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撰文 | 尤嘉 黄华 陆飞
责编 | 攸淇
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相机镜头厚重难看？新技术来帮忙 “减负”
近几年数码相机的小型化遇到了瓶颈，而手机越来越凸的摄像头也很影响美观。这两者的原因都是光学镜头很难在保持高画质的前提下大幅减小体积。百年来的光学技术研究主要针对镜头里的镜片，而加拿大渥太华大学的研究人员另辟蹊径，对准了镜片间的空间。他们设计了一种叫做隔板（spaceplate）的光学元件。这一元件利用光的折射，在很短的距离上得到了等价于光线长距离传播的效果。研究人员表示，他们正在研发的下一代隔板，可以将镜片间距离缩短到百分之一。有了这样的技术，也许未来手机的摄像头可以覆盖整个手机背面而保持平整呢。
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https://www.nature.com/articles/s41467-021-23358-8
“赛博格蟑螂” 搜救系统
在科幻电影中，我们会见到微型机器人穿越复杂地形执行侦察任务。然而现实中，我们离这样的技术还有不小的距离。在一项由中国、新加坡、德国和英国四国合作的研究中，科学家尝试在蟑螂身上安装芯片进行城市搜救工作。这个大小为6cm×2cm，重15g的芯片包含了红外摄像头、二氧化碳探测器、通讯装置，定位导航系统，以及可以用电信号刺激蟑螂的行动控制器。这种半机械化的 “赛博格蟑螂”，利用了蟑螂本身的运动和避障能力。只须偶尔施加转向指令，就可以控制蟑螂在废墟中探测生命信号。这一巧妙设计，同时解决了目前的机器人无法应对复杂地形和驱动系统耗电过高两大难题。
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https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2105/2105.10869.pdf
无人机揭示虎鲸交友偏好：同性、同龄为首选
图片来源：Pixabay
虎鲸有着复杂的社会网络，以往的研究只是通过观察虎鲸在水面上的活动，来推测他们社会关系。得益于无人机，研究者近期发现了虎鲸交友的规律。英国埃克塞特大学的研究人员用无人机观察虎鲸水下活动，找到了虎鲸交友的偏好。这一研究历时四十年，聚焦于太平洋濒临灭绝的虎鲸群体。作为群居动物，虎鲸从出生起就一直在一个群体中，虎鲸内部成员互动模式在此之前仍然未知。这一最新研究发现，在一个群体中，虎鲸偏好和自己同性和年龄接近的个体互动。研究人员解释，这就好像母亲将孩子带到一个派对中，孩子没有办法选择参加哪个排队，但可以选择在派对中和谁玩。研究还发现，年轻和雌性虎鲸是社会网络中心，而当虎鲸的年龄越来越大，它们也逐渐变得边缘化。
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https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2021.0617
隔日断食法，减肥效果不如每日控制饮食
图片来源：Pixabay
隔日断食法指的是一天进食，进食日不控制饮食，下一天完全不进食的饮食方式，在减脂人群中日益流行。相比其他控制饮食的方式，隔日断食法的有效性如何？英国巴斯大学等机构的研究人员，通过对照试验研究了隔日断食法和传统的限制每日能量摄入法对身体代谢影响的异同。
研究人员招募了身形较瘦的实验对象36人并把他们分成三组，第一组遵循传统控制饮食法，每日进食，进食的卡路里为平时的75%。第二组遵循断食法，进食日卡路里为平时的150%。第三组也遵循断食法，但进食日的能量摄入为平时的200%。3周后，传统每日控制饮食组的减肥效果最好，平均脂肪减少量达1.57公千克，第二组效果相对较差，平均只减少了0.74千克，而第三组相比实验前体重和脂肪均无变化。
这一研究意味着，即使总体进食热量相同的情况下（第一组和第二组），隔日断食法的效果仍然逊色于传统每日控制法。研究发现，遵循隔日断食法的实验对象的运动量更少，可能部分解释了为何效果不如每日控制饮食。
文章链接：
https://stm.sciencemag.org/content/13/598/eabd8034
自己设计自己：谷歌用人工智能加速芯片设计
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近期，谷歌的研究人员在《自然》期刊上发表了一项成果：他们利用人工智能算法大幅减少了芯片设计所需的时间。现在，专业的人类工程师在电子设计自动化（EDA）软件的帮助下，需要几周乃至几个月来设计复杂芯片内各个功能单元的排布。谷歌的研究人员利用一万张芯片设计图训练了一个人工智能算法，让这一算法学习如何在空间、布线和功耗限制下完成芯片布局设计。测试表明，这一算法可以在六小时内完成复杂的芯片布局设计，且算法给出的设计略优于或持平人类的设计。谷歌已经将这一算法应用在了他们下一代人工智能处理器TPU的设计上。
文章链接：
https://www.nature.com/articles/d41586-021-01507-9
同样的湍流，飞机颠簸而老鹰却飞得更快
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没有人喜欢坐飞机的时候遇上湍流，然而康奈尔大学的研究人员发现，鸟儿可能会利用湍流飞得更快。研究人员在美国阿拉巴马州捕获了一只金雕，为它装上了一个轻便的太阳能卫星定位遥测装置。随后的17天里，金雕飞到了加拿大并传回了大量位置坐标、速度和加速度数据。研究人员对比了金雕的飞行数据和天气历史数据库，发现了一种高度不规则的速度波动。这一波动和大气湍流高度同步，加速度达到了一个重力加速度以上。研究人员认为，将来的无人飞行器设计可能可以像鸟儿一样利用湍流来加速飞行。这一研究成果已于上周在美国国家科学院院刊发表。
新闻链接：
https://news.cornell.edu/stories/2021/06/turbulence-gets-eagles-speed