信息科學(xué)

三星研制意念控制電腦

日前，三星新興科技實(shí)驗(yàn)室最新研制了一款腦力控制的平板電腦，用戶可以通過意念打開應(yīng)用程序，發(fā)送信息，從播放列表中選擇歌曲。

三星公司研究人員與美國德克薩斯州大學(xué)電子工程學(xué)副教授羅茲貝赫·賈法里建立合作，開發(fā)一種通過腦電圖翻譯用戶腦波的裝置，當(dāng)前該技術(shù)仍處于初期階段，每間隔5秒可進(jìn)行一次腦波控制，準(zhǔn)確率達(dá)到80-95%。該裝置由一個(gè)覆蓋腦電波監(jiān)控電極的塑料帽和一部平板電腦構(gòu)成，腦波-計(jì)算機(jī)交互系統(tǒng)能夠幫助人們更便捷地完成工作任務(wù)。使用腦波探測信號來控制這個(gè)系統(tǒng)，當(dāng)用戶重復(fù)性接收視覺形態(tài)，研究人員可以監(jiān)控獨(dú)特的大腦活躍類型。

三星公司正在積極研制腦力控制的移動設(shè)備，其目標(biāo)致力于讓所有人都能便捷使用，實(shí)現(xiàn)腦力控制計(jì)算機(jī)。

編輯圈點(diǎn)

意念控制電腦，聽起來仿佛天方夜譚的妄想變成了現(xiàn)實(shí)！人們在通過語音、觸摸、手勢和眼球移動來控制使用移動設(shè)備之外，可以隨心所欲了。

能源科學(xué)

新型向日葵形太陽能集中器（圖1）

科學(xué)家從向日葵身上獲取靈感，研制出向日葵形太陽能集中器。這種新型太陽能集中器利用數(shù)個(gè)反射鏡將陽光聚焦到轉(zhuǎn)換器芯片上。專家們表示這種太陽能集中器可用于為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供電力。這種集中器將讓太陽能領(lǐng)域發(fā)生革命性變化。

該集中器用于經(jīng)濟(jì)型高聚光太陽能光伏發(fā)電及光熱系統(tǒng)（HCPVT系統(tǒng)），這一系統(tǒng)的原型采用一個(gè)巨大的拋物柱面反射器（由數(shù)個(gè)小鏡構(gòu)成），可以在任何缺少可持續(xù)能源、可飲用水和冷空氣的地區(qū)建造，成本只有類似系統(tǒng)的三分之一。

HCPVT系統(tǒng)的整個(gè)接收器共有數(shù)百個(gè)光電芯片，能夠提供25千瓦電量。光電芯片安裝在微結(jié)構(gòu)層，微結(jié)構(gòu)層負(fù)責(zé)將液體冷卻劑輸送到距離芯片只有幾十微米的位置，冷卻劑的作用是吸收熱量，效率是當(dāng)前系統(tǒng)的10倍。

編輯圈點(diǎn)

太陽能作為清潔能源之一，潛力巨大。提高太陽能利用效率的途徑和方法花樣百出，葵花式太陽能集中器后來居上，前景看好。

材料科學(xué)

氧化鋅可轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定p型材料

美國研究人員首次通過引入缺陷復(fù)合物，使用氧化鋅成功制造出穩(wěn)定的p型材料。新研究使氧化鋅可被廣泛用來制造性能優(yōu)異的紫外激光器、用于傳感器和飲用水處理中的發(fā)光二極管（LED）設(shè)備以及新的鐵磁設(shè)備等，破解了困擾材料學(xué)界的一個(gè)長久的難題。

為制造出激光器和LED設(shè)備，科學(xué)家們既需要n型材料，又需要p型材料。研究人員一直對用氧化鋅來制造這些設(shè)備感興趣，不僅因?yàn)檠趸\可以產(chǎn)生紫外線，而且與其他紫外發(fā)射設(shè)備相比，用氧化鋅制造的設(shè)備內(nèi)瑕疵更少，性能更強(qiáng)。然而，科學(xué)家們一直不能使用氧化鋅制造出穩(wěn)定的p型材料?，F(xiàn)在，北卡羅萊納州立大學(xué)的研究人員通過采用一套獨(dú)特的生長和退火程序，朝氧化鋅內(nèi)引入了一種特殊的“缺陷復(fù)合物”，從而解決了這個(gè)問題。

該研究的負(fù)責(zé)人朱迪思·雷諾茲指出：“最新研究為一系列新的紫外激光器和LED技術(shù)打開了大門?！?/p>

編輯圈點(diǎn)

此項(xiàng)研究，猶如愛迪生在數(shù)千種材料中找到鎢絲并最終讓性能穩(wěn)定的電燈走進(jìn)千家萬戶一樣重大，這種更節(jié)能環(huán)保的LED定能大規(guī)模應(yīng)用，取代現(xiàn)有設(shè)備來照亮我們的生活。

生命科學(xué)

美發(fā)現(xiàn)8個(gè)可促進(jìn)傷口愈合的基因

美國加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校科學(xué)家通過果蠅實(shí)驗(yàn)，識別出會在傷口附近區(qū)域發(fā)生作用的8個(gè)新基因，這些基因很可能在傷口愈合中扮演重要角色。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在調(diào)控果蠅硬質(zhì)外骨骼或外皮生物過程的基因中，有許多也控制著人類皮膚的生物過程，有望成為開發(fā)新型傷口愈合藥或皮膚病治療藥物的最佳候選。

實(shí)驗(yàn)中，研究人員刺穿了果蠅胚胎的外皮和表皮，檢測到胚胎在發(fā)生愈合反應(yīng)時(shí)，有84個(gè)基因被打開，78個(gè)基因被關(guān)閉。他們從這162個(gè)基因中識別出8個(gè)。在發(fā)育期的大部分細(xì)胞中，這些基因要么表達(dá)水平非常低，要么根本就不表達(dá)，但在穿刺傷口附近卻非?；钴S。而且一旦果蠅的外皮或表皮被刺穿，就開始一種免疫反應(yīng)，釋放出抗菌肽和其他化合物，讓胚胎嚴(yán)陣以待防備細(xì)菌或真菌從受傷部位進(jìn)入。

這項(xiàng)研究成果有望用到現(xiàn)有人類治療手段中，促進(jìn)糖尿病潰瘍或皮膚移植部位的傷口更有效愈合，也可用于治療慢性皮膚病。

編輯圈點(diǎn)

傷口久久不能愈合著實(shí)讓人鬧心，不僅體現(xiàn)在身體上，更體現(xiàn)在精神上?？纱龠M(jìn)傷口愈合的基因的發(fā)現(xiàn)，或使這一現(xiàn)狀得到改觀，唯愿這種改觀不是杯水車薪。

能源科學(xué)

科學(xué)家用大腸桿菌生產(chǎn)生物柴油

英國研究人員利用經(jīng)基因工程改造的大腸桿菌，成功生產(chǎn)出一種生物柴油。這種柴油與傳統(tǒng)柴油幾乎一樣，不過要實(shí)現(xiàn)商業(yè)生產(chǎn)仍面臨許多挑戰(zhàn)。

現(xiàn)有含酒精或生物柴油的生物燃料需要復(fù)雜的生產(chǎn)工藝，而且這種燃料不能與多數(shù)現(xiàn)代發(fā)動機(jī)完全兼容，滿足的只是一小部分需求。英國埃克塞特大學(xué)的研究人員利用大腸桿菌能將植物中的糖轉(zhuǎn)化為脂肪的特性，通過合成生物學(xué)技術(shù)來制造生物柴油。他們從能發(fā)出生物冷光的發(fā)光桿菌等多種細(xì)菌中分離出代謝基因，然后利用它們來改造大腸桿菌。經(jīng)過改造的大腸桿菌能將植物中的糖轉(zhuǎn)化為一種碳?xì)浠衔锓肿?，這種分子在結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)上與10種零售柴油燃料中的碳?xì)浠衔锓肿酉嗤?/p>

研究人員表示，盡管這種柴油與傳統(tǒng)柴油幾乎一樣，市面上的發(fā)動機(jī)等無需改造就可使用，但目前還只能在實(shí)驗(yàn)室中少量生產(chǎn)，他們接下來將繼續(xù)研究這種生物燃料制造方式是否可用于商業(yè)化生產(chǎn)。

編輯圈點(diǎn)

石油要出現(xiàn)替代品了。大腸桿菌獻(xiàn)身革新實(shí)驗(yàn)，催生了一種無需改造發(fā)動機(jī)就能使用的生物燃料。實(shí)驗(yàn)室中的小驚喜將會帶來市場上的大變化。

機(jī)械科學(xué)（Mechanical Science）

世界首款“機(jī)器蒼蠅”試飛成功（圖2）

美國哈佛大學(xué)的研究人員受蒼蠅的啟發(fā)，經(jīng)過十多年研制，并受益于在材料和加工技術(shù)的突破，日前終于開發(fā)出世界上第一款能夠像真蒼蠅一樣飛行的機(jī)器蒼蠅。

機(jī)器蒼蠅主體用碳纖維制成，體重只有80毫克，翼展3厘米。飛行時(shí)，它每秒振翅120次，頻率幾乎接近真蒼蠅，快得肉眼根本無法看清，它還能在空中盤旋并沿著預(yù)先設(shè)好的路線加速飛行。

在實(shí)驗(yàn)室飛行測試中，機(jī)器蒼蠅展示了穩(wěn)定、可控的飛行性能，目前能連續(xù)飛行超過20秒。而且有趣的是，它飛行時(shí)的消耗功率大約19毫瓦，經(jīng)折算與真蒼蠅的消耗大體一致。

研究人員表示，機(jī)器蒼蠅提供了一條研究昆蟲飛行力學(xué)的新途徑，將來若電源等問題能夠解決，將可能廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、搜救以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。

編輯圈點(diǎn)

無處不在的蒼蠅似乎從不受人待見，但它們卻是世界上頂尖的飛行高手之一。蒼蠅獨(dú)特且靈巧的飛行技藝在實(shí)驗(yàn)室中得到了復(fù)制，有望商用。