前沿掃描六則

“人造樹葉”可在水上生產(chǎn)清潔燃料

全球約80%的貿(mào)易是由以化石燃料為動(dòng)力的貨船運(yùn)輸?shù)模趪@氣候危機(jī)的討論中，該行業(yè)幾乎沒(méi)有受到關(guān)注。英國(guó)劍橋大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種超薄、靈活的設(shè)備，就像“人造樹葉”，其靈感來(lái)自植物將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為食物的光合作用。戶外測(cè)試證明，它們能生產(chǎn)一種可持續(xù)的汽油替代品。這種設(shè)備成本低、足夠輕，可以漂浮在水上而不會(huì)占用陸地空間。這是第一次在水上產(chǎn)生清潔燃料，如果擴(kuò)大規(guī)模，“人造樹葉”可用于受污染的水道、港口甚至海上，有助于減少全球航運(yùn)業(yè)對(duì)化石燃料的依賴。

模擬昆蟲復(fù)眼和蝙蝠聲吶造出仿生超級(jí)三維相機(jī)

蝙蝠可通過(guò)回聲定位或聲吶將周圍環(huán)境的畫面形象化；昆蟲的復(fù)眼則由數(shù)百到數(shù)萬(wàn)個(gè)單獨(dú)的視覺(jué)單元組成，使其從多條視線看到同一事物成為可能。美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的生物工程師模仿蒼蠅的多視圖視覺(jué)和蝙蝠的自然聲吶感應(yīng)，開(kāi)發(fā)了一類新的仿生3D 相機(jī)系統(tǒng)，從而產(chǎn)生具有非凡深度范圍的多維成像，還可以掃描盲點(diǎn)。在計(jì)算圖像處理支持下，該相機(jī)可破譯隱藏在角落或其他物品后面的物體的大小和形狀。這一技術(shù)能集成到自動(dòng)駕駛汽車或醫(yī)學(xué)成像工具中，其傳感能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出當(dāng)今最先進(jìn)水平。

用于邊緣AI的神經(jīng)形態(tài)芯片問(wèn)世

一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并制造了一種直接在內(nèi)存中運(yùn)行計(jì)算的芯片，可運(yùn)行各種人工智能（AI）應(yīng)用，而且它能在保持高精度的同時(shí)，僅消耗通用AI 計(jì)算平臺(tái)所耗能量的一小部分，兼具高效率和通用性。這款神經(jīng)形態(tài)芯片使AI 離在與云斷開(kāi)的廣泛邊緣設(shè)備上運(yùn)行又近了一步。在云中，AI 計(jì)算可隨時(shí)隨地執(zhí)行復(fù)雜的認(rèn)知任務(wù)，而不需要依賴與中央服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)連接。從智能手表到虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）耳機(jī)、智能耳機(jī)、工廠中的智能傳感器和用于太空探索的漫游車，其應(yīng)用比比皆是，遍及世界的每一個(gè)角落和人類生活的方方面面。

迄今最小流量驅(qū)動(dòng)電機(jī)僅25納米

幾千年來(lái)，旋轉(zhuǎn)“電機(jī)”一直是人類社會(huì)的動(dòng)力源。從荷蘭及世界各地的風(fēng)車和水輪，到今天代表綠色能源未來(lái)的先進(jìn)的離岸風(fēng)力渦輪機(jī)。這些由水流或風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)在生物細(xì)胞中也有突出的應(yīng)用，F(xiàn)oF1-ATP 合成酶就是一個(gè)例子，它能產(chǎn)生細(xì)胞運(yùn)行所需的燃料。近日，荷蘭代爾夫特理工大學(xué)研究人員用DNA 材料制成世界上最小的流量驅(qū)動(dòng)電機(jī)，大小只有25 納米。它背后的技術(shù)和物理機(jī)制為制造合成納米電機(jī)開(kāi)辟了一條全新途徑——流量驅(qū)動(dòng)的納米渦輪機(jī)，這是一個(gè)尚未被探索的領(lǐng)域。

生物工程角膜恢復(fù)視障患者視力

角膜主要由膠原蛋白組成。瑞典林雪平大學(xué)和LinkoCare 生命科學(xué)公司的研究人員聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一種由豬皮中的膠原蛋白制成的類似于人類角膜的植入物。他們還開(kāi)發(fā)了一種新的微創(chuàng)方法來(lái)治療圓錐角膜。這種方法不需要縫合，可以通過(guò)先進(jìn)的激光技術(shù)進(jìn)行高精度角膜切口手術(shù)，也可在需要時(shí)使用簡(jiǎn)單的手術(shù)器械手動(dòng)進(jìn)行。外科醫(yī)生使用這種手術(shù)方法和植入物在20 名因晚期圓錐角膜而失明或?yàn)l臨失明的人身上開(kāi)展了試點(diǎn)臨床研究，結(jié)果使他們?nèi)炕謴?fù)了視力。

三成質(zhì)量是水的新“超級(jí)地球”被發(fā)現(xiàn)

加拿大、法國(guó)等國(guó)的科學(xué)家組成的國(guó)際團(tuán)隊(duì)新發(fā)現(xiàn)了一顆系外行星TOI-1452 b，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的5 倍，其中30%的質(zhì)量為水，圍繞距離地球約100 光年的天龍座星座中的一顆小恒星旋轉(zhuǎn)，可能是一顆完全被水覆蓋的“海洋行星”。近年來(lái)，天文學(xué)家已經(jīng)確定了許多系外行星的半徑和質(zhì)量，這些行星的大小介于地球和海王星之間（約為地球的3.8 倍）。其中一些行星的密度表明，其質(zhì)量的很大一部分由比構(gòu)成地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的物質(zhì)更輕的物質(zhì)（比如水）組成，這些天體被稱為“海洋行星”。