儿童的算术技能不会在应用数学和学术数学之间转化
研究人员对在印度加尔各答和德里市场工作的儿童进行了调查,以探究在现实环境中获得的数学技能能否迁移到课堂中,反之亦然。研究发现,这些儿童几乎都能在工作中有效使用复杂的算术计算。他们还擅长解决基于具体情境的假设性市场数学问题和口头数学问题。
然而,当面对学校常用的抽象形式算术题时(即便难度相当或更低),他们却无法解答。这些儿童的市场数学能力并非源于机械记忆、外部协助、熟悉格式带来的压力减轻或高正确率奖励机制。
相比之下,就读于附近学校、没有市场销售经验的儿童表现出相反的模式。这些儿童在简单抽象的问题上表现更佳,但其中只有1%的儿童能正确回答市场中的应用数学问题,与此相对应的是,超过1/3的在市场工作的儿童能够解决应用问题。
学校儿童使用效率极低的书面计算,无法整合不同运算步骤,并且得出答案的速度太慢,无法满足现实生活或高阶数学需求。这些发现强调了弥合直觉数学和形式数学之间差距的教育课程的重要性。
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https://doi.org/10.1038/s41586-024-08502-w
通过反向传播语言模型反馈优化生成式人工智能
多功能框架TextGrad通过反向传播由大型语言模型(LLM)生成的反馈来执行优化,从而改进人工智能(AI)系统。通过利用自然语言反馈对系统进行评估和改进,TextGrad实现了跨多种任务的生成式AI系统的自动优化。
研究人员通过解决博士级科学问题、优化放射治疗计划、设计具有特定性质的分子、编码以及优化智能体系统等研究,展示了TextGrad的通用性和有效性。TextGrad赋予了科学家和工程师轻松开发具有影响力的生成式AI系统的能力。
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https://doi.org/10.1038/s41586-025-08661-4
人类相关基因模型为肝癌提供精准治疗
研究人员构建了一套基因驱动的体内免疫活性及相匹配的体外肝细胞癌(HCC)模型。模型再现了人类HCC的多种特征,包括克隆起源、组织病理学表现和转移特性。研究人员将小鼠模型的转录组数据与人类HCC数据整合,识别出4个共同的人-小鼠亚型细胞。这些亚型细胞具有与人类组织病理学一致的独特转录组特征。
在原理验证分析中,研究人员验证了对标准治疗的反应,并利用一个关联的体外-体内流程,识别出一个很有前景的治疗候选药物——cladribine。该药物此前并未用于HCC治疗。cladribine与标准治疗联合使用时,以一种高效的亚型特异性方式发挥作用。
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https://doi.org/10.1038/s41586-025-08585-z
无序辅助的实动量拓扑光子晶体
作为概念验证,研究人员展示了在窄带宽的共振动量空间涡旋光束旁同步独立生成真实空间宽带涡旋或全息图像,这是传统方法无法实现的。这种工程化的无序为系统贡献了巨大的内在自由度,而无须增加额外维度或牺牲光学平整性。
实动量对偶的新发现不仅为拓扑光子学中的无序工程奠定了基础,还为光学波前整形、加密和通信开辟了新途径。
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https://doi.org/10.1038/s41586-025-08632-9
(李言编译)
《中国科学报》 (2025-03-25 第2版 国际)