第一个北大校友创业项目。
我们认为,人工智能与生命科学交叉融合已经带来了科研范式变革,特别是对临床转化的影响虽然尚未完全展现在世人眼前,但已从诸多细微处展现了独特与非凡的能力。
从蛋白质结构预测、分子设计,到对细胞状态和干预响应的建模,AI正在持续拓展生命科学研究的边界。
虚拟细胞有望连接分子研究与细胞功能,建立可计算、可验证的研究体系,为理解疾病机制和探索治疗策略提供新的工具。
细胞是高度动态的复杂系统,同一种干预在不同细胞类型、疾病背景和实验条件下可能产生不同结果,这决定了虚拟细胞必须具备在新情境下预测和干预响应的能力。
可以预见,虚拟细胞领域的竞争将同时考验数据生产、实验设计与模型算法的协同能力。
我们认为,能够将前沿算法、稳定的数据生产和实际研发需求连接起来的团队,有机会在这一过程中建立持久和稳固优势,元示科技正是这样的团队。
燕缘创投投资后将积极推动公司研发与北京大学科技成果转化相结合,未来有望通过包括但不限于建立联合实验室、联合开发等形式推动虚拟生物学等科研成果在企业落地和转化。
” 道彤投资表示: “在生命科学从‘实验试错’向‘系统预测’演进的趋势下,新一代AI制药正逐步从单一的序列设计,向‘AI+系统生物学’的深水区迈进。
我们非常看好元示科技在这一技术升维期的战略前瞻。
团队不仅在通用细胞模型的底层架构上展现出前沿的国际视野,更难能可贵的是其扎实的工程化落地能力——以极具竞争力的成本优势,初步跑通了超高通量细胞扰动数据产线。
我们相信,在AI生物学时代,高质量的因果扰动数据是推动模型从‘相关拟合’走向‘机制泛化’的关键要素。
元示科技正在构建的‘数据生产—模型预测—湿实验验证’闭环,有望进一步推动虚拟细胞技术在真实场景中的应用。
未来,道彤投资将依托在创新药、CRO及生物制造领域的产业生态,与元示科技携手共创,共同探索下一代生物产业基础设施的商业化落地可能。
” 投资机构简介: 创新工场由李开复博士创办于2009年9月,作为国内领先的技术型创业投资机构,创新工场深耕在人工智能、生命科学、机器人、半导体等前沿科技领域,管理规模超过200亿,拥有早期、VC和成长等不同阶段的双币基金。
创新工场在早期同时践行领先的Venture Studio模式,不断迭代多种孵化方式,全方位扶持各类创业者,努力打造世界级科技企业,已成为多家AI独角兽企业最早和最大的投资人。
上海未来产业基金着眼于建立超前认知、发现未来可对世界产生深远影响的方向,旨在助力其明确产业化的路径、缩短市场化的周期。
重点关注科学属性强、转化风险大、周期长、现有产业化条件缺乏,但迭代迅速、有机会产生巨大变革的颠覆性、交叉性和平台性技术,在战略科学家的支持和协同下,坚持耐心资本定位,陪伴科学家、创业者和投资人共同成长。
燕缘创投成立于2022年9月,在北京大学科技开发部指导下设立,定位为北京大学科技成果转化基金的重要投资平台,专注于早期科技成果转化投资和北大校友创业投资。
以孵投联动和深度帮扶为主要投资纵深,联合燕缘孵化器对被投企业全面扶持和赋能,打通校内和校外成果转化路径,形成科技成果转化端到产品和商业场景端闭环链条。
投资聚焦于新一代信息技术(半导体、人工智能、光电、量子计算等)以及生物和细胞技术等领域,依托高校与科研院所的原始创新及交叉学科优势,致力于成为科学家的创新创业合伙人,通过项目孵化、团队组建、融资服务和产业与地方政府资源对接,为科技成果转化“最早一公里”提供支持,投资案例包括银河通用、逆矩阵、灵初智能、北启生物、元示科技、国测量子、燕芯微、启明光子、芯耀跃动等行业头部科技创新型企业。
道彤投资成立于2015年,是国内头部的专注于生命科学领域中早期投资及产业并购的风险投资公司,并以在该领域的深厚积累为根基,拓展至更广泛的硬科技领域,既涵盖VC基金,CVC基金,也有长三角、大湾区的天使基金。
是多个国内首创技术项目的早期投资人,对创新技术有前瞻判断力。
在上海、深圳、香港均设立有办公室。
道彤聚焦医疗装备硬科技、生物技术、脑机接口、AI4S、材料等赛道。
截至目前,道彤已累计投向70+创新项目。
连年荣获投中榜VC TOP100、早期TOP10,投中榜医疗器械TOP20、投资界VC TOP100、医疗健康领域TOP30等行业荣誉。
部分代表性投资案例:汉诺医疗、大医集团、兰丁医学、三迭纪、合源生物、深睿医疗、星尘智能、源天生物、东睿新材、强联智创、格式塔科技、主动科技、空山慈等。