一周極客科技盤點 | 超逼真的 3D 人體解剖模型;AlphaGo 上線教學...

2020-11-23 極客公園

新探索

我國科學家新研究讓人類離「返老還童」又進一步

最近,中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院裴端卿課題組在《細胞·幹細胞》上發表了一項研究,發現了人體內的「二維碼」,並闡述了幹細胞誘導過程的變化機制。

裴端卿課題組在研究幹細胞誘導過程時,發現染色質的「開-關」狀態與二維碼類似,記錄了細胞發生「返老還童」時整個過程的大量信息。「形象地說,DNA 就像一本百科全書,每個細胞都攜帶著能形成個體的所有信息,但在某個特定階段,只能翻開這本書裡面的一部分。我們的工作就是記錄從體細胞到多能幹細胞過程中,打開這本書的方式,以及研究是什麼『手』在翻書。」論文第一作者李東偉博士說。

據裴端卿介紹,這項研究成果首次揭示了體細胞重編程過程中染色質結構動態變化的規律,並為理解體細胞重編和其他相關細胞命運轉變提供了新的參考理論模型。

這次研究無疑讓人類在追求真理的道路上又前進了一步,也為對抗早衰等疾病提供了新的理論依據。也許有一天,人類真的能「返老還童」。

超逼真的 3D 人體解剖模型

格拉斯哥大學虛擬可視化學院正在和一流的醫院和大學合作,完成目前最精確和詳細的頭頸模型。3D 虛擬模型具有超高的解析度,可以跟用戶完全互動,能在各種環境和平臺使用。學生可以在場景中和模型互動,這個場景像 IMAX 影院一樣;也能在平板電腦、筆記本電腦或行動裝置上進行單人學習。3D 模型內容包含骨骼、神經系統、血液供應、肌肉、組織和淋巴引流的精確可視化。

該模型還有觸覺反饋功能,使用者通過手部控制器觸摸改模型,後者會給予相應的反饋,可以模擬注射等醫療技能。在過去,醫學生會在粗糙塑料假人上、或者相互之間練習注射。而現在,學生無需接觸病人,就可以安全熟練地學會這項技能。

3D 頭頸解剖項目包括模擬向患者施加麻醉注射的觸覺或觸摸技術。圖源:Venturebeat

AlphaGo 上線教學工具教人下棋

本周,AlphaGo 教學工具正式上線,每個人都可以在科技的幫助下探索圍棋更多的奧妙。

AlphaGo 教學工具基於 231000 盤人類棋手對局,以及 75 盤 AlphaGo 與人類棋手對局的數據,提供了圍棋近代史上 6000 種開局變化的分析。通過對 AlphaGo 和人類棋手的下法進行比較,你可以看到 AlphaGo 對棋局是怎麼判斷的。

根據歐洲圍棋冠軍樊麾的說法,AlphaGo 教學工具共有 2 萬多種變化,由 37 萬多步棋組成。每步棋 AlphaGo 都會給出自己的勝率預測,常昊九段評價到:「教學工具不一定是標準答案,更多的是給予了我們無限的思考空間。」

最快十秒列印一個成品的 3D 列印新技術

研究人員開發出一項 3D 三維雷射列印技術,可以在數十秒之內就完成列印過程,且不需要多餘的支撐物。

實驗過程中,研究人員使用三個不同緯度的雷射,照射充滿塑料樹脂的透明水箱,不到十秒就列印出一個成品,且列印過程中沒用到任何支撐物。目前該技術可以列印出任意角度的柱狀物、格子以及對稱和不對稱的幾何形狀物體。

這項技術出奇之處在於它的三個關鍵步驟。首先,雷射照射形成的物品必須提前設計好圖片方案,並據此確定列印所需雷射峰值劑量。其次,必須對每個雷射光束的強度分布進行調整,以確保產品成型過程中吸收到足夠的能量。第三,需要用含有「氧分子」的材料來填充「透明水箱」,以實現列印過程中的化學反應。

該項 3D 列印新技術的列印原理示意圖和部分成品。圖源:LLNL

新產品

讓失去雙手的人也能彈鋼琴的「機械手」

美國喬治亞理工學院的研究人員從星球大戰中汲取靈感,開發出一種搭載機器算法、由超聲波驅動的智能新型假肢,可以讓截肢者像正常人一樣使用手。

這種新型假肢可以讓手部殘障人士完成各種各樣的操作,洗澡和吃飯這類基本功能不在話下,像鋼琴演奏這樣高難度的活動都可以實現。在實驗視頻中,一位五年前失去右手的音樂家,就利用穿戴的「假手假肢」成功彈奏了鋼琴曲。

雖然這項技術看上去非常「科幻」,但其實還是基於人類基本生物規律而開發。截肢者雖然失去了他們的手,但腦部神經仍可以與前臂肌肉溝通;又因為這些前臂肌肉的運動剛好是命令手指運動的肌肉群,所以當某個人想移動「假手假肢」時,超聲波可以檢測到前臂肌肉的運動,並將檢測信號傳達到「假肢」設備上;接下來,設備內置的機器算法系統,會測算出人類肌肉運動表達的準確意思;最終,假肢就可以根據算法下達的指令,像正常的手一樣運動。

研究人員對真手進行實驗,然後將實驗數據用於「機械手」的感知反饋。圖源:喬治亞理工大學

充「電」速度比普通電單車快 90 倍的氫能源電單車

本周,氫燃料電池公司普拉格馬工業公司推出了法國第一輛正式投入運營的氫能源電動單車。該公司負責人介紹該車時表示,「這種氫燃料電單車充『電』兩分鐘,相當於其他普通電單車充電三小時」。換算下來,該車充電速度相當於普通電單車的 90 倍。

這種氫能源電單車不僅充電速度快,重量也和常規電單車差不多,單輛車僅 25 公斤。而且,這種電動車中使用的是氫能源電池,不會對環境造成汙染,且噪聲小、續航能力強。據普拉格馬工業公司負責人介紹,該車續航能力達 100 公裡,相比之下,普通電單車續航能力大都在 50 公裡左右。

其實充的根本不是電,而是液態「氫」。把氫氣灌進「單車」的速度的確比正常充電快,但這種「快」付出的成本其實比普通電單車或者燃氣摩託高許多。在控制充「電」成本方面,該公司選擇將「氫能源電單車充電站」建在河邊,利用河水制氫。

圖源:普拉格馬工業公司

多卡合一的智慧卡 Edge Card

據 Digital Trends 的報導,Edge 已收購智慧卡片製造商 Plastc,並計劃在明年年中發行自己的智慧卡,希望能讓多卡合一。

據了解,Edge Card 與普通的信用卡大小相同,整個卡面都可以觸摸操控。該卡支持磁條、EMV 晶片和 NFC 付款。一次完全充電可以保證大約兩周的續航時間,並且配有無線充電板。

Edge 公司還推出一個名為 Edge 的數字錢包 App。用戶在付款時需要進行生物特徵驗證 (在手機上完成)。它還能幫助存儲數字收據,甚至幫助用戶在購物時選擇最佳信用卡。Edge 公司還計劃與不同的零售商合作,為 Edge Card 用戶提供特別優惠。

圖源:Digital Trends

蔚來 ES8 首秀

本周末,李斌亮出了自己的「殺手鐧」,揭曉了蔚來 ES8 最後的謎底。

ES8 車長超過 5 米,定位在中大型 SUV。全鋁合金車身、主動空氣懸掛、前後雙電機四輪驅動……配合 0.29 的整車風阻係數它得以進入「4 秒 SUV 俱樂部」。ES8 在 60 公裡/小時等速最大續航裡程超過 500 公裡,NEDC 綜合工況 355 公裡。它按照超五星安全標準設計,經過 144 類嚴格的安全測試,除了被動安全設計,ES8 還全系標配了 21 項主動安全配置,達到同級最高水平,100-0km/h 制動距離 33.8 米。

在感知系統方面,NIO Pilot 擁有多達 23 個感知硬體,包括三目前向攝像頭,4 個環視攝像頭、5 個毫米波雷達、12 個超聲波傳感器,還有 1 個車內駕駛狀態檢測攝像頭。ES8 同時是全球首款裝載 Mobileye EyeQ4 自動駕駛晶片的量產車型,該晶片計算能力較上一代提升 8 倍。ES8 所有自動輔助駕駛硬體均一步到位,用戶可以通過訂閱+遠程升級的方式來使用 NIO Pilot。

最大的亮點是「電能服務體系」NIO Power。蔚來打造了一個「能源雲」,將把充電樁、換電站、充電車、電池、ES8,蔚來專員和用戶連接成一個智慧的能源網際網路,做到真正的能量無憂。

同樣的移動互聯體驗,蔚來也會應用到車輛服務上。蔚來的服務雲也會把蔚來中心、維修中心、交付中心、服務車、ES8、蔚來專員和用戶連接成一個智慧的服務網際網路,做到一鍵呼叫,服務無憂。蔚來還宣布與京東及順豐達成戰略合作,為用戶提供「快遞到車」服務,讓後備箱成為你的新「快遞地址」。


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