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一周科技:如玻璃般透明的章鱼|Schmidt

一周科技:如玻璃般透明的章鱼|Schmidt

欢迎收看一周技术。本周你会看到:①手汗的力量; ②透明章鱼; ③吸虫; ④从大脑中读懂人们想说的话; ⑤菜花是如何长出分形的。

手汗发电

本周在“焦耳”杂志上发表的一项研究展示了一种可以通过手汗发电的设备[1]。与以往的同类设备相比一周科技:如玻璃般透明的章鱼|Schmidt,效率更高,无需任何运动即可使用,增加出汗量。

从手汗中获取电能 |陆隐

这种生物燃料电池装置可以贴在人的手指肚上,能量来源是汗液中的乳酸。电极的一侧用酶催化乳酸氧化,另一侧用铂催化氧还原成水,从而发电。选择手指肚发电,因为皮肤出汗量可以持续保持在高水平。即使在完全不运动的睡眠中,该设备也能持续从手汗中获取电能,每平方厘米 10 小时可获得 300 毫焦耳的能量。这听起来并不多,但它已经可以为小型医疗传感器供电,因此它们不需要额外的电池。

鬼树月骁第五卷80章_章鱼树_末世之希望树205章

研究人员证明了一个小型维生素 C 传感器是由手汗和低能量电致变色显示器驱动的 |陆隐

透明章鱼

本周动物视频:一只透明的章鱼优雅地漂浮在太平洋深处。

视频:透明如玻璃的章鱼 |施密特海洋研究所

该视频来自施密特海洋研究所最近完成的一项科学研究项目 [2]。在为期 34 天的科学考察中,研究人员使用遥控潜水器探索太平洋中部的凤凰岛水域。

在探索过程中,研究人员很少记录两次“玻璃章鱼”Vitreledonella richardi 的身影。这是一种几乎完全透明的物种。体内唯一可以清晰看到的不透明结构是眼球、视神经和消化道。目前,人们对这种神秘生物知之甚少,研究记录主要来自于捕食者消化道中发现的死亡个体。

超强吸力

这种昆虫具有动物界首屈一指的强大吸力:它的吸吮可以产生1兆帕以上的负压,大约相当于站在100米的高度,从地面吸水通过一根超长吸管。

鬼树月骁第五卷80章_章鱼树_末世之希望树205章

具有超强吸力的Philaenus spumarius |查尔斯·夏普/维基百科

这种吸力超强的昆虫是一种泡沫蝉(Philaenus spumarius)。它们进化出强大的吸力来应对难以吸吮的食物:这些昆虫以植物木质部的汁液为食。这些汁液是负压的,营养成分低,所以它们需要很长时间才能吸满肚子。 .

在本周发表的一项研究中,科学家使用显微 CT 扫描分析了泡沫蝉的头部结构,并计算了它在吸吮汁液时可以产生的压力 [3]。结果表明,泡沫蝉强大的吸力完全足以克服树液本身的负压,吸吮时产生的负压可达1.3±0.2Mpa。尽管过程繁琐章鱼树,但代谢分析表明,这些昆虫确实可以从难以吸吮的树液中获取足够的能量。

阅读声明

研究人员从失去说话能力的瘫痪患者的大脑中,直接读出了他想说的句子。

瘫痪对象的“试图说话”字样被读取并输入屏幕 |加州大学旧金山分校

章鱼树_末世之希望树205章_鬼树月骁第五卷80章

这项研究于本周发表在《新英格兰医学杂志》[4] 上。研究人员在患者控制语音的大脑区域植入电极阵列,并要求受试者“尝试说出”特定单词并记录相应的大脑活动。接下来,深度学习算法负责分析这些大脑信号并将它们与单词进行匹配。当受试者再次“尝试说出”相同的单词和句子时,程序可以读取大脑信号,还原他想说的话,并在屏幕上输入。

这项技术首次在人类身上进行了测试,现在程序只识别了 50 个单词。参与者可以使用它们来组成 1,000 多个句子,用于简单的日常交流。目前仿真桃花树,该方法平均每分钟可以输出15.2个单词仿真豆花树,平均准确率为74%。接下来,研究人员将继续提高识别准确率和速度。

分形花椰菜

罗马花椰菜是一种著名的“分形蔬菜”:它的每个宝塔形小侧芽看起来都像是大侧芽的缩小版。这种独特的形状是如何产生的?近年来,研究人员对其背后的基因调控机制进行了探索[5]。

罗马花椰菜又称宝塔花椰菜,它具有独特的分形形状|乔恩沙利文/维基共享资源

研究员带来了实验室的常客——拟南芥,与花椰菜同属十字花科,结构相似。通过数学模型和拟南芥突变实验,研究人员发现了导致“分形结构”的三个关键基因。一旦这三个基因的表达发生变化,拟南芥茎顶部分生组织的生长速度就会加快,形成类似于花椰菜的“分形”结构。

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花椰菜上的螺旋结构| Eugenio Azpeitia 等人

因此,研究人员了解了罗马花椰菜的生长原理。由于基因调控章鱼树,花椰菜“尝试”开花,但没有成功,花的原始部分长成花蕾;但尖端分生组织却被这短暂的开花尝试所欺骗,以为自己已经开花了,于是进入了开花后的疯狂生长过程。同时,在另一个基因的控制下,芽有更多的生长面积,可以容纳更多层次的分形结构。在这些基因的共同作用下,罗马花椰菜的花序没有开花,而是继续长出新芽。它们挤在一起至少可以形成7级螺旋。

参考资料

[1](21)00292-0

[2]

[3]

[4]

[5]

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