重构·跃迁·新纪元 “基因剪刀”超越进化，量子芯片叩响实用之门

　　编者按　2026年7月，全球科技在多个方向上同时实现跨越。

　　重构，发生在生命最底层的代码里。诺贝尔化学奖得主用人工智能设计出超越亿万年进化史的“基因剪刀”，生命的源代码第一次被非自然之手改写。开源模型首次在关键基准上超越闭源体系，全球AI(人工智能)版图正在被重绘。

　　跃迁，发生在计算的物理极限上。硅基量子芯片向实用化迈出关键一步，量子计算正在从“能不能做”走向“怎么做好”。“量子闪存”在室温下抵达了“一电子、一比特”的存储终点。

　　新纪元，在产业与治理的交汇处已然开启。AI正从“理解”走向“创造”;济南在量子、低空经济、脑机接口等前沿赛道加速落子。

　　格局在重构，能级在跃迁，新纪元悄然开启。

　　AI重写生命底层代码

　　诺奖得主造出“超级基因剪刀”，效率超越天然蛋白

　　如果让AI去设计一把“剪刀”，要求它比大自然用几十亿年打磨出来的那把还要锋利，你猜结果会怎样?

　　2020年诺贝尔化学奖得主珍妮弗·杜德纳的团队，在今年7月16日的《科学》杂志上给出了答案：AI做到了。

　　杜德纳因CRISPR基因编辑技术获奖。这项技术的核心是一把“基因剪刀”，一种叫做Cas9的蛋白质，它能像剪刀一样精准切割DNA，被科学家称为“生命的手术刀”。这套机制是细菌在几十亿年演化中形成的免疫系统，用来剪断入侵病毒的DNA。人类发现后，将其改造为基因编辑工具。

　　杜德纳团队做了什么?

　　他们没有只在天然Cas9的基础上修修补补，而是用AI从零开始设计。团队以一类名为TnpB的微型核酸酶为起点，它是“基因剪刀”家族中的一种小型成员，用AI模型生成了数千种序列改法。接着，再用第二个AI模型当“考官”，从这些候选者中筛选出最有活性的选手。

　　结果令人震撼。

　　这些AI设计的SynTnpB蛋白，在细菌、植物甚至人类细胞中都能工作，而且部分变体的编辑效率超过了自然界中的“原版”。

　　这意味着什么?

　　“进化”这个词，通常意味着漫长时间里的随机突变和自然选择。而现在，AI可以在设计空间中“有方向地”创造，速度是亿万年进化无法比拟的。几十亿年演化交给人类的工具，第一次被非自然之手重写。

　　同月，清华大学生命科学学院王海峰课题组在《自然》杂志发表新型基因编辑工具KNIT，实现了无需切断DNA双链的高效精准基因敲入。两条技术路线同时发力，中国科学家在这场基因编辑浪潮中同样站在前沿。

　　量子计算离现实再近一步

　　硅基芯片同时攻克“纠错”与“互联”两道难关

　　两个研究团队，独立完成，同一天登上《自然》杂志。这是一个信号，硅基量子计算，正在加速。

　　7月29日，《自然》杂志发表两项独立研究报告，主题惊人地一致：基于硅的量子计算芯片，已经能执行量子计算至关重要的基本运算。

　　这两项研究分别做了什么——

　　美国HRL实验室团队，将控制系统直接集成在硅基量子处理器上，相当于把一台量子计算机的“大脑”和“神经”都浓缩在一块芯片里，这是通往大规模量子计算必须解决的关键工艺问题。他们的处理器最多容纳18个量子比特，在多达7个量子比特上成功观察到了量子纠错协议。

　　荷兰代尔夫特理工大学团队，走出了另一条路。他们让量子比特“动起来”，把移动量子比特在静止的量子比特之间来回发送，实现了长程相互作用，执行了多量子比特奇偶校验位测量。这意味着量子信息可以在芯片不同区域之间“流动”起来。

　　这两项研究，共同迈出了关键一步——

　　量子计算要走向实用，必须跨过两道坎：一是“纠错”，让量子比特不出错;二是“互联”，让量子比特之间协同工作。这两篇论文恰好分别在这两个方向上取得了实质性突破。

　　还有一个更深的信号——

　　两项研究都选择了“硅基”路线。硅，是支撑现代计算机工业的基石。这意味着量子芯片可以借助现有的半导体制造工艺来生产，而不是从零搭建一套全新的生产线。这是量子计算走向大规模产业化的务实路径。

　　英国牛津大学学者娜塔莉亚·阿里斯在同期评论中写道：“这些研究凸显了打造实用量子计算机的挑战既是工程学也是物理学问题，并预示这一目标正以何等快的速度走向实际应用。”

　　一步接一步，量子计算正在从“能不能做”走向“怎么做好”。

　　名词解释

　　解码科技

　　关键词

　　1

　　大模型

　　通过海量数据训练而成的通用人工智能模型，可以理解为“读过海量书籍、见过无数题目”的超级AI大脑，参数规模就是它的“脑容量”，2.8万亿参数意味着极其庞大的神经网络。

　　2

　　开源模型vs闭源模型

　　开源模型等于公开食谱，任何人都能看、能改、能做;闭源模型等于秘制配方，只有公司自己知道，其他人只能买成品。7月24日，微软、英伟达等25家硅谷巨头支持开放权重模型，标志着一个重大转向。

　　3

　　量子闪存

　　7月17日，复旦大学周鹏、刘春森团队在《科学》杂志发表成果，发明了“量子闪存”技术。当前主流的存储芯片，存1比特数据需要约20万个电子，而量子闪存做到了只用1个电子就能存1比特数据，达到了室温下实现单电子稳定存储“一电子一比特”的理论极限。

　　4

　　量子比特

　　量子计算机的基本信息单位。传统计算机的比特只能表示0或1，量子比特可以同时表示0和1，这就好比一个开关同时处于“开”和“关”两个状态，计算能力因此指数级提升。

　　5

　　CRISPR

　　基因编辑技术，被誉为“生命的剪刀”。2020年诺贝尔化学奖授予了两位女科学家，珍妮弗·杜德纳和埃马纽埃尔·沙尔庞捷，以表彰她们对CRISPR技术的开创性贡献。

　　格局重构

　　开源“破壁”

　　硅谷巨头集体“倒戈”

　　一个月前，没人想到会有这样的反转。

　　7月17日，一家名叫月之暗面的中国公司，发布了新一代大模型Kimi K3。参数规模2.8万亿，是目前全球参数最大的开源模型。

　　发布当天，它拿下了Frontend Code Arena编程榜单第一名，这是开源模型历史上第一次在关键基准上超越头部闭源模型。

　　更大的变量发生在硅谷。

　　当地时间7月24日，微软、英伟达、Meta、IBM、戴尔等25家美国科技企业和机构发表联合声明，支持开放权重人工智能模型。开放权重，意味着任何人都可以下载、修改并运行这些模型。

　　声明指出，开放权重模型有助于扩大创新机会、加强竞争、降低风险，推动人工智能进入生产生活各个领域。

　　彭博新闻社(Bloomberg News)评论称，这标志着一个重大转向。多年来，开源理念的支持者一直认为，仅靠闭源系统难以维持长期领先。如今，越来越多的科技企业正在用行动表示认同。

　　这一反转的意义不止于一次榜单登顶。

　　长期以来，AI大模型领域由少数几家闭源巨头主导，模型不公开、技术不透明、使用成本高昂。开源模型虽然存在，但性能始终差一个身位，企业想用AI，要么付费调用闭源API，要么忍受开源模型的能力短板。

　　Kimi K3的出现，第一次打破了这种格局，开源模型第一次在关键编程榜单上超越了顶级闭源模型。再加上25家科技巨头集体拥抱开放权重，开源“破壁”正从口号变成现实。

　　更深层的意义在于大模型竞争的逻辑变了。

　　不再是比谁“藏得深”，而是比谁“用得广”。开源的力量正在改写全球AI的权力版图。

　　济南坐标

　　量子·低空·脑机接口

　　济南竞逐“未来赛道”

　　全球科技在重构中跃迁，济南也在寻找自己的坐标。

　　量子产业　从“跟跑”到“领跑”

　　济南量子产业的起点可以追溯到2011年，济南量子技术研究院挂牌成立。十余年积淀，济南已构建起从基础研究到整机应用的全产业链生态。

　　今年，九章量子成功向中电信量子集团交付光量子计算整机，济南具备了量子计算整机量产交付能力。其量子算法已在上海港、宁波港、比亚迪、奇瑞汽车等企业落地应用。

　　低空经济“泉城方案”走向亚太

　　7月22日，APEC可持续技术创新战略发展研讨会上，济南数字低空飞行管理服务平台和低空政务综合飞行共享平台，双双入选亚太低空创新领航案例，全球仅20个案例突围。

　　济南数字低空飞行管理服务平台，是山东省首个全功能低空数字化管理服务平台。通俗地说，它既是济南上空的“空中交警”，也是“飞行管家”。截至7月底，已累计保障飞行近6万架次。

　　所有获奖案例将依托APEC官方渠道，面向亚太20余个经济体推广发布。

　　脑机接口　从实验室走向临床

　　7月17日至18日，2026山东脑机接口临床研究与转化大会在济南举办，这是山东省首场贯通政、产、学、研、金的脑机接口盛会，顾晓松、程和平、陆林、张康四位院士出席。

　　大会披露两组关键数据：国产首款原发性失眠经颅电刺激设备已获批上市;全省首个独立脑机接口病房，已治疗脑卒中偏瘫患者超700人次。济南企业山东中科先进技术有限公司已实现“意念操控”，采集精度达4000次/秒、准确率超90%。

　　从理论到产品，从实验室到病房，脑机接口正在走出论文、走进现实。

　　政策矩阵密集发力。

　　7月28日，济南发布六大领域高层次人才分类认定政策，坚持“不问出身、不论资历、贡献决定价值”;市级设立50亿元人工智能产业专项母基金;政府引导基金存续期从10年延长至15年;新一代信息技术国家大学科技园选址济南超算科技城……重构在发生，跃迁在进行，济南正在这场科技浪潮中，写下自己的坐标。

　　前沿趋势

　　算力无界

　　向量子要深度向太空要广度

　　算力正成为科技竞争的核心命题。两个方向同时浮现，向内，探索量子计算的物理极限;向外，向太空部署算力星座。

　　内求量子。“算力的物理极限，答案不在传统赛道的延长线上。”在2026世界人工智能大会“未来计算·未来算力”论坛上，中国科学技术大学校长、中国科学院院士常进这样说。在他看来，真正的突破蕴藏在量子计算、空间计算等全新方向中。

　　中国科大教授、“祖冲之号”总师朱晓波则给狂热的市场泼了盆冷水：“不要相信任何‘千比特、万比特’的炒作。精度不够，错误率没降下来，规模再大都没有意义。”

　　量子计算正从实验室走向工程化。7月，硅基量子芯片迈出关键一步;复旦大学“量子闪存”在室温下达到存储极限，这条赛道拼的已不是谁先“提出概念”，而是谁能率先做成“可用的机器”。

　　外拓太空。向太空要算力的布局已经全面展开。上海“星枢计划”计划部署1000颗天基算力卫星;国星宇航“星算”规划2800颗卫星组网;洞察时空计划发射500多颗超低轨时空智能星座。

　　低轨频轨资源，先到先得，不可再生，谁率先布局，谁就掌握未来算力的空间主动权。

　　算力的竞争，正在从“地面”走向“天地一体”，从“经典”走向“经典+量子”的混合架构。这是一条没有捷径的赛道，既需要仰望星空的远见，也需要脚踏实地的工程积累。

　　(本版稿件整理　济南日报·爱济南记者　赵尚梅)