突破性相机技术为人类开启"动物视界"

突破性相机技术为人类开启"动物视界" 了解动物感知由于眼睛中感光器的功能不同，不同动物对世界的感知也不同。例如，蜜蜂等动物和一些鸟类可以看到紫外线，而紫外线超出了人类的感知范围。重建动物实际看到的颜色可以帮助科学家更好地了解它们如何与周围的世界交流和导航。假色彩图像让我们得以一窥这个动态世界，但传统方法（如分光光度法）往往耗时较长，需要特定的照明条件，而且无法捕捉到移动图像。Vasas 等人（2024 年）发布了一个新的摄像系统和软件包，研究人员和电影制作者都可以通过它来捕捉和展示动物视角的视频。这幅三只雄性橙硫雀 Colias eurytheme 的图像就是其中的一个例子。图片来源：Daniel Hanley(CC BY 4.0)动物视角成像技术突破为了解决这些局限性，研究人员开发了一种新型摄像机和软件系统，可在自然光条件下捕捉移动物体的动物视角视频。摄像机同时记录四个颜色通道的视频：蓝色、绿色、红色和紫外线。这些数据可被处理成"感知单元"，根据现有的动物眼睛感光器知识，制作出动物如何感知这些颜色的精确视频。研究小组将该系统与使用分光光度法的传统方法进行了对比测试，发现新系统预测感知颜色的准确率超过 92%。新系统的影响和易用性作者说，这种新颖的相机系统将为科学家开辟新的研究途径，并使电影制作者能够制作动态、准确的动物观察周围世界的描述。该系统由市面上销售的相机构建而成，安装在模块化的3D打印外壳中，软件是开源的，其他研究人员今后可以使用并在此基础上发展这项技术。该研究的资深作者丹尼尔-汉利（Daniel Hanley）补充说："长期以来，我们一直对动物如何观察世界着迷。感官生态学的现代技术让我们能够推断出静态场景在动物眼中的样子；然而，动物经常会对移动目标（如探测食物、评估潜在配偶的表现等）做出至关重要的决定。 在这里，我们为生态学家和电影制作人介绍了能够捕捉和显示动物在运动中感知的色彩的硬件和软件工具。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

AI读取人脑信息准确率高达82%

AI读取人脑信息准确率高达82% 德克萨斯大学奥斯汀分校的神经伦理学家基于 GPT-1 开发了一种语言解码器，可通过人脑的磁共振成像将人类听到的语音、想象的语言与看到的无声电影转化成文字。 研究人员让志愿者们躺在磁共振成像仪中记录大脑活动，同时让他们每人收听16小时的博客，这些博客主要是一些 TED 演讲和脱口秀。再将脑成像信息与故事细节以及AI理解语义关系的能力相结合，研究人员开发了一张大脑应对不同内容做出反应短语的编码图。 结果当志愿者想象「我还没有驾照」这句话时，AI会将之解码为「她甚至还没有开始学开车」；当志愿者观看动画电影《新特尔》中女孩照顾小龙的片段时，AI也会根据大脑信息将之转换成文字。 研究人员还发现，这项技术很容易被欺骗，当参与者听着故事录音却想着其它故事时，解码器无法确定他们听到的是什么词，比如内心数数字和罗列动物。并且编码图也因人而异，这意味着研究人员无法创建一种适用于所有人的解码器。

发射紫外线的玻璃可清除微生物膜造成的污损 解决一系列水下问题

发射紫外线的玻璃可清除微生物膜造成的污损 解决一系列水下问题 当任何物质在海水中放置足够长的时间后，细菌、真菌、藻类和其他海洋微生物就会在其表面形成一层黏糊糊的薄膜。藤壶等大型生物就会在这层薄膜上立足，并以此为家，不断生长繁殖。不用说，这种涂层会大大降低船体的流体动力，使船只在一定速度下行驶时耗费更多燃料。生物膜还对水下结构、防护网甚至海水淡化厂造成问题。这种现象被称为生物污损。防止这种现象的主要方法包括在水下表面涂上抗菌涂料（可能会对环境造成危害）或特殊的不粘材料（必须经常重新涂抹）。一种建议的替代方法是用外部紫外线照射表面，紫外线可以杀死微生物。但遗憾的是，紫外线离光源越远，效果就越差，而且浑浊的水也会吸收紫外线。这就是紫外线发光玻璃（UEG）的作用所在。它不是由单独的光源照射，而是光源。Leila Alidokht（左）和 Mariana Lanzarini-Lopes（右）与研究生研究助理 Athira Haridas（中）一起研究紫外线发射玻璃 马萨诸塞大学阿默斯特分校这种材料是由马萨诸塞大学阿默斯特分校工程师领导的科学家团队创造的，它由一个普通的玻璃载玻片组成，载玻片背面涂有一层二氧化硅纳米粒子和透明聚合物。紫外线发光二极管不会将光线投射到玻璃的正面或背面，而是投射到玻璃的一个边缘，当紫外线穿过玻璃的厚度时，它们会被纳米粒子散射和扩散，纳米粒子会反射紫外线，但不会吸收紫外线。因此，紫外线发光玻璃的整个正面（水侧）都能均匀地发出紫外线。在保持令人满意的可见光和红外线透射率的同时，其效果比以同样方式照射的未镀膜玻璃好 10 倍。在对该技术的测试中，UEG 幻灯片和未涂层的对照幻灯片被浸没在佛罗里达州卡纳维拉尔港的海水中长达 20 天。试验结束后发现，UEG 能将可见生物膜的生长减少 98%无生物膜 UEG 幻灯片与无涂层对照样品的比较科学家们现在计划用更大的玻璃片进行实验，这些玻璃片被浸没的时间将更长。该研究的第一作者、博士后助理研究员 Leila Alidokht 说："所开发的技术可用于透明表面的消毒，如船舶窗户、浮球和系泊浮标、相机镜头以及海洋学、农业和水处理应用中的传感器。"有关这项研究的论文最近发表在《生物膜》杂志上。 ... PC版： 手机版：

地下武器试验现在能以99%的准确率被探测到

地下武器试验现在能以99%的准确率被探测到 以前，要区分核爆炸和其他地震源（如自然发生的地震或地面上的人为噪音）非常困难。第一作者、澳大利亚国立大学（ANU）的马克-霍加德（Mark Hoggard）博士说："爆炸发生后，所有这些能量都会辐射出去，地震仪可以测量到这些能量。因此，科学问题变成了我们如何区分这和自然发生的地震？"这是七年前的一个问题，当时用于识别地下核爆炸的几种现有方法都无法确定朝鲜进行过这样的试验。这个神秘的国家后来证实，它已成功试验了威力在 100-370 千吨之间的武器。相比之下，100 千吨级炸弹的威力是 1945 年美国在广岛投下的炸弹的六倍。朝鲜是 21 世纪已知唯一进行过地下核试验的国家，但去年的卫星图像显示，俄罗斯、美国和中国近年来都在其核试验场建造了新设施。虽然没有迹象表明三个超级大国计划恢复此类试验，但乌克兰战争已使全球安全形势变得不确定。霍加德博士说："通过使用一些经过修订的数学和更先进的统计处理方法，我们成功地将美国一系列 140 次已知爆炸的分类成功率从 82% 提高到了 99%。美国的核试验主要是在内华达州的沙漠中进行的，所有这些试验都有详尽的地震记录，因此它提供了一个非常有用的数据集。我们的新方法还成功识别了朝鲜从 2006 年到 2017 年进行的所有六次试验。"霍加德博士说，世界上某些地方可能仍然存在秘密进行地下核试验的情况，而地震的数量之大使得调查每一次地震事件以确定其是否可疑变得十分困难。该图显示了研究人员分析的 140 次爆炸和 1149 次地震。图中显示了之前被误认为是地震的爆炸（红色钻石）和被错误归类为核爆炸的地震（绿色钻石）。资料来源：澳大利亚国立大学霍加德博士称该模型"相当快"，因此"或多或少适合实时监测，这使得像我们这样的有效方法变得更加重要。这也不需要任何新的装备你不需要安装卫星或类似的东西，我们只是使用标准的地震数据。"这项研究是由澳大利亚国立大学和美国洛斯阿拉莫斯政府研究实验室的地球科学家和统计学家团队共同完成的。他们说，新方法"提供了一种快速评估爆炸事件可能性的方法"。该数学模型是通过分析核爆炸源和地震源处岩石变形模式的物理差异而建立的，使专家们能够确定所记录的噪音更有可能属于哪种地震事件。20 世纪 60 年代古巴导弹危机和《部分禁止核试验条约》将核武器试验限制在地下后，国际社会的努力转向监测重大地震波。该协议是在多年来在地面和/或水下进行的破坏环境的实验之后提出的。这些实验污染了许多地方，在某些情况下导致了灾难性的放射性沉降物。但新的监测要求也带来了挑战主要是如何区分核爆炸和其他地震源。六十多年过去了，但这项新研究背后的科学家们相信，他们的创新方法现在可以让全面禁止核试验条约组织（CTBTO）等组织更轻松地完成这项工作，该组织的任务是对核试验进行国际监督。霍加德博士说，他的团队的数学模型将成为"禁核试条约组织的又一个工具，用于探测任何可能秘密进行的地下试验"。他补充说："鉴于几个主要国家仍不愿批准《全面禁止核试验条约》，禁止未来所有试验的可能性不大。因此，要确保各国政府对核武器试验造成的环境和社会影响负责，支持良好的监测计划至关重要。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

哥伦比亚大学的研究证明远紫外光几乎能消灭所有工作场所的空气传播病毒

哥伦比亚大学的研究证明远紫外光几乎能消灭所有工作场所的空气传播病毒 布伦纳说："如果这种病毒是一种致病病毒，那么远紫外光对空气传播疾病的保护作用将远远超过任何通风系统。"传统的紫外线杀菌灯是一种众所周知的杀灭病毒和细菌的技术，医院常用它来消毒房间。不过，直接暴露在传统的紫外线杀菌灯下可能会伤害皮肤和眼睛，因此只能在房间无人时开启。布伦纳说："我们可以在早上人们到达之前对房间进行净化，但房间很快就会再次受到污染，因为房间里的人会脱落病毒和其他空气传播的病原体。我们的目标是，当有人在房间里时，能够持续净化房间。"在过去的几年里，布伦纳的团队一直在开发远紫外光，这种光的波长（222 纳米）比传统的紫外线杀菌灯短，不能穿透或伤害活人的皮肤或眼睛。哥伦比亚大学和其他中心的实验室测试表明，远紫外光能在小型和房间大小的测试室中快速有效地灭活空气中的病原体。在这项新研究中，研究人员希望研究远紫外光在有人和空气中含有大量病毒的房间中的影响。出于道德和安全考虑，病毒必须对人体无害。在哥伦比亚大学，一个清洗实验室小鼠笼子的房间提供了一个理想的测试环境。大多数小鼠携带一种诺如病毒，这种病毒不会让动物或人类生病，但在清洗笼子时，高浓度的病毒会在空气中传播。研究人员在笼子清洗室安装了四盏顶置远紫外灯，每天采集空气样本，比较灯管开启和关闭时的传染性病毒水平。(这些灯管符合现行的远紫外线暴露限值监管指南）。布伦纳说："根据最初的灵敏度测试，我们预计空气传播病毒的减少率约为 66%。结果空气传播的传染性病毒减少了 99.8%超出了预期，远远超过了一般空气过滤和通风所能达到的效果。"研究没有发现远紫外线照明对空气质量（臭氧或微粒）有任何明显的影响。远紫外灯正被安装在更多的公共场所，并对空气中病原体的减少进行了相应的测量。布伦纳的团队还在进行实验室研究，以直接量化远紫外光对空气传播疾病的影响。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

X2.5太阳耀斑释放 - NASA的SDO捕捉到强大奇观

X2.5太阳耀斑释放 - NASA的SDO捕捉到强大奇观 美国国家航空航天局的太阳动力学天文台观测到了美国东部时间2024年2月16日凌晨1:53达到峰值的重大太阳耀斑。它被归类为 X2.5，是一次高强度的能量爆发，可能会对技术和太空任务造成破坏性影响。图片来源：NASA/SDO太阳耀斑是一种强大的能量爆发。耀斑和太阳爆发会影响无线电通信、电网和导航信号，并对航天器和宇航员构成威胁。该耀斑被列为 X2.5 级耀斑。X级表示最强烈的耀斑，而数字则提供了有关其强度的更多信息。2024 年 2 月 16 日，美国国家航空航天局的太阳动力学天文台捕捉到了这些太阳耀斑的图像从每张图像右侧的明亮闪光中可以看到。这些图像显示了极紫外光的三个子集，它们突出显示了耀斑中的极热物质，并被染成茶色、金色和红色。图片来源：NASA/SDO太阳耀斑是与太阳黑子有关的磁能释放所产生的强烈辐射。这些现象可持续数分钟至数小时，是太阳系最大的爆炸事件，在太阳上可看到明亮的区域。太阳耀斑主要在紫外线和 X 射线光谱中观测到，因此空间观测站可以探测到它们。太阳耀斑的强度分为五类：A、B、C、M 和 X，其中 A 最弱，X 最强。每个类别的能量输出都比前一个类别增加十倍。在每个类别中，从 1 到 9 的更细等级进一步区分了耀斑的强度。例如，X2 耀斑的威力是 X1 耀斑的两倍，但比 X8 耀斑小四倍。这种分类系统有助于科学家和有关当局为对地球的潜在影响做好准备，如通信和导航系统的中断。SDO 航天器全天候监视太阳的插图。来源：美国国家航空航天局美国国家航空航天局的太阳动力学天文台（SDO）是 2010 年 2 月发射的一项任务，是"与恒星共存"（LWS）计划的一部分。SDO的目标是通过在小尺度空间和时间范围内同时以多种波长研究太阳大气，了解太阳对地球和近地空间的影响。SDO 的目的是更多地了解太阳的磁场及其产生和结构，以及储存的磁能如何转换并以太阳风、高能粒子和太阳辐照度变化的形式释放到日光层和地球空间。SDO 配备了一整套仪器，其中包括大气成像组件（AIA），用于捕捉多个波长的太阳大气高清图像；日震和磁成像仪（HMI），用于研究太阳磁场和太阳内部物理；以及极端紫外线变异实验（EVE），用于测量太阳的紫外线输出。这套全面的工具使 SDO 能够以前所未有的方式深入了解离我们最近的恒星的运行情况，从而有助于更深入地了解影响我们的行星和技术系统的太阳过程。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：