盘点
8/2-8/8 改变未来的前沿科技
全文共2043字，阅读约5分钟
1
第一次，水变成了金属
✌
只要施加足够大的压力，理论上是能把水变成金属的——原子或分子被高压挤在一起时会共享外层电子，使这些外层电子像金属块中的电子那样自由移动，从而导电。但这个过程需要1500万个大气压，实验室里无法实现。不过，最近 Nature 上发表的一项研究中，一支国际合作团队另辟蹊径，通过向碱金属“借”电子，首次无需极端压力就在实验室制造出了“金属水”。该实验思路是，利用碱金属家族容易丢失外层电子的特性，让大量外层电子混入水分子中形成导带，从而使水分子具有导电性。但这种方法需要解决碱金属遇水爆炸的挑战。为此研究人员设计了一个新颖的实验装置，让电子的扩散速度比水和金属发生反应的速度更快，从而避免爆炸。他们将装有钠钾合金液体的注射器放在一个真空容器中，并在注射器针尖的合金液滴增长的同时，通过另一通道向容器中注入10-7个大气压的水蒸气，凝结在合金液滴上形成一层极薄的膜。合金液滴中的电子与正金属离子迅速扩散到水中，几秒钟内，水层变成了金色。研究人员借助谱学手段证实了水分子吸附层的金属性。
小WE姐：科学家们认为在太阳系行星中，只有木星内部的压力足以让水金属化。而这项研究突破了人类对于水的认知，并且表明在地球上也能产生金属水。
论文 👉
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03646-5
2
面对新冠Delta突变株，
疫苗能降低多少感染风险？
👇
由于新冠病毒Delta突变株在全球迅速蔓延，疫苗对于防止感染和传播的效果备受关注。8月4日，英国开展的全国性大型新冠病毒感染追踪研究REACT-1公布了今年6月24日-7月12日之间收集到的最新数据。Delta此时已成为英国流行的新冠病毒变种，超过98,000 名志愿者参与了这项调查。数据显示：
  • 未接种疫苗的人感染病毒的可能性是接种两剂疫苗的人的3倍
    ，患病率分别为1.21%和 0.40%；

  • 与未接种疫苗的人相比，接种两剂疫苗的人感染风险降低了约50%~60%，包括无症状感染；
  • 与未接种疫苗的人相比，完全接种疫苗的人更不容易将病毒传染给他人。
目前英国共有3,692人因Delta变体住院，其中2,152 (58.3%) 人未接种疫苗，843 (22.8%) 人已完全接种疫苗。据英国公共卫生部估算，疫苗接种计划已预防2200万感染、约52600人住院和35200~60000人死亡。
报道 👉
https://www.gov.uk/government/news/react-study-shows-fully-vaccinated-are-three-times-less-likely-to-be-infected
3
与延长女性生育寿命相关的新基因
👩
女性大多在50-52岁时自然绝经，而在绝经前十年左右，自然生育能力基本消失。有没有办法延长女性的生育年龄？8月4日，Nature 刊登了一项由全球180多个机构的学者参与的研究，他们分析了超过20万名女性的1300余万个基因变异，最终找到了290个与生育年限相关的遗传变异（以前只发现了56个），并且通过操纵其中两个基因突变，让实验小鼠的生育年限延长了25%。此外，研究者还分析了绝经早晚与疾病之间的关系，发现更早绝经的女性患2型糖尿病的风险更高、骨骼健康状况更差、骨折风险更高，但她们患卵巢癌和乳腺癌等癌症的风险更低——这些癌症对性激素非常敏感，而当女性仍处于经期时，性激素水平较高。通过发现更多影响绝经时间的遗传因素，研究人员或许能预测哪些女性会更早进入更年期，帮助她们规划更合适的生育时间。
论文 👉
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03779-7
4
用煤或木头做饭
增加白内障风险
👀
在中国，仍有约4亿人使用固体燃料（比如煤或木材）做饭,眼睛直接暴露于高浓度细颗粒物 （PM 2.5） 和一氧化碳中，威胁眼睛健康。PLOS Medicine 近日发表的一项研究中，中国医学科学院和北京大学的研究人员分析了2004年~2008年中国30~79岁的48万余名成年人的数据，发现与使用清洁能源相比，长期使用固体燃料使结膜疾病、白内障和睫状体疾病的风险分别增加32%、17%和35%。不过背后的机制还不清楚，可能因疾病而异。研究者推测，固体燃料烟雾沉积在眼睛上并改变泪膜的化学平衡和免疫力，从而增加感染和直接损害眼细胞。而固体燃料烟雾中的自由基也可能会加速晶状体的氧化，导致白内障。另外，固体燃料不完全燃烧产生的一氧化碳也会对眼睛造成伤害。
论文 👉
DOI: 10.1371/journal.pmed.1003716
5
双足机器人首次完成户外5公里跑
🏃
美国俄勒冈州立大学的研究人员开发出的双足机器人Cassie，成为史上第一个完成户外5公里跑步的机器人，成功越过真实世界中的地形。它没有系安全带，在3分钟内跑完全程，只充了一次电，将双足机器人的节能性推到了新高度。它的步伐参考了鸵鸟，臀部有三个自由度，脚踝柔韧有力，膝盖单向弯曲。它的底盘非常轻，能像人类走路一样，以比较自然的方式吸收冲击。尽管双足机器人相比四足机器人更容易跌倒（此次Cassie就跌倒了两次），但研究人员认为新的深度学习技术可开发出自我稳定的新方法，并相信双足机器人能在送快递、家庭智能服务、灾后搜救等方面与人类生活融合在一起。
6
以后可以“刷牙”支付了？
😁
我们在手机上常用的身份识别方式，比如指纹识别和人脸识别，可能会被指纹膜和3D面具欺骗。那么用牙齿识别呢？近日在arxiv平台上发布的一项研究提出一种名为DeepTeeth的生物识别系统，利用牙齿作为移动设备安全系统的身份验证ID，可以抵御针对指纹和面部ID验证方法的欺骗攻击。研究人员为系统开发了一个安卓应用，志愿者通过应用程序上传4张牙齿图像，系统会识别并定位牙齿区域。经过测试，该模型只需75×75像素尺寸就能达到100%的识别率。相比之前的牙齿机器学习认证系统，该系统的对本地资源的需求最小。说不定哪天我们也可以选择“刷牙”支付了~
网友：“刷牙”支付前，是不是得先刷个牙 
论文 👉
https://arxiv.org/abs/2107.13217
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