微芯片上的光谱仪：让光信息触手可及

微芯片上的光谱仪：让光信息触手可及由芬兰阿尔托大学研究人员领导的一个国际研究团队开发出了高波长精度、高光谱分辨率和宽工作带宽的高灵敏度光谱仪，该光谱仪可以安装在微芯片上，并使用人工智能进行操作。发表在最新一期《科学》杂志上的该成果，将对各种技术和应用大有裨益，包括质量检测平台、安全传感器、生物医学分析仪、医疗保健系统、环境监测工具和空间望远镜。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1329783.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1329783.htm

70年前提出理论后 科学家首次在实验室创造“波纹β片”

70年前提出理论后科学家首次在实验室创造“波纹β片”加州大学圣克鲁兹分校的科学家们报告说，他们创造了三个周期性波纹β片的晶体结构，这是一种新型的蛋白质结构。“波纹β片”是一种奇特的蛋白质结构，最初在1953年被提出，现在已经在实验室中生成，并使用X射线晶体学进行了彻底的特征分析。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1323627.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1323627.htm

科学家在实验室制造出至今最冷物质

科学家在实验室制造出至今最冷物质根据发表在《NaturePhysics》期刊上的一项研究，日美科学家在实验室内制造出至今。在最新研究中，科学家使用激光，限制了30万个原子在光学晶格内的运动。该实验模拟了理论物理学家约翰·哈伯德于1963年首次提出的量子物理模型——哈伯德模型。该模型允许原子展示不寻常的量子特性，包括电子之间的集体行为，如超导（导电而不损失能量）等。研究人员称，他们造出的冷却物质甚至比太空中已知最冷的区域——旋镖星云还要冷，旋镖星云距离地球3000光年，是围绕在半人马座中一颗垂死恒星周围的一团气体云。科学家们认为，旋镖星云正被星云中心垂死恒星喷出的冷膨胀气体冷却，因此此处的温度比宇宙其他部分还要冷，约为1开尔文或零下272摄氏度，仅比绝对零度（零下273.15摄氏度）高1摄氏度。但在最新实验中，镱原子的温度比旋镖星云的温度还要低。来自：雷锋频道：@kejiqu群组：@kejiquchat投稿：@kejiqubot

NASA将发射用于追踪隐形温室气体的成像光谱仪

NASA将发射用于追踪隐形温室气体的成像光谱仪美国国家航空航天局（NASA）喷气推进实验室开发的针对温室气体排放的成像光谱仪已交付给PlanetLabsPBC。该卫星将于2024年发射，它将增强碳绘图仪计划的全球监测能力。(碳绘图仪卫星插图）该科学仪器由位于南加州的美国国家航空航天局喷气推进实验室（JPL）设计和制造，将成为非营利组织"碳绘图者"（CarbonMapper）领导的收集温室气体点源排放数据工作的一部分。碳绘图仪成像光谱仪采用了为美国国家航空航天局机载活动和太空任务开发的技术，将提供有关"超级排放源"的有针对性的数据--在全球甲烷和二氧化碳排放量中占很大比例的一小部分单个排放源。这台成像光谱仪将测量温室气体甲烷和二氧化碳，8月份在美国宇航局喷气推进实验室投入使用，之后将运往旧金山的PlanetLabsPBC。在接下来的几个月里，该仪器将被集成到一颗塔纳格卫星上。图片来源：NASA/JPL-Caltech碳绘图仪联盟是由碳绘图仪组织及其合作伙伴（包括JPL、Planet、加州空气资源委员会、落基山研究所、亚利桑那州立大学和亚利桑那大学）领导的一项公私合作计划。该仪器是一种先进的成像光谱仪，可测量地球表面反射的数百种波长的光和地球大气层中气体吸收的光。不同的化合物--包括甲烷和二氧化碳--吸收不同波长的光，留下光谱"指纹"，成像分光仪可以识别这些"指纹"。这些人眼看不到的红外指纹可以精确定位和量化强烈的温室气体排放，并加快潜在的减排努力。7月，一名技术人员将成像光谱仪滑入JPL的热真空测试室，该光谱仪将测量来自地球轨道的甲烷和二氧化碳。工程师们利用该试验室让光谱仪承受它在太空真空中将遇到的极端温度。视频来源：NASA/JPL-加州理工学院9月12日，光谱仪被送往Planet公司，计划将其集成到该公司设计的Tanager卫星上。这项工作预计需要几个月的时间。计划于2024年初发射。在离开JPL之前，光谱仪经过了一系列关键测试，以确保它能够经受住发射的严酷考验和恶劣的太空条件。工程师们让光谱仪经受了类似于在火箭发射进入轨道时所经受的剧烈振动，以及在太空真空中将经历的极端温度。工程师在JPL准备成像光谱仪--非营利组织CarbonMapper领导的监测温室气体排放工作的一部分--以进行振动测试。图片来源：NASA/JPL-Caltech在JPL的真空室中，还有机会使用甲烷样本来测试已完成的仪器。测试非常成功，成像光谱仪产生了清晰的甲烷光谱指纹。反应和未来的努力"我们非常高兴地看到所记录的甲烷光谱特征质量非常高。这对即将进行的空间测量是个好兆头，"JPL的仪器科学家罗伯特-格林说。"这次交付对我们来说是非常激动人心的一步，因为我们的团队现在可以开始卫星集成的最后阶段了，"Planet公司新任务高级主管杰夫-圭多（JeffGuido）说。"这一里程碑是一个很好的例子，说明政府、慈善机构和企业可以通过创新的方式发挥各自的优势，建立具有全球影响力的卓越能力。"这个甲烷的光谱"指纹"是根据JPL的成像光谱仪测试期间采集的数据制作的。作为非营利组织"碳绘图仪"领导的一项工作的一部分，这台最先进的仪器测量了地球表面反射光和大气中气体吸收光的数百种波长。图片来源：NASA/JPL-加州理工学院新卫星是CarbonMapper为勘测全球甲烷和二氧化碳点源排放所做的更广泛努力的一部分。这项工作包括使用已在轨道上的仪器提供的测量数据：美国国家航空航天局（NASA）的地球表面矿物尘埃源调查（EMIT）是由JPL开发并安装在国际空间站上的成像光谱仪。Planet公司正在与JPL合作建造第二台成像光谱仪。这两个团队将继续并肩工作，以提供这些新的温室气体测量能力。一名工程师准备在JPL的热真空室中测试成像光谱仪。该仪器将成为非营利组织CarbonMapper领导的收集温室气体点源排放数据工作的一部分。资料来源：NASA/JPL-加州理工学院...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385049.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385049.htm

EPFL Galatea实验室科学家用玻璃制造出飞秒激光器

EPFLGalatea实验室科学家用玻璃制造出飞秒激光器科学家们用玻璃制造出了一种紧凑型飞秒激光器，彻底改变了对准过程，有望推动量子光学和技术微型化的发展。这一创新方法得到了欧洲研究理事会的资助，有望实现商业化。图片来源：JamaniCaillet/EPFLGalatea实验室是光学、力学和材料科学的交叉学科，飞秒激光器是贝鲁厄工作的关键要素。这些激光器能发出极短而稳定的光脉冲，可应用于激光眼科手术、非线性显微镜、光谱学和可持续数据存储等多个领域。通常情况下，商用飞秒激光器是通过将光学元件安装在基板（如光学面包板）上制成的，因此必须进行细致的对准。"我们使用飞秒激光来研究材料的非线性特性，以及如何改变材料的体积，"Bellouard解释说。"通过痛苦的复杂光学对准练习，让你梦想用更简单、更可靠的方法来对准复杂的光学器件"。Bellouard及其团队的解决方案是什么？使用商用飞秒激光器用玻璃制作飞秒激光器，大小不超过一张信用卡，对准麻烦更少。研究成果发表在《光学》（Optica）杂志上。如何用玻璃制造飞秒激光器要利用玻璃基板制造飞秒激光器，科学家们首先要从一块玻璃板开始。Bellouard解释说："我们希望制造出稳定的激光器，所以我们使用玻璃，因为玻璃的热膨胀率比传统基板低，是一种稳定的材料，而且对我们使用的激光来说是透明的。"科学家们使用商用飞秒激光器在玻璃上蚀刻出特殊的刘海，以便精确放置激光器的重要组件。即使是微米级精度的制造，刘海和组件本身的精度也不足以达到激光品质的对准。换句话说，反射镜还没有完全对准，因此在这个阶段，他们的玻璃装置还不能作为激光器使用。使用蚀刻技术制造GigaFemto激光器。图片来源：JamaniCaillet/EPFL科学家们还从以前的研究中了解到，他们可以使玻璃局部膨胀或收缩。为什么不用这种技术来调整反射镜的排列呢？因此，最初的蚀刻设计是让一面镜子位于一个刘海中，刘海中的微机械挠性设计可以在飞秒激光照射时局部搅拌镜子。这样，商用飞秒激光器就能被第二次使用，这次是为了校准反射镜，并最终制造出稳定的小型飞秒激光器。Bellouard说："这种利用激光与物质相互作用对自由空间光学元件进行永久对准的方法可以扩展到各种光学电路，对准分辨率极高，可达亚纳米级。"应用及其他Galatea实验室正在进行的研究项目将探索如何在量子光学系统组装中使用这项技术，从而突破目前可实现的微型化和对准精度的极限。对准过程仍由人类操作员监督，通过练习，可能需要几个小时才能完成。尽管激光器体积很小，但其峰值功率可达约千瓦，发射脉冲的时间不到200飞秒，仅够光穿过人的头发。这项新颖的飞秒激光技术将由Cassio-P公司推出，该公司将由Galatea实验室的AntoineDelgoffe领导。Bellouard总结道："飞秒激光器是可以自我复制的，那是否意味着我们已经到了自我克隆制造设备的阶段？"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399729.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1399729.htm

科学家在实验室的培养皿中培养出迷你眼睛来研究失明问题

科学家在实验室的培养皿中培养出迷你眼睛来研究失明问题就像所有器官一样，这些眼睛一开始是由捐赠者收集的成人皮肤细胞。科学家们能够将这些皮肤细胞变成所谓的诱导多能干细胞（iSPCs），然后可以哄骗它们形成特定的细胞类型。由此产生的迷你器官是三维模型，比培养出的扁平的标准细胞更准确地模仿真实事物，使科学家能够用它们来研究发育、疾病和药物。在这种情况下，伦敦大学学院（UCL）的研究人员想观察他们是否能让感光的视杆细胞排列成层，就像它们在视网膜中出现的那样。结果他们取得了成功，研究小组能够利用单细胞RNA测序技术，对这些细胞进行比以往更详细的成像。该研究的第一作者YehChwanLeong博士说："要研究病人视网膜上无法触及的微小神经细胞是很困难的，因为它们是如此错综复杂地连接在一起，并精巧地安置在眼睛的后面。通过使用一个小的皮肤活检，我们现在有技术将细胞重新编程为干细胞，然后创造出实验室生长的视网膜，其DNA与我们的病人相同，因此具有相同的遗传条件。"这里所说的遗传条件是厄舍尔综合征，这是一种罕见的先天性缺陷，可能会使婴儿出生时就失聪，并且到成年时视力会退化。通过从患有和不患有厄舍尔综合症的捐赠者身上培育迷你眼睛，该团队能够观察到两者之间的差异。这最终可以为这种疾病的新疗法提供线索，也可以为其他疾病如视网膜色素变性提供线索。在未来的工作中，该团队计划使用更广泛的患者样本培育更多的迷你眼睛，并在它们身上测试不同的药物。该研究发表在《干细胞报告》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333519.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333519.htm