科学家们开发了一种依靠光合作用运行的活体"生物太阳能电池"

科学家们开发了一种依靠光合作用运行的活体"生物太阳能电池"从细菌和真菌到植物和动物，电子作为生物过程的一部分在所有活体细胞中自然传输。通过引入电极，可以利用这些细胞来产生可供外部使用的电力。以前的研究曾利用细菌创造了燃料电池，但它需要不断地喂食。这种新方法使用光合作用，即植物将光能转化为化学能的过程，来产生电流。在这个过程中，光驱动来自水的电子流，最终导致氧气和糖的产生。这意味着活体光合作用细胞不断产生电子流，可以作为"光电流"被拉走，用于为外部电路供电，就像太阳能电池一样。这里显示的肉质植物可以成为一个活的太阳能电池，利用光合作用为一个电路供电。资料来源：改编自ACS应用材料与界面，2022，DOI：10.1021/acsami.2c15123某些植物--比如在干旱环境中发现的多肉植物有厚厚的角质层以保持叶片内的水分和营养。YanivShlosberg、GadiSchuster和Adir想观察多肉植物的光合作用是否能利用其内部的水和营养物质作为电化学电池的电解质溶液为活体太阳能电池创造能量。研究人员利用肉质植物Corpuscularialehmannii（也被称为"短叶冰花"）创造了一个活的太阳能电池。他们将一个铁阳极和铂阴极插入该植物的一片叶子中，发现其电压为0.28V。当连接到一个电路中时，它产生了高达20μA/cm2的光电流密度，当暴露在光线下时，可以持续产生一天以上的电流。虽然这些数字比传统的碱性电池要小，但它们毕竟只是代表一片叶子。以前对类似有机装置的研究表明，将多片叶子串联起来可以提高电压。该团队特别设计了活体太阳能电池，以便内部叶片溶液内的质子可以在阴极结合形成氢气，这种氢气可以被收集并用于其他应用。研究人员说，他们的方法可以使未来可持续的、多功能的绿色能源技术得到发展。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339551.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1339551.htm

蘑菇都被拿来做电脑了 就不怕电脑真的“死机”吗？

蘑菇都被拿来做电脑了就不怕电脑真的“死机”吗？现实世界里，真的有科学家在琢磨，怎么把肉眼可见的真菌——蘑菇，做成计算机的主板、芯片啥的。比如不久前，英国西英格兰大学的科学家，就成功做出了一个蘑菇计算机原型。你是不是觉得，蘑菇计算机会长成下面这个样子：不不不，其实它长的是这个样子：这，真的能行？这么说吧，早在2001年，西英格兰大学就成立了一个 “ 非常规计算机实验室 ” ，专门研究怎么把生物和计算机结合起来，进而开发出下一代的计算机。所以他们研究这方面的东西，已经二十多年了，有了不少积累。并且，据该实验室的首席研究员——安德鲁 · 阿达马茨基教授（AndrewAdamatzky）说，咱们人类呐，都太小瞧蘑菇了。好多人都觉得，蘑菇这种生物， “ 无知无觉无智 ” ，就是一种食材罢了。其实呢，人家蘑菇的菌丝体厉害着呢，是能传输电信号的。这种电信号，会随着蘑菇外部的环境的变化而变化，有电位的高峰和低谷，很像人的神经活动。这就是蘑菇用来相互交流的方式，也就是说蘑菇之间，会用 “ 蘑菇语 ” 来传递信息。他专门研究了金针菇、牡蛎蘑菇等四种蘑菇的 “ 语言 ” （ 也就是电信号规律 ），发现蘑菇语中的单词总数约为50 个，核心词汇在15到20 个之间。虽然他并不知道蘑菇都说了些啥，也不觉得人类能很快破译 “ 蘑菇语 ” ，毕竟人类和猫啊狗啊，一起生活了几千年了，也听不懂它们在说啥；但他觉得，既然蘑菇的菌丝能用来传输电信号，就可以试试，看能不能把它们做成计算机的材料。特别是，科学家们发现，当蘑菇把菌丝接入土壤，组成一个菌丝网络后，可以进行长距离的交流，建立真正的 “ 地下情报网 ” 。这个地下情报网里交换的信息还挺丰富的，以至于科学家给它起了一个名字，叫木联网（ Wood Wide Web）。正是这些发现，让科学家们相信，做出蘑菇计算机，不是一点可能性都没有。当然，目前的蘑菇计算机是个原型机，只能验证一些诸如加减法这样的简单运算，别说用它玩DOTA了，就是Word文档都打不开。马里奥表示：胡说！蘑菇有大用！↓↓此外，有人还担心，要是蘑菇挂了怎么办，难道就这么让它 “ 死机 ” ？这些问题，科学家们都想到了。虽然现在的蘑菇计算机性能还不太行，但研究人员觉得，蘑菇计算机是有特别的强项的，有希望处理一些电子计算机干不了的事。例如，电子计算机是二进制的，像模拟大脑的神经网络这样的活，它做得不够好。要是用活细胞做芯片的计算机，就有可能做一些复杂的运算，从而让这方面的研究取得新的进展。更何况（ 注意，这里要划重点了 ），目前的蘑菇计算机已经体现出一些优势了，其中最突出的就是，它能耗低，很省电……至于蘑菇会挂掉这事，科学家们也早就考虑到了。他们没打算把蘑菇直接用在PC上，而是先用在那些使用寿命不长的设备，像传感器、可穿戴设备啥的。真要是寿命到了，直接扔掉换一个就是了，反正这玩意在土壤里，通常半个月就能完全降解掉，不会带来电子垃圾的问题。要知道，电子垃圾也是个很让人头疼的环保难题，目前全球每年产生5千多万吨的电子垃圾，比中国的长城还要重。所以低碳环保，也是他们研究蘑菇计算机的一大动力。更进一步讲，如果蘑菇计算机能搞成，对脑机接口、智能假肢等前沿领域也有帮助。目前在这些领域，怎么让活的生物组织和电子设备完美地连起来，还很棘手。举个例子，现在的假肢，就没法让人的神经很好地接入机械腿啥的。所以，它只能让人恢复运动，但灵活性不够，更没有感知功能，人用起来，体验挺糟的。要是从蘑菇计算机这打开突破口，成功把生物和电子设备融合在一起，那么人就可以更自如地用大脑控制电子设备。这些要是实现了，多少人可以从中受益呀……不过，有些科学家觉得只做到这种程度，不够过瘾。他们想，既然做的是下一代产品，那就得玩点大的。现在大家都在讲万物互联、智能家居是未来，这个未来也得有我们的份。于是，丹麦皇家建筑艺术学院、英国西英格兰大学和荷兰乌得勒支大学三家联起手来，从欧盟那申请了280 万欧元的经费，造出了一个名为 “ 真菌建筑 ” （FUNGAR）的智能房屋。在这个房子里，建造方式是3D打印，建筑材料用的是活的菌丝和纳米材料的聚合体，里面的电子设备都是跟蘑菇计算机差不多的东西。菌丝则能感受到外界光线、温度的变化，然后给计算机发信号，让它调整房间里的灯、加热器啥的，做出相应调整。科学家还给这种智能方式，起了个名字，叫 “ 融合感知的真菌决策 ” 。有人似乎早就预见到了↓↓科研人员还真是善于发明新词啊……不管怎么说，这个房子造出来以后，这些科学家们信心满满，他们认为，以蘑菇为代表的真菌材料，还有巨大开发潜力。既然能造计算机、造房子，也能试试用它干点别的。希望有一天能造出这个↓↓而且，他们还相信，要搞创新不一定非得用新东西，把已经有的东西玩出新花样，一样能做出新突破。虽然这些蘑菇计算机、智能蘑菇房啥的，我觉得不一定会成为未来，但这个观点倒是挺有启发的。我们生活中有好多创新，并不是新东西带来的，而是给 “ 旧 ” 东西找到了更好的用处。比如，丝袜、汽车轮胎、地毯这些东西越来越好用，并不是人们找到了新材料，而是人们不断给尼龙找到新用途。所以说，创新并不是只有埋头向前冲这一种姿势，有时候朝周围多看几眼，也会有新收获。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1349441.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1349441.htm

科学家提出用液晶构建计算机的新构想

科学家提出用液晶构建计算机的新构想两位科学家在最新一期《科学进展》杂志上撰文提出了一种新的计算机制造方法：用液晶构建计算机，这种计算机将使用分子的朝向来存储数据，其计算方式类似量子计算机，但比量子计算机更容易构建，有望比传统计算机处理更多信息。来自斯洛文尼亚卢布尔雅那大学的伊格·科斯和美国麻省理工学院的约恩·邓克尔提出了一个使用向列型液晶而非电子器件作为基本构件建造新型计算机的方案。他们认为，液晶中的涟漪和瑕疵，可用来制造这种新型计算机。液晶由棒状分子组成，这些分子能像流体一样晃动，但在向列型液晶中，这些分子大多彼此平行。对于电视屏幕等设备，在制造过程中必须去除朝向错误方向的奇怪分子，但这些缺陷是构建液晶计算机的关键。研究人员指出，在普通计算机内，信息被存储为一系列1和0，而在液晶计算机中，信息将被转换成一系列有缺陷的朝向，根据朝向的不同，液晶缺陷可编码为不同的值。电场可用来操纵分子进行基本计算，类似于普通计算机内简单的逻辑门电路的工作方式，在所提出的新型计算机上，这些计算将显示为在液体内传播的波纹。因为液晶计算机不会只使用0和1，所以它的一些计算将类似于量子计算机的工作方式，量子计算机的基础存储单位量子比特可以为叠加状态，因此可同时处理比传统计算机更多信息。而且，由于液晶技术相当先进，用它们来构建计算机或不会像构建量子计算机那样耗时。研究人员指出，其他实验中已成功地用电场将液晶缺陷移动并组装成图案，因此构建向列型液晶计算机最基本的技术已经存在。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307469.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1307469.htm

一只健康的青蛙被发现身体侧面长出了一个小蘑菇 让科学家们目瞪口呆

一只健康的青蛙被发现身体侧面长出了一个小蘑菇让科学家们目瞪口呆科学家在印度西高止山脉库德雷穆克山脉山脚下的一次自然漫步中发现了这种具有真菌装饰的中间金背蛙（Hylaranainter-media）。尽管该物种体型较小（身长在一到两英寸之间），但其鲜艳的颜色使其很容易被发现。明显是从动物的皮肤上长出来的LohitY.T./WWF-India然而，这只青蛙却因为另一个原因从众多青蛙中脱颖而出。这只两栖动物栖息在一根树枝上，身上长出了大自然中从未见过的东西：从它的左翼长出了一朵单柄真菌，并长出了蘑菇的独特菌杯。后来通过图像确认，这种蘑菇是属于小菇属（Mycenasp.），通常是从腐烂的木头上长出来的。科学家们注意到，这只青蛙看起来很健康，并没有被寄生的真菌伙伴所困扰，而蘑菇似乎也在充分利用两栖动物潮湿皮肤上的营养物质。不过，由于研究人员没有收集这只青蛙作进一步研究，因此真菌是敌是友还不得而知。这只青蛙似乎并不在意它的蘑菇乘客LohitY.T./WWF-India对于蘑菇来说，这块新领地很可能是一个聪明的策略。蘑菇的绒毛是孢子，通常依靠风、水或意外的运输来传播和繁殖。搭上青蛙的顺风车有助于将孢子传播到更远的地方，进而传播真菌物种，壮大菌群。或者，研究人员已经找到了"零号病人"，即即将发生的"最后的我们"式的真菌接管。研究小组指出："据我们所知，还从未有过活青蛙腹部长出蘑菇的记录。"这一发现的详情发表在《爬行动物和两栖动物》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418521.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1418521.htm

科学家们已经开发了一种新的方法证明量子漩涡同样存在

科学家们已经开发了一种新的方法证明量子漩涡同样存在根据论文中的模拟数据，旋转的双极玻色-爱因斯坦-冷凝物（dBEC）的密度分布图，显示出量化的涡流。由于原子之间的各向异性和长程相互作用的特点，通过dBEC中的密度倾角可以看到涡流，呈条纹状排列。资料来源：EllaMaru工作室来自因斯布鲁克大学实验物理系和奥地利科学院量子光学和量子信息研究所的弗朗西斯卡-费拉伊诺说："这很有趣，因为这种旋涡清楚地表明了量子气体的无摩擦流动--所谓的超流性"。费拉诺和她的团队正在研究由强磁性元素构成的量子气体。对于这种双极性的量子气体，其中的原子彼此高度相连，迄今无法证明量子涡旋。但科学家们已经开发了一种新的方法。FrancescaFerlaino团队的ManfredMark解释说："我们利用我们的镝量子气体的方向性，其原子的行为就像许多小磁铁来搅拌气体。"为了做到这一点，科学家们对他们的量子气体施加了一个磁场，使这种最初是圆形的、煎饼状的气体由于磁致伸缩而变得椭圆形变形。这个想法既简单又强大，源于几年前由尼克-帕克领导的纽卡斯尔大学理论团队提出的理论建议，该论文的第二作者托马斯-布兰德是该团队的成员。"通过旋转磁场，我们可以旋转量子气体，"目前论文的第一作者劳里茨-克劳斯解释说。"如果它的旋转速度足够快，那么在量子气体中就会形成小漩涡。这就是气体试图平衡角动量的方式。"在足够高的旋转速度下，沿着磁场形成奇特的旋涡条纹。这些是双极量子气体的一个特殊特征，现在已经在奥地利因斯布鲁克大学首次被观察到。现在发表在《自然-物理学》上的这种新方法将被用来研究超固态中的超流性，在这种状态下，量子物质同时是固体和液体。"在新发现的超固态中，超流性的程度确实仍然是一个重大的开放性问题，而且这个问题今天仍然很少被研究。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331427.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331427.htm

谷歌科学家发布：量子计算机取得重大突破

谷歌科学家发布：量子计算机取得重大突破谷歌科学家最近在ArXiv平台上发布了一篇预印本论文，声称在量子计算机领域取得了重大突破。他们表示，通过对Sycamore处理器的升级，谷歌成功提升了量子位的数量，从之前的53个增加到了70个。这次实验中，谷歌科学家们执行了一项名为随机电路采样的任务，这个任务在量子计算中用于评估计算机的性能和效率。通过运行随机电路并分析结果输出，科学家们测试了量子计算机在解决复杂问题方面的能力。谷歌的研究结果显示，升级后的70个量子位的Sycamore处理器在执行随机电路采样任务上比业内最先进的超级计算机快了几十亿倍。例如，需要业内最先进超级计算机Frontier计算47.2年才能完成的任务，53个量子位的Sycamore处理器只需要6.18秒就能完成，而新版的70个量子位的Sycamore处理器速度更快。来源，，来自：雷锋频道：@kejiqu群组：@kejiquchat投稿：@kejiqubot