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别急着踩死!蟑螂说不定可以救你一命丨一周科技

时间:2022-07-05 04:14:22 来源:科普之家 作者:果壳 栏目:前沿 阅读:34

欢迎收看一周科技。本周你将看到:①远古生物恢复生机;②蟑螂搜救系统;③游过半个地球的鲸;④AI设计芯片;⑤二氧化碳浓度又创新高。

万年后复活

远古生物苏醒:冻土沉睡2.4万年后,它依然生机勃勃。

“万年轮虫”本尊,它在永久冻土中存活了23960~24485年 | Michael Plewka

在俄罗斯西伯利亚东北部的永久冻土里,科学家发现了一只不足1/4毫米长的轮虫。它在-10℃的环境里被冷冻了2.4万年,而在此之后依然能恢复活力[1]。研究者说:“我们复活了曾见过猛犸象的动物。”

轮虫是一类小型淡水生物,大多数体长不超过1毫米,宽只有几十微米。轮虫虽小,却拥有大脑、肠道、肌肉和生殖系统等。从基因信息来看,这次发现的“万年轮虫”属于一个全新的物种。

“万年轮虫”的后代正在进食 | Lyubov Shmakova et al.

在得到热量和食物后,这只轮虫恢复活力,并进行无性繁殖产生了后代。研究者将它的后代与现代轮虫在-15℃的环境下冰冻一周,发现它们有着相似的忍受极端环境的能力。研究者目前还不清楚,轮虫是如何忍受极端环境的,也不知道它们的生存极限是什么。

蟑螂搜救员

来自新加坡、中国、德国和英国的研究者研发了一种“蟑螂搜救系统”。将来,这些蟑螂或许能够钻进人类难以触及的缝隙,更快找到废墟中的幸存者。

蟑螂或许也能救人一命?| NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY

在这个系统中,担任搜救工作的是一只身背电路板的马达加斯加蟑螂。通过电刺激蟑螂的感受器,电脑系统可以控制蟑螂运动的方向,指引它按要求探索一片充满障碍的区域。同时,通过蟑螂背上红外摄像头拍摄的图像,系统可以判断区域中何处有人存在。目前,“蟑螂搜救系统”还处于初步测试阶段,相关论文最近公布在预印本网站arxiv上[2]。

活体蟑螂自带供能、运动能力出色,因此直接控制它们比从零开始制造微型机器人要方便很多。这种“电子昆虫”消耗电能很少,而且只用非常简单的控制系统就足以适应复杂的环境。

漫长旅程

这是一段漫长遥远的旅程:一只灰鲸绕地球半圈,来到了同类未曾到过的非洲南部海岸。

灰鲸(Eschrichtius robustus) | Merrill Gosho, NOAA

2013年5月至6月间,人们在南大西洋靠近纳米比亚海岸的地方发现了这只灰鲸,此前这一区域从未观察到过这一物种。研究者们从这只灰鲸皮肤上采集了小块的组织样本进行DNA分析,并与来自其他灰鲸的数据进行比较。

最近发表的分析结果显示,这只灰鲸原本应该属于西北太平洋的灰鲸种群[3]。这个种群现在共有约200个体,平时它们大多在美国阿拉斯加或俄罗斯附近海域出现。从出生地到它被发现的海岸,这只不寻常的灰鲸个体游过了至少2万千米距离,这相当于绕了地球半圈。人们并不清楚这只灰鲸具体的迁移路线,也无法确定它踏上漫长旅途的确切理由。

AI设计芯片

AI又来抢工作了:这一次,它学会了芯片设计中的一个重要步骤,而且做得又快又好。

确切地说,AI挑战的是芯片的布局规划(Floorplanning),也就是规划各种基本单元在芯片上如何排列。布局规划会对芯片的最终效果造成重要影响,这一步骤通常需要有经验的人类工程师耗费数周至数月时间完成。

人类工程师(左)与AI(右)进行的芯片布局,可以看出二者风格十分不同 | Nature

而现在,来自谷歌研究团队的AI在6小时之内就可以完成这个复杂的任务。研究结果显示,AI的芯片设计在能耗、性能和芯片面积方面都达到了专业水平,甚至比人类设计的芯片表现更好。研究团队认为,同样的人工神经网络方法也可以应用于芯片设计中其他的耗时步骤,最终大幅提升效率。这项研究本周发表在《自然》上[4]。

再创新高

年经新闻:大气二氧化碳浓度(毫不意外地)再创历史新高。

根据夏威夷莫纳罗亚的观测数据,2021年5月的大气二氧化碳浓度平均为419ppm。这又创下了二氧化碳浓度的新纪录[5]。作为对比,在这个观测站刚刚开始测量的上世纪五十年代,大气二氧化碳浓度约为315 ppm,而首次超过400ppm大关是在2013年。

即使经历全球疫情影响,大气二氧化碳浓度依然保持着持续上升趋势。在今年,每日二氧化碳浓度观测数值已经有两次达到了420ppm以上。

可能你听过“助眠白噪音”,但除此之外,还有“粉噪音”、“红噪音”,甚至还有可以私人订制的“灰噪音”。这些声音为什么会有颜色?它们也和“白噪音”一样可以助眠吗?

参考文献

[1] https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(21)00624-2

[2] https://arxiv.org/abs/2105.10869

[3] https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rsbl.2021.0136

[4] https://www.nature.com/articles/s41586-021-03544-w

[5] https://research.noaa.gov/article/ArtMID/587/ArticleID/2764/Coronavirus-response-barely-slows-rising-carbon-dioxide

作者:麦麦,窗敲雨

编辑:窗敲雨

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