智能紋身、新AI系統、瀝青手機電池、心臟病新測試方法、中國量子激光武器、激光解決全球乾旱問題

本周學術科技大事件

摘要小納君對10月2號到10月7號的科研熱點新聞事件作盤點，以供各位看官回首，歡迎留言評說！

01

新的智能紋身可以

讓你的皮膚變成健康追蹤器

時空：10月7日、哈佛和麻省理工學院

關鍵詞：智能紋身

像智能手錶這樣的健康追蹤設備存在一個共同的問題：它們並不是真的附著在你身上，你只能依賴於一個短暫的電池和一個無線連接，即使是一個自供電的補丁也有其局限性。而這正是哈佛和麻省理工學院認為他們可以提供幫助的地方：他們開發出了一種智能紋身，可以有效地將健康感測器放置在用戶的皮膚上，無需電力或無線連接。

紋身上的墨水會對用戶組織液的化學成分做出反應，以此來反映血液的狀態。當運動員們脫水時，綠色的墨水會變得更加強烈，而當另一種綠色的墨水變成褐色時，則代表著糖尿病患者的血糖水平上升。

和我們之前見到的其他紋身不同，這種智能紋身並不會一直顯示出來，科學家們希望能在你需要看到紋身的時候將它顯示出來，而在其他時候，除非受到某種光線的影響，否則它們是看不見的，所以你不需要向你的朋友解釋這些墨水的含義。如果你不確定手臂上的符號意味著什麼，智能手機應用可以對它們進行分析，然後準確地告訴你紋身代表的含義。

2

科學家開發新AI系統

將2D圖像變成3D模型

時空：10月6日、諾丁漢大學和金斯頓大學

關鍵詞：AI系統

根據外媒 DNA India 的報道，科學家已經開發出新的人工智慧系統，可以在幾秒鐘之內將你的自拍變成 3D 模型。這項技術是使用卷積神經網路（CNN）開發的，屬於人工智慧的一個領域，它通過機器學習方法，讓計算機能夠在沒有明確編程的情況下進行學習。

據了解，來自英國諾丁漢大學和金斯頓大學的研究人員在一個巨大的 2D 圖像和 3D 面部模型的數據集上對 CNN 系統進行訓練。通過所有的信息，CNN 能夠通過一張 2D 照片重建 3D 面部模型。它還可以對照片中的非可見部分進行很好的猜測。在整個研究過程中，CNN 系統只使用了一張 2D 照片就完成了 3D 建模，並且包含面部姿勢（比如正面和側面）和面部表情。

諾丁漢大學的助理教授 Georgios Tzimiropoulos 表示：「我們提出了一個想法，就是通過八萬張臉來訓練一個神經網路，它可以直接學習如何從 2D 圖像輸出 3D 立體幾何畫面。」

研究人員表示，除了面部表情和情感識別等標準的應用之外，這項技術還可以用於個性化電腦遊戲、增強現實技術的提高等等，還可以讓人們嘗試眼鏡等在線配飾。另外，他們還補充說，這項技術還可以應用到醫療領域，比如模擬整形手術的結果或者幫助治療自閉症和抑鬱症等疾病。

3

手機電池瀝青造

充滿電只需5分鐘

時空：10月5日、萊斯大學

關鍵詞：瀝青電池

據《每日郵報》北京時間10月5日報道，根據一項新研究，「摻有」一點兒瀝青的鋰離子電池，充電速度可以達到商品化鋰離子電池的10-20倍。給電池充電將不再動輒需要數個小時，這些電池由零充到滿電只需短短5分鐘。

研究人員開發了利用瀝青製成的多孔碳陽極，經過逾500次充-放電周期後，陽極仍然異常地穩定。在開發新型電池時，美國萊斯大學的科學家使用了被稱作黑瀝青的瀝青衍生物。他們給黑瀝青鍍上一層鋰金屬，並添加到硫化碳材質的陽極上。

科學家發現，這種瀝青和鋰陽極電流密度很大，高達每平方厘米20毫安。這意味著其充電速度將遠快於普通鋰離子電池。新型電池功率密度高達每公斤1322瓦，電能密度高達每公斤943瓦時。

測試顯示，新型電池還能阻止鋰樹突的形成，鋰樹突會破壞電池的電解質，甚至造成電池報廢、起火或爆炸。

04

還用住院？

新測試方法20分鐘就能檢測心臟病

時空：10月4日、倫敦國王學院

關鍵詞：心臟病新測試方法

研究人員已經開發出一種血液測試，可以在不到 20 分鐘內排除心臟病發作的可能性。來自倫敦國王學院的研究小組稱，cMyC 測試應該常規使用，並有望在五年內在英國國家衛生系統（NHS）中推廣。如果是這樣的話，它將使病人更快出院，並騰出病床，從而每年節省數百萬英鎊。

在醫院裡看到胸痛的患者通常沒有心臟病發作：大約有三分之二的胸痛患者實際上並沒有心臟病發作。對於那些患有心臟病的人來說，診斷可能會很棘手：雖然心臟病發作很容易顯示在心電圖上，但有時更難檢測到更小的心肌梗塞——這仍然會危及生命。

目前的治療方案要求患者接受心電圖檢查，在心臟病發作前進行兩次血液測試（相隔三個小時），然後患者出院回家。然而，cMyC 測試能夠更快地提供結果，因為血液中的 cMyC（心臟肌氨酸結合蛋白 C）水平在心肌梗塞後升高得更快，達到更高的水平。這將幫助醫生更快地診斷（或排除）可能危及生命的心臟病。

首席研究員 Tom Kaier 博士表示：「我們的研究表明，這項新測試有可能讓成千上萬的病人只需要進行一次測試，並騰出醫院急診室和病房裡寶貴的病床。」如果這項測試被常規使用，它可以在 15 到 30 分鐘內產生可靠的結果。如果它在英國國家醫療服務體系中推廣開來，每年有超過 35 萬名患者可以在 15 分鐘內回家。國民保健服務的儲蓄可能會達到數百萬英鎊。

05

中國量子激光武器

取得革命性的突破

時空：10月3日、中國

關鍵詞：量子激光武器

最近有媒體披露，中國在傳聞已久的量子激光武器上有了重大突破，這個突破足以改變人類軍工史進程。這款新研製的量子激光武器不但在性能方面全球領先，而且還在相關的領域上有著新的突破。

據相關資料顯示，中國新研製的量子激光武器由超強功率激光器發出的激光束，可以實現在3000千米遠的距離上獲得每平方厘米35K焦耳的能量密度，殺傷能力已經超過導彈，甚至還高出一個數量級，最為可怕的是該量子激光武器有效殺傷距離超過30000千米，如果未來裝備服役，那可是一個非常可怕的大殺器。

相比之下，作為世界第一的軍事大國美國在激光武器上卻遲遲沒有進展，目前美國比較成熟的激光武器是化學激光武器，雖然有著不錯的威力，但是其發射激光器實在是太重了，50噸的重量，以目前的狀況來看，連部署都有問題，如果實戰基本用不上。可以說，中國目前在激光武器的研製上已經達到世界最先進水平，並且在激光武器領域有著革命性的突破，相信在未來不久，人們就可以看到真正的量子激光武器。

6

解決全球乾旱問題?

激光也許能幫忙

時空：10月2日、美國

關鍵詞：激光、全球乾旱

美國加州持續 6 年的乾旱終於在今年結束，但是美國西南部地區和世界其它地區遭遇的乾旱問題扔在持續。不過在未來，科學家們或許能夠藉助高能激光束引發降雨，這一突破性發現有可能消除全球的乾旱問題。

研究人員稱：「激光束能夠傳遞很長的距離，不過當激光束變得足夠強的時，它就會表現出不同的特徵，它會向內塌陷。這種塌陷非常強烈，以至於空氣中氧氣和氮氣中的電子會被剝離形成等離子體。」也就是說，通過發射一系列的激光束，這些激光能夠激活雲層中蘊含的靜電，然後誘發降雨和雷電。據悉，工作人員首先會發射一條激光束，並且用其它激光束把它包圍起來，其它激光束起到了能量儲存的作用，能夠讓激光束維持的更久而且能防止能量浪費。

當激光的強度達到某一程度時，激光本身就會發生塌陷，而且會形成一種短暫存在的「絲狀光線」，這一變化被稱為「激光成絲」現象。由於「激光成絲」現象在移動過程中形成受激電子，這樣就會人工形成了降雨和閃電所必需的條件。如果你在激光周圍包裹上一個巨大的低密度激光「外套」，並且緩慢移動，你就能夠任意擴展操控範圍。由於我們能夠藉助自己的方法控制激光絲的長度，我們就能夠從地面創造降雨所需要的條件。藉助這一方法，最終我們就能夠人工控制大範圍的降雨和閃電。

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