欢迎收看一周科技。本周好消息:小机器人变得像蟑螂一样抗造了。本周坏消息:最近北极烧得相当厉害,这不仅与气候变暖有关,而且还会让气候变暖更加严重……
本周的《科学-机器人学》报告了一种像蟑螂一样顽强的迷你机器人。即使被人用脚踩住、压上了全部的体重,它依然充满生命力,在抬脚之后就能若无其事地爬走。这只小机器人只有3厘米长,结构非常简单,只有一片弯曲的身体和一小片像是“前腿”的结构组成。
在接入交流电的作用下,“蟑螂机器人”身体里的压电材料快速地弯曲和伸展,带动它前进,速度可以达到每秒移动二十倍身体长度,这速度与自然界的昆虫们也不相上下。而因为结构简单又有弹性,这个小机器人也格外不容易损坏。在被砝码压过或被研究人员用脚狠狠踩过之后,它依然能够继续前进。
在本周《自然》的封面文章中,中国研究者展示了一辆“无人驾驶自行车”,它能够响应语音指令,可以自己维持平衡,实时检测并躲避障碍物,同时还可以跟随人前进。但自行车其实并不是重点,这是在展示控制自行车完成任务的一种新型人工智能芯片。现在,开发人工智能有两种思路:一种以计算机科学为导向,另外一种则以神经科学为基础,注重模拟生物神经元的运行方式。
而这种名叫“天机”的新型芯片将两种类型的人工智能结合在了一起,可同时支持计算机科学与神经科学的神经网络模型。这一成果将促进人工通用智能平台的进一步发展。
受气候变暖影响,这个夏天北极圈正经历着规模惊人的野火。西伯利亚、阿拉斯加、格陵兰等地都受到影响。根据俄罗斯联邦林业局估计,发生在西伯利亚的野火波及范围已达到约300万公顷。
而根据欧洲的哥白尼大气监测服务(CAMS),2019年夏季北极野火已经产生了超过121兆吨二氧化碳排放,这远远超过了前几年的数据。单是在6月到7月前半的6周时间内,CAMS就记录到了北极圈内超过100场严重且长时间持续的野火。虽然这些火灾大多发生在距离人类居住地较远的地方,但燃烧污染物的扩散以及远超出预期的二氧化碳排放都会带来更多环境危机。
3D打印器官又有了新进展。
本周五,一种高精度的生物3D打印新技术在《科学》上发表。这种打印技术使用未经化学修饰的胶原蛋白作为“墨水”,可在支撑凝胶中以20微米的精度打印出复杂的组织“骨架”,利用快速变化的pH控制胶原固化。研究者们用这种新技术制作了各种心脏“零件”,例如血管、心脏瓣膜,以及加入心肌细胞共同打印的心室模型。
结果显示,这些心脏“零件”准确地还原了人体的解剖结构特征,拥有较好的力学强度,加入心肌细胞的心室模型也实现了良好的收缩功能。
研究者们没有造出一个人造太阳,但他们在实验室里成功模拟了太阳磁场与太阳风——也就是那些太阳向外发出的带电粒子流。在本周的《自然-物理》上,来自威斯康星大学麦迪逊分校的研究者报告了他们制造太阳风模型的成果。
他们在直径三米的真空球形装置中加入少量氦气,将其电离形成高温等离子体,然后用电流与磁场控制这团氦等离子体旋转,以此再现了太阳磁场中被称为“帕克螺旋”的结构。在实验室模拟的帮助下,研究者将有机会更方便地研究太阳风如何形成,在太阳探测器数据之外提供重要的补充。