腎結石是人們可能經歷的最痛苦的醫療狀況之一。對於那些經常遭受結石困擾的人來說，痛苦甚至更加劇烈。傳統的口服藥物通常需要較長時間才能發揮效果，且不一定有效。而當結石阻塞尿道時，手術可能成為唯一的解決方案。近期，研究人員可能找到了一種新的方法。由加拿大滑鐵盧大學的 Veronika Magdanz 博士領導的一組團隊，開發出一款微型的磁性可操控“機器人”，能夠將溶解結石的治療直接送達問題區域。這一創新的技術可能為腎結石的治療帶來新的曙光。

腎結石的形成過程及其治療困難的原因在於，腎結石是尿液中鹽和其他礦物質的固體沉積物。當結石通過尿道時，會引發劇烈的疼痛。部分人會反覆出現結石，口服藥物有時能溶解結石，但過程緩慢。在緊急情況下，當結石阻礙尿道時，則需要進行手術去除。直接將溶解治療送達結石處，可能是更快且侵入性更小的治療方法，這正是新型柔性“機器人條”的設計初衷。

這種原型設備的尺寸為 1 x 1 x 12 毫米，由水凝膠和彈性體混合製成。它內含一種能夠分解腎結石的酶——尿素酶，並在一端裝有小型磁鐵。該設備將通過導尿管插入膀胱內。一旦進入，其位置可透過超聲波跟蹤。一個配備旋轉磁鐵的外部機器臂可以使這個細長的裝置在尿道內擺動，當它到達腎結石時，裝置停止移動。外部的磁性貼片則固定在皮膚上，保持其位置。在此情況下，細長裝置會將尿素酶釋放到周圍的尿液中，從而提高液體的 pH 值，使其變得不那麼酸性。pH 的變化使結石得以溶解，讓它能更輕鬆地隨尿液排出，並減少疼痛。

研究人員使用 3D 打印的尿道模型，並在實驗室測試中填充合成尿液。該設備將液體的 pH 從腎結石情況下常見的 6 提升至 7。在五天內，尿液中的結石減重約 30%，足以讓它們輕鬆排出。pH 的提升可持續長達三個月。研究團隊目前正在準備在大型動物上進行進一步評估技術的研究。Magdanz 表示：“我們的目標是為現有的治療方法提供有效的替代方案。我們希望加速結石的溶解能更快地緩解疼痛，幫助患者迅速排出結石。”一篇關於此研究的詳細論文最近發表在期刊《Advanced Healthcare Materials》。這一創新技術的成功發展，可能會改變未來腎結石的治療方式，為患者帶來更好的生活質量和健康保障。

中國電解槽製造商隆基綠能（LONGi Green Energy）近日在內蒙古啟動了一項價值 3.25 億美元（約 HK$ 25.35 億）的綠色甲醇項目，該項目將結合生物質氣化與公司電解槽產生的氫氣。該項目的建設位於乌拉特后旗工業園區，分為兩個階段，預計每年將處理 60 萬公噸的農業廢物，並產生 40 萬公噸的綠色甲醇。隆基表示，這項計劃將每年減少 120 萬公噸的二氧化碳排放，並為該地區的能源組合增加超過 1 吉瓦的風能和太陽能容量。

該工廠於 2024 年 9 月獲批准，將整合當地生產的風能和太陽能，運行 100 台隆基的 5 兆瓦電解槽，生產氫氣，並將其與來自生物質原料（例如向日葵莖和玉米秸稈）的富碳合成氣結合。最終產出的甲醇將是百分之百可再生的。第一階段將通過氣化和催化合成將 19 萬公噸的農業廢物轉化為甲醇；第二階段將進一步擴大產能，增加 21 萬公噸的年產量，氫氣部分將來自 850 兆瓦風能和 200 兆瓦太陽能裝置供電的新電解槽。

根據隆基的預測，該工廠每年的產值約為 20 億人民幣（約 HK$ 15.6 億），並將創造約 1,000 個直接和間接的就業機會。隆基副總裁余立濤表示，「乌拉特后旗擁有豐富的風能和太陽能資源，從而帶來低成本的綠色電力，促進經濟規模的發電。」他還指出，當地豐富的農業生物質為低成本的二氧化碳原料提供了來源，為後續的綠色甲醇合成產業鏈的發展奠定了基礎。

隆基強調，這項計劃是中國在實現碳中和目標方面更廣泛努力的一部分。甲醇作為燃料或化學原料，越來越被視為去碳化重工業和航運的關鍵途徑。從可再生氫氣和生物質或捕獲的二氧化碳生產的綠色甲醇，避免了傳統甲醇生產的化石燃料排放。

內蒙古的這座工廠是隆基正在開發的多個綠色甲醇項目之一。今年 2 月，隆基與中國能源工程集團旗下的葛洲坝集團簽署了一項價值 60 億人民幣（約 HK$ 46.8 億）的合同，該項目位於江蘇省連雲港市的灌雲區，將成為江蘇省第一座基於氣化技術的綠色甲醇工廠，並將利用生物質生產合成氣以用於甲醇生產。

此外，在 2024 年 4 月，隆基的另一家子公司許昌隆基生物能源有限公司在河南省許昌市開始建設一座價值 20 億人民幣（約 HK$ 15.6 億）的綠色甲醇設施，該工廠每年將處理約 60 萬公噸的作物秸稈和林業殘渣，生產 12 萬公噸的甲醇，並產生 30,000 千瓦的自產電力。

近年來，隆基作為全球最大的太陽能電池板和電解槽製造商之一，已擴展至綠色氫氣和替代燃料領域，以配合中國推動氫經濟和減少工業排放的政策。內蒙古的這個項目預計在兩個階段完成後全面運營，但尚未披露具體的完工時間表。

加州理工學院（Caltech）的研究人員最近開發了一種混合量子記憶體，能夠將超導量子比特的信息以聲音的形式儲存，顯著延長了儲存時間。這項技術的核心在於將量子電信號轉換為聲學震動，使用基於晶片的機械振盪器，類似於微型調音叉。這些機械波的能量損失速度較慢，有效地防止了不必要的干擾，提供了一種緊湊且可擴展的方案。該團隊的原型在量子狀態的壽命上達到了現有量子比特的30倍，並且正在進一步努力提高數據傳輸速度，以便於實際的量子計算應用。

超導量子比特在微波域中處理量子信息的能力非常高，但其短暫的相干時間限制了它們的數據儲存能力。研究人員正在探索量子記憶體的可能性，這些設備能夠在較長時間內保持量子狀態，以解決這一問題。加州理工學院的小組最近展示了一種混合技術，將超導量子比特的電信息轉換為聲波，以實現更長時間的儲存。在傳統計算中，信息以位元（0或1）形式儲存，而在量子計算中，量子比特可以同時存在於兩種狀態的疊加中，這一特性使量子計算能夠解決傳統計算機無法處理的問題。

該團隊之前已經證明聲子的量子可以作為儲存量子信息的有效介質。這些震動粒子在吉赫茲頻率下運行，與超導量子比特的頻率相匹配，並在保持量子狀態所需的極低溫度下運行良好。它們的長壽命使其成為量子記憶體應用的理想候選者。在這項研究的基礎上，研究人員在晶片上製造了一個超導量子比特，並將其與一個微型機械振盪器連接，這基本上是一個納米級的調音叉。當聲波激發該振盪器的柔性板時，這些板會以吉赫茲頻率震動，並在施加電荷時與量子電信號互動，將量子信息儲存為機械震動進行檢索。

根據團隊的測量，這些振盪器能夠保持量子狀態的時間比當前的超導量子比特長出30倍。這種方法提供了幾個好處：慢速傳播的聲波使得裝置更加緊湊，而機械震動不會輻射到自由空間，從而減少能量損失和干擾。這些特性表明，許多振盪器可以集成到單一芯片上，以實現可擴展的量子記憶體。儘管目前的交互速率需要提升三到十倍以便於實際應用，但該團隊已經有策略來實現這一目標，為先進的量子儲存方案鋪平了道路。這些發現表明，機械振盪器可以作為超導設備的量子記憶體，未來在量子計算、傳感和轉換中具有潛在的應用。該團隊的研究細節已發表在《自然物理學》期刊上。

研究人員最近展示了一種輕巧的圓盤狀裝置，能夠在大約 30 至 60 英里高的中層大氣中懸浮。這款概念裝置由哈佛大學約翰·保爾森工程與應用科學學院的團隊設計。中層大氣長期以來一直是科學研究的盲點，因為現有技術難以進行研究，這一地區超出了飛機和氣球的可及範圍，但又低於衛星的軌道。對這一大氣層的更好了解可能會導致更準確的天氣預報和氣候模型。研究團隊認為，這些以陽光為動力的裝置可以到達這一難以接近的區域，以收集感測數據。

根據芝加哥大學教授大衛·基思的說法，這一新型裝置開啟了一類全新的設備：一種被動的、以陽光為動力的裝置，特別適合探索我們的高層大氣。他表示，將來這些裝置可能會在火星或其他行星上運行。這項技術的概念最早可以追溯到 1873 年，而最近的納米製造技術進步使得研究小組能夠以高精度創建所需的輕型納米級裝置。該裝置利用光動力學進行懸浮，這是一種由陽光驅動的推進方式。

研究小組的首席作者本·謝弗表示，他們正在研究一種名為光動力學的奇特物理機制，以及它在照射光線時懸浮非常輕的物體的能力。這是一種物理效應，當光線照射在物體上時，會對其施加一種力。在中層大氣的低壓條件下，氣體分子在物體的熱側上反彈的力度大於在冷側的反彈力度，這樣便產生了持續的動量，形成了一種提升力。通常情況下，光動力力過於微弱而不易察覺，但這一新裝置小巧輕便，使得這一力量足以克服其重量，從而達到懸浮的效果。

研究人員開發了一種納米製造過程，以創建堅韌的厘米級裝置。該裝置使用薄薄的陶瓷鋁土膜和底部的鉻層來吸收陽光。為了模擬中層大氣的條件，研究小組建立了一個低壓室，並演示該裝置的工作原理。實驗結果與預測的裝置在高層大氣中的性能進行了比較。在一次實驗中，一個 1 厘米寬的結構在 26.7 帕斯卡的氣壓下懸浮，這一條件在地球 60 公里高的地方出現，當時照射的光（LED 和激光）強度僅為陽光強度的 55%。

這是首次有人展示可以建造較大光動力結構並使其實際在大氣中飛行的可能性。這一新裝置在氣候科學領域具有多種潛在應用，特別是它可以攜帶感測器以收集中層大氣中的風速、壓力和溫度數據。此外，這項技術還可用於電信，通過一組浮動裝置創建天線陣列，為國防和緊急響應提供支持。研究人員目前正在努力整合通信載荷，以實現這些裝置即時傳輸數據的功能。如果成功，這一光動力裝置將成為一種固有可持續的飛行機制，因為它不需要燃料、電池或光伏裝置。該研究成果已發表在《自然》期刊上。

康奈爾大學的研究人員最近開發出一款名為「微波大腦」的低功耗微晶片，這是一款能夠利用微波物理學同時處理超快速數據信號和無線通信信號的處理器。這款處理器完全整合在硅微晶片上，並被視為首款微波神經網絡。它在 200 毫瓦特的功率下，能夠實時計算，例如無線電信號解碼、雷達目標追蹤及數字數據處理等任務。

該研究的主要作者 Bal Govind 表示，由於這款晶片能夠瞬時以可編程的方式在廣泛的頻率範圍內進行變形，因此它可以重新用於多種計算任務。另一位博士生 Maxwell Anderson 討論了這款微晶片處理多個信號的能力，他指出這款晶片能夠省略數字計算機正常需要進行的大量信號處理步驟。

這款微晶片的運作方式類似於受腦啟發的網絡，使用特殊的波導將其各部分連接起來，以識別模式並從數據中學習。與常規的數字晶片逐步處理指令的方式不同，這款晶片使用快的模擬信號，工作頻率在微波範圍內，能夠以十幾吉赫茲的速度處理數據，這比大多數數字晶片的速度快得多。工程學教授 Alyssa Apsel 提到，Bal Govind 拋棄了許多傳統的電路設計以實現這一目標，並表示這款晶片的結構更像是一種可控的頻率行為混合體，最終能夠提供高性能的計算。

這款晶片能夠處理從基本邏輯運算到像是識別比特序列或在快速移動數據中計算二進制值等更高級的任務。在測試中，它在多個分類無線信號類型的任務中達到 88% 或更高的準確率，這與數字神經網絡的性能相匹配，但使用的功率和空間卻少得多。Govind 解釋道，傳統數字系統在任務變得越來越複雜時，需要更多的電路、更多的功率和更多的錯誤校正來保持準確性，但這款晶片的概率方法使其在簡單和複雜計算中都能維持高準確率，且不需要額外的開銷。

由於這款晶片對來自信號的靈敏度極高，研究人員認為它非常適合用於硬件任務。它可以檢測不同微波頻率帶中的無線通信異常活動。Apsel 還表示，如果能進一步減少功耗，這款晶片可以應用於邊緣計算等領域。「它可以部署在智能手錶或手機上，在智能設備上構建本地模型，而不必依賴雲伺服器來處理所有事務。」目前這款晶片仍處於實驗階段，但研究人員對其可擴展性持樂觀態度，並已在改進其準確度，以便整合進現有的微波和數字處理平台。該研究已發表在《Nature Electronics》期刊上。