7月2日外媒科學網站摘要:科學家用橄欖油造出“能吃的激光”
7月2日(星期三)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:
《科學》網站(www.science.org)
科學家發明可食用激光器!未來食品檢測或可“吞服”完成
科學家首次研製出完全由可食用材料製成的微型激光器,未來有望用於開發可吞服的傳感器,以監測食品和藥品的特性。這項研究由來自斯洛文尼亞和希臘的科研團隊完成,成果發表於《先進光學材料》(Advanced Optical Materials)期刊。
傳統激光器通常依賴鋁、鎵、砷等不可食用材料,而新研究利用橄欖油、葵花籽油等日常食用油作爲激光介質。實驗中,研究人員用紫光照射橄欖油液滴,其表面能將光子束縛並反覆反射,形成光的放大效應。油中的葉綠素分子受激後釋放光子,並觸發連鎖反應,最終使油滴成爲微型激光器。
這種激光的特性受油滴尺寸、密度等因素影響,因此可用於檢測食品或藥品的多種指標。例如,通過分析激光變化,研究人員能推斷食物的糖分、酸度、受熱程度及微生物生長情況。此外,不同大小的油滴還能像條形碼一樣編碼信息。在實驗中,團隊將七種特定尺寸的葵花籽油滴加入桃子蜜餞中,成功編碼了“2017年4月26日”(國際反食物浪費日)的日期信息。
可食用激光器的突破不僅拓展了激光技術的應用場景,也爲未來開發可吞服傳感器奠定了基礎,有望在食品安全和醫療監測領域發揮重要作用。
《科學通訊》網站(www.sciencenews.org)
機器人視覺革命:仿人眼系統能耗降低90%,存儲比照片還小
澳大利亞昆士蘭科技大學開發的一款可供機器人採用的新型視覺系統,其存儲佔用小於手機單張照片,運行時能耗僅爲傳統定位系統的10%。這一突破最近發表於《科學·機器人學》(Science Robotics),有望爲太空、深海探測機器人、無人機及醫療微型機器人提供高效解決方案。
該系統名爲LENS,核心組件包括傳感器、芯片和超微型AI模型。其採用的Speck芯片傳感器組合模擬人眼工作原理,僅捕捉環境亮度變化,優先記錄邊緣等關鍵信息,效率顯著高於傳統攝像頭。傳統攝像頭持續拍攝全部視野,需依賴高能耗AI處理海量數據,導致能耗居高不下,定位功能甚至可消耗移動機器人三分之一的電量。相比之下,Speck傳感器的像素僅在檢測到變化時激活,配合神經形態計算芯片(模擬大腦脈衝神經元工作模式),大幅降低功耗。
研究團隊開發的配套AI模型通過分析傳感器傳來的邊緣數據識別環境,與依賴大數據訓練的聊天機器人模型截然不同。蘇黎世應用科學大學專家評價稱,LENS爲機器人定位提供了“革命性的高效解決方案”,尤其適用於太空、深海等能源受限的長期作業場景。。
研究顯示,該技術已能處理真實環境數據,例如將辦公室走廊轉化爲突出邊緣特徵的像素化圖像。未來,這種仿生視覺系統有望成爲機器人感知領域的新標準。
《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)
顛覆認知!阻斷這種酶,竟能逆轉膽固醇代謝異常
美國德克薩斯大學阿靈頓分校的研究團隊發現了一種名爲“IDO1”的酶,通過抑制其活性,可幫助調節膽固醇水平,從而爲心臟病、糖尿病等炎症相關疾病提供潛在治療策略。
研究表明,當人體因感染、壓力或損傷出現異常炎症時,免疫細胞“巨噬細胞”的膽固醇代謝功能會受損,進而增加動脈硬化、心臟病等風險。而IDO1在炎症過程中會被激活,併產生犬尿氨酸,干擾巨噬細胞對膽固醇的正常處理。實驗發現,阻斷該酶後,巨噬細胞恢復膽固醇吸收能力,表明抑制IDO1可能成爲控制膽固醇堆積、預防心血管疾病的新方法。
此外,團隊還發現另一種名爲“一氧化氮合酶(NOS)”的酶會加劇IDO1的不良影響,提示聯合抑制這兩種酶可能更有效地改善炎症導致的膽固醇代謝紊亂。
這一發現爲開發新型抗炎藥物提供了重要方向。未來研究將深入探索IDO1的作用機制,並尋找安全有效的抑制劑,以推動相關疾病的治療進展。
《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)
“安全”空氣不設防?研究警告:低污染也會損害心臟
長期暴露於空氣污染,即使是健康人羣,也可能對心臟造成潛在傷害。一項採用心臟核磁共振成像的研究發現,空氣污染與心肌纖維化(一種心肌疤痕)存在關聯,可能增加未來心力衰竭的風險。
心臟病是全球主要死因,而空氣質量差早已被證實會提高心血管疾病風險。但污染如何具體影響心臟組織,此前尚不明確。加拿大多倫多大學特默蒂醫學院及大學健康網絡的研究團隊利用心臟核磁共振技術,重點分析了PM2.5(來自汽車尾氣、工業排放和野火煙霧的細顆粒物)。這些微小顆粒可深入肺部並進入血液。
研究調查了694名受試者,包括健康人和擴張型心肌病患者。結果顯示,長期暴露於較高PM2.5水平的人,心肌纖維化程度更嚴重,且這一現象在健康人羣中同樣存在。女性、吸菸者和高血壓患者受影響尤爲顯著。
該研究進一步證明,空氣污染是獨立於傳統風險因素(如吸菸、高血壓)的心血管威脅。即使是低於全球空氣質量標準的污染水平,仍可能對心臟造成損害,表明安全閾值可能並不存在。
研究人員建議,公共衛生措施需進一步降低長期空氣污染暴露,同時呼籲將污染暴露史納入心臟病風險評估,尤其是戶外工作者等高危人羣。此外,醫學影像技術未來可在環境健康研究中發揮更大作用,幫助量化污染對各器官的影響。(劉春)