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美軍方投資7千萬美金開發控制感覺的腦機界面
2014-06-19 11:31 安尼奧·裡加拉多托（Annio Regaladoto） 發表

許多退伍軍人都受到嚴重情緒問題的折磨。美軍方投資7千萬美元的項目將努力開發大腦植入物，以調節精神疾病患者的情緒。 

大腦讀取器：一個印在塑料上的微電極陣列，可以從大腦表面記錄。它的一邊是6.5毫米。

研究者何塞·卡梅納（Jose Carmena）多年來致力於訓練獼猴，讓它們以自己的想法移動電腦光標和機械手臂。他曾在它們腦中植入電極，以檢測精神活動。美國軍方投資了一項意義深遠的7千萬美元計劃，現在作為該計劃的一部分，卡梅納有了一個新的目標：使用大腦植入物來讀取並控制精神病人的情緒。

5月，美國國防高等研究計劃署（Defense Advanced Research Projects Agency，簡稱DARPA）將兩份合同給了麻省總醫院（Massachusetts General Hospital）和加州大學舊金山分校（University of California, San Francisco，簡稱UCSF），來創造能夠治療七項精神疾病的大腦電子植入物，包括成癮、抑郁和邊緣型人格障礙。

令該項目得以建立的拓展知識包括，大腦如何運行，以及適合身體的微電子系統的發展。另外，還有大量証據表明，對大腦恰到好處的電脈沖可以改變思想和行動。

卡梅納是加州大學伯克利分校（University of California, Berkeley）教授，並參與了UCSF領導的項目，他說，“想象一下，假如我有酒癮並想喝酒，我們可以檢測到這種感覺，然後刺激大腦內部並阻止它發生。”

美國的退伍軍人之中精神疾病流行，其自殺率是普通公眾的三到四倍。但葯品和談話療法的使用受限制，這就是為什麼軍隊轉向神經裝置，DARPA項目監督人賈斯汀·桑切斯（Justin Sanchez）說。該項目被稱為Subnets（子網絡），全稱是系統化神經技朮新興療法（Systems-Based Neurotechnology for Emerging Therapies）。

“我們想要理解神經疾病中的大腦網絡，開發技朮對其進行檢測，然後向大腦發射精確信號，”桑切斯說。“這是前無古人的新技朮。這些設備目前還不存在。”

這份合同包含迄今為止支持奧巴馬總統BRAIN計劃的最大一筆經費，該計劃是去年白宮發起的大腦繪圖計劃。根據合同，UCSF將收到多達2600萬美元，而麻省總醫院將收到高達3千萬美元。該研究的技朮將得到器械巨頭美敦力（Medtronic）和初創企業Cortera Neurotechnologies等公司的支持。Cortera Neurotechnologies是加州大學伯克利分校無線實驗室的衍生公司。最初的研究將使用動物，但DARPA希望在兩到三年內能達到人類測試。

該研究建立了一個很小但增長迅速的市場，其中商品是那些能在大腦內外刺激神經的設備。超過11萬名帕金森患者已經收到美敦力的深部腦刺激器，該設備能夠向大腦發射電脈沖以控制身體震顫。最近，醫生們使用這種刺激器來治療嚴重的強迫症。

去年11月，美國食品和葯物管理局批准了NeuroPace，這是第一種能記錄大腦數據並對其進行刺激的植入物。它被用來觀察癲癇發作，然後以電脈沖進行阻止。據業內估計，在神經刺激設備方面，美國醫生每年總共能拿出價值26億美元的賬單。

研究人員表示，在包括微型和植入型電腦的電子產品方面，他們進展迅速。在該項目下，麻省總醫院將與麻省坎布裡奇的德雷珀實驗室（Draper Laboratories）合作，來開發新型刺激設備。UCSF團隊得到了加州大學伯克利分校的微電子和無線研究人員的支持，後者已經創造了一些小型的原型大腦植入物。

伯克利大學電子工程系教授米歇爾·馬哈比玆（Michel Maharbiz）說，奧巴馬的大腦計劃和目前DARPA的資金，已經制造出一種對新技朮的“瘋狂競爭”。“目前是一個研發大腦方面技朮的最佳時機，”他說。

新的研究范疇被一些人稱為“情感腦機界面”（affective brain-computer interfaces），意指能夠改變情緒的電子設備，也許能直接接受病人的想法和願望的控制。麻省總醫院團隊的研究者阿利克·威奇（Alik Widge）說“實際上我們是嘗試制造下一代精神腦刺激器，”。

麻省總醫院神經病治療科主任、精神科醫生達林·多爾蒂（Darin Dougherty）說，目標之一是消除患有創傷後應激障礙（PTSD）的退伍軍人的恐懼感。恐懼產生於杏仁核，這是參與情緒記憶的大腦部分。而它可以被另一區域——腹內側前額葉皮層的信號所抑制。“理念是將顯示杏仁核過度活躍的信號解碼，然後刺激其他區域來抑制這種恐懼感，”多爾蒂說。

但這類研究也並非一帆風順。在20世紀70年代，耶魯大學的神經科學家何塞·德爾加多（Jose Delgado）展示了被他稱為“刺激接收器”的植入物，能夠令人們感受到放鬆或焦慮等情緒。德爾加多也得到了軍方的經費，然而他卻在國會聽証會之後離開了美國，聽証會期間他被指控開發“極權主義”精神控制設備。

據DARPA資助的科學家稱，該機構一直在擔心Subnets項目會被人們怎麼看，並已委任了一個倫理委員會來監督該研究。

精神植入物能夠事實上控制精神病人們的行為，不過在很多情況下，是間接地改變他們的感受。例如，能夠停止渴求可卡因的刺激器，將會改變癮君子的行為。“目的是改變人們的感受以改變他們的行為。感受和行為是密切相關的，”多爾蒂說。

多爾蒂說，大腦植入物只會被考慮用於深受精神疾病折磨的病人，以及那些不能以葯物和心理療法進行治療的人。“這永遠都不會成為第一選擇，不會說，哦，你有創傷後應激障礙，讓我們做手朮吧，”多爾蒂說。“這將會用於那些對其他治療方法無響應的人。”

機械危情The Machine (2013)

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http://news.mydrivers.com/1/309/309355.htm
今年一場超強“厄爾尼諾”或將到來
2014-06-22 09:05:08  出處：湖北日報  編輯：婁斌  

國家氣候中心的監測數據顯示，赤道中東太平洋大部海溫，在今年5月份和常年平均值相比偏高0.5℃以上，已經進入厄爾尼諾狀態。目前，這種海溫偏高的狀態還在持續，並且已經基本確定今年會發生厄爾尼諾事件。

“厄爾尼諾，簡單的說是一個氣候現象,它是發生在熱帶太平洋，海溫異常增暖的現象。”中國科學院大氣物理研究所副研究員鄭飛說，人們關注厄爾尼諾，是因為大范圍熱帶太平洋增暖，會造成全球氣候的變化。“厄爾尼諾的形成原因與太平洋表面的風向和水流方向密切相關。”中國工程院院士、中國氣象局氣候變化特別顧問丁一匯表示，太平洋上空大氣層中的東風一旦減弱，太平洋中的暖水層和冷水層就會產生變化，暖水上浮，冷水下降，表層海水溫度就提高了。

針對厄爾尼諾，當前科學界僅能夠給出比較可信的6個月左右的預測結果。“太平洋某些區域海水溫度升高0.5攝氏度以上，表示進入了厄爾尼諾狀態，這個狀態維持3個月以上才會形成真正的厄爾尼諾現象。”鄭飛說。

發生幾率有多大?
“監測顯示，太平洋部分區域海溫已經進入了厄爾尼諾狀態。”丁一匯認為,經過預測，到今年7月份,將有80%的可能性會發生中等強度或者以上的一次厄爾尼諾事件。估計到8月、9月還要有一次發展，到12月下旬可能達到高峰。到底高峰可以達到什麼程度，到時還需要進一步預測。

今年3月26日，美國《華爾街見聞》以《血色將至》的驚悚標題刊文預測今年將迎來一場超強厄爾尼諾，丁一匯卻對此保持了審慎態度，“現在關鍵是強度問題,是否能夠成為一個超強的厄爾尼諾，還要看未來的風向。”丁一匯表示,如果今年發生一次很強的厄爾尼諾,中東熱帶太平洋就會變成暖水。

如果升溫達到了2攝氏度至3攝氏度的時候，那麼今年的厄爾尼諾可能會扭轉前10年到15年中東熱帶太平洋海洋的偏冷狀態。所以它的意義不只在於今年，而在於未來的相當一段時間會不會扭轉全球變暖的停頓和趨緩趨勢,因此,今年的情況備受關注。

厄爾尼諾影響幾何？
“厄爾尼諾對我們普通人的生活影響主要體現在兩方面，一是極端氣候災害,二是農作物減產。”中國農業大學資源與環境學院教授鄭大瑋說，每當厄爾尼諾年出現,常是高溫和旱澇肆虐之年，中國1972年全國大旱和1998年的特大洪災就與當時的厄爾尼諾現象密切相關。

“熱帶中東太平洋的海水偏暖,就會向大氣釋放熱量，它放出一個單位,大氣就要增溫3500倍，所以說一般厄爾尼諾年一發生，整體上全球的溫度要上升0.1攝氏度，因此，今年夏季的‘熱’應該是可以預見的,冬季也容易出現暖冬。”丁一匯說，此外，厄爾尼諾發生之後中國雨帶會往南退,退到長江流域、華南等地區,容易發生北旱南澇的狀態,“相信近兩個月我們已經明顯體會到了南澇”。

丁一匯指出，國際上最近有個統計，厄爾尼諾發生的時候大概要造成全世界四大農作物：玉米、春小麥、冬小麥、水稻當年減產2%左右，這對全球農作物價格將有顯著影響，因此資本市場對其十分敏感。

鄭大瑋預測，從今年情況來看，雖然糧食上不能說一定會導致減產，但是要有思想准備。華北地區到盛夏、秋季要做好抗旱准備。南方則要注意防凍、防澇。如果遭遇暖冬,容易產生病蟲害。

http://news.mydrivers.com/1/309/309801.htm
科學家質疑：光速其實沒那麼快
2014-06-25 15:24:46 出處：Solidot  編輯：蕭蕭

1987年2月24日凌晨，意大利Blanc峰下的中微子探測器探測到了一次中微子爆發。三個小時後，另外兩個地點的中微子探測器探測到了類似的爆發。大約4.7個小時後，研究大麥哲倫雲的天文學家報告發現超新星爆發。這次事件被稱為SN 1987A。時至今日，SN 1987A是最廣泛研究的一次超新星爆發，但困擾科學家的一個謎團是：為什麼中微子比光子先抵達地球？

這次事件包含了兩波間隔三小時的中微子爆發，而光子比第一波中微子爆發晚了7.7小時。中微子和光子在真空中的傳播速度相同，理論上應該同時抵達地球。

馬裡蘭大學的 James Franson給出了一個解釋：真空光速比愛因斯坦相對論預測的要慢。他解釋說，真空中飛行的光子有機會形成電子-正電子偶，其存活時間很短，它們最終會創造另一個光子沿著相同的路徑前進。這一過程被稱為真空極化。由於電子-正電子偶有質量，銀河的引力勢會對其產生影響。

引力勢改變了虛擬電子-正電子偶的能量，轉而又對光子的能量產生了一個小的變化，光子的速率因而受到影響。相比之下，中微子不會同樣受到影響。組合使用量子電動力學和相對論對光速進行校正，可以解釋中微子和光子抵達地球的時間差。

http://www.cnbeta.com/articles/304343.htm
企業研發新注射器Xstat：槍傷20秒內可止血
2014-06-25 12:24:36 稿源：鳳凰網科技 

據CNN報道，為了防止士兵在戰場上因失血過多而死亡，位於俄勒岡州的企業RevMedx發明了一只特殊的注射器，叫做Xstat。該注射器可以在20秒之內封閉槍傷口，使傷員能夠堅持到接受治療。

目前，封閉槍傷口最普遍的方法就是在傷口裡塞滿紗布，然後在傷口上施加壓力。可是該方法的效用還是有限，傷員的死亡可能性還是很大。為了解決該問題，Xstat注射器裡面裝滿了小海綿球。這些海綿球裡面包含一種化學藥品，叫做殼聚糖（chitosan）。該化學藥品擁有凝固與消毒的功能，也可以在幾秒內將它的尺寸擴展4倍，立即封閉傷口與停止失血。

Xstat的發明者宣布，傷口封閉了以後，Xstat的海綿球可以在傷口裡留4個小時，給予軍醫足夠時間運輸傷員到醫院。該技術對治療腋窩或腹股溝的傷口起很重要的作用，因為對於這種傷口來說，止血帶或手動壓縮來停止失血是無效的。另外，每一個海綿球上面標志了一個“X”字，使醫生容易地用X-光線看到而從傷口抽出來。

RevMedx的策略發展領導者John Steinbaugh曾經當過美國特務部隊裡的軍醫，他認為，“在戰場上三到五分鍾可以決定士兵的生命，Xstat技術能夠拯救很多生命。”據統計，第二次世界打仗以後50%的士兵死亡是失血過多導致的，所以Steinbaugh說的話有道理。

今年4月份Xstat注射器獲得了2014年的Inventions from Popular Science大獎，也同時獲得了美國食物和藥物管理局（FDA）的承認。因此，RevMedx現在允許在美國登場。該企業希望今年底開始給美國軍隊提供第一批Xstat注射器。RevMedx預計在2015可以開始給警察與醫護人員提供它們的產品。

本篇最後由 said411f 於 2014/06/26 10:20:28 編輯

http://www.cnbeta.com/articles/304575.htm
以色列將測試全球首個懸浮汽車交通系統
2014-06-26 08:09:09 稿源：cnBeta.COM

為了給公共交通系統帶來改革，以色列將開始打造懸浮汽車系統。据悉，NASA Space Art下面的一家公司--SkyTran計划在以色列航太公司的園區內建造一段長度為500米的環形軌道，之后則會在特拉維夫市內建造商用的軌道。

這種輕量級的快速交通系統將采用兩人坐的懸浮汽車。而乘客將可通過他們的智能手机來預定汽車。之后，懸浮汽車會到一個特定的點來接乘客上車並將其直接送到目的地。

据了解，這種懸浮汽車的車速最快可達到70km/h，而根据SkyTtran透露，未來商用版的懸浮汽車其最快速度可達240km/h。

該交通系統的首個組件將在SkyTran總部，即NASA在加州的實驗園區內完成，其余的則都在當地進行。

智能城市專家Joe Dinan稱，這種交通系統代表了現有基礎設施和自動交通工具的混合。

此外，SkyTran還計划在印度、美國等其他多個國家推出相類似的項目。

http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2014/6/288682.shtm
科學家從豆腐中找到太陽能電池新配方
2014-06-26 11:33:56 稿源：科學網

6月26日出版的《自然》雜志描述了一種制造碲化鎘太陽能電池的新配方。這種新配方使用了一種廉價、環保的鹽，而此類鹽同時也被用在豆腐制作過程中。碲化鎘電池在太陽能電池市場中處於領先地位，這種電池是當下使用的光伏發電系統中最具成本效益的一種，但是這些設備仍有改進的余地。制造這些太陽能電池要使用昂貴的含鎘鹽——氯化鎘處理碲化鎘，氯化鎘這種水溶的有毒材料對工人和環境都有風險。

英國利物浦大學Jonanthan Major和研究團隊展示了使用廉價且沒有毒性的氯化鎂代替碲化鎘，可以制造出一樣性能的太陽能電池。氯化鎂的價格只有氯化鎘的百分之一，並且已經在生活中被廣泛應用——例如用於地面融冰，用作浴鹽和作為生產豆腐的食品添加劑。

研究人員表示，新方法只需要把現有碲化鎘電池制造方法中的一步進行簡單替換——把氯化鎘換成氯化鎂，就有潛力把環境風險降到很低，在不負面影響設備性能的同時顯著降低生產氯化鎘太陽能電池的成本。

本篇最後由 said411f 於 2014/06/27 16:52:11 編輯

http://tech.qq.com/a/20140627/008435.htm
科學家培養出微型心臟 有助於新藥物研發
2014年06月27日07:58 騰訊科學訊

據國外媒體報道，阿伯泰鄧迪大學的科學家正在實驗室中培育微型人類心臟，這種由干細胞培育而成的微型心臟直徑只有1毫米，每分鍾大約跳動30次。他們培育這種微型心臟是專門為了找到心臟肥大的治療方法，心臟肥大會使心肌變厚、變硬，使心臟難以抽取全身血液，甚至能夠導致病人猝死。

科學家們正通過化學物質刺激獲得使心臟肥大的生理條件。一旦心髒患病，科學家們就會使用新研發的藥物進行治療，來觀察是否能夠阻止心臟損害的發生。這項研究的負責人Nikolai Zhelev教授稱：“盡管人類心臟之前已經在實驗室中培育出來，但這是有史以來首次誘發它們發病。”

心臟肥大是能夠遺傳的，能夠被糖尿病等疾病引發，太多的劇烈運動也會引發該疾病。在部分心臟肥大的患者當中會形成威脅生命的反常心率，而且這種情況在年輕人當中是最常見的猝死原因。盡管心臟肥大有治療方法，但是這些方法只能夠幫助控制症狀，目前還沒有治愈的案例。

科學家在實驗室中培育出了直徑只有1厘米的微型心臟。

然而，Zhelev教授實驗室培育的這種微型心臟能夠改變這一切。Zhelev教授借助生物傳感器為微型心臟內的特定分子做上標簽，以此了解如何進行試驗。通過確認哪種分子導致心臟肥大，他就能夠以這些分子為目標研發藥物，並且阻止心臟變得肥大。

Zhelev教授稱：“我們已經在這些心臟上測試了許多不同的化合物，其中一些對於人類來說完全是全新的。這也是我們在實驗室培育的心臟上進行測試的原因。”其中一些化合物產生了不良的效果，比如增加心臟每分鍾的心跳次數並且使它們停止跳動。

Zhelev教授補充道：“我們將繼續使用這個系統測試新型藥物，以找到效果更佳而且副作用較少的新型化合物。一旦我們精確了解哪種化合物有效哪種無效，我們就會研發新藥物，並且在對人體進行測試前進行進一步的測試。盡管仍然要走很長一段路才能實現藥物的實際應用，但我們非常希望有一天能夠阻止心臟肥大帶來的疾病風險

本篇最後由 said411f 於 2014/06/27 19:26:52 編輯

http://news.cecb2b.com/info/20140627/2463959.shtml
電動車福音 續航1600公哩的鋁空氣化學電池曝光
2014-06-27 14:20 OFweek電子工程網

以色列業者 Phinergy 與美國鋁業公司（Alcoa）合作，展示了一款鋁空氣（aluminum-air）化學電池，號稱能讓電動車每充電一次的行駛距離長達1，000英哩（約1，600公里） 。

Phinergy與Alcoa是在近日舉行的加拿大國際鋁業會議（Canadian International Aluminum Conference）期間，在Montreal的一個賽道上展示了最新的電動車電池技術；兩家公司表示，新技術可做為電動車的行駛距離延長裝置，搭配小型的傳統鋰離子電池使用。

目前電動車的缺點之一就是與行駛距離相關的焦慮；Alcoa技術長Ray Kilmer 表示：我們的這個技術突破了瓶頸，將一般使用的鋰離子電池與當你需要更常行駛距離時就能隨選使用的鋁空氣電池做了完美結合。

Phinergy與Alcoa展示一次充電可行駛1，000英哩的鋁空氣電動車電池技術

鋁空氣化學電池技術已經存在數十年，多運用在軍事領域；這種技術是將鋁與外界空氣、水結合，已知有提供高能量密度的潛力。在現場展示中，配備Phinergy 所開發電池的車輛，只要用水來進行充電，就能在一次充電後行駛330公里。

Phinergy創辦人暨執行長Aviv Tzidon表示，該公司目前開發的鋁空氣電池組能量比是300 Wh/kg等級；不過他也強調，該公司的終極目標是打造1，000 Wh/kg能量比的電池組，價格將低於每千瓦小時100美元（$100/kWh）。

Phinergy表示，鋁空氣電池的每片鋁板能提供20英哩行駛距離，而總共有50片鋁板的電池可提供長達1，000英哩的行駛距離。

如果Phinergy的目標能達成，將會是超越目前鋰離子電池的一大技術進展；現在市面上的鋰離子電池能量密度典型值（電池芯）僅150~240 Wh/kg，電池組的能量密度也不如鋁空氣電池；而鋰離子電池的價格則在每千瓦小時300至450美元。

這是一部電影嗎

http://tech.ifeng.com/discovery/front/detail_2014_06/26/37026471_0.shtml
科學家用聲波生產納米級芯片
2014年06月26日 07:29 來源：鳳凰科技

6月25日消息，據《每日科學》網站報道，皇家墨爾本理工大學RMIT的研究人員在聲波利用方面有了重大突破：他們使用聲波來控制微米和納米級的制造活動。研究人員成功使用高頻聲波，在經過特殊設計的芯片上，精准地控制薄流體膜（thin film fluid）的覆蓋過程。相關研究成果發表在最新一期的《英國皇家學會學報（Proceedings of the Royal Society A）》中。

用聲波可以在芯片表面隨心所欲的進行控制

在薄膜技術芯片和微結構制造工藝的基礎上,研究人員創造性地前進了一大步，這一研究的可能應用范圍涵蓋了薄膜塗層上漆，創傷修復，3D列印,微型鑄造和微流體。

RMIT微納研究中心負責人詹姆斯·弗蘭德（James Friend）教授表示,研究人員已經開發出了一種可用於非傳統微米和納米制造工藝的便攜式系統。

弗蘭德還提到：“現有的技術不能實現精准控制，流體可能會因結構問題發生擴散。但使用聲波就可以在芯片表面隨心所欲的進行控制。根據厚度不同，薄流體膜可能會靠近或遠離高頻聲波。”

科研人員將這種新技術稱作"acoustowetting”，這裡所使用的芯片由鈮酸鋰（piezoelectric）材料制造——這種材料可將電能轉化為機械壓力。芯片表面覆蓋有微電極，連接到電源，電能可轉換為高頻聲波。隨後加入薄流體膜，就可以利用聲波進行控制了。