大家周末愉快。
就在昨天， 中共中央政治局10月24日下午就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习。中共中央总书记习近平在主持学习时强调，要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，明确主攻方向，加大投入力度，着力攻克一批关键核心技术，加快推动区块链技术和产业创新发展。
区块链为什么会被提到如此高度？
此外，本周前沿技术领域引人关注的大事不少：在美国，百健公司用于治疗阿尔茨海默症的新药，即将在明年向FDA提出上市许可申请，这意味着，经过十六年的空窗期，终于可能有用于阿尔茨海默症的新药了；另外谷歌宣布了大消息，其量子计算机实现了量子霸权，被Nature 这样的权威期刊视为“量子计算领域的重大进展”。
本周，我们来解读一下这些重要的议题。
本周周报主要看点为：
中央所支持的区块链，究竟是怎样的区块链？
百健的新药有望上市，能够给阿尔默茨症患者带来多大帮助？有哪些预防该病症的办法？
谷歌宣布量子计算机实现了量子霸权，有什么影响？量子计算到底是怎么一回事？
日本研究人员发明了一种新技术，使用纳米线材料检测尿液中微小的癌症标记物，进而预测癌症，值得相信吗？
区块链技术去往何处？
区块链技术在中央层面获得了关注。
这意味着，区块链几乎获得了跟AI同等的政策地位。那我们不妨回想一下AI技术/商业化这几年在国内的发展情况。
来看看中央所支持的区块链，究竟是怎样的区块链？
10月24日下午，中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行了第十八次集体学习，中共中央总书记习近平主持学习。
浙江大学教授、中国工程院院士陈纯则在这次学习上，就区块链问题作了讲解，并谈了意见和建议。资料显示，陈纯院士是区块链领域创业公司趣链的董事长。
众所周知，区块链是个复杂领域：一方面，区块链正在供应链金融、支付、版权管理、税务发票管理、交通信息管理、游戏等诸多领域落地应用，虽然现在应用规模还不大，但潜力被看好，尤其是区块链信息要实现多节点确认，其对于数据隐私安全的保护，是应用的杀手锏。但另一方面，很多公司借助区块链概念发币炒币，也引发了很多混乱，致使区块链被污名化。
其实从国家政策层面看，对国内区块链发展的态度一直很积极——支持区块链技术应用于实体经济，但不支持发币炒币等现象。经过最近两三年的治理，发币炒币的现象已经得到遏制，区块链技术在实体经济中也在展现出更多的应用潜力，这或许是中央提出要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口来加速应用落地的原因。
预计联盟链会是中央推广区块链应用的主要形式，因为联盟链不涉及发币，也更容易在有限的主体内达成落地共识。而此次做讲解的陈纯院士，其所在的趣链公司也一直是推行联盟链的典型。
在10月12日举办的2019CCF区块链技术大会上，陈纯院士就“联盟区块链关键技术与区块链的监管挑战”发表了演讲。他表示，联盟链是目前中国最具实际应用前景的技术。中国区块链技术的研究热点将集中于联盟区块链的关键技术，区块链监管等方面。他建议，将链上链下数据协同的技术作为下一阶段的发展方向。
此外，在区块链核心技术上的突破，会是支持的重点。此前工信部信息化和软件服务业司副司长李冠宇表示，鼓励骨干企业加大研发力度，加快突破智能合约、共识机制、加密算法等核心技术。提升区块链性能效率和安全性。建立健全骨干企业、高等院校和研究机构的协同机制，推动建设区块链开源社区，探索创新发展的新路径。
网信办也一直在做区块链信息服务的备案，今年已经前后两次发布区块链信息服务备案名单，数百家企业获得备案。包括阿里、华为、百度、金山、腾讯、京东、蚂蚁金服等互联网公司，以及工商银行、平安银行等6家银行获得备案。
治疗阿尔茨海默症依旧路漫漫
阿尔茨海默症(Alzheimer Disease，简称AD)，俗称“老年痴呆症”，是一种渐进性的神经功能退化性失调症，可谓不治之症，不仅没有药可以使老人痊愈，即使是可以减缓病症的药物也非常少。这个病症让多少家庭出现久病床前无孝子的悲剧。
图片来源：阿尔茨海默病防治协会网
本周，生物医药公司美国百健(Biogen)公司宣布，经过与FDA（即美国食品药品监督管理局）以及外部专家讨论后，公司计划于2020年初提交阿尔兹海默症（AD）在研新药aducanumab的生物制品许可上市申请（BLA）。
百健方面称，已经与FDA做了充分沟通与论证，这表明该款新药有很大可能获得FDA的审核通过。
目前，美国乃至全球的阿尔茨海默症患者都呈现增长趋势，但医治该病症的创新药研发很不顺利，包括强生、辉瑞、罗氏、阿斯康利、礼来等大医药公司均在这个领域折戟。
此前，新加坡生物医药创业公司TauRx研发的药物LMTX，有“阿茨海默症特效药”之称，在临床II期试验中结果显示，轻度和中度阿尔兹海默症患者服用之后，发病速度可以下降87%。但到了临床III期试验结果公布的时候，却让人大失所望，从总体上看，LMTX在临床III期中的表现与安慰剂没有区别，没有达到主要的临床终点。最终这项一度给人带来希望的研发，也以失败告终。
整体上来看，20年来，治疗阿尔茨海默症的新药研发失败率达到99.6%。
目前，全球获准上市的治疗阿尔茨海默病的药物只有5个，即多奈哌齐、卡巴拉汀、加兰他敏、美金刚以及多奈哌齐+美金刚复方制剂。这几种药物作用主要是改善脑血流量，帮助脑认知功能恢复，减缓病症，但无法根治病症。有观点认为，阿尔茨海默症是不可逆的，其实根本无法实现根治。
原本，百健公司之前做的临床二期试验结果不佳，已经在今年上半年宣布研发失败，百健公司市值暴跌上百亿美元，跌出了医药公司前20的行列。此次却又宣布明年向FDA提出新药上市申请，是因为在试验停止后，3285名患者中的2066名患者仍然有机会完成整个18个月的疗程，于是百健公司得到了新的临床数据，也使得剧情反转。
新数据显示，清除聚集的淀粉样蛋白可以减少阿尔茨海默病的临床症状，高剂量服用的患者在认知和功能测试方面有显著的改善，在日常生活中能够更好地处理个人财务，做家务、购物、洗衣服及独自出门旅行。
不过即使该药物能上市，药效能达到这样的效果，也只是减缓，不可能治愈。而且可以想象价格会非常昂贵。
长期以来，对于阿尔默茨症的形成机理，现在依然没有在基础研究上得到解决。一种接受度比较广的假说是认为，β-淀粉样蛋白大量出现在患者脑中，形成斑块，导致了阿尔默茨症。治疗的思路是去消除这些斑块。不过根据这样的假说而研发的新药基本都以失败告终。百健的新药研发也是基于这样的假说。
其他还有一些研究该病症的病因的假说，如“炎症假说”受关注度也比较高，该假说认为，病毒感染引起的炎症反应导致了阿尔茨海默症。此外还有观点认为牙龈卟啉单胞菌导致了阿尔茨海默症。
在这些假说未被证实之前，能治疗或者显著改善的药物可能很难出现。
不能治愈，但是可以预防。专家的意见是，通过预防高血压、腹型肥胖、听力下降、糖尿病等疾病，多进行有氧运动，可以减少1/3的发病。此外就是多进行头脑的锻炼。
图片来源：阿尔茨海默病防治协会网
而最新的研究显示，过量食用盐，是痴呆症的一个风险因子，也可能导致认知障碍，甚至引发阿尔茨海默病。
英国《nature》杂志10月23日在线发表一项研究，在该研究中，为一些小鼠服用了超标8倍至16倍的食盐，高盐摄入减少一氧化氮的合成，激活了一种参与tau蛋白磷酸化的酶：CDK，导致tau蛋白聚集，tau蛋白与痴呆的疾病有关，如阿尔茨海默病。实验中，小鼠恢复一氧化氮合成后，认知障碍又得到逆转。
实验结果是否适用于人类，还有待于研究。而且多大的量会诱发人类出现类似的tau蛋白聚集，也无法确认。总之，为了老了不痴呆，少吃盐吧。
利用纳米线材料，可以实现验尿测癌？
阿尔茨海默症可怕，癌症也可怕。早发现，早治疗，这也是癌症早筛越来越火的原因。肿瘤检测方法主要分为传统检测和基因检测两种。
在基因检测方面，之前有过通过血液测量来筛查癌症的技术。核心是微RNA这种基因，即微核糖核酸，英国《自然》杂志上已经有多篇文章证明 微RNA在人类癌症形成中的重要作用。细胞分泌的外泌体中含有微RNA，目前已经从人体内发现2600多种微RNA。健康人与癌症患者相比，体内的各类微RNA所占的比例不同，因此可以利用这个差别来发现癌症。国内像觅瑞早筛等公司就是用这种原理来做癌症筛查。
最近则有一种用纳米线材料验尿来预测癌症的技术出现，据科技日报报道，日本名古屋大学研究生院工学研究科副教授安井隆雄发明一种新技术，通过使用纳米线，仅需1毫升尿液即可检测癌症。
纳米线是截面直径为几十至一百纳米的针状构造物，绝缘性能好，可使用半导体、金属和氧化物等多种材料制作，应用于制造高灵敏度传感器等领域。
安井隆雄使用纳米线器件用于生物领域，在2×40毫米的面积上生长出了1亿条纳米线，收集可进行癌症检测的细胞外囊泡（外泌体）以及微生物。含有外泌体和微生物的溶液流经这么多纳米线时，流路底部的纳米线会将其收集起来。用于癌症检测时，收集体液中存在的外泌体，然后提取其中的微RNA进行解析。
如果在以后的试验中能够持续获得成功，这或许会成为人类的福音，毕竟相比于验血，验尿更方便，不过不管是验血还是验尿，都还是谨慎对待比较好。毕竟这里面还存在很多争议，很多专家对其有效性一直存在质疑。之前美国女版“乔布斯”伊丽莎白·霍尔姆斯通过血液检测疾病的惊天骗局让人记忆犹新。此次的验尿测癌是否可行，且看日后的科研新进展如何吧。
谷歌在量子计算领域取得巨大成就，量子计算到底是什么？
在上个月，一篇证明谷歌实现量子霸权的论文出现在NASA的网站上，随后即被删除。尽管如此，论文还是产生了巨大影响，被认为是量子计算领域的重大进展。但也因为被删除而引起人们的好奇。
一个月后的本周，这篇论文出现在Nature 150周年纪念特刊上，Nature称其是量子领域中“Hello World”一样的里程碑事件。
谷歌CEO皮查伊还发表了题为“我们的量子计算里程碑意味着什么”的文章，对谷歌在量子计算领域的研究进行了回顾。他称，谷歌取得这一突破，前后共花费了13年的时间。谷歌认为，量子计算可以加速解决一些世界上最紧迫的问题，从气候变化到疾病防治。
所谓量子霸权，是指用量子计算机去解决传统计算机在规定时间内无法完成的技术，就如谷歌所说，200秒的量子计算实现了当前最强超级计算机1万年的结果。有了这么强的计算能力，可以做很多事，比如人体内形成的各种数据信息，如微RNA，是否与患癌症有关系，可以通过掌握的数据进行大量运算去寻找二者之间的关系；通过大量的计算去寻找更精准的通用模型，可以让算法的通用性更强，更快实现通用智能，改善现在一个场景需要一套算法的局面，AI也会更加平民化。
但相信大部分人对于量子计算是什么，其实是没什么概念的。与我们日常使用的计算机不同，量子计算基于自然科学中的量子力学定律，也就是叠加和纠缠，改变传统的信息处理方式，解决目前的传统计算机无能为力的问题。
传统的计算，是只包含0和1的二进制的计算，0和1代表是或非，一个字符构成一比特，8个比特构成一个字节。这样去传递信息。我们完成一项电脑操作，如打字，播放音乐，背后是0和1这样的字符在计算机中被编码、移动、操控。计算能力增加，需要增加处理器中晶体管的数量。
量子技术与之不同。在量子世界里，量子这种实体可以处在0、1以及同时处于0和1的状态，量子计算就以量子比特为基本单位，量子比特也叫量子位，可以表示0、1和0与1的叠加三种状态，所搭载的信息远超0和1的经典比特。在量子系统中，量子处在做着不连续的恒稳运动的状态，在没有外界干扰时，量子系统处在多种恒稳运动的叠加状态中。这就是量子叠加。
一个量子比特可以表示两种状态，两个量子比特可以表示四种状态，将多种量子比特叠加，所表达的计算状态呈现指数级增加。如果有100个量子比特，就可以实现2的百分方的计算状态，这是量子计算可以实现大规模计算的理论基础。而量子纠缠，则是量子之间相互影响。量子系统的潜在计算能力可以经过量子纠缠实现倍增。
量子计算，就是以量子比特为基本单元，通过量子状态的受控演化，实现数据的存储计算。而量子计算机，则是基于上述原理，进行信息处理的一种物理设备。
量子计算机工作原理流程图
在2016年，IBM造出了5 量子比特的计算机。此后，IBM 和英特尔分别宣布他们造出了使用 50 个和 49 个量子比特的量子计算机。
而谷歌在论文表示，其研发的 Sycamore 量子计算机有53个量子比特（53 个原子），它的一次运算相当经典计算机 2^53（9x10^15）次运算。与经典计算机相比，量子计算机的特点是并行计算能力更强。量子比特由超导材料制成，在 -273.13 摄氏度下工作。这也是这次研究的真正意义，即在极端低温环境下运行。
为什么需要低温呢？因为量子技术需要用低温来冻结量子的运动，进而实现对量子状态的控制，减少量子计算的噪音。
IBM的量子计算机
制造量子计算机的工艺极其复杂，核心是量子算法和量子芯片，谷歌团队从晶圆和制造逻辑门开始，一层层地制好芯片，然后用AI技术对运算进行模拟，进行多种测试，才换来了此次的研究成果。
说了半天，量子计算到底能实现什么应用呢？
应该是很广泛的。不仅是提高计算速度，还可以通过并行计算，实现复杂情况的处理。例如IBM提供的案例，在物流系统中，要实现物流系统的优化，通常基于“中心辐射”型网络模型，设计一条能够满足各种不同需求的点到点最优路线，是非常复杂的问题，超出传统计算机的能力范围。即使对于只有几百个集散地的物流网络，要逐一探索所有的可能性，传统计算机也要花上非常长的时间。而量子计算有能力显著缩短这种探索所需的时间。
而谷歌CEO皮查伊认为，凡是与化学有关的地方，量子计算机都能派上用场，例如可以在医学和碳排放治理等涉及化学的重要研究领域发挥作用，在碳排放上，将能帮助科学家找到降低化学肥料在农业生产中所产生的碳排放的方法。
当然，要实现量子计算所描述的效果，还在还不是时候。
量子计算还面临大量问题，比如基础物理问题，以及工程设计方面的问题。基础物理层面，量子测量、量子纠错相关的理论，都还很不完善，影响量子技术的准确性。工程设计方面，量子芯片、超导材料、高效的电池设计方案，都是很大的难题。
皮查伊认为至少还得等十年左右，才会有能很好解决实际问题的高性能量子计算机。英特尔也表示，量子计算从现有研究突破到实际应用需要相当长时间。
评论