一周科技:人鼠融合脑、撞飞小行星、助行靴子、幽灵渔具、轻薄白涂料

作者: 麦麦,窗敲雨

来源: 果壳

发布日期: 2022-10-15 12:00:33

本周科技新闻涵盖了人鼠融合脑、撞飞小行星、助行靴子、幽灵渔具和轻薄白涂料等多个领域。人鼠融合脑技术为研究人类大脑疾病提供了新途径,但也引发了伦理担忧。NASA成功改变小行星轨道,为地球防御提供了新思路。新型外骨骼靴子提升了行走效率,有助于行动不便者。幽灵渔具对海洋生态构成严重威胁,研究呼吁加强回收措施。轻薄白涂料的高反射率有望减少交通工具的空调能耗。

欢迎收看一周科技。本周你将看到:①人鼠融合脑;②撞飞小行星;③让走路更轻松的“靴子”;④遗失渔网危害大海;⑤轻薄白涂料。

科学家将人脑组织移植到老鼠身上,创造出了“人鼠融合脑”——这种技术有望成为研究人类大脑的新途径。实验老鼠的脑部切片,其中亮绿色的部分展示了研究者人为融入的一团人脑组织。这里说的“人脑组织”并不是真正的大脑切片,而是通过干细胞人工培养形成的。

研究者将它植入刚出生的老鼠脑内,这些老鼠具有免疫缺陷,因此不会产生排斥。随着老鼠长大,这团外来组织与周围成功融合,发育出了丰富的神经连接,而且还能在老鼠的感觉皮层中发挥功能。这样的“嫁接”是为了更好地模拟人脑,进行各种实验——毕竟,研究者没法直接用活人的脑子做测试。和纯粹在培养皿中生长的脑组织相比,利用老鼠脑内环境培育的组织发育更加成熟。这能让模拟实验变得更准确,进而帮助人们了解自闭症等大脑疾病。

在希望之外,这项研究也带来了伦理担忧。目前的“人鼠融合脑”远不会让老鼠拥有人类般的意识,被试老鼠也没有出现行为异常——但如果技术继续发展又会怎样呢?

美国航空航天局(NASA)本周宣布,人类撞飞小行星的初次尝试获得了比预期更大幅度的成功。被选中作为试验品的小行星Dimorphos,这是哈勃望远镜在它被探测器撞击的285小时后拍下的(在撞击前后,它对地球都没有安全威胁)。

这次被称为“DART”的任务目标是改变一颗小行星的运行轨道——如果能做到这一点,未来人类就有望保护地球免受小行星撞击。NASA研究者让约有自动售货机那么大的探测器与小行星Dimorphos相撞,并在碰撞前后观测了它的轨道变化。这颗小行星原本以11小时55分钟一圈的周期围绕另一颗小行星旋转,而过去2周的观测显示,人为碰撞使旋转周期缩短了32分钟,轨道改变显著。

研究团队还将继续观测这颗小行星的后续命运,为未来的小行星防御积累参考数据。

一种新型外骨骼“靴子”本周在《自然》发表,它可以让穿戴者的行走速度提升9%,同时比穿普通鞋子行走节省17%的能量,相当于减少了9.2千克的负重。外骨骼设备在使用之前要进行个性化调试,只有当它充分适应了个人的行走习惯,才能真正达到理想的省力效果。在过去,外骨骼的调试工作总是十分繁琐,需要专业实验室与漫长的数据采集。

而这一次,研究者着重改进了调试方法,用新型计算模型与低成本传感器替代了过去麻烦的实验。这种外骨骼靴子的调试比过去快了4倍,而且只需要使用者在日常环境行走就能完成。便捷的操作有助于外骨骼设备推广,能使它们帮助到更多行动有困难的人。

“幽灵渔具”是海洋最严重的污染之一,但有多少渔具被遗失在海洋中?最近的一项研究给出了可怕的答案:每年遗失的渔网面积足以覆盖苏格兰岛,鱼线足以绕赤道400圈。

研究者对全球7个渔业大国进行调查,走访了450位渔民。根据调查结果推算,渔船每年平均损失2%的渔具。虽然只有2%,但总数却十分惊人——超过130亿个鱼钩、总长1600万公里的钓鱼线、超过2500万个鱼笼和陷阱,以及超过7.8万平方公里的渔网。另外,每年还有1.7%~4.6%的陆地塑料垃圾流入海洋。按照这个速度,65年后,海洋中的废弃渔网就足以覆盖整个地球。

更可怕的是,这些幽灵渔具虽然不再被用于捕鱼,却仍在海洋中威胁海洋生物的安危。研究者希望,这个研究可以让大众关注幽灵渔具的危害,并通过改进渔具的标记跟踪、激励回收措施等手段,减少被遗失在海洋中的渔具。

世界上最白的涂料有了轻薄的新版本:它能反射多达97.9%的阳光,有望帮助汽车在烈日下保持凉爽,减少空调系统的能源消耗。

这种超级白涂料由普渡大学研究者开发,它的上一个版本依靠硫酸钡颗粒来达到高反射率,但存在涂层较厚的问题。这一次,研究者改进配方,用六方氮化硼纳米材料替代了硫酸钡,这使得涂层厚度从0.4毫米减少到0.15毫米,重量减少80%,同时依然保留极高的光线反射率。涂层变轻薄使得这种材料有望应用于汽车、飞机、火车等交通工具,解决烈日暴晒下舱内温度过高的问题。

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