十二自由度无人机来了 倾斜翻转不成问题

大多数无人机的旋翼都必须保持与地面平行,不过Voliro的原型机六个旋翼可以做出360° 的空中翻转,让Voliro在空中也能做到12个自由度(DoF)飞行,看上去非常炫酷。此前我们曾经报道过一个立方体无人机Omnicopter,凭借其六自由度移动能力上演了一出接球好戏。虽然说Voliro本身没有Omnicopter那么灵活,但它仍然是一个真正多自由度飞行的无人机。
Voliro团队历时9个月的时间设计与制造,从这次发布的原型机视频中,我们可以看到Voliro在仰面上是一个正规的六角形结构,六个旋翼都支持360 °旋转,可以让Voliro在空中完成12自由度移动,这就意味着Voliro能做出空中稳定悬停、横纵飞行 、上下颠倒、倾斜飞行等动作都不成问题。


Volvo虽然姿势花俏,但是Voliro团队更看重的是它的墙缝穿梭能力。由于在空中Voliro可以多角度旋转,意味着如果它本身够薄,那就可以穿梭于一些比较窄小的缝隙中,在实际运用中应该会偏重于基础设施检查工作。
Voliro团队现在面临的问题是这款无人机还是比较难操控的。由于每个旋翼的转动都会改变无人机的飞行方向,所以手动控制这款无人机需要很强的预判能力和控制水平。目前团队考虑开发一款飞行控制软件,根据功率调节来对无人机模式进行改进。
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跟填充物说拜拜 未来牙洞可以自动修复

相信不少人都有过牙疼的经历。当牙齿上出现牙洞时,医生的建议都是去医院填些填充物进去,而期望它能自动修复是不可能的。但现在的不可能不代表永远的不可能。近日英国伦敦国王学院的研究人员在 Nature 旗下期刊《科学报告》上发表文章称他们找到了替代填充物修复牙洞的方法,即使用原本用于治疗阿尔茨海默病的 Tideglusib 药物刺激牙齿中的活体干细胞更新来让受损的牙齿进行自我修复。
研究人员已知,牙齿的牙髓内包含一定数量的间充质干细胞,可以发育成牙齿、骨和软骨。这也意味着在牙齿出现一些微小裂纹或裂缝的情况下,这些细胞将分化成特定的成牙本质细胞,而后者可以生成新的牙质并填补受损的区域。

当然,在牙洞肉眼可见时,这一自动修复功能就有些力不从心了。于是研究人员发现在 Tideglusib 药物的刺激下,这一自我修复的能力将大大增强,可以填补的牙洞面积也明显增加。
但目前这一方法还不能马上投入临床应用,研究人员称目前的计划是明年开始进行临床试验。
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美国现基因突变动物:对有毒环境耐受性提高8千倍

在美国东海岸污染严重的河口,例如新泽西的纽瓦克湾和弗吉尼亚的伊丽莎白河,生活着一种小条纹鱼,它对有毒废弃物的抵抗性超过了普通鱼类8000倍。
这种生活在泥水里的小条纹鱼,又叫鳉鱼。由于它体型小,又有美丽的外表,成为水族馆里最受欢迎的一种鱼。对于生物学家来说,它也是最受欢迎的,因为它具有代表性,被称为是污染环境中的水生金丝雀。
当地时间12月9日,《科学》杂志刊发了关于鳉鱼的新发现:为了生存,它们的遗传基因发生突变,从而能忍受河流里的有毒废弃物。“对于这些有化学污染的恶劣环境,它们有着极强的承受力。”加州大学戴维斯分校环境毒理学家,也是论文的通讯作者安德鲁·怀特海德在接受媒体采访时说。
在上述的污染地,二噁英、多氯联苯(PCB)和重金属的混合比其他地方高出8000倍,这样的环境会让大多数的鳉鱼翻肚皮。但怀特海德发现,大西洋鳉鱼不仅能够耐受这个港口的有毒环境,似乎还在那里蓬勃生长。
怀特海德和他的团队,在美国东海岸重污染地区收集了400种大西洋鳉鱼,并将它们的基因进行了排序。结合文本的进化指示,他们发现相似的突变在每个群体内的相同基因中都独立出现。
即使受有毒物质影响导致细胞损伤,这些基因突变让鳉鱼关闭了分子通路(编者注:分子通路,是外界信号从细胞外到细胞内传递的信息通道。细胞要根据这种信息作出反应,通常利用受体、通道蛋白和信号分子进行放大和整合)。更让人意外的是,它们成为了唯一能生活在污染水源里的鳉鱼。如果将它们放在清洁环境里,它们反而并没有什么优势。
发现海洋生物能适应致命的污染环境,就像我们能在空气污染环境中吸到一些新鲜空气一样,但这样的发现带来的并不全是好消息。“可惜的是,大多数我们关心的物种都不可能适应这些快速的变化。因为它们没有如此高水平的基因变异,允许它们快速演变。”怀特海德解释说。
鳉鱼的优势是它们的基因具有多样性,允许他们在出现随机的基因突变时存活,直到获胜的组合出现。“当环境变化时,你有必要的筹码在手,这是非常重要的。”怀特海德说。但对于高度进化的物种来说,不良的基因突变对于其生存有更大的影响。
因为基因突变都是有代价的。为了能适应有毒的环境,物种的多样性减少了,它们成为了进化度更高的物种。对于未来致命的环境变化,可能会导致它们更早的死亡。
虽然这个研究发现对于鳉鱼来说是一种胜利,但对于它的捕食者来说,情况并非如此。鳉鱼是大鱼或者鸟儿的食物,现在还没有研究证明以鳉鱼为食的生物,包括处在食物链顶端的人类,会受到什么样的影响。

美国现基因突变动物:对有毒环境耐受性提高8千倍

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首个电流激发光源的光量子电路问世:比头发还细

碳纳米管因为直径不到一根头发粗细,成为光量子电路最小型光源的最佳选择,用激光照射碳纳米管,它们会发出许多单光子。但由于现有芯片内含的都是电学组件,不接受额外的激光系统,这种激发碳纳米管发出光子的激光技术很难集成到现有芯片上,成为光量子计算机发展的制约条件。
德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)官网27日发布公告称,该校科学家带领波兰和俄罗斯科学家组成的国际研究团队,解决了光子电路运用于光量子计算机的一大限制条件,首次成功将一个完整的量子光学结构集成到芯片上。发表在《自然·光子学》杂志上的这一最新成果 将帮助光量子计算机早日用于数据加密、大数据超快计算及高度复杂系统量子模拟等领域。
新研究利用流经碳纳米管的电流刺激碳纳米管发出单个光子。研究团队用碳纳米管作为单光子源、探测器作为超导纳米电线,将碳纳米管和两个探测器分别与纳米光子波导相连,制成的光结构用液氦制冷后,能发出可以计数的单个光子。该装置能集成到现有芯片上。
IT纳米技术专家拉尔夫·克鲁克说:“我们的电路是光量子计算机领域的一大进步,现在我们完全能利用电流刺激碳纳米管发出单光子,克服了阻碍光量子计算机运用的制约因素。”
首个电流激发光源的光量子电路问世:比头发还细
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碉堡:T-1000式液态“终结者”真的来了

澳大利亚墨尔本市RMIT大学的研究人员利用无毒金属镓合金提炼出神奇的滴液,为T-1000式液态“终结者”的诞生铺平道路。这种导电材料可自我组装,能被用于制造3D显示器和其他复杂的机器元件。

金属镓在室温条件下就会呈现液态,将其与铟和锡等金属添加到水中,并改变PH值,这种金属液滴就可以自由移动。RMIT大学的研究人员正尝试使用这种导电的液态金属制造电子元件,它们可以自己移动,就像T-1000式液态“终结者”那样变形,并进行自我组装。
与电子设备中的现代元件不同,它们依然是基于固态元件的电路,而将来的电子元件可能更柔韧灵活,能够根据需要移动和重新配置。项目领导者库罗什·卡兰塔尔-扎德赫(Kourosh Kalantar-zadeh)表示:“利用这些发现,我们可以制造自主操作的移动物体、开关或水泵,由周围流体组合驱动自我组装的液态金属。”
扎德赫表示,最终,利用这些发现原理,研究人员将可按照需要制造3D液态金属机器人,就像T-1000式液态“终结者”。

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三沙永乐龙洞成世界最深海洋蓝洞:黑的可怕

经过专家的现场探查确认,三沙市政府正式命名西沙群岛永乐环礁的海洋蓝洞为“三沙永乐龙洞”(Sansha Yongle Blue Hole),其被证实为世界已知最深的海洋蓝洞。
据介绍,“三沙永乐龙洞”位于三沙市西沙群岛永乐环礁晋卿岛与石屿的礁盘中,深达300.89米,地址坐标为北纬16°31′30″、东经111°46′05″。
经过探查,西沙永乐蓝洞基本为垂直洞穴,蓝洞口径为130米,洞底直径约36米,尚未观测到蓝洞内与外海联通,洞内水体无明显流动。

三沙永乐龙洞成世界最深海洋蓝洞:黑的可怕

三沙永乐龙洞成世界最深海洋蓝洞:黑的可怕

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三沙永乐龙洞成世界最深海洋蓝洞:黑的可怕

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人类、动物的性是怎么开始的?真相是这样…

无论是鸟类还是蜜蜂,无论是黑猩猩还是人类,这些生命的存在都离不开“性”。但是,很少有人意识到,有性繁殖最初是出现在与我们非常不一样的生物身上。那么,性是怎么开始的呢?鸟类求偶和蜜蜂传粉背后的真实故事是怎样的呢?
有性繁殖的出现一直是令科学家迷惑的课题。今天的地球上,99%的多细胞生物——我们眼睛所能看到的众多生物体——都进行有性繁殖。所有这些生物都具有独特的有性繁殖机制,但这一过程的演化包含着许多未解之谜。
即使对于演化论之父达尔文,也同样对“性”感到困惑。他在1862年写道:“我们甚至对性特征的最终起因没有一丁点了解;为什么新生命需要由两种性别要素的结合才能产生?整个问题还隐藏在黑暗之中。”
许多物种是在完全确定了性角色之后,经过漫长的努力才获得交配权。雄性园丁鸟会打造精致的鸟巢以取悦雌性;一些雌性发光昆虫的尾部能发出亮光来引诱雄性;甚至是花朵制造的香味也是吸引昆虫的妙招,后者能够将花粉传播到最近的植株上,帮助它们授粉。
在如此眼花缭乱的多样性背后,所有的有性繁殖生物都遵循相同的基础路径——同一物种的两个成员将它们的DNA结合,产生一个新的基因组。在“性”产生之前,所有的繁殖都是通过无性繁殖完成的,其基本方式是细胞分裂——一个生物体实实在在地分裂成两半,形成两个生物体。
这是一个简单的“复制—分裂”机制,所有的细菌、大部分植物甚至部分动物都具有这种机制,至少在某些时候会这么做。相比有性繁殖,无性繁殖更加有效率,也更 为简单。一个无性繁殖的物种不需要浪费时间和精力去寻找并取悦配偶,它们只需要长大后再分裂成两个。对于有性繁殖的物种,吸引、追求配偶的过程伴随着许多 麻烦,有时候甚至会有生命危险。

还有其他显而易见的“性代价”。两个独立基因组的结合需要完全不同的过程——一颗卵需要和精子结合。它还意味着,每个亲代只将一半的基因传递给下一代。相比 之下,无性繁殖的亲代所产生的后代本质上是自己的复制品。如果说我们的基因都自私地想要确保自己的生存,无性繁殖听上去似乎是更好的方式。
那么,当有直接路径可供选择时,为什么如此众多的物种会选择更加漫长,更加曲折的有性繁殖策略呢?性肯定能提供某些利大于弊的演化优势。
1886年,德国演化生物学家奥古斯特·魏斯曼提出,有性繁殖能对基因进行重组,创造出“个体差异”,而这正是自然选择起作用 的地方。本质上,性是同一物种的两个生物体融合各自资源的机会。它们的后代中,有一些会携带来自父母双方的有益基因,这意味着它们能更好地应对环境压力, 而这些环境压力可能会使无性繁殖的物种陷入绝境。事实上,性甚至可能加快演化的节奏——当环境条件快速变化时这是显而易见的优势。
在一些研究中,无性繁殖的物种被诱导进行了有性繁殖,研究的结果提供了最终的证据,证明了上述有性繁殖的优势。原始的单细胞生物通常习惯于无性繁殖,但如果环境压力变大,它们也会转变为有性繁殖物种。环境压力可以是天气的细微变化,也可以是猛烈的陨石撞击。
有性繁殖的起源之所以长久以来令人迷惑不解,部分是因为我们在观察今天的世界时,会发现许多无性繁殖的生物依然活跃,一些同时具有两种繁殖方式的生物似乎还更偏爱无性繁殖。这样的生物包括酵母、蜗牛、海星和蚜虫等。
然而,它们其实是根据周围的环境条件来选择繁殖方式——大部分只在环境压力较大时进行有性繁殖,而在其余时间进行无性繁殖。早期地球的环境比现在恶劣得多,环境条件经常快速变化。在这种情况下,较高的突变率可能会促使无性繁殖的生物变为有性繁殖。
保存在岩石内的化石记录可以告诉我们更多有关有性繁殖起源的信息,但化石很零散,又很难发现,因此很难呈现确切的演化过程。密歇根州立大学的克里斯·阿达米(Chris Adami)从理论的角度分析了这一过程。
阿达米解释称,你可以用信息的方式来看待演化。所谓信息,就是你需要知道的能够确保生存的东西。演化就是“信息保存和信息获取——你知道得越多你就活得越 好”。所以,这是一个“学习”的过程。一个生物会不断“学习”到新的信息,特别是在一个变化的环境中,它再将这些信息(通过DNA)传递给下一代,帮助它们存活下来。
性提供了一种使物种更加容易“记住”有用信息的方式——都保存在基因编码中,从而使这一过程更加高效。这是因为,有性繁殖涉及到选择一位性伴侣,后者本身通过做出正确选择而达到了性成熟状态。性意味着要选择一个好配偶,从而为你的后代选择一个更好的未来。
“信息的获取和维持对于演化的奏效是必不可少的——记住旧的并想象未来。”这种要素的选择可以解释另一个谜题:为什么我们需要雄性?如果你的一半后代——女儿们——能够再产生后代,为什么演化还需要产生儿子呢?为什么不让所有后代都具有繁殖后代的能力?
达尔文对雄性谜题的解答是,自然选择不是唯一在有性繁殖中起作用的演化压力。还有一些事情在不断进行着,达尔文称之为“性选择”。本质上,这是指一个性别对另一性别某些特性形状的偏爱。
发表于2015年的一项研究发现,雄性对交配权的竞争,以及雌性在这些竞争雄性之间的选择都是非常重要的。性选择通过两种性别的存在来维持种群健康并防止灭绝。性选择能帮 助保持种群中的良性基因变异。如果想要在竞争中胜出,或者要吸引异性以进行繁殖,生物个体必须在大部分事情上表现良好。因此,性选择提供了一种重要、高效 的过滤手段,能够维持并改善种群的健康。
这些发现解释了为什么性会持续成为繁殖后代的主要机制。性最终决定了谁有机会将自己的基因传递给后代。性是一种广泛存在,并且非常强大的演化驱动力,但性的演化到底是怎么发生的,哪些生物是最开始进行有性繁殖的呢?
大部分理智的人都接受演化论,即人类与其他类人猿从一个共同祖先演化而来,而这个共同祖先又是从更加原始的生物演化而来。这些思想可以追溯到达尔文于1871年出版的《人类的由来及性选择》。
据我们所知,性的演化其实可以追溯到比我们的猿类祖先更早的生物:一种被称为“小肢鱼”(Microbrachius dicki)的原始鱼类,其化石证据发现于苏格兰,距今已经有3.85亿年历史。“Microbrachius”的意思是“小肢”,但直到近期科学家才明白这些小肢的真正作用。在小肢上长有小吸盘,而对化石的细致分析发现,雌性小肢鱼具有的小吸盘能将雄性的吸盘固定住。这一发现表明,这些小肢与有性繁殖有关。
科学家还发现,这些鱼是已知最早通过体内受精进行繁殖的脊椎动物,与我们人类一样。它们还是第一个呈现“两性异形”的物种,即雄性和雌性具有不同的外形。今 天大部分鱼类是通过将卵和精子释放到体外进行繁殖的。研究者还不清楚小肢鱼发展出体内受精系统的原因,但这确实是它们最常见的有性繁殖方式。
为了了解有性繁殖的真正起源,我们需要追溯到更早的时期。我们知道,所有的有性繁殖生物都来自同一个共同祖先,因此通过分析化石证据里保存的线索,我们就能知道这一共同祖先生活的年代和地点。
加拿大北极地区的岩石中保存着科学家所要寻找的线索。12亿年前,这些岩石处于海洋潮间带环境中,岩石中保存的化石能够告诉我们关于有性繁殖最早的证据。在化石中,科学家发现了一种进行有性繁殖的多细胞生物Bangiomorpha pubescens,这是最早的有性繁殖化石记录。Bangiomorpha pubescens不是鱼,甚至不是动物,它是一种红藻,已知第一种有性繁殖的海藻。
这些生物进行有性繁殖的证据来源于它们产生的孢子,即生殖细胞,这些细胞呈现出雄性和雌性两种形态。今天我们知道,红藻缺少能够自由游泳的精子,它们依赖水流来运送生殖细胞。过去12亿年来它们可能都一直这么做。
红藻是最大和最古老的藻类门类之一,具有5000到6000个主要的多细胞海洋藻类物种,包括许多值得注意的海藻。红藻非常多样,而且在外观上与12亿年前的祖先十分相似。换句话说,它们可以被称为“活化石”。它们是过去历史的遗存,提醒着我们从哪里来。
Bangiomorpha pubescens生活在严酷并且变化无常的环境中,这可能促使它们在12亿年前演化出了有性繁殖。加拿大麦吉尔大学的加仑·霍沃尔森解释道:“就气候而论,Bangiomorpha pubescens化石出现的时期,似乎正是数亿年相对稳定环境终结的时候。我们发现了这一时期碳和氧含量的巨大变动,显示了重大的环境变化。”
在这一时期,性对多细胞生物的成功延续和演化是至关重要的。这些化石因此也标志了生命演化中重要的突破。霍沃尔森补充道:“有性繁殖、多细胞分化、氧化作用,以及全球碳循环之间的联系依然模糊不清,但很难不去假设:这些事件之间具有紧密的联系。”
对这些岩石的研究有助于我们了解性演化产生的环境条件,并且必然地,我们能更进一步了解地球上多细胞生物的起源。这不仅能告诉我们过去发生的事情,以及我们来自哪里,还能为研究其他行星上的生命演化提供启示。很难想象这些海藻就是有性繁殖的发起者,但正是它们在12亿年前进行的这场“演化变革”,造就了我们现在所知的生命世界。

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世界最深海沟发现神秘“鬼鱼”:似外星生物

据英国《每日邮报》报道,近日,美国科学家再世界最深海沟——马里亚纳海沟8200英尺(约2500米)处发现神秘“鬼鱼”,其浑身雪白,似鬼马小精灵 。随后,美国国家海洋和大气管理局发布了实拍视频。
从视频中看到,这只深海鱼类长约长约10厘米,身体呈半透明状。长相非常奇特,脑袋上有两只“大眼睛”,与潜水鱼类有明显的差异,看起来像是外星生物。
据了解,这是人类第一次见到活生生的胶鼬鳚科动物,同时这也证明了胶鼬鳚科动物确实是一种深海动物。
一位科学家调侃称,这也许是鱼类科学家最想见一见的生物了吧。
视频:http://www.le.com/ptv/vplay/25945578.html

世界最深海沟发现神秘“鬼鱼”:似外星生物

世界最深海沟发现神秘“鬼鱼”:似外星生物

世界最深海沟发现神秘“鬼鱼”:似外星生物

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新相机技术能够以光速拍摄照片

科学家近日成功对相机技术进行改进,能够比当前商用相机快100倍的速度来捕捉图像,从而能够拍摄类似于神经元放电、化学反应和燃料燃烧、化学爆炸等超快速过程。

该项目由来自华盛顿大学的Lihong V Wang负责,他此前已经成功研发出快门速度达到1000亿分之一秒的单镜头压缩超高速摄影(CUP),已经具备追踪光脉冲的能力。而最新研究的相机技术成为了全球最快的receive-only相机,意味着能够在没有额外激光或者其他灯源额外照明的轻快下使用日常可见光进行拍摄。这项新方式改善了CUP的分辨率和质量。
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5000年前的“文件”显示啤酒被用来支付工人工资

据外媒报道,近日研究人员在伊拉克乌鲁克发现的一份5000年前的泥板文书生动地证明:啤酒是用来支付工人劳动报酬的一种方式 。研究人员Alison George 表示:“我们可以看到一个人手上拿着碗吃饭,这意味着‘ 定量配给’。而锥形容器则指的是‘啤酒’。周围的划痕记录记录了一个特定工人应该获得的啤酒数量。”

Ars Technica在报道中曾指出,乌鲁克居民制造铜器和陶器,建有令人印象深刻的巨大塔形建筑物,并创造图画文字,为后来两河流域楔形文字的萌芽。研究人员表示, 这份泥板文书表明,在乌鲁克文化期人类就已经具有雇员和雇主的概念。
不过啤酒被当成工人劳动报酬并不仅限于美索不达米亚地区。Ars报道称,在修建庞大的金字塔时,啤酒也曾被当作用来支付工匠工资的一种方式,工匠一天能获得4-5升啤酒。
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