美研制出可爬35度斜坡的機(jī)械狗

        據(jù)美國《發(fā)現(xiàn)》雜志報(bào)道，由波士頓動(dòng)力學(xué)工程公司(Boston Dynamics)專門為美國軍隊(duì)研究設(shè)計(jì)出一種機(jī)械狗，被命名為“大狗”(Bigdog)。它與真狗一般大小，可以承載40多公斤的裝備，約相當(dāng)于其重量的30%。這種機(jī)械狗能夠在戰(zhàn)場(chǎng)上發(fā)揮重要作用：為士兵運(yùn)送彈藥、食物和其他物品。其原理是,由汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)帶動(dòng)其有關(guān)節(jié)的四肢運(yùn)動(dòng)。陀螺儀和其他傳感器幫助機(jī)載計(jì)算機(jī)規(guī)劃每一步的運(yùn)動(dòng)。機(jī)械狗依靠感覺來保持身體的平衡，如果有一條腿比預(yù)期更早地碰到了地面，計(jì)算機(jī)就會(huì)認(rèn)為它可能踩到了巖石或是山坡，然后“大狗”就會(huì)相應(yīng)地調(diào)節(jié)自己的步伐。
        波士頓動(dòng)力公司董事長馬克·雷泊特說：“內(nèi)力傳感器可探測(cè)到地勢(shì)變化，根據(jù)情況做出調(diào)整。而當(dāng)我們‘騷擾’它時(shí)，‘大狗’的主動(dòng)平衡性使其可以保持穩(wěn)定?！边@種平衡性通過四條腿維持，每條腿有三個(gè)靠傳動(dòng)裝置提供動(dòng)力的關(guān)節(jié)，并有一個(gè)“彈性”關(guān)節(jié)。這些關(guān)節(jié)由一個(gè)機(jī)載計(jì)算機(jī)處理器控制。
        “大狗”項(xiàng)目由美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃署(DARPA)資助，該機(jī)構(gòu)希望“大狗”可以在那些軍車難以出入的險(xiǎn)要地勢(shì)上助士兵一臂之力。另外，地面上士兵往往需要攜帶40公斤的裝備，也可以得到“大狗”的幫助。雷波特說，最新款“大狗”可以攀越35度的斜坡。液壓裝置由單缸兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)?！按蠊贰边€可以自行沿著簡單的路線行進(jìn)，或是被遠(yuǎn)程控制。

        美研制磁力裝置 讓子彈停在半空中

        據(jù)美國《新科學(xué)家》雜志報(bào)道，美國德克薩斯奧斯汀大學(xué)的研究人員研制出一種磁力裝置，名為“線卷槍”，可以將飛行中的原子和分子大的子彈停在半空中。此研究將最終幫助測(cè)量宇宙中最難以捉摸且普遍存在的微中子的質(zhì)量。這一研究成果發(fā)表在《物理學(xué)評(píng)論快報(bào)》上。 
        研究人員美國德克薩斯奧斯汀大學(xué)物理學(xué)教授馬克·雷曾說，“線卷槍”具有典型的科幻特征，但美國軍方想成功生產(chǎn)這種實(shí)用武器。傳統(tǒng)武器都用化學(xué)炸藥來產(chǎn)生熱氣體，推動(dòng)子彈出膛。而“線卷槍”通過一系列鐵絲線圈來加速磁力發(fā)射，產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)。射彈和線圈之間沒有直接接觸。 
        雷曾說，只有幾種真子彈大的材料有磁性，但“當(dāng)你觀察原子時(shí)，每一種東西都有磁性?！贝恕熬€卷槍”有64個(gè)手工制作的部件，每一個(gè)大約25美元，由它自己的電容器來驅(qū)動(dòng)。其工作原理是：研究人員從空中誘捕粒子，并將它們放在微型彈腔中，再朝此槍的方向釋放出它們。當(dāng)此粒子到達(dá)這支槍并碰到這些線圈時(shí)，每一個(gè)線圈的磁場(chǎng)會(huì)逐漸減慢此粒子的速度，不讓粒子碰到它。據(jù)測(cè)量，此“線卷槍”能將以每秒500米速度運(yùn)行的原子和分子給完全停下來。最終它能停止所有的原子。

        美教授設(shè)計(jì)自適應(yīng)機(jī)器人

        據(jù)《今日美國》報(bào)道，美國佛蒙特大學(xué)約西·邦佳德（Josh Bongard）設(shè)計(jì)出一種完全靠自己行走的機(jī)器人。盡管這款機(jī)器人走起來搖搖晃晃，但是它行走不是靠人為遙控。
        這款機(jī)器人是邦加德與機(jī)器人專家郝德·里普森（Hod Lipson）以及在讀博士維克特·蔡考夫（Victor Zykov）一起研制的，它的主要特點(diǎn)是具有自我調(diào)整功能，可適應(yīng)本身或是環(huán)境變化。這一關(guān)鍵性的進(jìn)步就是設(shè)計(jì)的機(jī)器人在完全不需要控制輔助的情況下進(jìn)行調(diào)整。邦加德現(xiàn)在是一名計(jì)算機(jī)科學(xué)系的助理教授，一開始，他從最基礎(chǔ)的地方規(guī)劃機(jī)器人，比如每部分的大小和形狀。在一段示范中，他拆下機(jī)器人四條腿中的一條，機(jī)器人來回?fù)u擺，激活兩個(gè)傾斜傳感器，機(jī)器人“覺察到”突變的情況。隨后機(jī)器人自己利用仿真軟件，建立一個(gè)虛擬模型，并采用該模型來測(cè)試在“殘廢”情況下新的漫步方式。一旦虛擬的測(cè)試獲得成功，機(jī)器人就會(huì)采用同樣方式進(jìn)行真正的行走。
        麻省理工學(xué)院機(jī)器人技術(shù)專家羅德尼·布盧克（Rodney Brooks）教授認(rèn)為，這一發(fā)明很有趣，它從生物的適應(yīng)方式中獲得了靈感。邦加德下一步的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一款能夠自我配置的機(jī)器人。

        美教授發(fā)現(xiàn)減肥基因

        據(jù)美國《新科學(xué)家》雜志報(bào)道，美國弗吉尼亞大學(xué)和威斯康星醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)，缺乏夜蛋白(Nocturnin)基因的老鼠在攝入高脂肪飲食時(shí)體重不會(huì)增加，肝臟內(nèi)也不會(huì)囤積脂肪，這一基因由哺乳動(dòng)物器官和組織的生物鐘調(diào)節(jié)，參與調(diào)節(jié)身體生理節(jié)奏。這一新認(rèn)識(shí)可能幫助人們找到抑制和減少過度肥胖給健康造成的不良影響的方法。
        研究人員弗吉尼亞大學(xué)生物學(xué)副教授卡拉·格林說：“人們?cè)缇椭?，生物鐘與新陳代謝的各個(gè)方面有著內(nèi)在聯(lián)系。這項(xiàng)研究表明，夜蛋白是生物鐘用來控制新陳代謝活動(dòng)的一個(gè)重要工具。更好地認(rèn)識(shí)夜蛋白的功能，可能使人們找到解決過度肥胖問題的有效方法?！?BR>        生物鐘是身體內(nèi)部的時(shí)鐘，通過控制能量、警惕性、生長、情緒和衰老的影響來調(diào)節(jié)器官和活動(dòng)、休息周期。該領(lǐng)域的研究涉及衰老、時(shí)差、睡眠障礙、輪班工作和節(jié)食等問題。
        格林及其同事在實(shí)驗(yàn)中使用的是正常老鼠和破壞了夜蛋白基因的變異老鼠。失去夜蛋白的老鼠被分成兩組，一組攝入正常飲食，另一組攝入高脂肪飲食?；蛘５囊唤M老鼠也攝入高脂肪飲食。
        實(shí)驗(yàn)表明，基因變異的兩組老鼠的體重和活性水平一直保持正常，特別是攝入高脂肪飲食的一組在很長一段時(shí)間內(nèi)體重僅有少量增加。然而，攝入高脂肪飲食的正常老鼠則“像氣球一樣膨脹”，增加的體重比變異老鼠體重的2倍還多。研究人員在解剖過程中發(fā)現(xiàn)，正常老鼠的肝臟內(nèi)有大量脂肪囤積，而兩組變異老鼠肝臟的脂肪水平都維持在正常水平。

        日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)控制蠶絲顏色的基因

        據(jù)美國《發(fā)現(xiàn)》雜志報(bào)道，日本東京大學(xué)的科學(xué)家們正在進(jìn)行一項(xiàng)研究，有望通過基因工程讓蠶吐出指定顏色的蠶絲。他們的結(jié)果發(fā)表在最新的《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上。
        研究人員 Takashi Sakudoh教授說：“對(duì)蠶的色素傳輸系統(tǒng)的了解，使得我們有可能通過基因調(diào)控來控制蠶絲的顏色和色素比例。”
        在自然界，蠶繭的顏色有白色、黃色、稻草色、橙紅色、粉紅色和綠色。絲綢的顏色來自于桑蠶吃桑樹葉時(shí)對(duì)自然色素的吸收。東京大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，吐白色絲的蠶的Y基因產(chǎn)生了變異，DNA的片斷被刪除了。而Y基因會(huì)使桑蠶能夠吸收桑樹葉中的類胡蘿卜素，這是一種黃色的化學(xué)物質(zhì)。他們發(fā)現(xiàn)這些變異的蠶會(huì)產(chǎn)生沒有功能的類胡蘿卜素捆綁蛋白（CBP），這是一種可輔助色素吸收的蛋白。
        研究人員通過基因工程技術(shù)把原始的Y基因引入變異的蠶，這些蠶會(huì)產(chǎn)生有功能的CBP，這樣就吐出了黃色的蠶絲。而且，在多輪雜交后，蠶絲的黃色會(huì)更加鮮艷。

        天文學(xué)家探測(cè)暗能量

        在宇宙的大尺度上存在著一種比引力更強(qiáng)大的反作用力，這種“力”就被稱為暗能量，它似乎組成了宇宙物質(zhì)的四分之三還多。最近，美國《天文學(xué)家》雜志報(bào)道，一支由50余位天文學(xué)家組成的國際研究小組，正在通過計(jì)算一萬多個(gè)星系的合并速率來探測(cè)宇宙暗能量。新的研究技術(shù)將成為日后測(cè)量暗能量如何發(fā)揮作用的強(qiáng)大工具。
        10年前，美國空間望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所Adam Riess領(lǐng)導(dǎo)的研究小組稱，宇宙的膨脹在加速進(jìn)行，而不是變慢或開始收縮。這一發(fā)現(xiàn)意味著，在宇宙中存在著一種比引力更強(qiáng)大的反作用力。他們的論述標(biāo)志著暗能量的觀點(diǎn)提出。
        現(xiàn)在，關(guān)于暗能量一些基本問題的爭論依然存在，甚至就暗能量到底存在與否也是眾說紛紜。造成這一狀況的關(guān)鍵在于關(guān)于宇宙膨脹還存在其它可能的解釋。比如，在宇宙的最大尺度上，引力的作用方式和表現(xiàn)可能與一般情況下截然不同?？茖W(xué)家們目前仍在不斷開發(fā)和利用更加強(qiáng)大和敏感的工具，以最終揭開這一謎團(tuán)。
        在最近的嘗試中，51位科學(xué)家利用歐空局大望遠(yuǎn)鏡的可見光多目標(biāo)光譜儀，確定了在相同宇宙領(lǐng)域中大約13000個(gè)松散關(guān)聯(lián)星系的運(yùn)動(dòng)速度。這些星系與地球的距離大致相同，為70億光年。他們認(rèn)為，隨著時(shí)間的推移，許多星系會(huì)趨向合并，最終形成超星系團(tuán)。因此，在大量星系剛剛開始發(fā)生聯(lián)系之際就觀測(cè)它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有助于揭示暗能量是否阻礙了令星系結(jié)合的引力作用。這些70億光年外的星系所反映的宇宙壽命只有現(xiàn)在的一半。
        目前，將最新研究與此前所做的研究數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，在單純的引力之外，確實(shí)有一些東西“扭曲”著星系的速度。因此，隨著時(shí)間的推移，星系的合并速度越來越慢，所要克服的障礙也越來越大。而唯一的問題是科學(xué)家認(rèn)為此次的研究還是太有限，不能得到無可辯駁的結(jié)論。
        研究小組成員、意大利布雷西亞天文臺(tái)科學(xué)家Luigi Guzzo說，“我們?cè)谛窍敌纬尚菆F(tuán)之前抓住了它們。”意大利羅馬大學(xué)教授Enzo Branchini則認(rèn)為，這是該技術(shù)首次用于暗能量的探測(cè)，而他們下一步將通過研究更多不同距離、不同年齡時(shí)期的星系（有可能達(dá)到1億顆），努力證實(shí)第一輪研究得出的答案。Branchini說，足夠的樣本數(shù)量將能夠讓暗能量的某一種解釋更具有說服力。
        對(duì)于最新研究結(jié)果，前輩Riess評(píng)價(jià)說，“這是一個(gè)令人振奮的消息，暗能量仍然是宇宙學(xué)和物理學(xué)中最緊迫的問題之一。”美國達(dá)特茅斯學(xué)院（Dartmouth College）的宇宙學(xué)家Robert Caldwell也表示，盡管這只是初步結(jié)果，但測(cè)算星系合并速率對(duì)科學(xué)家計(jì)算宇宙為何加速膨脹具有重要意義。