实验性植入系统可通过巧妙地电击肌肉来阻止不必要的震颤

实验性植入系统可通过巧妙地电击肌肉来阻止不必要的震颤通过导管注射到肌肉组织中，生物兼容的铂铱/硅胶植入物大约有3厘米长（1.2英寸）和1毫米厚。每个装置都配备了两个电极，两端各一个。其中一个电极作为传感器，而另一个电极则作为执行器。系统示意图Equinor开放数据许可证身体外部的电极以无线方式向底层植入物传输电力。这些外部电极被整合到穿在手臂或腿上靠近植入部位的材料带中，它们被硬连接到一个小型可穿戴控制器/电池组。一旦其中一个植入物检测到不自主肌肉震颤的发生，它就会将数据（通过电脉冲）转发给系统的外部组件。在分析该数据时，控制器会触发内部电极以刺激肌肉。尽管输送的电流不足以直接影响肌肉，但它会被人体的中枢神经系统检测到。诱导的电活动将干扰来自神经系统的不需要的信号，导致后者停止发送这些信号。在迄今为止进行的人体实验中，该系统似乎运作良好。项目合作伙伴之一的德国弗劳恩霍夫生物医学工程研究所的AndreasSchneider-Ickert说："初步试验表明，为病人提供一到两个小时的刺激就足以在较长时间内减少震颤症状。"希望该技术有朝一日也能被纳入动力辅助外骨骼，它将根据检测到的肢体神经冲动来移动手臂或腿。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357857.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357857.htm

科学家利用Google街景汽车充当“巡回哨兵”发现新的空气污染源

犹他大学和EDF的一项开创性研究利用Google街景汽车对盐湖谷的空气质量进行了详细监测。这项研究揭示了超本地污染热点，突出了环境正义问题，标志着在了解和解决城市空气污染的不均衡影响方面取得了重大进展。在盐湖谷，配备了先进空气质量测量工具（类似于Google街景车）的汽车穿行于各个社区，收集高度详细的空气质量数据。这种全面的采样揭示了不同地区污染水平的明显差异。此外，还开发了一种新颖的大气建模技术，以准确定位这些污染排放的来源。2019年，犹他大学的大气科学家团队与环境保护基金及其他合作伙伴合作，在盐湖谷引入了一种创新的空气质量监测方法。他们为两辆Google街景汽车配备了移动空气污染探测器，能够识别超本地污染热点。在随后的几个月里，该大学大气科学教授约翰·林（JohnLin）开发了一种突破性的建模技术。这种方法结合了风向模式建模和统计分析，可以追溯污染物的确切来源。这种技术在污染追踪方面提供的详细程度超过了传统的空气质量监测方法，而传统的空气质量监测方法通常是对整个城市地区的空气质量进行评估。美国大学和环境保护基金（EFD）领导的一项研究最近在《大气环境》杂志上发表了研究结果。他说：“有了移动车辆，你实际上可以把它们送到任何它们可以行驶的地方，以绘制污染地图，包括以前监测漏掉的路边污染源。我认为巡回哨兵的想法对很多城市来说都是可行的。”研究人员在车辆上装载了空气质量仪器，并指挥驾驶员逐街逐巷地在居民区内寻找，每秒钟采集一个空气样本，从而建立了盐湖谷从2019年5月到2020年3月空气污染物浓度的海量数据集。观测结果绘制出了迄今为止分辨率最高的污染热点细尺度地图--数据捕捉到了200米（约两个足球场）范围内的变化。via匿名标签:#Google频道:@GodlyNews1投稿:@GodlyNewsBot

科学家利用大豆废料为养殖鱼类提供绿色食品

科学家利用大豆废料为养殖鱼类提供绿色食品考虑到这一难题，一些团体正在开发更环保的鱼粉替代品。其中一种方法是在生物反应器中培养某些类型的细菌。这些微生物产生的营养物质被称为单细胞蛋白，从反应器的液体生长介质中提取出来，脱水后用作鱼饲料。但遗憾的是，生长培养基价格昂贵，而且通常很难在生物反应器中保持合适的生长条件。如果使用天然存在的大量蛋白质生产细菌的液体，成本会低得多，也容易得多。大豆加工废水就是这样一种液体。在最近的一项研究中，新加坡南洋理工大学（NTU）和淡马锡理工学院的科学家们首先从一家食品加工公司获取大豆废水。富含酸性丙酸杆菌和丙酸杆菌的淤泥状液体在四个4升（1加仑）生物反应器中放置了136天。在此期间，一直保持低氧水平和30ºC（86ºF）的温度。然后从污泥中收集细菌产生的单细胞蛋白。在下一步实验中，一组60尾亚洲鲈鱼幼鱼在24天内食用的食物包括一半鱼粉和一半单细胞蛋白，而对照组则只食用鱼粉。在这一时期结束时，发现两组鱼的生长量相同（事实上，蛋白质喂养的鱼的生长更加稳定）。这一结果在很大程度上是意料之中的，因为两种食物几乎都能满足亚洲鲈鱼幼鱼对蛋白质、必需氨基酸和脂肪的需求。两种日粮中唯一缺乏的是足量的氨基酸赖氨酸，这可以在实际使用中添加。还有一个好处是，以这种方式生产鱼饲料可以利用一种原本可能会被闲置的物质。相比之下，现有的一些饲料中含有人类可能会食用的豆粕。南洋理工大学的StefanWuertz教授说："我们的研究成功证明了将大豆加工废水转化为水产养殖饲料的宝贵资源的潜力，有助于向循环生物经济过渡。"有关这项研究的论文最近发表在《科学报告》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428786.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428786.htm

科学家利用人工智能建立灵敏的海啸预警系统

科学家利用人工智能建立灵敏的海啸预警系统如果大量的水被移走，水下地震会引发海啸，因此确定地震的类型对于评估海啸风险至关重要。"与水平滑移元素相比，具有强烈垂直滑移元素的构造事件更有可能提高或降低水柱，"共同作者BernabeGomez说。"因此，在评估的早期阶段了解滑移类型可以减少误报，并通过独立的交叉验证提高预警系统的可靠性。"这项研究调查了过去与海啸事件相关的四种不同的地震情况。红色和黄色的矩形代表了由所提出的声学辐射反演模型检索出的预测地震尺寸、位置和方向。分析的地震是：a）2009年9月29日，8.1兆瓦，萨摩亚马塔瓦伊的西南方向；b）2010年12月21日，7.4兆瓦，日本波宁群岛地区；c）2012年3月14日，6.9兆瓦，日本钏路的东南方向；以及d）2013年10月25日，7.1兆瓦，日本本州东海岸。该模型为每种地震情况提供了两种潜在的断层方向，并对其进行了数值模拟和比较。资料来源：BernabeGomez和UsamaKadri在这些情况下，时间是至关重要的，而依靠深海波浪浮标来测量水位往往会留下足够的疏散时间。相反，研究人员建议测量地震产生的声辐射，它携带着关于构造事件的信息，并且传播速度明显快于海啸波。水下麦克风，称为水听器，记录声波并实时监测构造活动。"声辐射在水柱中的传播速度比海啸波快得多。它携带着关于源头的信息，其压力场可以在遥远的地方被记录下来，甚至在离源头数千公里之外。"共同作者UsamaKadri说："压力场的分析解决方案的推导是实时分析的一个关键因素。"计算模型通过水听器对地震源进行三角定位，人工智能算法对其滑移类型和震级进行分类。然后，它计算出重要的属性，如有效长度和宽度、上升速度和持续时间，这决定了海啸的大小。作者用现有的水听器数据测试了他们的模型，发现它几乎是即时的，成功地描述了地震参数，而且计算需求很低。他们正在改进这个模型，将更多的信息考虑进去，以提高海啸特征的准确性。他们预测海啸风险的工作是一个更大的项目的一部分，以加强危险预警系统。海啸分类是一个软件的后端，可以提高海上平台和船舶的安全性。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356667.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1356667.htm

科学家利用废矿作为实验室 绘制广阔的地表下微生物世界地图

科学家利用废矿作为实验室绘制广阔的地表下微生物世界地图MagdalenaOsburn教授在八月份的一次现场考察中取出一个样本。图片来源：桑福德地下研究设施研究人员总共描述了近600个微生物基因组的特征，其中一些是科学界的新发现。在这批微生物中，领导这项研究的西北大学地球科学家马格达莱纳-奥斯本（MagdalenaOsburn）说，大多数微生物可分为两类：它们是"极简主义者"和"极致主义者"。"极简主义者"简化了它们的生活，每天都吃同样的东西；而"极致主义者"则随时准备贪婪地攫取任何可能出现的资源。这项研究最近发表在《环境微生物学》杂志上。桑福德地下研究设施的前金矿外景。资料来源：桑福德地下研究设施这项新研究不仅扩展了我们对生活在地下深处的微生物的了解，还暗示了我们有一天可能在火星上发现的潜在生命。由于微生物依靠岩石和水内的资源生存，而这些资源与地表是物理分离的，因此这些生物也有可能在火星尘土飞扬的红色深处生存。西北大学温伯格艺术与科学学院地球与行星科学副教授奥斯本说："地表下的深层生物圈是巨大的；这是一个广阔的空间。我们利用矿井作为进入生物圈的通道，无论如何接近生物圈都很困难。这项研究的强大之处在于，我们最终获得了大量基因组，其中许多来自研究不足的群体。通过这些DNA，我们可以了解哪些生物生活在地下，并了解它们可能在做什么。这些生物通常无法在实验室中生长，也无法在更传统的环境中进行研究。它们通常被称为'微生物暗物质'，因为我们对它们知之甚少。"进入地壳的入口在过去的10年中，奥斯本和她的学生们定期前往位于南达科他州利德市的前霍姆斯泰克矿山（HomestakeMine），收集地球化学和微生物样本。现在，这个地下深处的实验室被称为桑福德地下研究设施（SURF），主持了一系列跨学科的研究实验。2015年，奥斯本在整个SURF建立了六个实验点，统称为"深矿微生物观测站"。"矿井现在是一个专门用于地下科学的设施，"奥斯本说。"研究人员主要进行高能粒子物理实验。但他们也让我们研究生活在岩石中的深层生物圈。我们可以在一个受控的专用场所进行实验，并在几个月后对其进行检查，这在活跃的矿井中是做不到的。"通过在矿井内的岩石上钻孔，奥斯本和她的团队可以捕捉到由水和溶解气体组成的断裂流体。其中一些流体的历史可长达1万年，其中蕴藏着大量微生物生命，而这些微生物生命在其他情况下都是与世隔绝、被忽视的。在这项新研究中，奥斯本和她的团队收集了8份流体样本，这些样本采集于整个矿井的不同位置，深度从地表一直到约1.5千米深处。这些样本提供了一个窗口，让人们了解微生物生命随深度变化的梯度。"极简主义者"和"极致主义者"回到奥斯本在西北大学的实验室后，她和她的团队对样本中的微生物DNA进行了测序。在近600个基因组中，微生物代表了50个不同的门和18个候选门。在这个多样化的微生物群落中，奥斯本发现，在某些时候，每个品系都会趋向于一种决定生命的轨迹：成为极简主义者或极致主义者。奥斯本说："我们发现，许多微生物要么是极简主义者：超流线型，只有一项工作做得非常好，与合作者紧密团结；要么就是什么都能做一点。这些"极致主义者"随时准备好利用出现的每一种资源。如果有机会制造一些能量或转化生物分子，它就会做好准备。通过观察它的基因组，我们可以知道它有很多选择。如果营养物质匮乏，它可以自己制造。"玛格达莱纳-奥斯本教授收集由水和溶解气体组成的断裂流体。图片来源：桑福德地下研究设施奥斯本解释说，极简主义者通常与朋友共享资源，这些朋友也有专门的工作："其中一些菌系甚至没有制造自身脂质的基因，这让我大吃一惊。没有脂质怎么能制造细胞呢？这就有点像人类无法制造每一种氨基酸，所以我们吃蛋白质来获得我们自己无法制造的氨基酸。但这是更极端的情况。极简主义者是极端的专家，他们齐心协力，使其发挥作用。这是一种共享，没有重复劳动"。对地球和地球以外的启示奥斯本说，当我们想象地球以外的生命时，这些地下微生物可能会为其他地方可能存在的生命提供线索。她说："当我看到微生物生命的证据时，我真的很兴奋，它们在没有我们、没有植物、没有氧气、没有地表大气的情况下做着自己的事情。这些生命很可能就存在于火星深处或冰冷卫星的海洋中。这些生命形式告诉我们太阳系其他地方可能存在什么。而且，它们对我们自己的星球也有影响。例如，随着工业界寻找长期碳储存的地点，许多公司正在探索将二氧化碳注入地下深处的可能性。"在我们探索这些方案时，奥斯本提醒我们不要忘记微生物。她说："我们需要认识到深层地下的生命，以及人类活动（如采矿和碳储存）可能对其产生的影响。如果我们将二氧化碳封存在地下，就会有微生物将其代谢为甲烷。地下有一个生物圈，根据对它的扰动，有可能对地表产生影响"。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401433.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1401433.htm

科学家利用古老技术改进植物奶酪

科学家利用古老技术改进植物奶酪经过仅仅八个小时的孵化，结果是一种坚硬的“奶酪状凝胶”，让人想起新鲜的软白奶酪。图片来源：哥本哈根大学食品科学系热爱乳制品的丹麦人每年平均消耗近三十公斤奶酪。但地球资源和气候变化的压力日益增大，要求我们的食物系统转向以植物为主的方向。因此，科学家们正在研究如何将豌豆和豆类等富含蛋白质的植物转化为新一代非乳制奶酪，这些奶酪具有与人类数千年来享用的乳制品相似的感官特性。几种植物奶酪已经上市。挑战在于，在尝试用植物蛋白制作奶酪时，植物蛋白的行为与牛奶蛋白不同。为了应对这一挑战，生产商添加淀粉或椰子油来硬化植物奶酪，并添加一系列调味剂，使其尝起来像奶酪。但事实证明，这可以在自然界最小生物的帮助下完成。在哥本哈根大学食品科学系的一项新研究成果中，研究人员卡门·马西亚(CarmenMasiá)成功开发出由黄豌豆蛋白制成的植物性奶酪，质地坚韧，香气特征得到改善。她能够通过使用与我们数千年来用于牛奶制成的奶酪相同的细菌自然发酵过程来做到这一点。“发酵是一种极其强大的工具，可以增强植物性奶酪的风味和质地。在这项研究中，我们表明细菌可以在很短的时间内增强非乳制奶酪的硬度，同时减少黄豌豆蛋白的豆样香气，而黄豌豆蛋白是主要且唯一的蛋白质来源。”卡门·马西亚。该结果建立在同一位研究人员去年的一项研究结果的基础上，该研究人员发现黄豌豆蛋白是制作发酵植物性奶酪的良好“蛋白质基础”。在新的结果中，研究人员检验了由生物技术公司Chr.提供的细菌培养物制成的24种细菌组合。汉森，CarmenMasiá正在那里完成她的工业博士学位。“这项研究的重点是将适合植物性原材料发酵的市售细菌培养物结合起来，并在豌豆蛋白基质中对其进行测试，以开发出适合植物性原料的味道和质地。类似奶酪的产品。而且，即使某些细菌组合比其他细菌组合表现得更好，但它们实际上都提供了坚固的凝胶并减少了样品中的豆质”，研究人员说。为了研究细菌组合的行为，科学家将它们接种到由黄豌豆蛋白制成的蛋白基质中。经过仅仅八个小时的发酵，其结果是一种坚硬的“奶酪状凝胶”，让人想起新鲜的软白奶酪。“所有细菌混合物都会产生坚固的凝胶，这意味着人们可以获得发酵诱导的凝胶，而无需在基质中添加淀粉或椰子油。从香气的角度来看，我们有两个目标：减少黄豌豆豆味特征的化合物，并生产乳制品奶酪中常见的化合物。在这里，我们看到一些细菌比其他细菌更擅长产生某些挥发性化合物，但它们都可以很好地减少豆味——这是一个非常积极的结果。此外，所有混合物都不同程度地获得了乳制品香气”，CarmenMasiá解释道。研究人员指出，在实现这种植物性奶酪之前还有很长的路要走，但这项研究已走在正确的轨道上。据她介绍，必须开发定制的细菌组合物和培养物，才能实现最佳的奶酪样特性。此外，植物性奶酪可能需要随着时间的推移而成熟，以便形成风味和特性，就像乳制品奶酪一样。最后，新一代发酵植物奶酪必须经过消费者的评判，使风味更加完美。总而言之，这是为了使植物性奶酪变得如此美味，以至于人们寻找并购买它们。“目前最具挑战性的事情是，虽然有很多人想吃植物性奶酪，但他们对其味道和口感并不满意。最终，这意味着，无论一种食品多么可持续、多么有营养等，如果它在消费时不能提供良好的体验，人们就没有兴趣购买它。”CarmenMasiá说道，她补充道：“我们需要记住，乳制品奶酪的生产已经被研究了很多年，所以我们不能用完全不同的原材料一夜之间模仿。尽管如此，仍有许多科学家和公司在该领域取得了巨大进展。我希望在接下来的几年里，我们能够更接近于生产出味道好的非乳制奶酪。”该研究是食品科学系和微生物配料供应商Chr.合作进行的。汉森是一家生物科学公司，为食品和制药行业等生产原料。发酵是一项起源于中国的古老技术。如今，它被用来生产啤酒、葡萄酒、奶酪、药品等。发酵食品通过启动发酵过程来保存，在发酵过程中形成天然乳酸菌和酶。这是因为微生物将所选食物中的糖转化为乳酸、乙酸和二氧化碳。这使得食物呈酸性并防止腐败和致病细菌的生长。关于卷心菜发酵的第一个文字证据是在中国最古老的诗集《诗经》中发现的，其历史可以追溯到大约公元前600年。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388451.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1388451.htm