研究发现洒点水就能减少静电 提高浓缩咖啡的品质

研究发现洒点水就能减少静电提高浓缩咖啡的品质在研磨咖啡豆之前加水，可以显著减少静电，从而获得更浓郁、更稳定的意式浓缩咖啡，这有可能改变咖啡行业的做法。咖啡豆在研磨过程中的碎裂和摩擦会产生电流，导致咖啡颗粒凝结在一起并粘在研磨机上。研究人员12月6日在《物质》杂志上报告说，内部水分较高的咖啡豆产生的静电较少，这意味着浪费的咖啡更少，需要清理的垃圾也更少。这种效果可以通过在研磨咖啡豆前立即加入少量水来模拟。研究小组的研究还表明，在研磨咖啡豆时加入少量水，可以制作出更稳定、更浓郁的意式浓缩咖啡。"湿度，无论是烘焙咖啡内部残留的湿度，还是研磨过程中添加的外部湿度，都决定了研磨过程中形成的电荷量，"资深作者、俄勒冈大学计算材料化学家克里斯托弗-亨登（ChristopherHendon）说。"水不仅能减少静电，从而减少研磨过程中的混乱，而且还能对咖啡的浓淡产生重大影响，并有可能提高咖啡口味的浓度。"研究人员说，咖啡萃取的这些改进可能会对咖啡业产生巨大的经济影响，因为咖啡业的产值高达3432亿美元，占美国国内生产总值的1.5%。亨登说："在相同干咖啡质量的情况下，将浓度提高10%-15%，对于节约成本和提高质量具有巨大的意义。"咖啡研磨会产生静电，这在咖啡行业早已为人所知，静电会导致咖啡结块，偶尔还会产生电击，但人们对不同的咖啡属性如何导致这种现象或静电如何影响咖啡冲泡却知之甚少。为了确定咖啡研磨过程中产生静电的相关因素，亨登与研究火山爆发过程中类似通电过程的火山学家合作。第一作者、波特兰州立大学的火山学家约书亚-门德斯-哈珀（JoshuaMéndezHarper）说："在火山喷发过程中，岩浆破裂成许多小颗粒，然后从火山中喷出，形成一个大烟柱，在整个过程中，这些颗粒相互摩擦并充电，从而产生闪电。简单地说，这类似于研磨咖啡，你把这些咖啡豆研磨成细粉。"这段视频展示了咖啡在加水和不加水研磨时的表现。图片来源：JoshuaMendezHarper研究人员测量了研磨不同的商业和内部烘焙咖啡豆时产生的静电量，这些咖啡豆因原产国、加工方法（天然、水洗或无咖啡因）、烘焙颜色和水分含量等因素而有所不同。他们还比较了研磨粗细对产生电量的影响。静电与咖啡的原产地或加工方法之间没有关联，但研究人员发现发电量与含水量、烘焙颜色和颗粒大小有关。咖啡内部含水量较高时，以及咖啡研磨得较粗时，产生的静电较少。浅色烘焙咖啡产生的电荷较少，而且这种电荷更有可能是正电荷，而深色烘焙咖啡（也往往更干）则产生负电荷，并产生更多的总电荷。研究人员还发现，在相同的研磨条件下，深烘焙咖啡产生的颗粒要比浅烘焙咖啡细得多。研究小组测试了加水研磨是否会改变意式浓缩咖啡的冲泡方式。他们比较了用相同的咖啡豆加水或不加水研磨后冲泡出的意式浓缩咖啡，发现加水研磨的咖啡豆萃取时间更长，味道更浓。加水研磨还能使每次冲泡的意式浓缩咖啡更加相似，从而克服了咖啡师和工业咖啡冲泡者的一大障碍。虽然他们只测试了意式浓缩咖啡，但研究人员表示，这些优点也适用于许多其他冲泡方法。亨登说："在研磨过程中加水的主要好处是，由于结块较少，可以把咖啡床包得更密实。意式浓缩咖啡在这方面的问题最严重，但在将水倒在咖啡上的冲泡方式或小型渗滤系统（如炉灶式Bialetti）中也能看到这种好处。而像法式压滤机这种将咖啡浸没在水中的冲泡方式，则不会在冲泡过程中看到好处。"研究人员计划后续开展更多调查，研究如何制作完美的咖啡。亨登说："既然我们已经知道使用什么样的研磨设置才能制作出可再现的意式浓缩咖啡，我们就可以开始尝试了解是哪些因素导致了咖啡口味的感官差异。"他们的工作还具有日常冲泡以外的意义，因为颗粒材料的电气化是材料科学、地球物理学和工程学的一个活跃研究领域。门德斯-哈珀说："这有点像一个笑话的开头--火山学家和咖啡专家走进一家酒吧，然后发表了一篇论文。这些研究可能有助于解决地球物理学中的平行问题--无论是山体滑坡、火山爆发，还是水如何在土壤中渗透。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1404185.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1404185.htm

研究人员尝试用咖啡渣喂养和支持生产生物柴油的藻类

研究人员尝试用咖啡渣喂养和支持生产生物柴油的藻类从海藻中提取的油料也已经被用于生产生物柴油，藻类通常生长在惰性材料上，如聚氨酯泡沫或尼龙，并以添加到水中的营养物质为食，以提高其石油产量。为了简化步骤，英国阿斯顿大学的科学家们尝试使用咖啡渣作为小球藻的支持介质和营养源。经过一些实验，他们获得了成功，获得了"增强的生物柴油，产生最小的排放和良好的发动机性能，并符合美国和欧洲的规范。"最优质的生物柴油是通过每天交替将藻类暴露在光照下20小时，然后在黑暗中放置4小时而产生的。VesnaNajdanovic博士表示，这是微藻类栽培系统的一个突破，他和WangJiawei博士一起领导了这项研究。从附着在废咖啡渣上的微藻中提取生物柴油可能是新原料商业化的一个理想选择，避免了与粮食作物的竞争。此外，使用这种新的原料可以减少砍伐棕榈树来提取石油生产生物燃料。有关这项研究的论文最近发表在《可再生和可持续能源评论》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331665.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331665.htm

研究人员破译了阿拉比卡咖啡的基因组 追溯其无人参与的60多万年杂交史

研究人员破译了阿拉比卡咖啡的基因组追溯其无人参与的60多万年杂交史他们的研究结果发表在4月15日的《自然-遗传学》（NatureGenetics）杂志上，结果表明阿拉比卡咖啡是60多万年前在埃塞俄比亚的森林中通过其他两个咖啡物种之间的自然杂交发展起来的。研究发现，阿拉比卡咖啡的种群数量在数千年的地球冷热交替过程中此消彼长，最终在埃塞俄比亚和也门种植，然后传播到全球各地。该研究的共同通讯作者维克多-阿尔伯特（VictorAlbert）博士是哥伦比亚大学文理学院生物科学系的帝国创新教授，他说："我们利用现今存活植物的基因组信息回溯历史，尽可能准确地描绘出阿拉比卡的悠久历史，并确定现代栽培品种之间的关系。"星巴克和TimHortons等咖啡巨头专门使用阿拉比卡咖啡豆来冲泡他们每天供应的数百万杯咖啡，并以此作为卖点，这种咖啡豆要价较高的部分原因是由于近亲繁殖的历史和种群规模较小导致遗传多样性较低，阿拉比卡咖啡豆容易受到许多病虫害的影响，只能在世界上病原体威胁较低、气候条件较为有利的少数几个地方种植。因此，详细了解当代品种的起源和育种历史，对于开发更能适应气候变化的阿拉比卡新品种至关重要。研究小组利用尖端的DNA测序技术和先进的数据科学完成了新的参考基因组测序，并从中测序出39个阿拉比卡品种，甚至还测序出瑞典博物学家卡尔-林奈（CarlLinnaeus）用来命名该物种的18世纪标本。参考基因组现在可在一个公开的数字数据库中查阅。这项研究的共同负责人之一、雀巢研究公司基因组学资深专家帕特里克-德斯孔布斯（PatrickDescombes）说："虽然确实存在其他公开的阿拉比卡咖啡参考文献，但我们团队的工作质量极高。我们采用了最先进的基因组学方法--包括长、短线程高通量DNA测序--创建了迄今为止最先进、最完整、最连续的阿拉比卡参考基因组。"人类最喜爱的咖啡实际上是在没有人类帮助的情况下进化而来的阿拉比卡咖啡约占世界咖啡产品总量的60%，它的种子帮助数百万人开始一天的工作或熬夜。然而，最初创造阿拉比卡咖啡的杂交是在没有人类干预的情况下完成的。阿拉比卡咖啡是由Coffeacanephora和Coffeaeugenioides自然杂交形成的，它从每个亲本中获得了两套染色体。科学家们很难确定这种异源多倍体化事件发生的确切时间和地点，估计时间从1万年前到100万年前不等。为了找到最初事件的证据，哥伦比亚大学的研究人员和他们的合作伙伴通过计算建模程序运行了各种阿拉比卡基因组，以寻找物种基础的特征。模型显示，在阿拉比卡的历史上出现过三次种群瓶颈，最早的一次发生在大约2.9万代人（或61万年前）。研究人员说，这表明阿拉比卡是在此之前的某个时间形成的，即61万年到100万年前。艾伯特说："换句话说，产生阿拉比卡咖啡的杂交并非人类所为。很明显，这种多倍体事件发生在现代人类和咖啡种植之前。"长期以来，人们一直认为咖啡植物是在埃塞俄比亚发展起来的，但研究小组在从非洲东南部延伸到亚洲的大裂谷周围收集的咖啡品种却显示出明显的地理分野。所研究的野生品种全部来自西部，而栽培品种则全部来自最靠近分隔非洲和也门的曼德海峡的东部。这与咖啡种植主要始于15世纪左右的也门的证据相吻合。印度僧侣巴巴-布丹（BabaBudan）据说在1600年左右从也门偷运出了传说中的"七粒种子"，从而培育出了印度阿拉比卡（Arabica）栽培品种，为今天咖啡的全球推广奠定了基础。Descombes说："看起来也门咖啡的多样性可能是目前所有主要品种的创始者。咖啡并不是像玉米或小麦那样经过大量杂交培育出新品种的作物。人们主要是选择自己喜欢的品种，然后种植。因此，我们今天拥有的品种可能已经存在了很长时间。"气候如何影响阿拉比卡的数量由于对人类起源的研究，东非的地理气候历史有据可查，因此研究人员可以将气候事件与野生和栽培阿拉比卡种群如何随时间波动进行对比。模型显示，在距今2-10万年前，该地区的人口数量曾长期处于较低水平，这与据信该地区在距今4-7万年前遭受的长期干旱和较冷气候大致吻合。然后，在大约6-15000年前的非洲湿润时期，人口数量有所增加，当时的生长条件可能更有利。在同一时期，大约3万年前，野生品种和人类最终栽培的品种相互分离。新加坡南洋理工大学助理教授JarkkoSalojärvi是这项研究的另一位共同通讯作者，他说："它们偶尔还会相互杂交繁殖，但很可能在非洲湿润期结束以及大约8000到9000年前海平面上升导致海峡变宽时停止了繁殖。"遗传多样性低威胁阿拉伯咖啡据估计，栽培阿拉比卡咖啡的有效种群数量仅为10000至50000个个体。遗传多样性低意味着它可能会像单一种植的卡文迪许香蕉一样，被病原体（如咖啡叶锈病）彻底消灭，而咖啡叶锈病每年会造成10亿至20亿美元的损失。参考基因组能够进一步揭示一个阿拉比卡品种品系是如何获得对该疾病的强大抵抗力的。帝汶咖啡是阿拉比卡咖啡和其亲本之一的卡内普霍亚咖啡在东南亚自发杂交形成的品种。该品种比阿拉比卡更抗病，也被称为罗布斯塔，主要用于速溶咖啡。因此，当罗布斯塔在帝汶岛与阿拉比卡杂交时，它也带来了一些病原体防御基因。阿尔伯特还在2014年共同领导了罗布斯塔基因组的测序工作，他与合作者目前的工作还展示了罗布斯塔基因组的高度改进版本，以及阿拉比卡的另一个祖先物种Coffeaeugenioides的新序列。育种者曾试图通过杂交来提高病原体的防御能力，而新的阿拉比卡参考基因组使本研究人员能够确定一个新的区域，其中蕴藏着RPP8抗性基因家族的成员以及抗性基因的一般调控因子CPR1。Salojärvi说："这些结果为提高阿拉比卡的抗病原体能力提供了一个新的目标基因座。"基因组研究还提供了其他新发现，比如哪些野生品种最接近现代种植的阿拉比卡咖啡。他们还发现，源自印度或斯里兰卡的荷兰早期栽培品种"Typica"很可能是法国人主要栽培的波旁品种的母本。这一工作与重建一个非常重要家族的家谱并无二致。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428610.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428610.htm

研究人员从熊胆汁中提取的旧肝脏药物中发现新的新冠治疗方法

研究人员从熊胆汁中提取的旧肝脏药物中发现新的新冠治疗方法发表在《自然》杂志上的一项令人印象深刻的新研究指出了一种新的治疗方法，以保护弱势群体免受COVID-19的影响。该研究显示，一种从熊胆中提取并用于治疗肝脏疾病的古老药物可以阻断SARS-CoV-2用于进入人体细胞的关键途径。PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334595.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334595.htm

韩国研究人员为未来的锂电池开发出一种新型轻质结构

韩国研究人员为未来的锂电池开发出一种新型轻质结构浦项科技大学（POSTECH）化学系的SoojinPark教授和博士生Dong-YeobHan与韩国能源研究所（KIER）的GyujinSong博士以及浦项N.EX.THUB的研究团队合作开发出了一种三维聚合物结构。这种轻质结构有利于锂（Li）离子的传输。他们的研究成果最近发表在国际期刊《先进科学》（AdvancedScience）的网络版上。电池技术的进步用于电动汽车和智能手机等电子设备的电池技术不断发展。值得注意的是，锂金属阳极的能量容量为3860mAh/g，是目前商业化石墨阳极的十倍以上。锂金属阳极可以在更小的空间内储存更多的能量，而且与石墨或硅不同，锂金属阳极可以作为电极直接参与电化学反应。然而，在充电和放电过程中，锂离子的不均匀分布会产生被称为"死锂"的区域，从而降低电池的容量和性能。此外，当锂向一个方向增长时，它可能会到达相反一侧的阴极，从而造成内部短路。虽然最近的研究重点是优化三维结构中的锂传输，但这些结构大多依赖重金属，大大降低了电池的单位重量能量密度。锂电沉积后的混合结构内部几何形状示意图。资料来源：POSTECH用于阳极的创新型三维结构为了解决这个问题，研究小组利用聚乙烯醇（一种对锂离子具有高亲和力的轻质聚合物）与单壁碳纳米管和纳米碳球相结合，开发出了一种混合多孔结构。这种结构比通常用于电池阳极的铜（Cu）集流体轻五倍以上，对锂离子有很高的亲和力，有利于锂离子通过三维多孔结构中的空隙迁移，实现均匀的锂电沉积。在实验中，采用了该团队三维结构的锂金属阳极电池在经过200多次充放电循环后表现出很高的稳定性，并达到了344Wh/kg（能量与电池总重量之比）的高能量密度。值得注意的是，这些实验使用的是代表实际工业应用的袋装电池，而不是实验室规模的纽扣电池，这凸显了该技术商业化的巨大潜力。POSTECH的SoojinPark教授表达了这项研究的意义，他说："这项研究为最大限度地提高锂金属电池的能量密度开辟了新的可能性"。KIER的GyujinSong博士强调说："这种结构兼具轻质特性和高能量密度，是未来电池技术的一个突破"。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433139.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1433139.htm

研究人员发现AI模型可生成真人照片和受版权保护的图片

研究人员发现AI模型可生成真人照片和受版权保护的图片研究人员从模型中收集了一千多个训练实例，范围从个人照片到电影剧照、受版权保护的新闻图片和有商标的公司标志，并发现人工智能几乎以相同的方式复制了其中的许多内容。来自普林斯顿大学和伯克利大学等高校的研究人员，以及来自科技部门--特别是Google和DeepMind--的研究人员进行了这项研究。研究团队在之前的研究中指出了人工智能语言模型的类似问题，特别是GPT2，即OpenAI大获成功的ChatGPT的前身。在Google大脑研究员尼古拉斯-卡里尼的指导下，团队通过向Google的Imagen和StableDiffusion提供图片的标题，例如一个人的名字后生成了结果。之后，他们验证了生成的图像是否与模型数据库中保存的原件相符。来自稳定扩散的数据集，即被称为LAION的多TB采集图片集，被用来生成下面的图片。它使用了数据集中指定的标题。当研究人员在提示框中输入标题时会产生了相同的图像，尽管因数字噪音而略有扭曲。接下来，研究小组在反复执行相同的提示后，手动验证了该图像是否是训练集的一部分。研究人员指出，非记忆性的回应仍然可以忠实地表现出模型所提示的文字，但不会有相同的像素构成，并且会与其它训练生成的图像不同。苏黎世联邦理工学院计算机科学教授和研究参与者FlorianTramèr观察到了研究结果的重大局限性。研究人员能够提取的照片要么在训练数据中频繁出现，要么在数据集中的其他照片中明显突出。根据弗洛里安-特拉梅尔的说法，那些不常见的名字或外表的人更有可能被"记住"。研究人员表示，扩散式人工智能模型是最不隐私的一种图像生成模型。与生成对抗网络（GANs），一类较早的图片模型相比，它们泄露的训练数据是前者的两倍多。这项研究的目的是提醒开发者注意与扩散模型相关的隐私风险，其中包括各种担忧，如滥用和复制受版权保护的敏感私人数据（包括医疗图像）的可能性，以及在训练数据容易被提取的情况下易受外部攻击。研究人员建议的修复方法是识别训练集中重复生成的照片，并从数据收集中删除它们。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1342757.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1342757.htm