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在元宇宙聽不懂外語怎麼辦?Meta:新技術可翻譯 128 種語言

作為元宇宙最堅定的支持者之一,Facebook 在上個月宣布改名 Meta,此後便新動作不斷,先是推出了一個觸覺手套,試圖讓人們在 VR 世界中也能體驗到觸覺變化。 觸覺之後,Meta 又盯上了語言,它要讓人們在虛擬世界中也可以無障礙溝通,哪怕雙方使用的語言不同,你說英語,我說中文都能互相理解。 就這樣 XLS-R 來了,它是 Meta 最近發布的一個 AI 語言處理模型,最高能識別 128 種語言,目前已經公布了網頁體驗版。 ▲ XLS-R 網頁體驗版僅支持語音輸入 體驗版的功能有一定缺失,僅支持將 22 種語言翻譯為 16 種語言,我試了下最常見的英譯中,一段 7 秒左右英文語音,XLS-R 還是能相對准確地識別,中文翻譯和英文識別都基本正確,兩者耗時都在 1.4 秒...

TGA主辦人表示:追求引入新技術 但不會搞NFT相關

TGA2021將作為線下活動回歸,不過僅限受邀觀眾在洛杉磯的微軟劇院觀看,更多觀眾將在全球40多個不同的平台上以在線方式觀看。這將是一場盛會,主辦者兼主持人Geoff Keighley告訴Epic Games,今年的TGA有望展示40~50款遊戲。 同時,今年的節目種類顯然也會更豐富,包括「遊戲相關」內容的預告片,比如受遊戲啟發的電視節目或電影。Geoff Keighley沒有透露將展示什麼的具體細節,但表示「頒獎大約是節目的一半,另一半是公告和首映。」  雖然TGA的觀眾人數已經很龐大了:2020年直播觀眾人數已經達到8300萬,但Geoff Keighley表示,他希望通過將節目帶入元宇宙來進一步擴大觀眾群。 「我們正在考慮我們可以在Fortnite Creative中做什麼。我們可以在Core中做什麼?」Geoff Keighley說,「雖然現在使用這些東西還為時過早,但我確實認為在五年內,更多的人會在一種實時3D環境中觀看我們的節目或參與我們的節目,而不僅僅是觀看傳統的視頻。」 然而,雖然TGA正積極採用新技術擴大觀眾群體,但明確表示不會追逐另一項新技術。Geoff Keighley說:「我們沒有做任何關於NFT的事情。」 2021年TGA將於12月9日舉行。關注游俠網,我們屆時將分享更多相關新聞。 來源:遊俠網

《使命召喚18》不再是硬碟殺手 新技術更節省硬碟空間

《使命召喚》系列從第15作《黑色行動4》開始便不再登陸Steam平台,轉而登上動視暴雪旗下的戰網平台。這也使得玩家只能下載包含全部模式的一個客戶端,而不能像Steam已經單獨下載單人劇情模式和僵屍模式或多人模式。因為《黑色行動4》並沒有單機劇情所以玩家也沒有什麼感覺,但從16作《現代戰爭》開始,遊戲漸漸變成了硬碟殺手,全部模式能夠占據玩家200G的空間。 雖然動視之後追加了單獨模式的卸載,但《戰區》這一模式卻與多人模式死死綁定在了一次。好消息是,系列最新作《使命召喚:先鋒》不會像該系列的早期遊戲那樣占據太多的硬碟空間,將採用特殊技術來削減遊戲文件大小,下面讓我們一起來看看吧! 動視在推特上表示,他們正在使用按需紋理流技術將《使命召喚:先鋒》在PC和次世代主機上的文件大小削減約30-50%。對於那些希望同時在主機上安裝數款以上遊戲的人來說,這是個好消息。 在某些情況下,《使命召喚》遊戲已經變得非常龐大,每年都有一個強大的單人戰役,大量的多人模式和地圖,當然還有一支軍隊的槍枝。當然,這需要大量的硬碟空間——比絕大多數現代遊戲都要多。已發售的最新作《使命召喚》是2020年的《使命召喚:黑色行動 冷戰》,在發布時就在PS5和Xbox Series X上需要超過130GB的內存。 但現在,由於新技術可以以流媒體的形式傳輸一些紋理而不是存儲,《使命召喚:先鋒》不會像之前的遊戲那樣那麼大,至少在PC和新一代主機上是這樣。目前還不清楚這種紋理流媒體技術是否會應用於Xbox One和PS4上。 《使命召喚:先鋒》將於11月5日登陸PS4、PS5、Xbox One、Xbox Series X和PC。 來源:遊俠網

《使命召喚:先鋒》使用新技術削減文件大小 節省硬碟空間

動視透露《使命召喚:先鋒》不會像該系列的早期遊戲那樣占據太多的硬碟空間,將採用特殊技術來削減遊戲文件大小。 動視在推特上表示,他們正在使用按需紋理流技術將《使命召喚:先鋒》在PC和次世代主機上的文件大小削減約30-50%。對於那些希望同時在主機上安裝數款以上遊戲的人來說,這是個好消息。 在某些情況下,《使命召喚》遊戲已經變得非常龐大,每年都有一個強大的單人戰役,大量的多人模式和地圖,當然還有一支軍隊的槍枝。當然,這需要大量的硬碟空間——比絕大多數現代遊戲都要多。已發售的最新作《使命召喚》是2020年的《使命召喚:黑色行動 冷戰》,在發布時就在PS5和Xbox Series X上需要超過130GB的內存。 但現在,由於新技術可以以流媒體的形式傳輸一些紋理而不是存儲,《使命召喚:先鋒》不會像之前的遊戲那樣那麼大,至少在PC和新一代主機上是這樣。目前還不清楚這種紋理流媒體技術是否會應用於Xbox One和PS4上。 《使命召喚:先鋒》將於11月5日登陸PS4、PS5、Xbox One、Xbox Series X和PC。 來源:3DMGAME

新技術識別大腦「指紋」只需100秒

瑞士洛桑聯邦理工學院研究團隊發現,我們每個人都有一個獨一無二的大腦「指紋」,而且該指紋會隨著時間推移而不斷變化。他們的新技術只需1分40秒就可識別大腦「指紋」。相關論文發表在最近的《科學進展》雜志上。 ...

物理學家提出控制量子比特的磁控新技術 無需昂貴且復雜的雷射器

來自俄勒岡大學的兩名物理學家,剛剛概述了控制量子計算構建塊的新技術,推動此類計算機向著更加准確和潛在效用邁出了重要一步。作為離子實驗室的創始人,David Allcock 與 David Wineland 也是新論文的 12 位作者之一。文章基於科羅拉多州博爾德市國家標准與技術研究所(NIST)的一項實驗,且兩位科學家都曾在這里工作。 資料圖(來自:IBM Q System) 2018 年的時候,兩人來到了俄勒岡大學、並繼續在該項目上開展合作。在《自然》雜志上一篇文章中,研究團隊詳細介紹了在量子計算與模擬中使用俘獲量子比特的相關技術。 物理學家表示,盡管新技術有助於推動操作方面的改進,但量子計算機仍會產生太多計算錯誤、使之難以成為一款有效的工具。David Allcock 指出: 問題出在量子計算機的邏輯門上 —— 作為用於在計算機中執行基礎邏輯功能的工具 —— 其表現著實相當糟糕。 它們在大約 1% 的時間里會失敗,只需大約 100 次操作,就會帶來垃圾數據。 目前整個量子計算領域都處於早期階段,且受制於錯誤,我們無法在機器上開展冗長的計算、或有價值的模擬。 而我們的目標,就是在沒有錯誤的情況下開展上萬次操作,然後添加多層檢查、以在發生錯誤時進行修復。 研究配圖 - 1:實驗設置 Wineland 表示,被困住的離子,就像是一碗具有一定磁性的彈珠。Allcock...

英偉達推出的這項新技術 又要逼我買新顯卡了?

咱們公司的遊戲老饕小發,一直以來都很關注 B 社的曠世巨作《上古卷軸 6》啥時候發布。早年間他在《上古卷軸 5》中打的 Mod ,至今都是他大學夜生活的美好回憶。但有一說一嗷,照著 B 社的節奏,《上古卷軸 6》的開發周期,應該奔著當年的《暗黑破壞神 3》去了…… 不過前兩天,小發興沖沖的給托尼發來這樣一條新聞。 「 《 上古卷軸 Online 》宣布 將成為首款支持英偉達 DLAA 技術的遊戲。 」 ▼ 可能實在也是沒有關於老滾 6 的開發進度的消息,他覺得這新聞里的 DLAA ,一定有什麼說法,就纏上了托尼想問個明白。 「 誒,你說這...

科學家首次實現心臟組織的等容過冷儲存與復蘇

在移植用的組織和器官方面,目前面臨的最大挑戰,就是防止可能造成嚴重損害的冰晶積聚。不過加州大學伯克利分校的一項新研究,已經給我們帶來了新的希望。在近日發表於《自然通訊生物學》期刊上的一篇文章中,科學家們首次使用了被稱作「等容過冷」(isochoric supercooling)的心臟組織保存與恢復技術。 等容過冷心臟儲藏裝置示意圖(來自:UC Berkeley) 大約 16 年前,加州大學伯克利分校(UC Berkeley)的 Boris Rubinsky 開創了被稱作「等容過冷」的新技術。 特點是能夠避免在生物材料的保存過程中,形成對組織有害的冰晶。除了食品保鮮,未來捐贈的器官,也將獲得更長的保存期限。 本月早些時候發表的題為《人類心臟微組織的等容過冷保存與復蘇》的新研究,還提到了這項技術能夠節省大量能源。 人造心臟組織中的肌節 / 肌絲的完整性與排列都得以保留 傳統等壓冷凍方案,需要在恆定氣壓下將物體冷凍。而等容過冷技術,則採用了將物體浸沒於液體中的方案。 通過將其密封在排除空氣的剛性容器中,即使溫度降到了冰點以下,內部也不會留有冰晶形成的空間。 此前,Rubinsky 團隊曾將樣品冷卻至 -22 ℃(-7 ℉)的低溫,同時保持 40% 的材料未被凍結。 研究配圖 - 1:心臟微生理系統與等容過冷方案 Rubinsky 解釋稱:「這其實利用了基礎的熱力學原理 —— 當要凍結的材料被限制於一個剛性盒子中時,只有部分體積會被凍結」。 在最新實驗中,研究人員使用了先前開發的晶片心臟系統。其中的心臟組織,則是由成體干細胞生長而來。 該組織能夠以與人類心臟相似的節奏來跳動,微流體通道用於模擬細胞暴露於營養物質和藥物的過程。 在將這種工程組織浸入等容過冷室中、並冷卻至 -3 °C(26.6...

研究人員正在開發下一代CasFET工藝,新技術將延長矽基電晶體壽命

三星在2020年宣布攻克了3nm工藝節點的關鍵技術GAAFET全環繞柵極電晶體工藝,在今年3月份舉辦的IEEE國際集成電路會議上,三星介紹了該工藝的相關細節。這是目前FinFET鰭式場效應電晶體工藝的繼任者,重新設計了電晶體,在通道四面都有四個柵極。這可以讓電晶體有更好的絕緣設計,限制泄漏,並允許在相同開關效果下應用更低的電壓,也使得電晶體可以更加緊密。 此外,電晶體的結構使得設計人員可以通過調節電晶體通道的寬度來精確地對其進行調整,以實現高性能或低功耗。較寬的薄片可以在更高的功率下實現更高的性能,而較薄/較窄的薄片可以降低功耗和性能。雖然距離採用GAAFET工藝投入批量生產還有一段時間,其改進型工藝也還在路上,但更新的CasFET工藝已經露面了。 據TomsHardware報導,普渡大學的研究人員正在矽基半導體上努力,這種名為CasFET工藝的新型電晶體可以實現更低的開關電壓、更低的功耗和更高的密度設計。研究人員表示,在過去八年的時間里,電晶體遇到了很多挑戰,更新速度也減緩了,使得新的處理器在設計和製造上越來越困難。 圖:普渡大學共享的CasFET工藝設計 CasFET工藝可能是電晶體發展里的下一步,超晶格層是具有突破性的新設計,部署在垂直於電晶體傳輸方向,可以促進電晶體進一步小型化,允許更精細的電壓控制。目前研究團隊正在開發第一個採用CasFET工藝的電晶體原型,處於整體結構赫爾材料的設計階段,希望可以在成本、材料可用性、性能和電晶體製造升級便利性上找到平衡點。這項工作似乎已看到曙光,普渡大學已經向美國專利和商標局申請了專利保護。 ...

新技術讓太陽能成為合成燃料製造過程中的關鍵能量來源

由於源於化石燃料的全球碳排放不斷增加我們不斷增長的氣候變化問題,能源公司已將他們的重點轉向可再生能源來產生燃料。其中一家公司是來自瑞士的Synhelion。該公司利用太陽熱量的能量,將收集的二氧化碳轉化為合成燃料,從而提供一個綠色和可持續的解決方案。 Synhelion使用一個充滿定日鏡的陣列場地來反射太陽能的輻射。然後,輻射被集中在太陽能接收器中,並在大約2732華氏度下變成清潔的熱量,接下來,產生的熱量在熱化學反應器中被轉化為二氧化碳和水的混合物。最終產品,即合成氣,然後通過氣體轉化為液體的技術過程被轉化為汽油、柴油或航空燃料。使之可持續發展的是,該公司的熱能儲存(TES)在每個過程後保存了多餘的熱量,這使其運行保持全天候。 那麼太陽能接收器是如何工作的呢?該公司說,該技術的靈感來自大自然。為了達到超高的溫度,太陽能接收器模仿地球的溫室氣體效應。該室充滿了溫室氣體,通常是水蒸氣或水和二氧化碳的混合物。用定日鏡收集的太陽輻射進入室內後,室內的黑色表面吸收熱量,熱化,並重新輻射。然後,溫室氣體吸收熱輻射,充當傳熱流體(HTF),以後可以變成任何類型的液體燃料。而且液體燃料易於運輸,這使得它們與固體燃料相比成本低廉。當沒有太陽時,HTF以相反的方向流經TES,以恢復之前儲存的熱能。儲存的熱HTF驅動反應器中的熱化學過程,使操作保持正常。 "該公司表示,通過這項技術,它可以以更便宜的價格提供燃料,與化石燃料相比,碳足跡降低50%至100%,"報告補充說。"除了Synhelion的動機與《巴黎協定》的二氧化碳減排目標相一致外,它還得到了希望在2030年前減少排放--並最終實現淨零排放--的大型企業的支持。" 來源:cnBeta

研究小組使用新技術重建「語言樹中的主要分支」

據媒體報導,人類語言的多樣性可以被比喻為一棵樹上的樹枝。歷史語言學的決定性目標之一是繪制現代語言的譜系圖,它可以追溯到最遠的地方,而一些語言學家希望,可以追溯到一個單一的共同譜系。但是,盡管在對世界上大多數語言的數據進行系統比較的基礎上提出了許多聯系,但早在19世紀就已經開始的許多工作卻容易出現錯誤。語言學家們仍在爭論諸如印歐語這樣的成熟語系的內部結構,以及在時間上更深更大的語系是否存在。 為了測試哪些分支在審查的重壓下能夠成立,一個與人類語言進化計劃有關的研究小組正在使用一種新的技術來梳理數據並重建「語言樹中的主要分支」。在最近的兩篇論文中,他們研究了已有5000年歷史的印歐語系,該語系已被充分研究。此外還有一個更脆弱、更古老的「分支」,即阿爾泰語系,它被認為是連接土耳其語、蒙古語、朝鮮語和日語等遙遠語言的語言「祖先」。 聖菲研究所的外聘教授、研究合著者George Starostin表示:「你想追溯的越深,你就越不能依靠經典的語言比較方法來找到有意義的關聯。」他解釋說,在不同語言之間進行比較時,主要的挑戰之一是區分那些因為可能來自共同起源而具有相似聲音和含義的詞語,以及那些因為其文化在更近的過去相互借用術語而具有相似性的詞語。 "我們必須進入語言的最深層,以確定其起源,因為『外層已被污染』。他們很容易被替換和借用所破壞,"他說。 為了挖掘語言的核心層,Starostin的團隊從一個既定的人類經驗中的核心、普遍概念清單開始。它包括像 石頭(rock)、火(fire)、雲(cloud)、二(two)、手(hand)、人類(human)等這樣的含義,總共110個概念。從這個列表中,研究人員使用經典的語言學重建方法,得出一些詞形,然後將其與列表中的特定含義相匹配。這種被稱為「定名稱上的空缺重建法」(onomasiological reconstruction)的方法與傳統的比較語言學方法明顯不同,因為它側重於尋找原生語言中用來表達特定含義的詞,而不是將它們與模糊的含義聯系起來。 研究人員對印歐語系的最新重新分類,他們的研究成果發表在《語言學》雜志上,證實了文獻中得到充分證明的譜系。對歐亞阿爾泰語族的類似研究,其原語可以追溯到大約8000年前,證實了阿爾泰語族的大多數主要分支--突厥語、蒙古語、通古斯語和日語之間關系的積極信號。然而,它未能重現先前公布的朝鮮語和阿爾泰語群中其他語言之間的關系。這可能意味著新的標准過於嚴格,或者以前的分組是不正確的。 隨著研究人員測試和重建人類語言的分支,最終目標之一是了解語言在幾代人中的進化路徑,就像進化生物學家對生物體所做的那樣。來源:cnBeta

利用類MRI新技術 科研團隊在北海發現壯觀的冰河時代景觀

利用三維地震反射技術,近日科研團隊在北海的地下發現了壯觀的冰河時代景觀。該技術類似於 MRI(磁共振成像),以前所未有的細節揭示了巨大的海底通道,每條通道比泰晤士河寬 10 倍。 這些景觀形成於數千年至數百萬年前覆蓋英國和西歐大部分地區的巨大冰原之下。這些古老的結構為冰原對氣候變暖的反應提供了線索。這些發現於本周(2021 年 9 月 9 日)發表在《地質學》(Geology)雜志上。 所謂的隧道谷(tunnel valleys),埋藏在北海海底數百米之下,是巨大河流的遺跡,這些河流是古代冰原的"管道系統",因為它們因空氣溫度上升而融化。 來自英國南極調查局(BAS)和劍橋大學的主要作者 James Kirkham 說:「這些通道的起源一個多世紀以來都沒有得到解決。這一發現將幫助我們更好地了解南極洲和格陵蘭島上現今冰川的持續退縮。就像我們可以在沙地上留下腳印一樣,冰川在它們所流經的土地上留下了印記。我們的新的尖端數據給我們提供了脫鹽的重要標志」。 共同作者、巴斯的地球物理學家 Kelly Hogan 博士說:「盡管我們知道北海巨大的冰川通道已經有一段時間了,但這是我們第一次對其中的細小地貌進行成像。這些微妙的特徵告訴我們水是如何通過渠道(在冰下)移動的,甚至冰是如何簡單地停滯和融化的。我們今天很難觀察到大冰層下面的情況,特別是移動的水和沉積物如何影響冰的流動,我們知道這些是對冰的行為的重要控制。因此,利用這些古老的通道來了解冰在氣候變暖的情況下將如何應對變化,是非常有意義和及時的」。 三維地震反射技術是由行業合作夥伴提供的,它使用聲波來生成深埋在地球表面下的古代景觀的詳細三維表現,其方式類似於磁共振成像(MRI)掃描對人體內部結構的成像。該方法可以對地球表面下小至幾米的特徵進行成像,即使它們被埋在數百米的沉積物下。這一新數據所提供的特殊細節揭示了冰在形成時如何與渠道相互作用的印記。通過比較這些古代"冰的指紋"和現代冰川下留下的指紋,科學家們能夠重建這些古代冰原在消退時的行為方式。來源:cnBeta

CRISPR新技術可對傳播疾病的蚊子進行基因控制

利用CRISPR遺傳工程進展,加州大學聖地亞哥分校研究人員創建了一個新的系統,可以限制每年讓數百萬人感染疾病的蚊子種群。 這種全新精確制導的昆蟲不育技術名為pgSIT,改變了與雄性生育力有關的基因,創造出不育的雄性埃及伊蚊以及無法飛行的雌性埃及伊蚊。埃及伊蚊是負責傳播廣泛疾病的蚊子物種,它傳播的疾病包括登革熱、基孔肯雅和寨卡。 pgSIT是一個新的可擴展的遺傳控制系統,它使用基於CRISPR的方法來設計可部署的蚊子,可以抑制種群。雄性埃及伊蚊不傳播疾病,所以隨著釋放越來越多的不育雄性埃及伊蚊,可以在不依賴有害化學品和殺蟲劑的情況下抑制種群。 2021年9月10日,《自然-通訊》雜志上刊登的相關論文對pgSIT的細節進行了描述。pgSIT與"基因驅動"系統不同,後者可以通過將所需的基因改變無限期地從一代傳到下一代來抑制疾病載體。相反,pgSIT使用CRISPR對雄性蚊子進行絕育,並使傳播疾病的雌性蚊子無法飛行。該系統是自我限制的,預計不會在環境中持續存在或傳播,這是兩個重要的安全特徵,應能使人們接受這項技術。 研究人員在《自然-通訊》論文中指出,在數學模型的支持下,我們根據經驗證明,釋放的pgSIT雄性蚊子可以競爭,並抑制甚至消除蚊子種群。這種平台技術可以在野外使用,並適用於許多病媒,用於控制野生種群,以安全、可限制和可逆轉的方式遏制疾病。來源:cnBeta

普渡大學研發增強型光存儲介質 存儲密度與讀取速率大幅提升

普渡大學的一支研究團隊,正在嘗試用彩色的「數字字符」技術,來取代誕生於 1830 年的傳統摩爾斯電碼,以實現光學存儲的現代化。然而考慮到每天需要獲取、數位化存檔、以及快速訪問的信息量,研究團隊相信新技術將有助於應對 COVID-19 大流行期間和之後的遠程數據存儲的爆炸式增長。 盡管傳統的點劃線系統似乎顯得有些過時,但其基礎原理仍在許多光存儲媒介中得到廣泛的運用。 而在近日發表於《雷射與光子學評論》期刊上的一篇文章中,普渡大學研究團隊就介紹了一項題為《使用等離子顏色實現光學隱寫術、數據存儲和加密》的新技術。 不過研究人員沒有利用傳統的點和劃線,而是在微型天線的角度位置對信息進行編碼,以使之能夠在每單位面積上存儲更多數據。 如題圖所示,普渡大學創新者提出的各向異性超表面方案,在高密度光學數據存儲、動態彩色圖像顯示和加密等方面,都具有巨大潛力。 該校電氣與計算機系工程副教授 Alexander Kildishev 表示:「新方案可極大增加相關裝置的存儲容量,且僅取決於傳感器的解析度。我們可通過解析力來確定天線的角度位置、並將之映射成相應的顏色,來對其進行編碼」。 鑒於並非所有光學數據存儲介質,都需要雷射寫入或可重寫,這項技術將有助於提升光學數字存儲技術的存儲空間可用性。 作為參考,大多數 CD / DVD / BD 光碟都帶有一次性記錄的「標記」,且具有訪問速度快、保質期長、存檔能力出色等特點。 前博士生 Di Wang 表示:「我們基於超表面的『光學存儲』的原理,與光碟的壓盤類似。而在演示原型中,信息是通過電子束光刻『燒錄』的,並且能夠在最終產品的可擴展製造過程中進行復制」。 如此一來,這項新技術不僅能夠存儲更多的光學數據信息,還能夠進一步提升數據的讀出率。 Alexander Kildishev 補充道:「我們可以在附近放置四個傳感器,每個傳感器都會讀取對應的偏振光。與使用基於點劃線的單個傳感器相比,這有助於提升信息的讀取速度」。 展望未來,這項技術還可應用於安全標記和密碼學等領域。為繼續開發這些功能,研究團隊正在尋求對此感興趣的各方合作夥伴。來源:cnBeta

科學家開發「原子交換」新技術 可用於製造更有效的低成本發光材料

據媒體報導,一個國際研究小組開發了一種新技術,可用於製造更有效的低成本發光材料,這些材料具有柔性,並可使用噴墨技術進行列印。由劍橋大學和慕尼黑工業大學領導的研究人員發現,通過將一種材料的每1000個原子中的一個換成另一個,他們能夠將一種被稱為鹵化物鈣鈦礦的新材料類發光體的發光能力提高兩倍。 這種「原子互換」,或者說摻雜,導致電荷載流子卡在材料晶體結構的一個特定部分,在那裡它們重新結合並發光。《美國化學會志》報導的這一結果可能對低成本的可列印和柔性的LED照明、智能手機的顯示屏或廉價雷射器很有用。 許多日常應用現在都使用LED,如家庭和商業照明、電視螢幕、智慧型手機和筆記本電腦。LED的主要優點是它們的能源消耗遠遠低於舊技術。最終,我們通過網際網路進行的全球通信也是由來自非常明亮的光源的光信號驅動的,這些光源在光纖內以光速在全球范圍內傳輸信息。 該團隊研究了一類新的半導體,稱為鹵化物鈣鈦礦,其形式為納米晶體,其厚度僅為人類頭發的萬分之一。這些「量子點」是高度發光的材料:第一台含有量子點的高亮度QLED電視最近上市了。 劍橋大學的研究人員與哈佛大學的Daniel Congreve小組合作,後者是製造量子點的專家,現在已經大大改善了這些納米晶體的發光效果。他們將每1000個原子中的一個換成另一個--將鉛換成錳離子--並發現量子點的發光能力提高了兩倍。 使用雷射光譜學的詳細調查揭示了這一觀察結果的來源。該研究的第一作者、劍橋大學卡文迪許實驗室的Sascha Feldmann說:「我們發現電荷在我們摻入的晶體區域聚集在一起。一旦定位,這些高能電荷就能彼此相遇並重新結合,以一種非常有效的方式發出光。」 研究高級作者Felix Deschler說:「我們希望這一引人入勝的發現:即使是化學成分的最小變化也能大大增強材料的特性,這將為在不久的將來實現廉價和超亮的LED顯示屏和雷射器鋪平道路,」他是卡文迪許實驗室和慕尼黑工業大學Walter Schottky研究所的共同成員。 在未來,研究人員希望能找到更有效的摻雜物,這將有助於使這些先進的光技術能夠被世界上的每一個地方所接受。來源:cnBeta

聯想PC秀最新技術:筆記本搭載業界首家膏狀液態金屬散熱介質

在日前舉辦的超智能電腦創新論壇2021上,聯想集中展示了聯想在電腦、平板等個人計算設備領域的創新,包括人工智慧、材料與工程、軟體與服務等方向的體驗。 其中,聯想遊戲筆記本搭載了業界首家膏狀液態金屬散熱介質。據聯想介紹,該介質打破散熱瓶頸,提升3W的功率上限,延長使用壽命。 同時,聯想智能雙模顯示技術打通CPU內置GPU與獨立GPU的鏈路,無縫切換GPU運行模式,無需重啟系統隨時進入最佳性能模式,獲得最高10%-15%的遊戲幀數提升。 聯想IDG消費業務、領先創新中心賈朝暉在現場表示,超智能電腦就是「適應人的電腦」。 聯想在2018年首次提出「智能電腦」概念,將個人電腦的未來與性能釋放、無縫數據接入、進化安全策略、具備與人自然互動的能力連結在一起。 根據市場調查機構Canalys公布的2021年第2季度全球PC銷量研報。2021年第二季度,全球PC市場同比增長12.8%,預估總出貨量為8230萬台。 聯想在本季度出貨量為2000萬台,上季度為1740萬台,同比增長14.7%,市場份額為24.3%,領先惠普排名第一。 來源:快科技

新技術可同時降低菸草植物中的尼古丁含量和有害化合物

研究人員已經成功地開發了一種可以改變菸草植物新陳代謝的新技術,使其生長的葉片含有較少的有害化合物和較低水平的成癮性化學物質尼古丁。這一發現為可能改變其他植物以使其更加健康鋪平了道路,例如去除一種有問題的化合物或增加有益的化合物。 這項工作來自北卡羅來納州立大學的研究人員,他們創造了一種新技術,以減少菸草葉子中發現的一些有害化合物,而不對植物的其他方面產生負面影響。這包括減少菸草中發現的亞硝胺的數量,以及尼古丁水平。 使用專門的技術來減少植物中發現的有害化合物的數量的想法並不是全新的。最新工作的與眾不同之處在於它能夠減少這些致癌物質,而不會無意中增加其他有害化合物的數量。這一成就是通過對菸草植物的DNA和基因進行修補而實現的。 在室外和溫室中生長的改性植物中發現了不需要的化合物含量減少。研究報告稱,使用研究人員的技術,在菸草葉子中發現的四種致癌化合物被 「大大減少」,這可能被用於其他植物,使它們更健康並提高它們的有益特性。 這項研究是修改植物可以幫助促進和保護人類健康的最新例子。例如,日本的研究人員上個月報告說,他們已經成功開發了一種以大米形式存在的霍亂疫苗。這種可食用的大米經過調整,使其產生一種無毒的霍亂毒素B,當有人食用這種大米時,身體的免疫系統就有機會建立免疫力。來源:cnBeta

《FIFA 22》預告片公布,10月1日正式發售,次世代及Stadia版包含新技術

7月11日 EA Sports 官方放出了《FIFA 22》的正式預告片,確認本作將會在10月1日正式發售,確認登陸 PS4、PS5、Xbox One、Xbox Series X|S、PC 和 Stadia。《FIFA 22 遺產版》也將於10月1日登陸 NS 平台。其中 PlayStation 5、Xbox Series X|S 及 Stadia 版有 HyperMotion 的全新技術加持,以求更還原真實足球比賽中的球員動作...

[圖]科學家發現可100%去除有毒金屬的海水淡化膜

在海水淡化過程中,一種含有 PAF 納米顆粒的柔性聚合物膜可以選擇性地吸收近 100% 的如汞、銅或鐵等金屬,更有效地生產清潔、安全的水。加州大學伯克利分校的化學家們發現了一種簡化脫鹽過程中有毒金屬(如汞和硼)的方法,以生產清潔的水,同時有可能捕獲有價值的金屬,如黃金。 海水淡化只是從海水或者廢水中生產飲用水,或農業或工業用水過程中的一個環節。在去鹽之前和之後,水通常必須經過處理,以去除對植物有毒的硼,以及對人類有毒的重金屬,如砷和汞。通常,這個過程會留下有毒的鹽水,難以處理。 這項新技術可以很容易地添加到目前基於膜的電滲析脫鹽過程中,幾乎 100% 地去除這些有毒金屬。在產生純淨水的同時產生純淨鹽水,並分離出有價值的金屬供以後使用或處理。 加州大學伯克利分校的研究生 Adam Uliana 表示:「海水淡化或水處理廠通常需要一長串高成本的前處理和後處理系統,所有的水都必須逐一通過。但在這里,我們有能力將這些步驟中的幾個步驟全部完成,這是一個更有效的過程。基本上,你可以在現有的設置中實現它」。 此外,用不同的基團修飾 PAFs 分子上的苯環,就能特異性地捕獲不同的物質,十分靈活。最重要的是,該海水淡化膜在水中和高溫條件下都具有良好的穩定性,並且可以重復使用,為高效制備飲用水提供了新思路。 研究人員通過將具有離子選擇性 PAF 納米粒子(約 200 nm) 嵌入離子交換膜中,合成了一種柔性的多功能海水淡化膜。結果發現,所有的薄膜都表現出明顯的光學透明性和機械柔韌性,說明 PAF 粒子在膜中分散均勻。而且,由於骨架與聚合物之間的范德華相互作用,該海水淡化膜在水中和高溫下非常穩定。來源:cnBeta

研究人員利用不尋常的隕石來深入了解太陽系的過去和現在

據媒體報導,研究人員利用不尋常的隕石來深入了解我們太陽系的過去和現在。2011年,科學家證實了一個猜測:本地宇宙中出現了「分裂」。Genesis任務帶回地球的太陽風樣本明確地確定了太陽中的氧同位素與地球、月球和太陽系中其他行星和衛星上的氧同位素不同。 在太陽系歷史的早期,後來凝聚成行星的物質曾被大量的紫外線照射,這可以解釋這種差異。它是從哪裡來的?出現了兩種理論。紫外線要麼來自我們當時年輕的太陽,要麼來自太陽的恆星「苗圃」中的一顆附近的大恆星。 現在,來自聖路易斯華盛頓大學文理學院物理學助理教授Ryan Ogliore實驗室的研究人員,已經確定了哪種情況是造成這種「分裂」的原因:很可能是來自一顆早已死亡的大質量恆星的光,在太陽系的岩石體上留下了這個印象。這項研究由物理系空間科學實驗室的博士後研究助理Lionel Vacher領導。 他們的研究結果發表在《Geochimica et Cosmochimica Acta》雜志上。 Ogliore說:「我們知道我們是從星塵中誕生的:也就是說,由我們銀河系附近的其他恆星產生的塵埃是太陽系的組成部分。但這項研究表明,星光對我們的起源也有深刻的影響。」 小小的時間膠囊 所有這些深奧的東西都被裝在一塊僅有85克的岩石中,這是1990年在阿爾及利亞作為隕石發現的一塊小行星,名為Acfer 094。小行星和行星由相同的前太陽系物質形成,但它們受到了不同自然過程的影響。凝聚成小行星和行星的岩石構件被打碎和撞擊;被汽化和重新組合;以及被壓縮和加熱。但是Acfer 094所來自的小行星設法生存了46億年,基本上沒有受到傷害。 "這是我們收集的最原始的隕石之一,"Vacher說。"它沒有被大幅加熱。它包含多孔區域和在其他恆星周圍形成的微小顆粒。它是太陽系形成的一個可靠見證。" Acfer 094也是唯一含有宇宙後成合晶的隕石,這是一種具有極重氧同位素的氧化鐵和硫化鐵的互生體--這是一個重要的發現。 與太陽系的其他地方相比,太陽含有大約6%的最輕的氧同位素。這可以解釋為紫外線照射在太陽系的構件上,選擇性地將一氧化碳氣體分解為其組成原子。這個過程也創造了一個重得多的氧同位素的儲存庫。然而,在宇宙後成合晶之前,沒有人在太陽系材料的樣本中發現這種重的同位素特徵。 然而,由於只有三種同位素,僅僅找到重氧同位素還不足以回答光的來源問題。不同的紫外線光譜可能產生相同的結果。 Vacher說:「這時Ryan想到了硫磺同位素的想法。」硫的四種同位素將以不同的比例留下它們的痕跡,這取決於照射原太陽系中硫化氫氣體的紫外光光譜。一顆大質量的恆星和一顆年輕的類太陽恆星具有不同的紫外線光譜。 當小行星上的冰塊融化並與小塊的鐵鎳金屬反應時,形成了宇宙後成合晶。除了氧氣之外,宇宙後成合晶還含有硫化鐵中的硫。如果它的氧氣見證了這一古老的天體物理過程--它導致了重氧同位素--也許它的硫也是如此。 "我們開發了一個模型,"Ogliore說。"如果我有一顆大質量的恆星,會產生什麼樣的同位素異常現象?對於一顆年輕的、類似太陽的恆星呢?該模型的精確度取決於實驗數據。幸運的是,其他科學家已經做了很好的實驗,當硫化氫被紫外光照射時,同位素比率會發生什麼變化。" Acfer 094中宇宙後成合晶的硫和氧同位素測量證明了另一個挑戰。這些顆粒大小為幾十微米,是各種礦物的混合物,需要在兩台不同的原位二次離子質譜儀上採用新技術:物理系的NanoSIMS(在物理系研究助理教授劉楠的協助下)和地球與行星科學系的7f-GEO(也在文理學院)。 研究人員獲得了地球和行星科學教授、文理學院環境研究系主任以及國際能源、環境和可持續發展中心主任大衛-費克,以及地球和行星科學研究科學家克萊夫-瓊斯等人的幫忙。 "他們是生物地球化學高精度原位硫同位素測量方面的專家,"Ogliore說。"如果沒有這種合作,我們就不會達到區分年輕太陽和大質量恆星情況所需的精度。" 宇宙後成合晶的硫同位素測量結果與來自大質量恆星的紫外線照射相一致,但不符合來自年輕太陽的紫外線光譜。這些結果對46億年前太陽誕生時的天體物理環境提供了一個獨特的視角。鄰近的大質量恆星可能足夠近,以至於它們的光線影響了太陽系的形成。夜空中這樣一顆鄰近的大質量恆星會顯得比滿月更亮。 Vacher說:「我們在獵戶座星雲中看到了新生的行星系統,稱為proplyds,它們被附近的大質量O型和B型恆星的紫外線蒸發掉了。」 「如果proplyds離這些恆星太近,它們就會被撕碎,而行星就永遠不會形成。」他說:「我們現在知道我們自己的太陽系在誕生時離得很近,足以受到這些恆星的光線的影響。但值得慶幸的是,沒有太近。」來源:cnBeta

史丹福大學的研究人員創造出可隨身體彎曲的可拉伸電路

來自史丹福大學的一組研究人員在過去20年裡一直致力於開發類似皮膚的集成電路,這些電路可以被拉伸、折疊、彎曲、扭曲而不損害其工作能力。可拉伸的電路每次被拉伸後都能恢復到原來的形狀。阻礙研究的一個主要障礙是確定如何大量生產這種新技術以實現商業化。 該小組發表了一項新的研究,描述了他們如何使用建造固體矽晶片的同一類型的設備,在類似膠皮的材料上列印出可拉伸和耐用的集成電路。這一突破可以使這種新材料通過將目前製造剛性電路的代工廠改為生產柔性電路的工廠而輕松實現商業化。研究人員能夠將超過4萬個電晶體擠進一平方厘米的可拉伸電路。 該項目的研究人員相信,他們將很快把一平方厘米上的電晶體數量增加一倍。然而,他們承認,能在他們的柔性材料上列印的電晶體數量與能在同樣大小的矽上列印的數十億個電晶體相比,非常遙遠。然而,他們的柔性材料將包含足夠的電晶體,以創建簡單的電路,用於諸如皮膚上的傳感器、身體規模的網絡、可植入的電子器件,以及可能更多的功能。 這種突破性的構造方法將彈性電晶體的密度提高了100多倍的同時保持了電晶體的優良均勻性,該材料也沒有犧牲任何電子或機械性能來獲得其靈活性。 史丹福大學發明的工藝的最大好處是,他們的柔性電路可以使用光刻技術來構建,使用紫外線將具體的電活性幾何圖案逐層轉移到固體基材上。該團隊還指出,他們的工藝更具成本效益,可能使可拉伸電路的生產成本低於剛性電路。來源:cnBeta

AMD的這個新技術 竟然可以免費提升老N卡的幀數?

這兩天, AMD 正式發布了新的顯卡技術 FSR ( FidelityFX Super Resolution ),讓硬體圈子是炸開了鍋。 就連平時不聲不響的差評硬體群里,也此起彼伏冒著 「 AMD , YES ! 」 的歡呼聲。 都說 A 卡戰未來,莫非這次出了個新技術,未來就真的來了? 還真有這個可能 眾所周知啊,英偉達在發布 RTX 20 系顯卡的時候,帶來了兩項技術,一個叫光追,另一個叫 DLSS。 光追大家都很熟悉了,相比之下 DLSS這項技術,了解的人就不是很多。 其實 DLSS 說白了,是以部分畫質為代價,來獲取高幀率的一種技術。 現在的 PC 玩家對於遊戲的幀數需求其實是很高的,畢竟在這個人均買 144Hz 螢幕、不開光追玩不爽遊戲的時代,其他都不重要,幀率才是真理。 比如像是遊戲中的風景,在沒開 DLSS 之前,顯卡會幫你把遠處的風景老老實實的渲染出來,這樣一來遊戲幀數就會很低。 而開了 DLSS 之後,那些人眼都看不過來的部分,它就不渲染了,只處理最關鍵的畫面幀和細節,自然幀數也就上去了。 英偉達的這個技術雖然好用,但只有 RTX20...

科學家開發新技術 可24小時不間斷地從空氣中收集水

據媒體報導,世界上許多地方的淡水資源都很稀缺,必須花大價錢才能獲得。靠近海洋的社區可以為此目的淡化海水,但這樣做需要大量的能源。在離海岸更遠的地方,實際上剩下的唯一選擇是通過冷卻來冷凝大氣中的濕度,要麼通過同樣需要高能量輸入的過程,要麼使用利用晝夜溫差的 「被動」技術。然而,目前的 「被動」技術,如收集露水的薄膜,只能在夜間提取水。這是因為太陽在白天加熱薄膜,這使得凝結不可能。 自我冷卻和保護免受輻射 蘇黎世聯邦理工學院的研究人員現在已經開發出一種技術,首次使他們能夠24小時不間斷地收集水,即使在烈日下也不需要輸入能量。這種新設備基本上由一個特殊塗層的玻璃窗組成,它既能反射太陽輻射,又能通過大氣層將自身的熱量輻射到外太空。因此,它可以將自己的溫度降低到低於環境溫度15攝氏度(59華氏度)。在這個窗格的下面,空氣中的水蒸氣凝結成水。這個過程與冬季在隔熱性能差的窗戶上可以觀察到的情況相同。 科學家們在玻璃上塗上特別設計的聚合物和銀層。這種特殊的塗層方法使窗格以特定的波長向外太空發射紅外輻射,不會被大氣吸收,也不會反射到窗格上。該裝置的另一個關鍵因素是一個新穎的錐形輻射防護罩。它在很大程度上偏轉了來自大氣層的熱輻射,並屏蔽了窗格的入射太陽輻射,同時允許該裝置向外輻射上述熱量,從而完全被動地自我冷卻。 接近於理論上的最佳狀態 正如在蘇黎世的ETH大樓屋頂上對新設備進行的實際測試所顯示的那樣,新技術每天每個區域的產水量至少是目前基於鋁箔的最佳「被動」技術的兩倍:在實際條件下,窗格直徑為10厘米的小型試驗系統每天提供4.6毫升的水。具有更大窗格的更大設備將相應地產生更多的水。科學家們能夠證明,在理想條件下,他們每小時每平方米窗格表面可以收獲多達0.53分升(約1.8液盎司)的水。Iwan Hächler說:「這接近理論上的最大值,即每小時0.6分升(2.03盎司),這在物理上是不可能超過的。他是蘇黎世聯邦理工學院熱力學教授Dimos Poulikakos小組的一名博士生。」 其他技術通常需要將冷凝的水從表面擦拭乾淨,這需要能量。如果沒有這個步驟,很大一部分冷凝水會附著在表面上,仍然無法使用,同時阻礙了進一步的冷凝。蘇黎世聯邦理工學院的研究人員在他們的水冷凝器中的窗格底部應用了一種新型的超疏水塗層。這使得凝結的水結成珠子,並自動運行或落下。「與其他技術相比,我們的技術可以在沒有任何額外能量的情況下真正發揮作用,這是一個關鍵優勢,」Hächler說。 研究人員的目標是為缺水的國家,特別是為發展中國家和新興國家開發一種技術。他們說,現在,其他科學家有機會進一步發展這項技術,或將其與其他方法相結合,如水的脫鹽,以增加其產量。鍍膜板的生產相對簡單,而且建造比目前試驗系統更大的水冷凝器應該是可能的。類似於太陽能電池的特點是幾個模塊彼此相鄰,幾個水冷凝器也可以並排擺放在一起,組成一個大型系統。來源:cnBeta

SE新作《Forspoken》放出新演示片段 將使用AMD新技術打造次世代畫質

在昨天的AMD FidelityFX Super Resolution技術正式公布後,在其展示視頻第三期中出現了一部分全新畫面的《Forspoken》演示。AMD之後將其整合成了一小段視頻,下面來一起看一看吧。 遊戲演示: 在此前的展示中,AMD宣布《Forspoken》支持AMD FSR技術,該技術將讓本作在4K60幀運行時獲得巨大的性能提升。 《Forspoken》的開發組Luminous Productions的負責人荒牧岳志表示:「我相信AMD的GPU開源理念正在提升整個遊戲行業的技術標准,反過來這將讓所有玩家受益。我們已經等不及讓玩家上手遊玩《Forspoken》,來體驗由FSR功能所實現的次世代畫面。」 此外,荒牧岳志還補充說明到,他們團隊的目標是將《Forspoken》打造成有史以來畫面最漂亮的開放世界遊戲。 視頻截圖: 來源:遊民星空

科學家利用新技術尋找「失蹤的」重子物質

據媒體報導,據科學家估計,暗物質和暗能量約占宇宙引力物質的95%,剩下的5%是重子物質,重子物質是構成恆星、行星和生命的「正常」物質。然而幾十年來,幾乎有一半的物質也沒有被發現。 現在,一個由Instituto de Astrofísica de Canarias(IAC)參與的團隊使用一種新技術顯示,這種「失蹤的」重子物質被發現以熱的、低密度氣體的形式填充著星系之間的空間。同樣的技術也提供了一個新工具,這表明星系所經歷的引力吸引跟廣義相對論的理論是一致的。這項研究在《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)》發表了三篇文章。 研究團隊在設計這項新技術的過程中分析了電磁波譜的變化,即它向紅色的轉移,這是由星系在遠離我們的過程中發出的光變紅引起的。在宇宙中,遠離的源顯示出更紅的光譜,而靠近我們的源顯示出更藍的光譜。這種效應為現代宇宙學的發展提供了必要的資料。 大概一個世紀以前,Edwin Hubble發現星系離我們越遠它們的紅移就越大,這是最終形成宇宙大爆炸模型的最初證據。從那時起,這些紅移被用來尋找到星系的距離並建立它們在宇宙中分布的三維地圖。 據悉,在研究人員發表的第一篇文章中,該團隊表明這些地圖對宇宙尺度上的星系間的引力是敏感的。在第二篇文章中,同一小組將這些地圖跟宇宙微波背景的觀測結果進行了比較,他們首次允許對宇宙90%生命期間的重子物質進行完整的普查。 「大多數這種『普通』物質對我們來說都是看不見的,因為它的溫度不足以釋放能量。然而通過使用星系的紅移圖,我們發現所有這些物質都充滿了它們之間的空間,」Jonás Chaves-Montero解釋道。他是Donostia國際物理中心(DIPC)的研究員也是這篇文章的第一作者。 最後,正如在第三篇文章中所發現的,研究人員還使用了星系的紅移圖來研究引力的本質。「跟以前的方法相比,我們的新方法不基於任何紅移到距離的轉換,並且被證明對噪聲和數據雜質具有魯棒性。多虧了它,我們才能得出高精度的結論,即觀測結果跟愛因斯坦的引力理論是一致的,」IAC研究人員Carlos Hernández-Monteagudo指出。來源:cnBeta

科學家開發新技術 利用工程細菌將降解的塑料瓶轉化為香蘭素

據媒體New Atlas報導,開發使用後不需要幾個世紀就能分解的塑料形式是具有生態意識的材料科學家的共同目標,最近我們看到細菌可能提供了幫助。愛丁堡大學的科學家們將這一想法向前推進了一步,他們證明了一種工程形式的大腸桿菌如何被用來將塑料瓶變成香蘭素,即香草香料的主要化合物。 近年來的發現表明,細菌可以幫助我們解決塑料垃圾這個巨大的問題。這些發現包括發現潛伏在日本回收中心周圍的細菌所產生的酶,並以這些材料作為能源,以及利用細菌生物膜來捕獲難以追蹤的微塑料顆粒。最近,我們還看到,在生產過程中,將酶嵌入塑料中可以使材料在幾天內分解,甚至保持自身清潔。 愛丁堡大學科學家的新研究具有開創性,因為它不只是尋求快速分解一次性塑料,而是利用細菌將其變成有用的東西。該團隊專注於聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),這種塑料通常用於從食品、洗發水到蘇打水瓶的包裝,每年產生約5000萬噸的廢物。 雖然PET可以通過目前的回收方法轉化為其原始的構建塊,用於生產更多的PET塑料,但這項新研究的作者試圖把它完全變成其他東西。他們開發了一種技術,使用一種工程形式的大腸桿菌來瞄準一種叫做對苯二甲酸(TA)的PET廢料。通過對化學反應的微調,該細菌被添加到降解的PET塑料瓶中,能夠將79%的TA轉化為香蘭素。 該研究的第一作者Joanna Sadler說:「這是第一個使用生物系統將塑料垃圾升級為有價值的工業化學品的例子,這對循環經濟有非常令人興奮的影響。我們的研究結果對塑料可持續發展領域有重大影響,並展示了合成生物學解決現實世界挑戰的力量。」 雖然香蘭素是提取的香草豆的主要化學成分,但它的應用范圍很廣,不僅僅是食品行業,還可作為除草劑、化妝品、清潔產品和消泡劑的成分。因此,如果科學家們能夠證明他們的技術可以擴大規模,它可以為世界上每年使用數萬噸的產品提供一個新的來源。 皇家化學學會出版編輯Ellis Crawford博士說:「這是一個非常有趣的利用分子水平的微生物科學,以提高可持續性並努力實現循環經濟。利用微生物將對環境有害的廢塑料變成一種重要的商品和平台分子,在化妝品和食品中有著廣泛的應用,這是綠色化學的一個美麗的展示。」 這項研究發表在 《Green Chemistry》雜志上。來源:cnBeta

新技術可快速識別抗生素耐藥菌的潛在藥物

來自俄亥俄州邁阿密大學的研究人員優化了一項新技術,該技術將使科學家能夠評估潛在的抑制劑如何對抗生素耐藥菌起作用。這項技術被稱為原生狀態質譜法,為科學家提供了一種快速的方法來確定有效的臨床藥物的最佳候選者,特別是在細菌不能再單獨使用抗生素治療的情況下。這項研究結果將在2021年6月21日的美國微生物學會世界微生物論壇在線會議上發表。 上個世紀對抗生素的過度使用導致了細菌耐藥性的上升,導致許多細菌感染不再能用目前的抗生素進行治療。在美國,每年有280萬人被診斷為對一種或多種抗生素有抗藥性的細菌感染,根據美國疾病控制和預防中心的數據,有35000人因抗藥性感染而死亡。 "對抗抗生素耐藥性的一種方法是使用聯合藥物/抑制劑療法,"該研究的報告作者、化學博士候選人凱特琳·托馬斯說。這種類型療法的一個例子是奧格明,一種用於治療呼吸道細菌感染的處方抗生素,它由抗生素阿莫西林和抑制劑克拉維酸組成。克拉維酸是能滅活細菌用來對阿莫西林產生抗藥性的一種關鍵蛋白質。隨著細菌蛋白的失活,僅憑阿莫西林就可以殺死細菌從而治療感染。 在任何新的抑制劑能夠用於臨床之前,科學家需要對抑制劑的工作原理有一個完整的了解。在目前的研究中,托馬斯和她的團隊研究了一種叫做金屬-β-內醯胺酶的細菌蛋白,它使許多臨床菌株對所有青黴素類抗生素產生抗性。青黴素類抗生素占整個抗生素庫的60%以上,可用於治療細菌感染。 當世界各地的許多研究實驗室正試圖創造新的抑制劑,使金屬-β-內醯胺酶失活時,托馬斯和合作者反而分析了這些新抑制劑是如何工作的。"由於金屬-β-內醯胺酶包含兩個金屬離子,我們能夠使用各種光譜技術來研究它們,這些實驗讓我們更深入地了解抑制劑的行為方式,以及它是否有可能成為未來臨床使用的候選。" 文獻中已經報導了數百種潛在的抑制劑,並且已經申請了幾項涉及金屬β-內醯胺酶抑制劑的專利。一些報導的抑制劑通過去除金屬-β-內醯胺酶的一個必要成分而發揮作用。這些相同的抑制劑可能會去除人類中其他蛋白質的這種必要成分,從而引起嚴重的副作用。其他抑制劑直接與金屬-β-內醯胺酶結合並使蛋白質失活;這種類型的抑制劑是任何可用於臨床的新抑制劑的最佳選擇。 這項工作由俄亥俄州牛津市邁阿密大學的Caitlyn A. Thomas、Zishuo Cheng、John Paul Alao、Kundi Yang、Richard C. Page和Andrea N. Kravats在Michael W. Crowder的指導下完成,由美國國立衛生研究院資助(GM134454)。 世界微生物論壇是美國微生物學會(ASM)、歐洲微生物學會聯合會(FEMS)和其他一些學會之間的合作,它正在打破障礙,分享科學,解決當今人類面臨的最緊迫挑戰。來源:cnBeta

高度啁啾的雷射脈沖違背了「傳統的智慧」

羅切斯特大學的研究人員描述了通過在克爾諧振器中使用光譜過濾器創造的第一個高啁啾脈沖。2018年諾貝爾物理學獎由羅切斯特大學的研究人員分享,他們開創了一種技術來創造超短但能量極高的雷射脈沖。現在,該大學光學研究所的研究人員以一種即使在質量相對較低、價格低廉的設備上也能發揮作用的方式,產生了那些同樣的高功率脈沖,即所謂的啁啾脈沖。 這項新工作可能為以下方面鋪平道路: 更好的高容量電信系統 改進用於尋找系外行星的天體物理學校準方法 更加精確的原子鍾 測量大氣中化學污染物的精確設備 在《Optica》雜志的一篇論文中,研究人員首次展示了通過在克爾諧振器中使用光譜過濾器創造的高啁啾脈沖,這是一種無需放大的簡單光腔。這些腔體激起了研究人員的廣泛興趣,因為它們可以支持 "大量復雜的行為,包括有用的寬頻光爆",共同作者、光學助理教授威廉·雷寧格說。 通過添加光譜過濾器,研究人員可以操縱諧振器中的雷射脈沖,通過分離光束的顏色來擴大其波面。 這種新方法是是非常有利的,因為 "當拓寬脈沖時同時正在減少脈沖的峰值,這意味著可以在它達到導致問題的高峰值功率之前將更多的整體能量投入其中,"研究人員Renninger說。 這項新工作與諾貝爾獎得主Donna Strickland博士和Gerard Mourou使用的方法有關,他們在大學的雷射能量學實驗室進行研究時開創了啁啾脈沖放大法,幫助迎來了雷射技術使用方面的革命。 新技術利用了光在通過光學腔體時的分散方式,大多數先前的光腔需要罕見的"異常"分散,這意味著藍光比紅光走得更快。然而,啁啾脈沖生活在"正常"色散腔中,其中紅光傳播得更快,這種常見的情況將大大增加能夠產生脈沖的腔體的數量。 先前的腔體也被設計成具有不到1%的損耗,而啁啾脈沖盡管有非常高的能量損耗,卻能在腔體中存活。"我們展示的啁啾脈沖即使有超過90%的能量損失也能保持穩定,這確實挑戰了傳統的智慧,"Renninger說。"通過一個簡單的光譜過濾器,我們現在利用損耗在有損和正常色散系統中產生脈沖。因此,除了改善能源性能之外,它真的開辟了可以使用的系統種類。" 這一科研項目的其他合作者包括主要作者Christopher Spiess、Qiang Yang和Xue Dong,他們都是Renninger實驗室的現任和前任研究生研究助理,以及該實驗室的前任博士後Victor Bucklew。來源:cnBeta

發育中最神秘但又最關鍵的階段:人類胚胎中的關鍵分子事件得到確認

科學家們已經確定了人類胚胎發育第7天和第14天之間的關鍵分子事件--這是我們發育過程中最神秘而又關鍵的階段之一。孕期的第二周代表了胚胎發育的一個關鍵階段,或稱胚胎發生。這一時期的發育失敗是導致早期妊娠失敗的主要原因之一。對它有更多的了解將有助於科學家們了解它是如何出錯的,並採取步驟能夠解決問題。 植入前時期,即發育中的胚胎植入母親的子宮之前,已經在實驗室里對人類胚胎進行了廣泛的研究。在第七天,胚胎必須植入子宮才能生存和發展。人們對人類胚胎植入後的發展知之甚少,因為它變得無法被研究。 2016年,Magdalena Zernicka-Goetz教授和她的團隊開發了一種技術,可實現在植入後的母體外培養人類胚胎。這使得人類胚胎首次可以被研究到發育的第14天。 馬格達萊納-澤尼卡-戈埃茨 在一項新的研究中,該團隊與惠康桑格研究所的同事合作,揭示了在胚胎發育的這一早期階段在分子水平上發生了什麼。他們的研究結果提供了第一個證據,表明胚胎外的一組細胞,即下胚層細胞向胚胎發送了一個信息,啟動了頭到尾體軸的發展。 當體軸開始形成時,胚胎的對稱結構開始改變。一端開始致力於發展成頭端,另一端則是 "尾端"。 今天發表在《自然通訊》雜志上的新結果顯示,參與體軸形成的分子信號顯示出與動物中的分子信號相似,盡管在細胞的定位和組織方面存在重大差異。 劍橋大學生理學、發育和神經科學系的Magdalena Zernicka-Goetz教授是該報告的資深作者,她說:"我們已經揭示了發育中的胚胎剛剛植入子宮後的基因表達模式,這反映了胚胎在這些早期階段發育時不同類型的細胞之間正在進行的多種對話。我們一直在尋找能讓頭部在胚胎中開始發育的基因對話,並發現它是由下胚層細胞,也就是胚胎外的一個細胞盤中的細胞發起的。它們向相鄰的胚胎細胞發送信息,這些細胞的反應是'好的,現在我們將把自己放在一邊,發育成頭端'。" 該研究通過對單個細胞製造的數千個信使RNA分子中的代碼進行測序,確定了發育中的胚胎中的基因對話。他們捕捉到了植入子宮後發育中的胚胎不斷變化的分子特徵,揭示了隨著不同細胞的命運被確定,多能性(胚胎細胞產生未來生物體任何細胞類型的能力)逐漸喪失。 "我們的目標一直是使人們能夠在了解非常早期的人類胚胎發育,以了解我們的生命是如何開始的。"Zernicka-Goetz說:"通過將我們的新技術與先進的測序方法相結合,我們已經深入研究了在人類發展的這一令人難以置信的階段發生的關鍵變化,在這個階段,許多懷孕的嘗試都不幸失敗了。"來源:cnBeta

MIT新技術為以DNA形式存儲大量數字數據鋪平道路

據媒體報導,據麻省理工學院(MIT)稱,在現有的約10萬億字節的數字數據基礎上,新數據量每天增加250萬兆字節。所有這些數據--電影、音樂等等--都存儲在巨大的數據中心,這些數據中心造價昂貴且規模越來越大。這代表了一個日益增長的問題,因為世界變得越來越數位化且檔案需求在不斷增長。 過去的研究強調,DNA是一種潛在的存儲大量數據的方式,它不需要像數據中心那樣需要空間和成本。MIT在一項新發表的研究中進一步加強了這一工作,研究人員斷言,從理論上講,世界上所有的數字數據都可以存儲在一個裝滿DNA的杯子裡。 雖然我們之前已經看到過將文本或圖像等數字數據存儲為DNA的例子,但這項新工作關注的是這種新興技術的一個重要方面:從存儲多個文件的多個DNA片段中檢索你想要的信息。 根據他們的新研究,MIT的研究人員已經用一個6微米的二氧化矽顆粒展示了這種能力,它可以存儲20張圖像。短DNA序列被用作文件內容的標簽,這使研究人員能成功地從DNA存儲的相冊中提取出他們想要的單個圖像。 雖然聽起來很不尋常,但DNA在海量數據存儲方面提供了很多好處,這不僅僅是因為它的高密度。研究人員稱,以這種方式存儲的數據將「極其穩定」。MIT生物工程教授Mark Bathe解釋稱:「我們需要新的解決方案來存儲世界正在積累的大量數據,特別是檔案數據。DNA的密度甚至是快閃記憶體的一千倍,另一個有趣的特性是一旦你製造出DNA聚合物它就不會消耗任何能量。你可以把DNA寫下來然後永久保存。」來源:cnBeta

糾正致病突變的新技術可帶來高效的基因治療方法

由麥戈文研究所研究人員開發的新方法可能導致更安全、更高效的基因療法。基因編輯,或有目的地改變一個基因的DNA序列,是研究突變如何導致疾病,以及為治療目的改變一個人的DNA的有力工具。 由麻省理工學院James W. (1963)和Patricia T. Poitras腦與認知科學教授馮國平領導的團隊現在已經開發出一種可用於這兩種目的的新型基因編輯方法。 這一技術進步可以加速動物疾病模型的生產,關鍵是為糾正致病突變開辟了一種全新的方法,馮國平也是哈佛大學和麻省理工學院布羅德研究所的成員以及麻省理工學院麥戈文大腦研究所的副主任。這些新發現於2021年5月26日在線發表在《細胞》雜志上。 疾病的遺傳模型 馮實驗室的一個主要目標是通過工程化的動物模型,攜帶導致人類這些疾病的基因突變,精確定義神經發育和神經精神疾病的問題所在。新的模型可以通過給胚胎注射基因編輯工具,以及攜帶所需突變的DNA片段來生成。 在其中一種方法中,基因編輯工具CRISPR被編程為切割目標基因,從而激活自然DNA機制,用注入的模板DNA "修復"被破壞的基因。然後,工程細胞被用來產生能夠將基因變化傳遞給後代的後代,創造出一個穩定的基因系,在其中測試疾病和治療方法。 盡管CRISPR加速了生成此類疾病模型的過程,但這一過程仍然可能需要數月或數年。效率低下的原因是許多經過處理的細胞根本沒有發生所需的DNA序列變化,而且這種變化只發生在兩個基因拷貝中的一個(對於大多數基因,每個細胞包含兩個版本,一個來自父親,一個來自母親)。 為了提高基因編輯過程的效率,Feng實驗室團隊最初假設,在CRISPR基因編輯工具的標准混合物中加入一種名為RAD51的DNA修復蛋白,這將增加一個細胞(在這種情況下是受精小鼠卵,或單細胞胚胎)發生所需基因變化的機會。 作為一個測試案例,他們測量了他們能夠插入("敲入")與自閉症有關的基因Chd2的突變的速度。被正確編輯的胚胎的總體比例保持不變,但令他們驚訝的是,在兩條染色體上攜帶所需基因編輯的比例明顯更高。用一個不同的基因進行的測試也產生了同樣的意外結果。 "同時編輯兩條染色體通常是非常不常見的,"博士後Jonathan Wilde解釋說。Wilde說:"用RAD51看到的高編輯率確實令人震驚,而且開始時只是簡單地嘗試製造突變體Chd2小鼠,很快就變成了一個更大的項目,專注於RAD51及其在基因組編輯中的應用。"他與研究科學家Tomomi Aida共同撰寫了《細胞》的論文。 分子復制機 馮實驗室團隊接下來著手了解RAD51增強基因編輯的機制。他們假設RAD51參與了一個叫做同源體間修復(IHR)的過程,即一條染色體上的DNA斷裂以該染色體的第二個拷貝(來自另一個親本)為模板進行修復。 為了測試這一點,他們給小鼠胚胎注射了RAD51和CRISPR,但不包括模板DNA。他們對CRISPR進行編程,只切割其中一條染色體上的基因序列,然後測試它是否被修復以匹配未切割染色體上的序列。在這個實驗中,他們不得不使用母體和父體染色體上的序列不同的小鼠。 他們發現,單獨注射CRISPR的對照組胚胎很少出現IHR修復。然而,加入RAD51後,CRISPR靶向基因被編輯成與未切割的染色體相匹配的胚胎數量明顯增加。 "以前對IHR的研究發現,它在大多數細胞中的效率低得驚人,"Wilde說。"我們發現它在胚胎細胞中更容易發生,並且可以被RAD51增強,這表明更深入地了解是什麼使胚胎允許這種類型的DNA修復,可以幫助我們設計更安全和更有效的基因療法。" 糾正致病突變的新方法 標準的基因治療策略依賴於注入一個糾正性的DNA片段,作為修復突變的模板,採用一種叫做同源定向修復(HDR)的過程。"基於HDR的策略仍然存在效率低下的問題,並且存在供體DNA在整個體內不需要的整合風險。來源:cnBeta

研究人員利用超聲和雷射對人腦進行成像

來自加州理工學院和南加州大學的研究人員展示了一項新技術,該技術能夠利用雷射和超聲波對人腦進行成像,該技術被稱為光聲計算機斷層掃描或PACT,先前版本的PACT技術已被用於在實驗室中對老鼠的內部結構進行成像。 PACT可以進行其他醫療用途,包括檢測人類乳房中的腫瘤,實現了一種可能替代乳房X光檢查的方法。該技術最近被加州理工學院教授Lihong Wang改進,提高了其精度。該項目的研究人員說,新的改進使該技術非常精確和敏感,它可以檢測到通過非常微小的血管的血液量的微小變化。 該技術還可用於檢測大腦中的氧合水平。該項目的研究人員說,顯示血液濃度和含氧量的變化可以幫助研究人員和醫務人員監測大腦活動,被稱為功能成像。在對乳房進行成像時,研究人員希望看到血管,因為它們會顯示出腫瘤的存在。 腫瘤有刺激血管形成的化學物質,然而,測量成像的大腦活動中與基線相比僅有百分之幾變化的功能變化是非常困難的。在過去,類似的功能測量只能使用fMRI機器進行,這些機器依賴於無線電波和比地球磁場強10萬倍的磁場,這些設備的問題是它們非常昂貴。 然而,研究人員開發的新技術簡單廉價而且緊湊。值得注意的是,Wang和其他研究人員開發的技術不需要將病人放在機器內,它只需將雷射脈沖照射到頭部,光線穿過頭皮、頭骨散射到大腦,被紅細胞中的血紅蛋白分子吸收。血紅蛋白分子在吸收能量時發生超聲振動,振動傳到組織中,在那裡它們被放置在頭部外部的1024個超聲波傳感器陣列所接收。這些數據在經過計算機算法處理後形成了大腦中血流和氧合的三維地圖。 了解更多: https://authors.library.caltech.edu/109327/來源:cnBeta

物理學家預測中子星可能比之前想像的還要大

據媒體報導,當一顆大質量恆星死亡時首先會發生超新星爆炸。然後剩下的要麼變成黑洞要麼變成中子星。接下來要說的這顆中子星是天文學家觀測到的密度最大的天體,質量約為太陽的1.4倍。然而人們對這些天體仍知之甚少。 現在,佛羅里達州立大學的一名研究人員在《Physical Review Letters》上發表了一篇文章指出,跟鉛核的中子皮有關的新測量可能需要科學家重新思考關於中子星整體大小的理論。 簡而言之,中子星可能比科學家先前預測的要大。 Robert O. Lawton物理學教授Jorge Piekarewicz說道:「外層的尺寸以及它如何進一步延伸跟中子星的大小有 Piekarewicz和他的同事們計算出了一種測量鉛的中子表皮厚度的新方法,其表明一個普通中子星的半徑在13.25到14.25公里之間。根據早期對中子表皮的實驗,其他理論認為中子星的平均大小在10到12千米左右。 Piekarewicz的工作是對同樣發表在《Physical Review Letters》上的研究的補充,其由托馬斯·傑斐遜國家加速器設施的鉛半徑實驗(PREX)的物理學家們展開。PREX團隊通過實驗使其能測量鉛核的中子皮厚度達到0.28飛米--或0.28萬億分之一毫米。 原子核由中子和質子組成。如果中子數量超過了原子核中的質子數量,那麼多餘的中子就會在原子核中心周圍形成一層。這層純中子被稱為外殼。 正是這種表皮的厚度吸引了實驗和理論物理學家,因為它可能會揭示中子星的整體大小和結構。雖然這個實驗是在鉛上進行的,但它的物理原理適用於中子星--即比原子核大一萬億倍的物體。 Piekarewicz使用PREX小組報告的結果來計算中子星的新總體測量值。 Piekarewicz說道:「我們在實驗室里沒有實驗可以探測中子星的結構。中子星是一種非常奇異的天體,我們無法在實驗室里重現它。所以任何能在實驗室里做的限制或告知我們中子星屬性的事情都是非常有用的。」 PREX團隊的新結果比以前的實驗要大,這當然會影響到跟中子星相關的整體理論和計算。Piekarewicz表示,在這個問題上還有更多的工作要做,另外新技術的進步則會不斷增加科學家對太空的理解。 「它正在推進知識的前沿。我們都想知道我們從哪裡來、宇宙是由什麼組成的、宇宙的最終命運是什麼,」Piekarewicz說道。來源:cnBeta

保護蜜蜂:Beemmunity開發出可化解有機磷殺蟲劑毒性的新技術

康奈爾大學開發的一項新技術,為養蜂人、消費者和農民提供了致命殺蟲劑的高效解毒方案 —— 因為這些殺蟲劑會對野生蜜蜂種群的生存造成嚴重的傷害,導致養蜂人平均每年損失至少 1/3 的蜂箱!由 5 月 20 日發表在《自然》雜志上的一篇新文章可知,研究人員針對一組被廣泛使用的有機磷殺蟲劑,提出了早期的解毒方案。 Beemmunity 員工將含有微海綿的花粉餅塗抹在蜂巢上(圖自:Nathan Reid) 有研究表明,美國 98% 的蜂巢中,蠟和花粉平均被六種殺蟲劑給污染,並且會破壞蜜蜂對破壞性的瓦蟎和病原體的免疫力。 糟糕的是,自然界中有許多植物和農作物都嚴重依賴於蜜蜂等粉媒的授粉,且這些作物占據了我們所消費的食物的 1/3 。 研究配圖 - 1:微粒通過蜜蜂消化道的示意圖 論文合著者、兼 Beemmunity 執行長 James Webb 表示:「我們提出了一個解決方案,即養蜂人可以用我們的花粉餅或糖漿中的微粒產品來餵養他們飼養的蜜蜂,以幫助蜜蜂化解可能遭遇的任何殺蟲劑的毒性」。 研究一作 Jing...

無創螢光顯微技術能為大腦深度成像

來自瑞士蘇黎世大學和蘇黎世理工大學的研究人員開發出一種稱為漫反射光學定位成像(DOLI)的新技術,利用它可以高解析度、無創觀察活體小鼠大腦深部的微血管。該技術具有卓越的解析度,可看到深層組織,為觀察大腦功能提供了強大的光學工具,在研究神經活動、微循環、神經血管耦合和神經退化方面具有廣闊的應用前景。 相關研究發表在近日的美國光學學會期刊《光學》上。 這種技術利用了1000—1700納米之間的第二近紅外(NIR-Ⅱ)光譜,這一范圍光譜的散射較少,可使顯微螢光成像的深度達到光擴散深度極限的4倍。 在各種疾病的動物模型中,螢光顯微鏡經常被用來對大腦的分子和細胞細節進行成像。但此前,由於皮膚和顱骨的強烈光散射影響,螢光顯微鏡僅限於小體積和高度侵入性的操作。此次研究首次表明,3D螢光顯微鏡可幫助科學家以非侵入性方式,高解析度地觀察成年小鼠大腦。該顯微鏡有效覆蓋了大約1厘米的視野。 研究人員首先在模仿人體平均大腦組織特性的組織合成模型中測試了這項技術,證明他們可以在光學不透明的組織中獲得最深達4毫米的顯微解析度圖像。然後,他們在活小鼠身上測試了這項技術。他們給活小鼠靜脈注射了螢光微滴,追蹤這些流動的螢光微滴可以重建小鼠大腦深部微血管的高解析度圖。觀察發現,藉助DOLI技術可以完全無創地觀察到腦微血管以及血流的速度和方向。 研究人員表示,這種方法消除了背景光散射,並可在頭皮和頭骨完好無損的情況下進行。他們還觀察到相機記錄的斑點大小與微滴在大腦中的深度有很大的關系,這使大腦深度分辨成像成為可能。 「在生物醫學成像領域,實現深部活體組織的高解析度光學觀測是一個長期的目標。」研究小組組長丹尼爾·拉贊斯基說。 現在,研究人員正在努力優化DOLI技術,以提高其解析度。他們還在開發改進的螢光劑,這些螢光劑更小、螢光強度更高,且在體內更穩定,這將大大提高該技術在清晰度和成像深度方面的性能。來源:cnBeta

虛幻引擎5新技術打造逼真森林場景 光追效果下光影交錯宛如現實

上周,Epic宣布虛幻引擎5正式開放搶先體驗版,各位開發者有了新「玩具」。近日,油管主MAWI United GmbH發布了一段視頻,展示了他在虛幻5中使用兩大引擎新技術Nanite(虛擬微多邊形幾何體)與Lumen(實時全局光照)所製作的樺木森林/生物群落地圖。 展示視頻: MAWI United設法為該地圖中的每個靜態網格物體都啟用了Nanite功能。此外,這張地圖的Lumen功能啟用了硬體光追,喜歡看光追效果的小夥伴們可以大飽眼福了。不僅如此,MAWI 還啟用了新的虛擬陰影貼圖,以便每個網格都可以投射陰影。 正如MAWI United指出的那樣,這張地圖在RTX2080上以30fps左右的幀數運行。因為現在虛幻5還處在EA版本,我們可以期望引擎的最終版本運行遊戲時會更加流暢。此外,如果Epic在虛幻引擎5中添加對DLSS的支持,N卡的幀數會更高一點。 視頻截圖: 來源:遊民星空

比傳統快閃記憶體快5000倍的新技術面世

一項新的研究發現,快閃記憶體的2D「表親」不僅速度快了大約5,000倍,而且可以存儲多個數據位,而不僅僅是零和一。 快閃記憶體驅動器,硬碟,磁帶和其他形式的非易失性存儲器即使在斷電後也可以幫助存儲數據。這些設備的主要缺點之一是它們通常很慢,通常至少需要數百微秒才能寫入數據,比易失性設備要長幾個數量級。 現在,研究人員已經開發出了非易失性存儲器,僅需幾納秒的時間即可寫入數據。這使其比商用快閃記憶體快數千倍,並且速度與大多數計算機中的動態RAM差不多。他們本月在《自然納米技術》雜志上在線詳細介紹了他們的發現。 新設備由原子薄的二維材料層組成。先前的研究發現,當兩層或更多層不同材料的原子薄層彼此疊置以形成所謂的異質結構時,就會出現新的雜化性質。這些層通常通過稱為 van der Waals interactions的弱電保持在一起,該力通常會使tapes 粘在一起。 中國科學院物理研究所的科學家及其同事指出,矽基存儲器的速度最終受到限制,因為超薄矽膜上不可避免的缺陷會降低性能。他們認為,原子上平坦的van der Waals異質結構可以避免此類問題。 研究人員製造了van der Waals異質結構,該結構由硒化銦(indium selenide)半導體層,六方氮化硼(hexagonal boron nitride)絕緣層和位於二氧化矽和矽晶圓頂部的多個導電石墨烯層組成。僅持續21納秒的電壓脈沖可以將電荷注入石墨烯以寫入或擦除數據。這些脈沖的強度與商用快閃記憶體中用於寫入和擦除的脈沖的強度大致相同。 除了速度之外,這種新存儲器的一個關鍵特性是可以進行多位存儲。常規的存儲設備可以通過在例如高導電狀態和低導電狀態之間切換來存儲零或一的數據位。研究人員指出,他們的新設備理論上可以存儲具有多種電狀態的多個數據位,每種狀態均使用不同的電壓脈沖序列進行寫入和擦除。 賓夕法尼亞大學的電氣工程師Deep Jariwala表示:「當單個設備可以存儲更多信息時,存儲功能將變得更加強大,它有助於構建越來越密集的存儲體系結構。」 科學家們預計他們的設備可以存儲10年的數據。他們指出,另一個中國小組最近通過由二硫化鉬(molybdenum disulfide),六方氮化硼(hexagonal boron nitride)和多層石墨烯製成的van der Waals異質結構也取得了類似的結果。 現在的主要問題是研究人員是否可以商業規模生產這種設備。「這是大多數此類設備的致命弱點,」 Jariwala說。「在實際應用中,可微縮性以及將這些設備集成到矽處理器之上的能力確實是具有挑戰性的問題。」 來源:快科技

新技術將鋰在大腦中的分布與抑鬱症聯系起來

據媒體報導,一項新技術使研究人員首次能夠測量人腦中的內源性鋰的濃度。為了測試這項技術,研究人員比較了有自殺傾向者和一對健康對照者的死後腦組織中的鋰含量,發現了鋰含量與心理健康之間的差異。鋰除了是電池的一個重要組成部分外,最著名的也許是對雙相情感障礙的治療。盡管鋰被證明具有穩定情緒的好處,但如果大劑量使用,它可以很快變得對人體有害。 流行病學研究此前發現,在供水中天然鋰含量高的地方社區往往報告自殺、痴呆和暴力犯罪率較低。這導致一些科學家認為在供水中添加微量的鋰可以改善社區的心理健康。 鋰在大腦中的確切作用仍然是未知的,研究人員面臨的挑戰之一是無法有效測量鋰在人腦中的分布。人腦中的天然鋰濃度非常小,一直以來都沒有辦法測量分布情況--直到現在。一種名為NIK(中子誘導巧合)的新技術通過用中子淹沒薄薄的腦組織而發揮作用。 慕尼黑工業大學物理系的Roman Gernhäuser說:「一種鋰同位素特別善於捕捉中子;然後它衰變為一個氦原子和一個氚原子。」然後探測器可以測量這些衰變產物,以提供特定樣品中鋰濃度的精確數據。為了測試這項技術,研究人員從一個大腦的150個不同位置收集死後組織樣本。這使研究人員能夠生成一幅完整的人腦中鋰分布和濃度的三維圖像。 從事該項目的另一位研究人員Jutta Schöpfer指出:「到目前為止,還不可能以空間解析度的方式檢測大腦中如此小的鋰的痕跡。」 這項新的概念驗證研究比較了三個已故對象的腦組織樣本。其中一名受試者死於自殺,而另外兩名則死於自然原因並作為對照。主要目標是調查白質和灰質之間的鋰濃度比例。 Gernhäuser解釋說:「我們看到,健康人的白質中存在的鋰明顯多於灰質中的鋰。相比之下,自殺患者的分布是平衡的,沒有可測量的系統差異。」這似乎表明,鋰在白質中的濃度與其穩定情緒的作用有關。這些結果也驗證了之前的動物研究,發現鋰的補充主要在白質中增加大腦濃度。 Schöpfer說:「我們的結果是相當具有突破性的,因為我們第一次能夠確定鋰在生理條件下的分布。由於我們能夠在不首先用藥的情況下確定該元素在大腦中的微量分布,而且分布是如此明顯的不同,我們假設鋰在體內確實有一個重要的功能。」 目前還不清楚鋰是如何影響新陳代謝或情緒的,但越來越清楚它發揮著重要作用。這種新的測量技術只能用於死後的腦組織樣本,但研究人員有興趣在更大的已故患者群中進行更多的調查。 這項新研究發表在《科學報告》雜志上。來源:cnBeta

蘇黎世大學開發使腫瘤自我消除的新技術

5月21日消息,瑞士蘇黎世大學的研究人員開發了一項新技術,可以使人體在特定位置根據需要產生治療藥物。這項創新可以減少癌症治療的副作用,並有望更好地向肺部直接遞藥,為新冠肺炎的相關治療提供解決方案。 研究人員將腫瘤的一部分呈現為完全透明的狀態,並用特殊的顯微鏡進行三維掃描。在計算機螢幕上,這些用螢光色彩標記的部分呈現為可旋轉的3D形式(紅色:血管;綠松石色:腫瘤細胞;黃色:治療性抗體) 蘇黎世大學的科學家對一種名為腺病毒的常見呼吸道病毒進行了修飾,使其像特洛伊木馬一樣,將癌症治療基因直接遞送到腫瘤細胞中。與化療或放療不同,這種方法對正常的健康細胞沒有傷害。一旦進入腫瘤細胞,這些遞送的基因就成為治療性抗體、細胞因子和其他信號物質的模板,癌細胞自身會開始產生這些物質,從而起到從內到外消滅腫瘤的作用。 潛入免疫系統的腺病毒 蘇黎世大學的博士後研究員謝娜·史密斯領導了這種遞送方法的開發,她說:「我們誘騙了腫瘤,使其自身細胞產生抗癌物質來自我消除。」研究小組負責人安德瑞斯·普呂克通解釋道:「通過這種方法,治療性藥物,如治療性抗體或信號物質等,大多停留在體內需要它們的位置,而不會擴散到血液中,破壞健康的器官和組織。」 研究人員將這項新技術稱為「SHREAD」(SHielded, REtargetted Adenovirus,意為屏蔽、重定位腺病毒)。該技術以先前普呂克通團隊設計的關鍵技術為基礎,包括將腺病毒引導至特定身體部位,使其避開免疫系統。 利用SHREAD系統,研究人員使小鼠乳腺的腫瘤本身產生了一種臨床認可的乳腺癌抗體——曲妥珠單抗。他們還發現,幾天後,SHREAD在腫瘤中產生的抗體已經超過了直接注射的方法。此外,SHREAD技術所產生的抗體在血液和其他可能發生副作用的組織中的濃度顯著較低。研究人員還使用了一種非常復雜的高解析度三維成像方法,將腫瘤組織呈現為完全透明的狀態,以顯示其自身產生的治療性抗體如何在腫瘤血管中形成空隙並破壞腫瘤細胞,進而從內部消除腫瘤。 用於應對新冠肺炎疫情 研究人員強調,SHREAD不僅適用於對抗乳腺癌,也適用於遞送一系列所謂的生物制劑,比如強效的蛋白質基藥物。由於該技術使健康組織不再接觸大量的治療藥物,因此毒性大大降低。 事實上,普呂克通研究小組的成員目前正嘗試將創新性的SHREAD技術應用於一個治療新冠肺炎的項目。腺病毒載體已經被用於多種新冠病毒疫苗的研發。「通過吸入氣霧劑的方式對患者進行SHREAD治療,可以在最需要(這些藥劑)的肺細胞中靶向產生新冠病毒抗體,從而實現治療效果,」 謝娜·史密斯解釋道,「這將降低成本,增加新冠肺炎療法的可及性,並可以通過改良的吸入方式來接種疫苗。」來源:cnBeta

如何保護人類免遭滅頂之災?

5月21日消息,從人為製造的流行病、到使整座城市陷入癱瘓的網絡攻擊、再到大規模核戰爭,地球生命隨時可能遭遇巨變。在本年度的美國物理學會四月會議上,科學家對地球可能面臨的命運進行了預測。 「地球已經歷了4500萬個世紀,但一直到本世紀,人類才首次有能力決定整個生物圈的命運。」英國皇家天文學家、劍橋大學生存風險研究中心創立者之一馬丁•里斯指出。 「如今的全球化社會在各種強大的新技術面前顯得十分脆弱,不僅包括核戰爭,還有生物、網絡、人工智慧、以及太空技術等等。」 圖為從伊利湖號飛彈巡洋艦上發射的SM-3 Block IB 攔截飛彈 對2050年後的世界的預測 里斯認為,生物黑客對人類的威脅其實被嚴重低估了。在不久的將來,僅僅藉助一些簡單設備,人們便可對人類基因組進行不可逆的編輯、或是創造出一種傳染能力超強的流感。就像禁毒法律一樣,僅憑規章制度永遠不可能杜絕此類做法。並且在一個人際聯系空前緊密的世界裡,其後果將很快擴散至全球范圍。 他還討論了其它危險情境,如人口增加導致生物多樣性銳減、災難性氣候變化、失控的網絡犯罪、人工智慧侵犯個人隱私、安全和自由等等。 但作為一名樂觀主義者,里斯也為我們指明了一條可以規避風險、實現可持續未來的路。 「如果我們想為子孫後代創造一個美好的未來,就要理智使用新技術,盡可能降低流行病、網絡攻擊、以及其它全球性災難發生的風險。」 縮小飛彈防禦規模或可避免核襲擊 僅僅一件核武器,便可在瞬息之間殺死成百上千萬人、摧毀一整座城市。而倘若有成百上千件核武器一起出動,更是足以對一個大國的社會造成毀滅性破壞。就算只發動一場規模有限的核戰爭,也會導致嚴重的氣候災難,致使數億、乃至數十億人罹受飢荒之苦。 近年來,俄羅斯、朝鮮都部署了幾乎無法阻攔的新型飛彈。 「飛彈防禦乍聽上去可能很吸引人,畢竟防禦不正是我們該做的嗎?」伊利諾伊大學香檳分校天體物理學家、2003年美國物理學會助推飛彈研究聯合組長、以及當前美國物理學會飛彈防禦與國家安全公共事務專家小組帶頭人弗雷德里克•蘭姆指出。 「但如果考慮到技術挑戰以及軍備競賽這方面,部署洲際飛彈防禦系統其實對美國的國家安全有害無益。」 蘭姆指出,英國已經決定將本國核武器數量增加44%,可能是受到了俄羅斯在莫斯科周圍新部署的飛彈防禦系統的刺激。他認為,這一舉措說明目前針對核武器的種種限制正在瓦解。就連實際中可能永遠用不上的飛彈防禦系統都會催化新型核武器的研發、對全球各國造成進一步威脅。 那麼,如果美國也開始增加飛彈防禦系統的部署,情況又會如何呢? 「美國等國家對核武器以及飛彈防禦系統採取的行動將影響到地球上每個人的安危與存亡。」(葉子)來源:cnBeta