韓國核聚變裝置在1億℃下運行20秒,打破世界紀錄!還小覷?

2020-12-26 草民觀點

·核聚變·

韓國核聚變裝置在1億℃下運行20秒,打破世界紀錄

圖片來源:韓國國家科學技術研究委員會

KSTAR是韓國超導託卡馬克核聚變裝置,被稱為「韓國太陽」,它也是國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)項目的一部分。近日,KSTAR在實驗中成功在1億度下運行了20秒,與2019年8秒的成績相比,提升了兩倍有餘。除KSTAR外,目前還沒有在1億度或更高溫度下能運行10秒以上的聚變裝置,此次實驗也打破了世界紀錄。KSTAR的目標是到2025年之前,在1億度及以上的溫度,成功運行300秒以上。負責KSTAR的韓國聚變能源研究所(Korea Institute of Fusion Energy,KEF)近日從韓國基礎科學研究所分離出來,成為獨立機構。

·新技術·

高精度3D列印僅需數秒

圖片來源:《自然》雜誌官網

體積增材製造(volumetric additive manufacturing,VAM)技術可以直接通過光將液態前驅物直接固化,實現一次成型。據一項發表於《自然》的新研究,科學家對這一方法進行了改進,能以最高達每秒55立方毫米的凝固速度列印固體物質,且解析度最高可達到25微米。研究人員通過一種全新的Xolography技術,即兩個不同波長的、交叉的X射線來加固物體。第一個光束是具有一定厚度的矩形光,它能穿過並激活溶解在樹脂中的雙色光引發劑分子(DCPI)。而第二個光束能將要列印的物體切片圖像投影到光片的平面中,使得DCPI能引發樹脂的聚合反應,使其固化。相比於其他的3D列印方法,這種新方法無需支撐結構,列印材料的質量更高,且通過簡化步驟提高了效率。

·人工智慧·

神經網絡的「作弊方法」

深度神經網路的「作弊」現場,例如「將綠色山坡描述為進食的綿羊」。圖片來源:Geirhos et al.,Nat. Mach. Intell.

一篇《自然·機器智能》上的文章探討了神經網絡的捷徑學習,即算法在處理問題時如何用最取巧的解法來「作弊」。例如,在識別圖像時,算法可能發現某一特定紋理或元素(車胎)常常與待識別物體(汽車)共同出現,於是就在僅出現該元素時推定存在待識別物體(將單獨的車胎標記為汽車)。作者認為捷徑學習在機器智能和生物中普遍存在,但算法「作弊」有時很難被發現。他們呼籲對此提高重視,共同開發對神經網絡學習質量的測試方法。

·細胞生物學·

吃辣椒或有助於動員骨髓中的造血幹細胞

近日,《自然》的一項研究發現,骨髓中的痛覺神經是造血幹細胞動員的關鍵,通過飲食補充辣椒素,可以增加小鼠造血幹細胞進入循環。造血幹細胞是維持人體全血和免疫系統的關鍵,它們會在神經的調控之下,從骨髓釋放進入循環,對損失的血細胞們進行補充,維持正常的生理功能。當研究者抑制了交感神經和傷害感受神經功能後,會顯著降低粒細胞集落刺激因子(G-CSF)介導的造血幹細胞動員過程,影響造血幹細胞的黏附或遷移。在小鼠模型中,研究者給小鼠的飲食中添加辣椒素,小鼠食用後,它們骨髓細胞外液中傷害感受神經元主要分泌的神經遞質分子的水平顯著增加,由G-CSF誘導的造血幹細胞入血也顯著增多了。研究者還提到,以較低的劑量刺激疼痛,比如每天吃十個墨西哥紅辣椒,持續四天,很有可能可以在人體內增強造血幹細胞動員。

· 神經科學·

神經元改變振蕩頻率以感知環境邊界

實驗參與者穿戴的無線設備。圖片來源:Stangl et al.,Nature

據《自然》上的一項新研究,位於內側顳葉(medial temporal lobe)的神經元會通過增強其在θ振蕩頻率的強度編碼環境邊界(例如牆壁、懸崖邊),而θ振蕩是指8-12赫茲的神經元膜電位振蕩。研究者利用新型無線探測設備,同時監測了實驗房間內走路者和觀看者的神經元。當走路者接近牆壁時,走路者和觀看者的內側顳葉神經元都會表現出θ振蕩。研究者認為,θ振蕩或能增強大腦多腦區間的同步通訊,促進對位置信息的聯合認知及記憶,有助於解釋生物群體活動(例如捕獵)中的配合行為。

·公共衛生·

四分之三的新冠治療試驗將孕婦排除在外

近日,一項發表於《柳葉刀-全球健康》的研究,對國際臨床試驗註冊的數據進行了回顧,表明孕婦是最需要安全有效COVID-19治療的人群之一,但她們被大多數臨床治療試驗排除在外。研究人員分析了10個世界衛生組織認可的國際臨床試驗註冊的數據。結果顯示,在2020年4月和7月兩個時間點所查到的註冊的COVID-19臨床治療試驗中分別有80%(124/155)和75%(538/722)的試驗都明確排除了孕婦。而如果繼續在臨床試驗中排除孕婦,將無法確保孕婦治療的有效性和安全性,而孕婦患重症COVID-19的風險可能還會繼續上升。

·新冠疫情·

截至北京時間12月25日10時,據約翰·霍普金斯大學最新統計,全球累計新冠確診病例79310157例,死亡病例1741685例。較前日新增確診病例693002例,新增死亡病例13608例。

12月23日,浙江寧波通報1例新冠病毒無症狀感染者付某某,常住地為北京市順義區。目前,付某某常住的北京順義區空港街道蓮竹花園小區已實施封閉式管理,採集付某某4名同住家庭成員咽拭子樣本4件,採集家庭及樓道等公共空間環境樣本38件,採集同樓宇居民咽拭子樣本84件。經檢測,結果全部為陰性。

12月24日0時至24時,遼寧省新增7例本土新冠肺炎確診病例(其中1例為無症狀感染者轉歸),均屬普通型病例,均為大連市報告;新增1例境外輸入確診病例,屬普通型病例,為瀋陽市報告;新增1例本土無症狀感染者,為大連市報告。無新增治癒出院病例。

12月24日0—24時,31個省(自治區、直轄市)和新疆生產建設兵團報告新增確診病例14例,其中境外輸入病例7例(上海4例,遼寧1例,廣東1例,四川1例),本土病例7例(均在遼寧);無新增死亡病例;無新增疑似病例。新增無症狀感染者17例(境外輸入15例);當日轉為確診病例1例(無境外輸入);當日解除醫學觀察9例(境外輸入7例);尚在醫學觀察無症狀感染者236例(境外輸入195例)。

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