一周科技:塑料变钻石、AI扩展名画、3万年前的截肢手术、灯塔水母返老还童的秘诀、空气制氢

作者: 麦麦,窗敲雨

来源: 果壳

发布日期: 2022-09-10 12:00:19

本周科技新闻包括塑料变钻石、AI扩展名画、3万年前的截肢手术、灯塔水母返老还童的秘诀、空气制氢等五个方面的最新研究成果。

只要一瞬间,塑料也能变成钻石!

通过一道激光,研究者将饮料瓶同款塑料变成了钻石——不过,是直径只有几纳米的超级迷你款。确切地说,他们是利用X射线自由电子激光照射了一块PET塑料样品。这种能量超高的激光能让局部温度升高到数千摄氏度,并通过冲击波在短时间内产生相当于百万倍大气压的高压。在这样高温高压的环境下,塑料中的碳转变成了微小的纳米钻石,X射线衍射与散射分析证实了这一变化过程。

这并不是一项试图合成人造钻石的实验,科学家其实是在模拟行星内部的物质变化。在天王星、海王星等冰巨行星内部,存在着高温高压而且富含碳、氢、氧元素的环境——被强激光击中的塑料正是在模拟这种情况。

知名AI图像合成工具DALL-E又增添了有趣的新功能:现在,人们可以用它来任意扩展画面,为原有图像增添更多背景内容。

在OpenAI公布的演示中,创作者August Kamp展示了将名画《戴珍珠耳环的少女》画面扩充约20倍的效果。这样的背景扩充并不是一次性完成的,用户需要每次选择1024*1024像素大小的区域进行画面扩充,并用文字描述指引AI添加各种背景内容。每次操作DALL-E会给出4种备选结果,如果不满意还可以再次尝试。扩充画面会考虑原有画面的阴影、光线与质感等信息。

最早的截肢手术是在什么时候?

答案最近被刷新了:至少在3.1万年前。在婆罗洲岛印尼部分的一个洞穴里,考古学家发现了一具3.1万前的人类骨骼。遗骸主人去世时为19-20岁,按身高推测应为男性。这具骨骼出乎意料地完整,除了左侧小腿——他的左小腿比右侧少了约1/3,胫骨和腓骨(也就是小腿的两根长骨)被干净整齐地切断。这看起来不太可能是意外折断或被野兽咬伤,而像是在可控环境下进行的某种操作,例如截肢。

骨骼上没有留下感染痕迹,研究者怀疑,当时的人可能用婆罗洲当地的某些植物对付感染。另外,截肢的左小腿骨骼明显小于右侧小腿,加上愈合的情况,研究者判断,当事人在手术后至少还活了6-9年。

灯塔水母是一种拥有“返老还童”绝技的神奇生物:在成熟后,它仍可再次返回水螅体形态,重新开启新的生命周期,以此避开衰老与死亡。在本周发表的一项研究中,科学家通过基因分析探寻了这种神奇技能背后的原理。

他们检测了灯塔水母的基因组,发现它比其他无法返回幼态的水母拥有更多与DNA修复与保护相关的基因拷贝。此外,研究者还检测了灯塔水母返回幼体过程中基因表达的变化。研究显示,灯塔水母并没有特殊的“永生基因”,“返老还童”的关键在于一系列与细胞多能性、发育调控等相关的基因按程序开启或关闭。

在本周的《自然-通讯》上,研究者展示了一种从空气中吸取水分制造氢气的新型装置。

只要有阳光与空气,就可以利用它收获高纯度氢气作为清洁燃料。这种装置利用含有吸湿物质的多孔材料收集空气中的水分,再用来自太阳能的电力驱动电解,将水变成氢气和氧气并分离。在初步测试中,这一制氢装置成功连续运作了12天,并且在相对湿度低至4%的干燥环境中仍可继续工作。目前,研究者制造的原型装置规模还很小,这样的小型装置在晴朗的一天可以收获氢气1490毫升。

接下来,研究者还将进行更大规模的测试,并验证装置是否能应对沙尘等真实环境中的挑战。

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