太空旅行改變基因；石墨烯無毒染髮；機器翻譯媲美專業譯者……

盤點

3/12-3/18 改變未來的科技趣聞

全文共2210字，閱讀約5分鐘

1

微軟技術院士黃學東

機器翻譯達到人類專業譯者水平

3月12日，微軟亞洲研究院與雷德蒙研究院的聯合團隊發布論文，他們研發的機器翻譯系統在通用新聞報道的中譯英測試集上，達到了人類專業譯者水平。該系統在WMT-17的新聞數據集newstest2017上進行測試，並且邀請雙語專家對微軟與人工翻譯進行比較評估（全部盲測），最後得分為：微軟69/68.9/68.6，專業譯者68.5（滿分100）。機器翻譯之所以取得如此驚艷的成績，是因為運用了對偶學習（Dual Learning）、推敲網路（Deliberation Networks）、聯合訓練（Joint Training）和一致性正則化（Agreement Regularization）這四個最新研究成果，從而在新聞報道的翻譯質量和準確率上首次媲美人類專業譯者，實現了自然語言處理的又一里程碑突破。

小WE姐：不說普通人，就連業內很多人也沒料到機器翻譯這麼快就能與人類媲美。不過團隊提醒說該系統還有很多挑戰，比如在實時新聞報道上進行測試。未來他們會擴展到更多語種，並且商用。

2

用石墨烯將金髮染成黑髮

石墨烯最新用途：無毒染髮劑

石墨烯是一種由碳原子構成的具有單原子層厚度的神奇材料，應用不計其數。據 Fast Company 網站3月16日報道，美國西北大學的科學家們開發了石墨烯的又一個新用途：染髮。將石墨烯染髮劑均勻噴洒並乾燥後，頭髮顏色至少可以經受住30次洗滌。而且與傳統染髮劑相比，它更大的優勢是無毒、防靜電（下圖C）、抗菌、紫外線防護，甚至還能提高頭髮的散熱性。除了時尚和美學外，它還可以擴展到更多領域：比如人形機器人使用抗靜電頭髮可減少嵌入式電子設備的靜電干擾；利用石墨烯的導電性將頭髮與可穿戴設備相連；甚至連頭髮廢棄物也能回收利用，轉化成能量儲存材料或感測設備等。該研究已發表在Chem雜誌上。

小WE姐：目前只有黑色和棕色，想要買買買，還得再等等

3

宇航員斯科特（右）和雙胞胎弟弟

太空旅行會改變人類基因表達？

2015年3月至2016年3月，宇航員斯科特·凱利在國際空間站待了一年，研究人員對他和地球上的同卵雙胞胎弟弟進行了一系列對比研究。據 CNN 3月15日報道，NASA公布了該實驗的進一步結果：斯科特回到地球後有7%的基因表達沒有恢復到以前的狀態。太空期間，他的染色體端粒變長，回到地球兩天後，絕大多數端粒開始縮回至正常水平。科學家認為，這種端粒改變是由輻射和卡路里限制引起的。最終，斯科特93%的基因與此前在地球時一樣，但仍有7%的基因表達未能恢復，發生了長期改變。其細胞改變可能與太空旅行中的缺氧壓力和二氧化碳水平提高有關。此外，他的免疫功能活動過於活躍，體內的膠原質、血凝細胞和骨形成等方面也都發生了變化。

小WE姐：這次實驗是為了給 NASA 的火星任務做準備。屆時宇航員要在太空待3年之久，如何適應失重、隔離、輻射和長時間航天飛行的壓力，是一個巨大的挑戰。

4

新人體晶元：測試10種器官的藥物反應

《每日郵報》3月16日報道，美國麻省理工學院的科學家構建了一種新型的「人體器官晶元」，可將10種不同器官或組織的細胞整合到一起，包括肝臟、肺、腸道、子宮內膜、大腦、心臟、胰腺、腎臟、皮膚和骨骼肌等。該系統可重複利用，「器官」維持長達4周。在使用過程中，科學家們能夠精準操控分子交換的流速和藥物的分布，觀察藥物對不同器官的影響，並且還能按比例放大或縮小裝置以適應不同的配置。該裝置或將使藥物測試擺脫對老鼠等動物的依賴，更準確地體現人體對於藥物的真正反應（畢竟動物與人類器官的尺寸和構成存在差異）。

小WE姐：以前類似的器官晶元都比較單一，只能模擬單個器官比如說肝臟的反應，這個裝置卻能模擬10個器官的綜合反應，而且是開放式的，研究人員可以隨時取出樣本分析（好想玩

5

中國首度解碼人腦「中央處理器」

人腦前額葉皮層堪稱人腦的「中央處理器」，負責記憶、語言、認知、決策等高級功能。3月14日，Nature在線發表了中科院、北大和安貞醫院聯合團隊的論文，他們首次對人腦前額葉皮層發育過程中的細胞與分子機制進行了系統研究，為解答「前額葉皮層如何參與思考與思想形成」這一關鍵問題提供了高精度的單細胞轉錄組圖譜。該細胞圖譜首次揭示了前額葉皮層發育中興奮性神經元生成、遷移和成熟的三個關鍵階段，將有助於進一步從分子及細胞水平了解前額葉皮層的功能調控。這是前額葉皮層發育研究史上的重要突破和重大進展，比美國「腦計劃細胞圖譜」領先一步。

小WE姐：美國的「腦計劃」項目最近也公布了新的進展，比如解析度達突觸級別的大腦電路圖、無創實現大腦網路的可視化等。不管是中國還是美國，對大腦的進一步研究深化，都將為神經精神疾病的治療帶來新的啟示，造福全人類

6

核聚變能源將在15年內到來？

核聚變能源承載著人類對於安全無污染、源源不斷的能源的渴求與夢想，而超導電磁鐵的技術發展使這一夢想似乎變得觸手可及。近日，美國麻省理工學院宣布與產業界合作，在15年內建造出全球第一座核聚變電站。在最初的兩三年間，團隊將集中攻克新一代超導電磁鐵，其產生的磁場將是現存聚變設備的4倍，這是建立功率為100兆瓦的緊湊型聚變裝置 SPARC 的關鍵。磁鐵技術完成後，團隊將著手完善 SPARC，使其輸出能量達到加熱所需等離子體能量的兩倍，從而實現聚變技術的里程碑：凈能量輸出。在此基礎上，科學家們將建設200兆瓦的新型核電站，最終實現商用。

小WE姐：在法國南部建造的 ITER 是目前世界上最大的聚變實驗裝置（下圖），MIT的緊湊型裝置將成為另一種補充（SPARC的輸出功率是ITER的1/5，但尺寸卻只有它的1/65）。中國除了參與 ITER ，也在去年年底啟動了中國聚變工程實驗堆（CFETR），目標是2050年實現商用。我們在有生之年能見證人類獲得「終極能源」嗎，歡迎大家留言聊聊自己的看法

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