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撰文 | 尤嘉 黃華 陸飛
責編 | 攸淇
相機鏡頭厚重難看？新技術來幫忙 “減負”
近幾年數碼相機的小型化遇到了瓶頸，而手機越來越凸的攝像頭也很影響美觀。這兩者的原因都是光學鏡頭很難在保持高畫質的前提下大幅減小體積。百年來的光學技術研究主要針對鏡頭裡的鏡片，而加拿大渥太華大學的研究人員另闢蹊徑，對準了鏡片間的空間。他們設計了一種叫做隔板（spaceplate）的光學元件。這一元件利用光的折射，在很短的距離上得到了等價於光線長距離傳播的效果。研究人員表示，他們正在研發的下一代隔板，可以將鏡片間距離縮短到百分之一。有了這樣的技術，也許未來手機的攝像頭可以覆蓋整個手機背面而保持平整呢。
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https：//www。nature。com/articles/s41467-021-23358-8
“賽博格蟑螂” 搜救系統
在科幻電影中，我們會見到微型機器人穿越複雜地形執行偵察任務。然而現實中，我們離這樣的技術還有不小的距離。在一項由中國、新加坡、德國和英國四國合作的研究中，科學家嘗試在蟑螂身上安裝晶片進行城市搜救工作。這個大小為6cm×2cm，重15g的晶片包含了紅外攝像頭、二氧化碳探測器、通訊裝置，定位導航系統，以及可以用電訊號刺激蟑螂的行動控制器。這種半機械化的 “賽博格蟑螂”，利用了蟑螂本身的運動和避障能力。只須偶爾施加轉向指令，就可以控制蟑螂在廢墟中探測生命訊號。這一巧妙設計，同時解決了目前的機器人無法應對複雜地形和驅動系統耗電過高兩大難題。
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https：//arxiv。org/ftp/arxiv/papers/2105/2105。10869。pdf
無人機揭示虎鯨交友偏好：同性、同齡為首選
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虎鯨有著複雜的社會網路，以往的研究只是透過觀察虎鯨在水面上的活動，來推測他們社會關係。得益於無人機，研究者近期發現了虎鯨交友的規律。英國埃克塞特大學的研究人員用無人機觀察虎鯨水下活動，找到了虎鯨交友的偏好。這一研究歷時四十年，聚焦於太平洋瀕臨滅絕的虎鯨群體。作為群居動物，虎鯨從出生起就一直在一個群體中，虎鯨內部成員互動模式在此之前仍然未知。這一最新研究發現，在一個群體中，虎鯨偏好和自己同性和年齡接近的個體互動。研究人員解釋，這就好像母親將孩子帶到一個派對中，孩子沒有辦法選擇參加哪個排隊，但可以選擇在派對中和誰玩。研究還發現，年輕和雌性虎鯨是社會網路中心，而當虎鯨的年齡越來越大，它們也逐漸變得邊緣化。
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https：//royalsocietypublishing。org/doi/10。1098/rspb。2021。0617
隔日斷食法，減肥效果不如每日控制飲食
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隔日斷食法指的是一天進食，進食日不控制飲食，下一天完全不進食的飲食方式，在減脂人群中日益流行。相比其他控制飲食的方式，隔日斷食法的有效性如何？英國巴斯大學等機構的研究人員，透過對照試驗研究了隔日斷食法和傳統的限制每日能量攝入法對身體代謝影響的異同。
研究人員招募了身形較瘦的實驗物件36人並把他們分成三組，第一組遵循傳統控制飲食法，每日進食，進食的卡路里為平時的75%。第二組遵循斷食法，進食日卡路里為平時的150%。第三組也遵循斷食法，但進食日的能量攝入為平時的200%。3周後，傳統每日控制飲食組的減肥效果最好，平均脂肪減少量達1。57公千克，第二組效果相對較差，平均只減少了0。74千克，而第三組相比實驗前體重和脂肪均無變化。
這一研究意味著，即使總體進食熱量相同的情況下（第一組和第二組），隔日斷食法的效果仍然遜色於傳統每日控制法。研究發現，遵循隔日斷食法的實驗物件的運動量更少，可能部分解釋了為何效果不如每日控制飲食。
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https：//stm。sciencemag。org/content/13/598/eabd8034
自己設計自己：谷歌用人工智慧加速晶片設計
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近期，谷歌的研究人員在《自然》期刊上發表了一項成果：他們利用人工智慧演算法大幅減少了晶片設計所需的時間。現在，專業的人類工程師在電子設計自動化（EDA）軟體的幫助下，需要幾周乃至幾個月來設計複雜晶片內各個功能單元的排布。谷歌的研究人員利用一萬張晶片設計圖訓練了一個人工智慧演算法，讓這一演算法學習如何在空間、佈線和功耗限制下完成晶片佈局設計。測試表明，這一演算法可以在六小時內完成複雜的晶片佈局設計，且演算法給出的設計略優於或持平人類的設計。谷歌已經將這一演算法應用在了他們下一代人工智慧處理器TPU的設計上。
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https：//www。nature。com/articles/d41586-021-01507-9
同樣的湍流，飛機顛簸而老鷹卻飛得更快
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沒有人喜歡坐飛機的時候遇上湍流，然而康奈爾大學的研究人員發現，鳥兒可能會利用湍流飛得更快。研究人員在美國阿拉巴馬州捕獲了一隻金雕，為它裝上了一個輕便的太陽能衛星定位遙測裝置。隨後的17天裡，金雕飛到了加拿大並傳回了大量位置座標、速度和加速度資料。研究人員對比了金雕的飛行資料和天氣歷史資料庫，發現了一種高度不規則的速度波動。這一波動和大氣湍流高度同步，加速度達到了一個重力加速度以上。研究人員認為，將來的無人飛行器設計可能可以像鳥兒一樣利用湍流來加速飛行。這一研究成果已於上週在美國國家科學院院刊發表。
新聞連結：
https：//news。cornell。edu/stories/2021/06/turbulence-gets-eagles-speed