2月26日《自然》杂志精选

封面故事:能够玩各种游戏的智能机器人

本期的封面是一幅想象的图画。可以想象，入侵的复古精灵发起的攻击被一个“深层Q网络”智能机器人控制的游戏杆所偏转，并从智能机器人的角度被“看见”。如果人工智能机器人被认为是真正智能的，它需要在各种被认为对人类具有挑战性的任务上表现出色。到目前为止，我们只能创造出能够掌握某一领域技能的独立算法。例如，尽管IBM的“深蓝”在国际象棋中击败了世界冠军，但它不能做其他任何事情。现在，一个来自谷歌子公司“深度思维”的团队已经开发了一个名为“深度问答网络”的智能机器人。它可以通过感觉直接学会玩49款经典的雅达利2600游戏厅游戏，其性能水平相当于人类专家玩家。通过将强化学习(在这个例子中选择使奖励最大化的动作——游戏分数)与深度学习(在这个例子中从高维数据像素中提取多级特征)相结合，这个玩游戏的智能机器人使人工智能更接近能够从头学习各种挑战性任务的目标。

宇宙再电离时期的超亮类星体

6到7之间的宇宙红移代表星际介质从中性状态转变为完全电离的一段时间。在这篇论文中，薛等人报道了在红移z = 6.30处发现了一个超亮类星体，它的可见光和近红外亮度比以前已知的红移为6的类星体大几倍。根据近红外光谱数据，作者估计与此相关的黑洞质量约为120亿太阳质量，这与假设存在“爱丁顿极限吸积率”(当向外辐射力和向内重力平衡时的吸积率)而推导出的130亿太阳质量是一致的。作为迄今已知最亮的类星体，它的红移值为z = 6，这一天体将成为研究宇宙再电离结束时大质量黑洞周围星系形成的有用资源。

单光子两种状态的量子隐形传态

在一个叫做“量子隐形传态”的过程中，量子粒子(比如说光子)中编码的量子信息在不移动粒子的情况下从一个地方转移到另一个地方。尽管“量子隐形传态”已经通过各种系统进行了演示，但所有这些系统都局限于一个关键方面:它们只允许一个*度的隐形传态。在这项研究中，奈-刘乐和他的同事展示了一个具有两个*度(自旋和轨道角动量)的光子的“量子隐形传态”。他们的实验过程非常复杂，涉及各种创新方法，尤其是混合贝尔状态测量方案。这一方案的复杂性表明，实现更复杂的量子系统的“量子隐形传态”将是多么困难。然而，这项研究是朝着这个方向迈出的第一步，也是非常重要的一步。

鸟类学到的技能会在群体中传播。

尽管在几种不同的鸟类和哺乳动物中观察到了社会传播的行为，但我们对这种行为是如何传播和持续的知之甚少。这篇论文展示了野生鸟类的社会整合及其在维持长期觅食传统中的作用。露西·阿普林(Lucy Aplin)等人教了两组大山雀一种不同的新觅食策略，然后追踪这种策略在野生种群中的传播情况，当训练过的大山雀被放回各自的群体时。该策略仅从两只训练有素的鸟传播到75%的鸟群，其中两个亚种群严重倾向于采用在其种群中训练和掌握了至少两代的策略。同时暴露在两种策略下的鸟会采取一种适合它们自己情况的灵活策略。

造血的体内追踪

我们对造血干细胞特性的大部分了解是通过移植和重建衰竭的血液和免疫系统获得的。对造血干细胞在生理条件下的行为知之甚少。最近，有报道称成年个体的正常造血是由成千上万的长寿祖细胞而不是经典的造血干细胞驱动的。汉斯-雷默·罗德沃尔德(Hans-Reimer Rodewald)和他的同事利用小鼠模型中原始造血干细胞的“诱导型基因标记物”结合数学模拟表明，尽管造血干细胞在早期参与了血液系统的建立，但稳定状态下的造血功能主要依赖于能够自我更新的祖细胞，但也接受来自长期造血干细胞的“罕见输入”。在生理条件具有挑战性之后，这种输入会增加。

成人骨髓细胞的起源

相对于骨髓巨噬细胞，组织常驻巨噬细胞祖细胞的发育起源及其对胎儿和成人器官巨噬细胞的贡献仍不清楚。Elisa Gomez Perdiguero等人通过谱系追踪从“卵黄囊”中鉴定出一组祖细胞(不同于胎儿和成人造血干细胞)。它们在幼鼠胚胎中产生红细胞、巨噬细胞、粒细胞和单核细胞，在大多数成年组织中产生巨噬细胞。

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中国科学新闻(2015-03-09第二版国际版)