前沿掃描六則

“人造樹葉”可在水上生產清潔燃料

全球約80%的貿易是由以化石燃料為動力的貨船運輸的，但在圍繞氣候危機的討論中，該行業幾乎沒有受到關注。英國劍橋大學研究團隊設計出一種超薄、靈活的設備，就像“人造樹葉”，其靈感來自植物將陽光轉化為食物的光合作用。戶外測試證明，它們能生產一種可持續的汽油替代品。這種設備成本低、足夠輕，可以漂浮在水上而不會占用陸地空間。這是第一次在水上產生清潔燃料，如果擴大規模，“人造樹葉”可用于受污染的水道、港口甚至海上，有助于減少全球航運業對化石燃料的依賴。

模擬昆蟲復眼和蝙蝠聲吶造出仿生超級三維相機

蝙蝠可通過回聲定位或聲吶將周圍環境的畫面形象化；昆蟲的復眼則由數百到數萬個單獨的視覺單元組成，使其從多條視線看到同一事物成為可能。美國加州大學洛杉磯分校的生物工程師模仿蒼蠅的多視圖視覺和蝙蝠的自然聲吶感應，開發了一類新的仿生3D 相機系統，從而產生具有非凡深度范圍的多維成像，還可以掃描盲點。在計算圖像處理支持下，該相機可破譯隱藏在角落或其他物品后面的物體的大小和形狀。這一技術能集成到自動駕駛汽車或醫學成像工具中，其傳感能力遠遠超出當今最先進水平。

用于邊緣AI的神經形態芯片問世

一個國際研究團隊設計并制造了一種直接在內存中運行計算的芯片，可運行各種人工智能（AI）應用，而且它能在保持高精度的同時，僅消耗通用AI 計算平臺所耗能量的一小部分，兼具高效率和通用性。這款神經形態芯片使AI 離在與云斷開的廣泛邊緣設備上運行又近了一步。在云中，AI 計算可隨時隨地執行復雜的認知任務，而不需要依賴與中央服務器的網絡連接。從智能手表到虛擬現實（VR）耳機、智能耳機、工廠中的智能傳感器和用于太空探索的漫游車，其應用比比皆是，遍及世界的每一個角落和人類生活的方方面面。

迄今最小流量驅動電機僅25納米

幾千年來，旋轉“電機”一直是人類社會的動力源。從荷蘭及世界各地的風車和水輪，到今天代表綠色能源未來的先進的離岸風力渦輪機。這些由水流或風力驅動的旋轉馬達在生物細胞中也有突出的應用，FoF1-ATP 合成酶就是一個例子，它能產生細胞運行所需的燃料。近日，荷蘭代爾夫特理工大學研究人員用DNA 材料制成世界上最小的流量驅動電機，大小只有25 納米。它背后的技術和物理機制為制造合成納米電機開辟了一條全新途徑——流量驅動的納米渦輪機，這是一個尚未被探索的領域。

生物工程角膜恢復視障患者視力

角膜主要由膠原蛋白組成。瑞典林雪平大學和LinkoCare 生命科學公司的研究人員聯合開發了一種由豬皮中的膠原蛋白制成的類似于人類角膜的植入物。他們還開發了一種新的微創方法來治療圓錐角膜。這種方法不需要縫合，可以通過先進的激光技術進行高精度角膜切口手術，也可在需要時使用簡單的手術器械手動進行。外科醫生使用這種手術方法和植入物在20 名因晚期圓錐角膜而失明或瀕臨失明的人身上開展了試點臨床研究，結果使他們全部恢復了視力。

三成質量是水的新“超級地球”被發現

加拿大、法國等國的科學家組成的國際團隊新發現了一顆系外行星TOI-1452 b，其質量約為地球質量的5 倍，其中30%的質量為水，圍繞距離地球約100 光年的天龍座星座中的一顆小恒星旋轉，可能是一顆完全被水覆蓋的“海洋行星”。近年來，天文學家已經確定了許多系外行星的半徑和質量，這些行星的大小介于地球和海王星之間（約為地球的3.8 倍）。其中一些行星的密度表明，其質量的很大一部分由比構成地球內部結構的物質更輕的物質（比如水）組成，這些天體被稱為“海洋行星”。