美國的科學家們最近推出了一種新穎的人工智能（AI）方法，旨在保護核聚變反應堆免受等離子體產生的極端熱量影響。這種名為 HEAT-ML 的新方法是由來自英聯邦聚變系統（Commonwealth Fusion Systems, CFS）、美國能源部普林斯頓等離子體物理實驗室（Princeton Plasma Physics Laboratory, PPPL）以及橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory）的研究人員共同開發的。據報導，這項技術能夠快速識別磁影區域，這些區域是受到等離子體強烈熱量保護的關鍵區域，因此能夠在潛在問題發生之前及時預防。快速且準確地定位這些區域對於確保核聚變系統的長期運行至關重要，因為在這些系統中，等離子體的溫度可以高達超過太陽核心的溫度。

研究人員相信，這項新技術可以為未來核聚變系統的設計奠定基礎，並通過調整等離子體來支持運行過程中的明智決策。核聚變是驅動太陽和恆星的反應，若能成功實現，將為地球提供無限的無碳能源。然而，為了達到這一目標，研究人員首先必須克服重大科學和工程挑戰。其中最大的一個挑戰是管理等離子體的熱量，這在被限制在環形反應堆（tokamak）中時，溫度會超過太陽核心的溫度。因此，加速預測這些熱量將會襲擊的區域，以及哪些部分的 tokamak 將保持在其他組件的保護陰影中，是將核聚變電力接入電網的關鍵。

為了應對這一挑戰，研究人員開發了 HEAT-ML，這是一種基於 AI 的升級版開源熱流工程分析工具（Heat flux Engineering Analysis Toolkit, HEAT）。該軟件生成的「陰影面具」是 3D 地圖，顯示哪些 tokamak 的內牆部分受到等離子體的直接接觸保護。這項 AI 技術專門針對 CFS 在麻薩諸塞州建造的 tokamak SPARC，該反應堆旨在於 2027 年之前展示淨能量增益。在初步測試中，研究人員專注於 SPARC 排氣系統底部附近的 15 塊瓦片，該區域預計將承受最極端的熱量。

傳統上，HEAT 通過從組件表面追蹤磁場線來確定它們是否與其他內部結構相交，並將這些區域標記為「陰影區」。雖然這一過程準確，但速度較慢，單次模擬可能需要長達半小時，對於複雜的幾何形狀甚至需要更長的時間。新的 HEAT-ML 通過在約 1,000 次由 HEAT 生成的 SPARC 模擬數據上訓練深度神經網絡來克服這一瓶頸。一旦訓練完成，該 AI 能夠在幾毫秒內生成陰影面具，將計算時間縮短了幾個數量級。

這項研究顯示，可以利用現有的代碼創建一個 AI 代理，以加速獲得有用答案的能力，同時為控制和情境規劃打開了有趣的可能性。儘管當前版本專門針對 SPARC 的排氣系統，但團隊的目標是擴展其功能，以處理任何形狀或大小的排氣系統，以及 tokamak 內的其他等離子體接觸組件。這項研究已發表在《核聚變工程與設計》期刊上。

美國的研究人員成功地將廢棄的葡萄藤枝轉化為一種類似塑料的材料，這種材料不僅比傳統塑料更強韌，還能在不到三週的時間內分解。這項研究由南達科他州立大學乳品與食品科學系的副教授 Srinivas Janaswamy 博士領導，團隊開發了一種將被忽視的農業副產品轉變為可持續包裝的方法。科學家們認為，這項創新有助於提供一種可生物降解的替代品，尤其是針對一次性塑料，特別是塑料袋，這些塑料袋是全球塑料廢物的主要來源之一。Janaswamy 表示：「利用未充分利用的葡萄藤修剪作為包裝薄膜的纖維素來源，增進了田間的廢物管理，並對抗全球塑料污染問題。」

纖維素是地球上最豐富的有機物質，主要存在於植物的細胞壁中，由於其緊密結合的氫鍵和長鏈的葡萄糖分子，使其天然強韌且堅固。Janaswamy 的研究專注於開發一種能夠在環境中自然分解的類塑料袋，他至今已探索出多種創新方式，以利用這種生物聚合物作為可持續的原材料。他之前已經從酪梨皮、香蕉皮、苜蓿、開關草和用過的咖啡渣中提取纖維素，而當時，該大學農業、園藝和植物科學系的著名教授 Anne Fennell 博士提出了一個獨特的想法。Fennell 解釋道，葡萄藤枝，即支撐葡萄串的木質莖，是一種豐富的纖維素材料，每年在收成後都有大量可用的資源。

Fennell 指出：「每年我們都會修剪大部分的年度生物質。」被修剪的枝條一般會被割碎、堆肥或在某些地區被焚燒。為了更好地利用這些枝條在收成後的有限角色，兩位科學家決定將它們重新利用，製作成增值薄膜。Fennell 進一步表示：「Janaswamy 之前使用的幾種材料含水量較高，而冬季修剪的枝條則產生一種纖維素密度高且水分少的材料，使其成為理想的工作素材。」從概念到科學，科學家們在大學的研究葡萄園中收穫了枝條，然後將其乾燥並研磨，再提取纖維素殘渣。這些殘渣隨後被溶解並倒入玻璃板上形成薄膜。

測試顯示，從葡萄藤枝製作的薄膜在抗拉強度方面甚至比傳統塑料袋還要強。此外，葡萄藤薄膜在土壤降解試驗中能在 17 天內完全分解。Janaswamy 表示：「高透光性使包裝薄膜能夠增強產品的可見性，這使它們對消費者更具吸引力，並且在不需要拆封的情況下便於進行質量檢查。」這些薄膜在食品包裝應用中顯示出卓越的潛力。Janaswamy 認為，從葡萄藤纖維素開發環保薄膜代表著邁向可持續性的重要步驟，這不僅有助於保護環境，還能節約資源，支持循環生物經濟。

他在新聞稿中總結道：「通過從農產品中提取纖維素，可以創造出增值產品。」他補充說，這些研究成果使他的團隊更接近創造出可生物降解的類塑料袋的目標。「這是我的夢想。」該研究已發表在《可持續食品技術》期刊上。

科學家們近期發展了一個實時海嘯預測系統，以提升位於地震帶附近的沿海地區的早期警報能力。這個先進的系統由洛倫斯·利維莫爾國家實驗室（LLNL）的研究人員開發，並由全球最快的超級電腦 El Capitan 提供動力。El Capitan 的理論峰值性能達到每秒 2.79 億億次計算，使得準確及時的海嘯事件預測成為可能。研究人員指出，該項目使用了超過 43,500 個 AMD Instinct MI300A 加速處理單元 (APUs)，解決極端規模的聲重力波傳播問題，生成了豐富的數據集，從而能夠在更小的系統上實現實時海嘯預測。

研究團隊在系統轉向國家安全工作之前，充分利用了這台機器的計算能力，進行了一次性的離線預計算步驟。其目標是生成一個龐大的基於物理的模擬庫，將地震引起的海底運動與隨之而來的海嘯波浪相連結。透過在 El Capitan 上提前進行密集的計算工作，該團隊解決了一個極高保真的貝葉斯逆問題，這使得在實際海嘯期間能夠使用適度的 GPU 集群在幾秒鐘內生成快速預測。根據新聞稿的說明，這一能力可能會根本性地改變未來的早期警報系統，並拯救生命。

研究人員透露，生成的海嘯「數位雙胞胎」模型利用實時壓力傳感器數據和先進的基於物理的模擬，模擬海底地震運動的影響。這個動態的數據驅動系統能夠推斷地震對海洋底部的影響，並在實時中預測海嘯的行為，並附帶不確定性量化。LLNL 的計算數學家 Tzanio Kolev 表示：「這是第一個在實時運行的具有如此複雜性的數位雙胞胎。」他補充道：「它結合了極端規模的前向模擬與先進的統計方法，以前所未有的速度從傳感器數據中提取基於物理的預測。」

根據一篇預印本論文所描述的工作，這個基於貝葉斯反演的數位雙胞胎利用來自海底傳感器的聲壓數據，以及 3D 耦合的聲重力波方程，在實時中推斷地震引起的時空海底運動，並預測海嘯向海岸的傳播，以便進行帶有量化不確定性的早期警報。研究人員指出：「我們的目標是加斯卡底亞隱沒帶，擁有十億個參數。單單計算後驗均值就需要在一台 512-GPU 機器上花費 50 年時間。相反，通過利用參數到可觀察量映射的平移不變性並設計新穎的並行算法，我們促成了一個快速的離線-在線分解。」

通過在離線預計算步驟中利用 LLNL 的 Hewlett Packard Enterprise/AMD 超級計算機 El Capitan，該團隊能夠在不到 0.2 秒的時間內解決一個十億參數的貝葉斯逆問題，準確預測海嘯波高，速度是現有方法的 100 億倍。研究團隊還強調，這一能力可能會徹底改善應急響應，拯救生命，成為下一代早期警報系統的基礎。對於如未來規模 8.0 或更大地震等近岸事件，加斯卡底亞隱沒帶的第一波破壞性波浪可能在 10 分鐘內抵達海岸，留給撤離的時間非常有限。

波士頓的航空航天製造商 Spike Aerospace 宣布其旗艦超音速商務噴射機 Spike S-512 Diplomat 的開發已進入新階段。該公司聲稱，這款飛機將提供快速、安靜及高效的旅行體驗，無論是在陸地還是水面上。Spike Aerospace 在周三公布，該公司正在完成一項先進的設計研究，旨在進一步完善 S-512 的空氣動力學、客艙配置及低轟鳴能力。這一研究的目標是驗證該飛機能否滿足超音速飛行過陸地的嚴格噪音標準，若成功，這將擴大潛在的航線並縮短長途旅行的時間。

根據公司官員的說法，這架飛機的設計旨在使紐約與巴黎之間的飛行時間縮短至四小時以內，並且不會產生過去超音速飛機所帶來的破壞性音爆。自1973年以來，由於噪音問題，美國的超音速航班一直被禁止，現在製造商們正在競相開發“安靜超音速”技術，這可能使監管機構解除這些限制。Spike Aerospace 的總裁兼首席執行官 Vik Kachoria 表示：「我們的目標是重新定義商務和政府領導人的長途旅行，提供超音速的速度以及私人飛機的舒適與隱私。」

S-512 Diplomat 對象為高端商務旅客和政府官員，旨在將國際旅行時間縮短多達50%。這架飛機的設計注重速度、舒適性及隱私，其客艙佈局支持在長途國際航班中既能提高生產力，又能提供放鬆的空間。該公司表示，這一階段是在多年研究和開發的基礎上進行的，包括許多設計變更。工程師們目前正在對飛機機身進行形狀設計，以降低音爆至“低轟鳴”特徵，使其對地面人員更安靜。

該公司指出，如果監管機構批准超音速飛行，這一能力將成為商務航空市場中的重要區別因素。Spike Aerospace 正在從主要航空製造商招募航空專業人才，並與行業供應商及學術機構合作，以加速項目的推進。這一網絡幫助公司進行設計工作、認證規劃及市場準備。此外，該公司還推出了品牌重塑計劃，包括重新設計網站以展示該噴射機的技術和發展里程碑。

自2003年協和號退役以來，超音速客運旅行便不再可行。協和號的飛行速度超過音速兩倍，但其有限的陸地飛行範圍、高昂的運營成本和對環境的影響導致其退役。最新的項目，包括 S-512，旨在通過更高效的引擎、先進的材料和降噪設計來克服這些挑戰。Spike Aerospace 表示，其 S-512 Diplomat 將在速度和效率之間取得平衡，相較於早期的超音速設計，其燃油經濟性有顯著改善。至今，該公司尚未公佈目標巡航速度、航程數據或預計的投入服務日期。

Spike Aerospace 的成立旨在重新引入商業和私人用途的超音速飛行，該公司展望未來全球城市之間將更加緊密連接，使商務、外交及休閒旅行更加迅速。Kachoria 強調，「S-512 Diplomat 將是安靜、可持續的，並能運行於曾被認為對超音速噴射機來說不可能的航線。」

阿拉斯加州首府的官員正呼籲位於洪水區的居民提前撤離，因為預測梅登霍爾冰川將出現可能創紀錄的水位。官方表示，此次洪水是受氣候變化影響，水位可能會超越去年的紀錄，威脅到梅登霍爾谷數百棟房屋。周二早上，當局確認水已經開始從距離朱諾市中心約 12 英里處的冰壩中洩漏。這次洩漏源於自殺盆地，這是一個由較小冰川退縮形成的水庫。每到夏季，這個盆地會因降雨和融雪而充滿水，然後將水迫使其流過或繞過梅登霍爾冰川，進入梅登霍爾湖，然後流入河流。

美國國家氣象局（NWS）預測，梅登霍爾河水位將在週三早上接近 16.75 英尺，遠高於去年八月的紀錄 15.99 英尺。NWS 的氣象學家妮可·費林在簡報中表示：「根據我們所有的信息，這將是一個新的紀錄。」市官員重申了他們的緊急呼籲：「不要等，今晚就撤離。」在洪水洶湧而來之前，已有部分居民在河水上漲達四英尺的情況下提前離開。

隨著夏季冰川洪水的加劇，梅登霍爾冰川的冰湖突發洪水（GLOF）自二零一一年以來已成為朱諾的年度事件。科學家表示，由於氣溫上升，冰川退縮加速，這些洪水的情況變得更加嚴重。根據美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）的數據，阿拉斯加的氣溫增長速度是美國其他地區的兩倍，過去一個世紀的年均氣溫上升了 3.1°F。阿拉斯加氣候評估與政策中心的氣候專家瑞克·托曼告訴 NOAA 的 Climate.gov：「如果沒有氣候變化，就沒有理由認為這一切會發生在梅登霍爾冰川，然後在湖中，接著是下游。」此次事件的盆地可在單次事件中釋放多達 150 億加侖的水，等同於近 23,000 個奧林匹克標準游泳池。在去年的洪水中，河流的流量大約為尼亞加拉大瀑布的一半，導致近 300 棟房屋受損。

為應對反覆出現的洪水，市政府與州、聯邦及部落夥伴合作，今年在 2.5 英里的河岸上安裝了 10,000 個「Hesco」屏障，這些大型沙袋容器旨在保護超過 460 幢房屋，應對高達 18 英尺的洪水。應急經理瑞安·奧肖尼斯表示，這些屏障旨在防止淹沒區域的「廣泛損壞」。不過，居民們對於永久性解決方案的進展速度仍感到擔憂。美國陸軍工兵部隊剛開始進行一項為期數年的研究，探討如永久性堤壩等選項，這一時間表被一些人認為是不可接受的。只要冰川仍然充當冰壩，突發洪水預計將持續 25 至 60 年。當前，梅登霍爾谷的居民只能靜靜地觀望河水上漲，並希望這些屏障能夠堅守。

織工蟻在團隊合作方面展現出超乎人類的潛力，這項新研究顯示，隨著群體規模的擴大，個體織工蟻的力量反而增強，這與人類團隊的情況截然相反。人類團隊中，成員的努力程度往往會隨著成員數量增加而下降，這一現象最早由法國工程師 Max Ringelmann 在 1913 年提出。他在進行拔河實驗時發現，雖然人數增加，總力量卻會上升，但每個人所付出的努力卻呈下降趨勢。這一現象在各種人類團體中都能看到，包括委員會、運動隊等。

來自麥考瑞大學的行為生態學家 Madelyne Stewardson 擔任該研究的主要作者，她指出織工蟻在這方面的表現截然不同。她表示：「隨著團隊規模的增大，每隻個體蟻的拉力幾乎翻倍——它們在團隊合作中實際上變得更有效率。」這項研究顯示，織工蟻（Oecophylla smaragdina）在熱帶非洲、亞洲和澳大利亞的樹木中生活，以形成鏈條的方式建造空中巢穴，並用幼蟲的絲將樹葉粘合在一起。這些蟻群的工作效率極高，並且在團隊規模增大時，每隻蟻的貢獻反而增加，這顛覆了人類在團隊合作中表現下降的典型模式。

Stewardson 與來自麥考瑞大學的行為生態學家 Dr. Chris Reid 以及國際團隊合作，測量織工蟻團隊可以施加的力量。他們鼓勵蟻群形成，通過拉動鏈條來移動附著在力計上的人工樹葉。Stewardson 解釋道：「這些蟻將工作分成兩個角色：有些蟻負責主動拉動，而其他蟻則充當錨點來儲存拉力。」這種協作方式讓織工蟻在建造巢穴時展現出卓越的團隊合作能力。

這項研究的共同作者、來自康斯坦茨大學和馬克斯·普朗克動物行為研究所的 Dr. Daniele Carlesso 解釋了織工蟻如何實現這一壯舉。Carlesso 提到：「每隻蟻的工作取決於它在鏈條中的位置，鏈條後面的蟻會伸展身體以抵抗並儲存拉力，而前面的蟻則保持主動拉動。」來自倫敦帝國學院的 Dr. David Labonte 表示，這種方法對於提高每隻蟻的產出至關重要。他指出：「長的蟻鏈在地面上能夠比單隻蟻有更好的抓地力，因此能更有效地抵抗樹葉的反作用力。」這種「力的棘輪」策略使得較長的蟻鏈在表現上超越較短的蟻鏈，每隻蟻的貢獻反而更多，而不是更少。

這一發現不僅提供了對蟻類行為的深入了解，還可能為未來的機器人團隊合作提供靈感。行為生態學家指出，大多數機器人在團隊工作時所產生的力量與單獨工作時相同，這導致輸出僅線性增加，而織工蟻則證明可以實現更大的增長。Reid 表示：「尚無人研究如何利用蟻類的類似方法來生成多足機器人群體的力量，但我們計劃這樣做。」這項研究引發了希望，期待可以將織工蟻的超高效率行為複製到機器人中。已有的研究顯示，模仿千足蟲的機器人在崎嶇地形上的表現得到了改善，若能應用織工蟻的「力的棘輪」方法，將使自主機器人更加高效地協作，實現超過單個部分總和的成果。研究成果已發表在《當前生物學》期刊上。

德國武器製造商 Rheinmetall 正準備從德國武裝部隊獲得高達 90 億美元的巨額合約，用於其 Skyranger 30 防空砲系統，預計交貨時間將在 2035 年之前。這一消息由 Rheinmetall 首席執行官 Armin Papperger 在最近的財報電話會議中宣布，顯示出德國在短程空中防禦 (SHORAD) 能力方面進行重大投資。該新發展反映了無人機戰爭日益增長的威脅。

Skyranger 30 的 90 億美元訂單屬於德國的 Nah- und Nächstbereichsschutz (NNbS) 計劃，該計劃專注於短程和超短程的空中防禦。根據德國媒體 Hartpunkt 引述的防務消息來源，這筆交易可能涉及 500 至 600 套 Skyranger 30 系統，這標誌著德國在空中防禦現代化方面邁出了一大步。這一新的 Skyranger 30 訂單緊隨 2024 年 2 月 Rheinmetall 獲得的 6.95 億美元合同，該合同包括一個原型和 18 套生產型 Skyranger 30 系統，並有選擇增加 30 套的選項。

德國的 Skyranger 30 系統集成在 8×8 Boxer 輪式裝甲車上。該系統配備了一門 30mm x 173 KCE 旋轉砲和短程地對空導彈。德國使用的 FIM-92 Stinger 導彈非常適合擊落無人機、巡航導彈和低空飛行的飛機。這款坦克的主要傳感器是由德國公司 Hensoldt 開發的 Spexer 2000 3D MKIII X 波段脈衝多普勒雷達，該傳感器在檢測和追蹤小型無人機方面特別有效，能在 25 英里（約 40 公里）外檢測目標。

在 Skyranger 30 之前，德國主要依賴 Gepard 坦克來滿足其 SHORAD 需求。根據《The War Zone》的報導，Skyranger 30 雖然裝甲較薄，但提供了更好的可部署性和成本效益。德國在 2010 年退役了 Gepard，儘管它最近在持續衝突中因其性能而獲得讚譽，特別是在烏克蘭對抗 Shahed/Geran 型單向攻擊無人機的表現上。

無人機已成為現代戰場的主要組成部分。2024 年 5 月，烏克蘭軍方官員聲稱「無人機對雙方造成的士兵傷亡數量超過其他任何武器」。同時，歐盟安全研究所的報告指出，俄羅斯每月從多個來源採購 10 萬架低階無人機。無人機戰爭的興起無論是在大規模衝突還是非國家行為者之間的戰鬥中，都促使包括德國在內的國家重新評估其空中防禦需求。

美國海軍陸戰隊獲得額外的空中防禦訓練，並部署肩扛式無人機擊落武器。在一次有關海軍陸戰隊現代化的座談會上，海軍中將 Benjamin Watson 描述了對這些反無人機系統日益增長的需求。他解釋道：「我們可能再也無法以傳統方式享有空中優勢作戰。」這一趨勢顯示了國際社會在面對新型戰爭威脅時，對防禦系統的需求不斷上升。

國際古生物學者團隊最近在非洲 Ledi-Geraru 地區發現了一些關於人類祖先的新見解。這些牙齒化石的發現顯示，兩種不同的古人類物種——南方古猿（Australopithecus）以及我們自身屬的最早成員 Homo——在距今約 260 萬年至 280 萬年前共同生存於該地區。這一發現挑戰了人類演化的簡化觀點，顯示出人類演化的過程比以往認為的更加複雜。此外，最令人興奮的發現是一種新的南方古猿物種，該物種由13顆化石牙齒所確認。

這些研究是由亞利桑那州立大學（Arizona State University）主導的 Ledi-Geraru 研究項目進行的，這個地點對於研究早期人類起源具有重要意義。早在 2013 年，該地點就發現了已知最古老的 Homo 下顎骨，距今約 280 萬年。此次的最新研究在此基礎上進一步深入，所發現的新牙齒為當時的古人類景觀提供了更深刻的見解。這 13 顆新的化石牙齒屬於 Homo 屬以及一種新的南方古猿物種。這一發現的最重要部分在於確認了一種以前未知的南方古猿物種。

南方古猿被認為是早期人類的祖先，其特徵為體型和腦部較小，著名的“露西”（Australopithecus afarensis）便是其中的代表。然而，研究團隊得出結論，這些新發現的牙齒與 A. afarensis 明顯不同，這表明露西的同類在距今約 295 萬年前後可能已不再出現在該地區。新發現的 Homo 牙齒證實了我們的血統非常古老，距今大約在 260 萬年至 280 萬年之間。要正式為這一新物種命名，團隊需要找到的不僅僅是牙齒的其他化石。

這兩組古人類的共存挑戰了長期以來對於簡單線性演化路徑的信念。亞利桑那州立大學的古生態學家 Kaye Reed 說：“這項新的研究顯示，許多人心目中從猿到尼安德特人再到現代人類的形象並不正確，演化並不是這樣運作的。” Reed 進一步指出，“這裡有兩種古人類物種共同存在，而人類演化並不是線性的，它就像一棵多叉的樹，存在著滅絕的生命形態。”

團隊通過分析夾在化石沉積物之間的火山灰層來對化石進行年代測定。這個 Afar 地區曾經是一個火山活動頻繁的熱點，留下了可以進行年代測定的火山灰晶體，使得研究人員能夠精確地將化石放置於時間軸上。亞利桑那州立大學的地質學家 Christopher Campisano 解釋道：“我們可以對當時景觀上發生的火山噴發進行日期測定。我們知道這些化石位於這些噴發的夾層之間，因此可以對化石上下的地層進行日期測定。”這些化石的發現也提供了早期古人類所棲息環境的線索。與今天乾燥的 Ledi-Geraru 地區相比，數百萬年前，該地區卻是一片繁茂的植被覆蓋的景觀，擁有河流和淺湖。

研究團隊目前正在檢查這些化石的牙釉質，以確定這些古老古人類的飲食習慣，並獲得更多的見解。Reed 表示：“每當出現令人興奮的發現時，作為古生物學家，總是知道需要更多的信息。”她補充道：“更多的化石將幫助我們講述很久以前我們祖先所經歷的故事——但因為我們是幸存者，我們知道這一切確實發生過。”這些發現已發表在《自然》期刊上。