暖洞：人为变化的后果

评论这个故事评论科学家们认为他们已经找到了一种使用涡轮机为火星上的人类提供动力的方法，这是人类探索地球的一天又向前迈出的一步。美国宇航局位于加利福尼亚州的艾姆斯研究中心的科学家在 2018 年 1 月表示，利用火星风的涡轮机可以帮助为人类探索任务提供动力，并开辟地球上其他类型的能源（如太阳能或核能）无法完全发挥作用的部分地区以供发现。发表在《自然》杂志上的一项研究。科学家们在他们的论文中写道：“风能代表了一种有价值但以前被忽视的能源资源，可用于未来的人类火星任务。” 美国宇航局的科学家们没有立即发表评论。美国宇航局的烤面包机大小的设备可以在火星上制造氧气太空机构、科学家和企业家都在呼吁人类探索火星。 NASA 的 Artemis 登月任务被认为是未来十年左右探索火星的垫脚石。 中国希望到 2033 年将人类送上地球。世界上最富有的人之一、SpaceX 的首席执行官埃隆·马斯克暗示要这样做 2029.但科学家指出，为火星上的人类探索任务提供动力将需要多种电源。 过去曾使用太阳能来维持火星任务，但在火星之夜或限制太阳光的沙尘暴期间并不是很强大。 核能是另一个可能的来源，但如果放置在人类基地附近会带来安全风险。长期以来，风能一直被认为是无法使用的，主要是因为火星的大气层非常稀薄，微风微弱。 但研究人员在研究中写道，美国宇航局艾姆斯研究中心的博士后研究员维多利亚哈特威克使用美国宇航局气候模型推翻了之前的假设，并表明它可能是地球上“独立或互补的能源”。猎户座飞船在太平洋溅落，完成了第一个阿尔忒弥斯任务哈特维克和她的队友使用该模型来估计整个地球的风速。 他们使用火星全球勘测者和维京任务收集的数据中的地形图、灰尘图和热图，模拟火星上的风速，按白天和黑夜以及不同的季节和年份分解估计值。利用这些信息，他们计算出假设他们拥有一个完全高效的风力涡轮机，他们可以在地球的各个部分产生的最大能量。 他们将其与之前估计的将...

用恶臭假单胞菌接种天然土壤采样点，供体细菌携带带有荧光标签的 pMATING 质粒。 在细菌土壤分离物或受体细菌中成功追踪到质粒。 整个实验持续长达 35 天，在不同时间点对土壤细菌进行采样。 图片来源：马德里 CSIC 的 Víctor de Lorenzo 教授 微生物组工程处于改善人类健康和农业生产力的前沿。 它旨在通过改变微生物组成来增强生态系统功能。 这可以通过“自下而上”的方法来实现，该方法涉及将工程微生物引入社区。 然而，现有物种的抵抗阻碍了新成员的建立。 相反，最好使用“自上而下”的方法传递外来遗传物质，该方法涉及微生物之间的水平基因转移 (HGT)。...

明尼苏达大学的研究人员已经开发出一种新的、更有效的方法来移动物体而无需物理接触它们——使用超声波发射器和超材料方法，他们声称，这种方法可以扩展以允许其在制造和其他机器人企业中使用。“我们早就知道波、光和声音可以操纵物体。我们的研究与众不同之处在于，如果我们将它们的表面制成超材料表面或‘超表面’，我们就可以操纵和捕获更大的物体，”Ognjen 解释说Ilic，该研究的资深作者和机械工程教授。 “当我们在物体表面放置这些微小图案时，我们基本上可以将声音反射到我们想要的任何方向。这样做，我们可以控制施加在物体上的声学力。”这种巧妙的非接触式操纵系统可以在不接触物体的情况下推拉物体。 (📹: UMN 理工学院)与深受喜爱的科幻电影《星际迷航》中发现的牵引光束技术相比，该团队的非接触式操纵系统允许双向移动——不仅可以将物体推离发射器，还可以反转并将它们拉向发射器。 诀窍：蚀刻到物体表面的亚波长图案，改变了它与来自发射器的超声波的相互作用。“非接触式操作是光学和电磁学研究的热门领域，但这项研究提出了另一种非接触式驱动方法，它具有其他方法可能没有的优势，”第一作者马修斯坦说。 “此外，除了这项研究能够实现的应用之外，扩展我们的物理学知识通常是一件非常令人兴奋的事情！”蚀刻表面允许物体被“操纵”——甚至被拉向发射器。 （📷：斯坦因等人）“在许多科学和工程领域，尤其是机器人领域，需要移动物体，将信号转换为某种受控运动，”Ilic 补充道。 “这通常是通过物理系绳完成的，或者必须携带一些能量来源才能执行任务。我认为我们正在朝着一个新的方向发展，并表明无需身体接触，我们就可以移动物体，而这种运动可以简单地通过对该物体表面上的东西进行编程来控制。这为我们提供了一种非接触式驱动物体的新机制。”该团队的工作已在期刊上以开放获取条款发表 自然通讯. #超表面图案化将超声波发射器变成无接触牵引光束操纵器

光声显微镜 (PAM) 是一种相对较新的成像技术，它使用激光在组织中诱发超声波振动。 这些超声波振动连同处理它们的计算机可以用来创建组织结构的图像，其工作方式与超声波成像的工作方式大致相同。在过去的几年里，加州理工学院医学工程和电气工程布伦教授 Lihong Wang 开发了 PAM 技术，可以对大脑中不断变化的血流进行成像，检测癌组织，甚至识别单个癌细胞。 王丽红 图片来源：加州理工学院 图片灯箱 然而，高分辨率（即光学分辨率）PAM 的一个限制是它的景深很窄，这意味着它只能聚焦在一个薄层上（大约 30 微米，或大约一个皮肤细胞的长度，用一个到两微米的分辨率）组织一次。 要查看设备正在查看的平面上方或下方的内容，它需要在该平面上方或下方重新聚焦。 为了进行比较，想象一个人戴上老花镜来做填字游戏。 景深：在左侧，用浅景深拍摄的树枝图像。 只有前景在焦点上。...