Drexel University 的研究人員開發出一種新型建築材料，旨在改善建築物的溫度控制。這種材料受到野兔和大象耳朵的啟發，採用水泥基材並嵌入微小通道網絡，通道內充滿石蠟，能夠被動地加熱或冷卻牆壁、地板和天花板等表面。

該研究旨在應對建築物龐大的能源需求，這些建築物約占總能耗的 40%。其中大約一半的能量用於加熱或冷卻。

Drexel 工程學院的本科生 Rhythm Osan 表示：「在建築設計上，擁有大量窗戶區域看起來很美觀，但這也會減少絕緣性能。」他補充說：「理想情況下，建築物不會失去任何熱量，但從實際施工的角度來看，熱橋、空氣泄漏、材料性能和接縫處理等問題總是會導致一些熱量損失。」

研究團隊選擇將建築表面轉變為主動的溫度調節器，而不是對抗熱量泄漏的現實。

石蠟與水泥的協同作用來自於將特製的聚合物基質與水泥結合，形成表面內部的血管系統。這個內部網絡填充了石蠟，這是一種相變材料（PCM），類似於蠟燭中使用的材料。

相變材料非常適合這一應用，因為它們在固體和液體之間轉變時能夠吸收和釋放熱量。當溫度下降時，石蠟固化並釋放熱量；當溫度上升並融化時，它則吸收熱量，產生冷卻效果。

Drexel 高級基礎設施材料實驗室的研究科學家 Robin Deb 博士表示：「我們之前已經使用基於石蠟的材料作為自加熱水泥的相變成分，因此我們知道這是一種可靠的天然物質，可以影響水泥建築材料的表面溫度。」他指出：「在這個應用中，我們選擇了熔點約為 18 攝氏度的相變材料，以測試其在寒冷氣候中的有效性，但該系統也可以根據需要調整相變材料，以適應較暖的氣候。」

這一概念與人類和動物調節體溫的方式相似。項目負責人 Amir Farnam 博士解釋說：「當外界氣溫較高時，血液會流向表面，可能會讓臉紅並開始出汗，這樣通過相變過程——汗水蒸發來降溫，這是一個非常有效的自然過程，我們希望在建築材料中複製這一過程。」

為測試設計，研究人員創建了多個水泥樣本，每個樣本具有不同的通道圖案和排列，包括單一、多重、平行、對角和菱形網格。通道厚度範圍在 3 毫米至 8 毫米之間。

研究團隊填充石蠟後，進行了機械強度和溫度變化調節能力的測試。在各種設計中，菱形通道網格提供了最佳的強度和熱性能組合。這種版本在調節表面溫度的同時，能夠以每小時 1 至 1.25 攝氏度的速度減緩加熱或冷卻。

Deb 表示：「我們發現，更多的血管表面積等於更好的熱性能。這一觀察與大象和野兔耳朵的生理特徵相似，這些耳朵擁有廣泛的血管區域來幫助調節體溫。」

研究團隊相信，這些血管材料可以在建築中發揮類似的作用，幫助抵消溫度變化並降低 HVAC 的能源需求，以保持熱舒適度。

儘管通道是空心的，但該材料在實用性上仍保持強度。添加細骨料提高了其耐用性，而不影響血管系統。

Farnam 表示：「這項研究旨在展示概念驗證，這些結果是有希望的，並且是我們可以進一步發展的基礎。」他指出：「這顯示了這種方法在水泥材料中調節表面溫度的有效性，以及一種簡單且具成本效益的生產方法。隨著進一步的測試和擴大規模，我們相信這將對改善建築能源效率的許多持續努力做出重大貢獻。」

接下來，研究團隊計劃實驗不同類型的相變材料、替代通道設計和更大規模的建築材料樣本。這些試驗將在更長的時間內和更為多樣的環境條件下進行，以評估其長期性能。

該研究已發表於《建築工程期刊》。

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位於麻薩諸塞州的防禦技術公司 Scientific Systems 宣佈其新型「超視距海軍任務車輛」(Vehicle for Expeditionary Naval Over-the-Horizon Missions, VENOM) 正式投入運作。

VENOM 是一款次世代的小型無人水面載具 (sUSV)，專為高速攔截、持續監視及分散式海上作戰而設計。

經過成功的海上試驗後，VENOM 現已準備進入生產階段，並可供美國國防部及其盟友機構採購。

VENOM：300 馬力的無人艇
VENOM 是一艘長達 9 米的多任務水面無人機，結合了以軟件為主的自主性和堅固的海軍結構。

該無人艇配備 300 馬力的外掛柴油引擎，能夠達到超過 35 節的衝刺速度，並在 24 節下擁有超過 500 海里的巡航範圍及 130 小時的滯留耐力。

根據 Scientific Systems 的說法，這些數據超過了美國海軍對無人攔截器在速度和任務持續性方面的門檻要求。

VENOM 設計旨在能夠在有爭議的近岸及藍水環境中獨立運作，展現高度自主的決策能力。

在近期的海上試驗中，該 sUSV 成功穿越靜態及動態的海上障礙，並在指定的巡邏區域內盤旋，執行對非合作船隻的攔截行動。

這些能力支持廣泛的任務，包括動能和非動能的防護、爭議物流、持續的情報監視偵察 (ISR) 及海上攔截。

VENOM 的核心是作為一個以軟件為主的系統，而非傳統的海軍平台。

Scientific Systems 與 Tideman Marine 及 Sea Machines Robotics 合作，將先進的自主行為整合到具備作戰能力的船體中。

最終的成果是模組化、可擴展的 sUSV，強調可負擔性、大規模生產及快速部署。

美國海軍的下一個海上捕食者？
Scientific Systems 首席執行官 Kunal Mehra 表示：「我們很榮幸能與合作夥伴共同測試並驗證我們生產就緒的、低成本的自主 VENOM 攔截器，該載具能在有爭議的水域中行駛數百英里。」

他指出：「Scientific Systems 領導這個載具的合作團隊，突顯了未來戰爭是以軟件為主的現實。我們自豪地繼續開發美國海軍所需的尖端自主解決方案，以應對海上新一代威脅。」

該平台由高密度聚乙烯 (HDPE) 製成，這種材料選擇的原因在於其抗腐蝕性、低噪音及在海洋環境中的耐久性。

VENOM 在各種情況下的有效運作能力和智能設計使其獨特。

這款無人艇旨在成為自動化系統的一部分，能夠與其他無人水面和水下載具在共享作戰區域內協同作業。

這一能力支持海軍的新運作理念，如分散式海上作戰 (DMO) 和馬賽克戰爭，這些策略專注於速度、規模和自主性，以確保海軍的實力。

Scientific Systems 已準備好生產 VENOM，並擁有強大的團隊。根據該公司的說法，這使其能夠迅速滿足國防部的迫切需求。

隨著對手擴大海軍能力和不對稱的海上威脅不斷增長，VENOM 等平台對於擴展美國的海上影響力、加強防護及在威脅走廊中提供持續的智能監控將至關重要。

VENOM 不僅僅是一個載具，它顯示出自主海上作戰已成為現實。該載具已投入運作，並交付給準備迎接下一階段海軍衝突的人員。

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人類卵子具有驚人的韌性，能夠在數十年內保持靜止狀態，直至需要時才被喚醒。最近的一項研究揭示了它們如何實現這種長壽：通過故意減緩內部廢物處理系統的運作。

巴薩羅那基因組調控中心（CRG）小組負責人 Elvan Böke 博士表示：「通過分析超過一百顆新鮮捐贈的卵子，這是同類中最大的數據集，我們發現了一種意想不到的簡約策略，幫助細胞保持多年完好無損。」

女性出生時擁有數百萬個未成熟的卵子，但這一數量會隨著年齡逐漸減少。每顆卵子可能需要在完美保存的狀態下保持長達五十年，直到準備好支持懷孕。這項研究解答了卵子如何避免幾乎影響身體其他細胞的磨損與損耗的謎團。

研究人員發現，人類卵子採用了一種簡約策略。每個細胞都有微小的「清理隊伍」——稱為溶酶體和蛋白酶體的結構，這些結構不斷回收舊蛋白質。這一過程對保持細胞健康至關重要，但也會消耗能量，並產生有害的副產品，如反應性氧物種，這可能會損害 DNA。

有趣的是，卵子能夠將其新陳代謝保持在非常低的水平，猶如進入超高效的睡眠模式。研究人員指出：「團隊假設，通過減緩回收過程，卵子能夠將反應性氧物種的產量保持在最低，同時仍能進行足夠的維護以生存。」這樣的設計不僅節約能量，還能減少這些有害分子的產生，使卵子能夠在多年內保持完好。

研究團隊分析了來自 21 名健康捐贈者（年齡介乎 19 至 34 歲）收集的超過 100 顆卵子。其中 70 顆為可受精卵，30 顆則為未成熟的卵母細胞。研究人員使用螢光探針觀察活細胞中溶酶體、蛋白酶體和線粒體的活動，發現這三者的活動在卵子中比其周圍支持細胞低約 50%。隨著卵子的成熟，這一活動進一步減少。

令人驚訝的是，活體成像顯示卵子在排卵前幾小時會將溶酶體實際上排出到周圍液體中，同時線粒體和蛋白酶體則移動到細胞的外邊緣。第一作者 Gabriele Zaffagnini 博士表示：「這是一種我們之前不知道人類卵子能夠進行的春季清理。」

這項研究對全球每年進行的數百萬次試管嬰兒（IVF）循環具有重要意義。這一發現挑戰了目前對卵子新陳代謝的假設，可能導致改善 IVF 成功率的新策略。研究建議，與其試圖通過補充劑來提升卵子的代謝，維持卵子自然安靜的狀態可能是更好的保質方法。團隊計劃進一步研究這一機制如何隨著年齡或生育問題的變化而改變。研究結果已發表於《EMBO Journal》。

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英國醫生報告利用創新的 DNA 增強 IVF 技術成功誕生八名健康嬰兒。這項突破性技術旨在防止兒童從母親那裡遺傳嚴重且無法治癒的線粒體疾病。

紐卡斯爾大學宣布，所有八名嬰兒均未受到線粒體 DNA 疾病的影響。這些嬰兒來自七位高風險母親，她們生下了八名嬰兒，包括四名女孩和四名男孩，其中還有一對同卵雙胞胎。

參與此過程的家庭已發佈匿名聲明。一名女孩的母親表示：「作為父母，我們唯一想要的就是給孩子一個健康的開始。線粒體捐贈 IVF 使這成為可能。經歷多年不確定性之後，這項治療給了我們希望，然後給了我們寶寶。看到她們現在充滿生命和可能性，我們感到無比感激。科學給了我們一個機會。」

三源策略
線粒體是細胞的能量工廠，擁有一小段 DNA，僅包含能量生產所需指令的一部分。當這段線粒體 DNA 受到有害突變影響時，可能會嚴重限制心臟、肌肉和大腦等組織的能量供應，並導致發展遲緩和壽命縮短。

全球約每 5,000 名新生兒中就有一名受到影響，通常伴隨著視力喪失和肌肉無力等嚴重症狀。

新的基於 IVF 的線粒體捐贈技術稱為原核轉移（Pronuclear Transfer），或線粒體捐贈治療（Mitochondrial Donation Treatment, MDT）。這種新型 IVF 方法利用來自三個來源的 DNA：母親的卵子、父親的精子以及來自捐贈者的健康線粒體 DNA。

通過這種技術受孕的孩子，絕大多數 DNA 來自生物學父母。然而，他們也會從第三方獲得微量（約 0.1%）的健康線粒體 DNA，這種基因改變將會傳遞給未來的世代。

新聞稿解釋，原核轉移是一種在卵子受精後進行的技術。它涉及將帶有線粒體 DNA 突變的卵子的核 DNA 轉移到已去除自身核的捐贈卵子中。最終產生的胚胎擁有父母的核 DNA 和來自捐贈者的健康線粒體 DNA，然後將這個胚胎植入，導致懷孕。

突變線粒體 DNA 的減少
研究顯示，六名嬰兒的突變線粒體 DNA 減少了 95-100%。剩下的兩名嬰兒也顯示出 77-88% 的顯著減少，遠低於導致疾病的臨界點。所有孩子在出生時均健康，僅有少數案例出現輕微且可治療的問題。

其中一名孩子因尿路感染接受治療，另一名出現自發性肌肉抽搐，第三名則因高血脂接受治療。

這一過程的推進經歷了漫長而細緻的旅程。自 2015 年英國修改法律以允許該程序以來，紐卡斯爾大學的紐卡斯爾生育中心專門團隊在 2017 年獲得首個許可。

儘管該程序在醫學上取得成功，但報導指出，仍然在許多國家（包括美國和法國）存在爭議並未獲得批准。反對者的倫理異議包括人類胚胎的銷毀以及對「設計嬰兒」的擔憂。

這項新程序的詳細信息已發表在《新英格蘭醫學雜誌》中。

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科學家首次成功破解電子隧道過程的百年之謎，此項成就由浦項科技大學的研究團隊實現，這一過程是量子力學中的核心概念。

透過新實驗，科學家們有望解開這個長達 100 年的電子隧道之謎。浦項科技大學物理系的金東彥教授表示：「通過這項研究，我們能找到電子穿過原子壁時的行為線索。」

量子隧道現象涉及電子穿過能量屏障。研究人員揭示，雖然穿牆的概念聽起來像是電影情節，但這種現象實際上在原子世界中是存在的。所謂的「量子隧道」現象，涉及電子穿過它們似乎無法克服的能量屏障，彷彿在其間挖掘隧道。

在實驗中，研究團隊使用強激光脈衝誘導原子中的電子隧道。結果顯示一個驚人的現象：電子不僅僅是穿過屏障，而是在隧道內再次與原子核碰撞。研究小組將這一過程命名為「屏障下重碰撞」（UBR）。

迄今為止，研究人員認為電子只能在退出隧道後與原子核互動，但這項研究首次確認，這種互動也可以在隧道內發生。

在《物理評論快報》上發表的研究揭示了導致弗里曼共振（FR）的屏障下重碰撞動力學。這一模型超越了傳統的直接多光子轉移描述，預測了FR現象的獨特特徵，這些特徵無法用現有的直接多光子轉移情景解釋。

研究人員表示：「該模型預測在光電子能量光譜中，高階FR對超閾值電離的主導地位，以及FR信號對激光強度的平坦依賴性，這兩者均在非絕熱隧道範疇內。」

在實驗過程中，電子在屏障內獲得能量並再次與原子核碰撞，從而增強了所謂的「弗里曼共振」。根據新聞稿，這一電離過程顯著高於先前已知的電離過程，並且幾乎不受激光強度變化的影響。

這是一項全新的發現，無法用現有理論預測。這項研究是全球首創，闡明了電子在隧道過程中的動力學。研究人員預計這將為更精確地控制電子行為及提高依賴隧道的先進技術（如半導體、量子電腦和超快激光）的效率提供重要的科學基礎。

研究中強調，新的弗里曼共振（FR）特徵進一步強調了改進理論框架的必要性，以便更詳細地闡明在強場電離的中高強度範疇內所涉及的潛在機制，包括確切的原子勢能和多電子相關性。

研究人員指出，納入屏障下重碰撞（UBR）的強場近似（SFA）模型揭示了引人入勝的FR特徵：在中高強度範疇內，FR主導超閾值電離（ATI），高階FR持續存在，且FR信號在激光強度上幾乎保持不變。

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General Motors 和 Redwood Materials 宣佈展開新合作，旨在重新利用退役的電動車（EV）電池。

這項合作將把用過的汽車電池組轉化為大規模的能源儲存系統，為電動車行業面臨的長期環境挑戰提供解決方案。

該公司在新聞稿中表示：「美國需要快速、經濟且本土生產的能源儲存解決方案。GM 的電池將發揮重要作用。我們不僅是在製造更好的汽車，還在塑造能源韌性的未來。」

目前在內華達州 Sparks 的一個項目已經啟動，重新利用的 GM 電池為一個 63 兆瓦時的微電網提供電力。

這是北美最大的安裝，為一家人工智能基礎設施公司供電。

微電網提供可靠的電力供應
微電網是可以獨立運作的本地電網，提供對於能源密集型操作（如人工智能數據中心）至關重要的可靠、不間斷的電力。

該公司強調：「美國的電力需求持續增長，部分原因是人工智能數據中心的需求預計將從 2023 年的 4.4% 增長至 2028 年的 12%。」

隨著電力消耗的增加，對於能源儲存系統的需求也在擴大，以抵消停電並在需求高或供應有限時加強電網。

這項倡議直接應對了隨著第一代電動車接近使用壽命結束而出現的老化電池處理問題。這些電池組中含有鋰、鈷和鎳等珍貴材料。

如果沒有明確的再利用路徑，它們可能會被丟棄在垃圾填埋場或被粉碎成「黑色物質」，浪費資源並造成環境風險。

這項合作提供了一個可持續且經濟的替代方案。電動車電池通常在其容量降至 70%−80% 的範圍時被退役，但仍然可以在靜態應用中保留相當的能量。

可持續發展策略的關鍵部分
Redwood Materials 將從 GM 及其更廣泛的經銷商和汽車拆解商網絡中獲取這些使用過的電池。

該公司的 Redwood Energy 部門將把可用的電池集成到其能源儲存單元中。無法重新利用的電池將被完全回收，Redwood 將回收關鍵原材料，並重新供應到製造供應鏈中，形成真正的閉環系統。

Redwood Materials 的首席執行官 JB Straubel 表示：「電力需求以空前的速度增長，這是由人工智能和從交通到工業的快速電氣化推動的。」

「GM 的二次生命電動車電池和新電池都可以部署在 Redwood 的能源儲存系統中，提供快速靈活的電力解決方案，增強美國的能源和製造獨立性。」

這項計劃是 GM 可持續發展策略的關鍵部分，有助於管理即將到來的第一代電池浪潮。

在國家層面，發展國內的再利用和回收電池材料的能力可以減少對外國供應鏈的依賴，並支持更具韌性的能源電網。

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KAIST 發佈了一種基於神經形態半導體的人工感官神經系統，這項技術使機器人能夠忽略安全和熟悉的刺激，快速反應危險信號，類似於生物體的反應。該技術旨在支持智能且能效高的反應，應用範圍包括超小型機器人和機械義肢。

動物和人類能夠通過忽略安全或熟悉的信號來節省能量，同時對重要或有害的信號保持警覺。穩定的空調聲或衣物觸感會迅速淡出注意，但聽到自己的名字或被尖銳物體觸碰則會迅速集中注意力。

這些對比反應由習慣化和敏感化調節，習慣化減弱對重複非威脅性輸入的反應，而敏感化則提高對重要或危險刺激的反應。研究人員一直試圖將這些感官神經系統的功能引入機器人，使其能像人類一樣有效地對外部環境作出反應。

在實現這些功能的過程中，由於大多數方法需要複雜的軟件或電路，因此在緊湊且低功耗的硬件中實現這些功能一直是個挑戰。下一代半導體設備——記憶電阻器（memristors）能夠以電阻形式存儲類比值，並被廣泛研究作為人工突觸，為此提供了新的解決方案。然而，現有設備通常僅允許簡單的單調導電變化。

這一限制限制了它們模擬生物神經系統更複雜特徵的能力，包括習慣化和敏感化。KAIST 中南團隊開發了一種新型記憶電阻器，該設備引入了一個額外的內部層，其導電性可以朝相反方向變化。

通過這一對立反應，單個設備可以重現動態突觸模式：其輸出隨著良性刺激的重複而減少，但在檢測到危險信號時又能迅速恢復，甚至加強。由於自適應行為內建於設備中，系統可以在無需複雜軟件或處理器的情況下運行，從而促進了微型化和能效。

為了展示這一概念，研究人員構建了一個能夠識別觸覺和疼痛的人工感官神經系統，並將其集成到一個機械手中。該手對不熟悉的觸覺輸入最初反應敏感。當相同的安全觸碰重複施加時，其反應逐漸減弱，顯示出習慣化，忽略了非威脅性刺激。

隨後，當觸覺輸入與電擊結合時，系統將組合解讀為危險信號，並再次變得高度反應，顯示出敏感化。實驗結果證明，機器人可以像人類一樣有效地對外部刺激作出反應，而無需複雜的軟件或處理器，驗證了開發能效高的神經啟發機器人的可能性。

KAIST 的 See-On Park 表示：“通過模仿人類的感官神經系統，利用下一代半導體，我們開啟了實現更智能、更能效高的機器人以應對外部環境的新概念的可能性。”

這項技術預計將應用於下一代半導體和機器人技術的各個融合領域，如超小型機器人、軍事機器人以及機械義肢等醫療機器人。

該研究於 7 月 1 日在《Nature Communications》上線發佈，論文中列出了博士候選人 See-On Park 為第一作者。

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中國的機器人革命近期顯示出持續增長的勢頭。該國迅速擴展其建造類人機器人的能力，展現出未來的清晰藍圖。

然而，類人機器人仍處於初期階段，尚未完全了解其性能。在此期間，社交媒體上充斥著許多幽默的失誤片段，通常會讓人忍俊不禁。

最近在中國杭州的一場體育活動中發生了一幕令人捧腹的場景。

觀眾的笑聲
在杭州的 ZheBA 體育活動中，觀眾目睹了兩個類人機器人在籃球場上的搞笑對決。這些機器人做出了類似人類的動作，在空中揮舞著拳腳。

其中一個類人機器人做出了 360 度旋轉，讓觀眾驚嘆不已。它們靈活地移動，展現出像人類拳擊手一樣的警覺性。

就在此時，其中一個類人機器人絆倒了，面朝下摔倒，引來觀眾的陣陣笑聲。儘管這一刻變得搞笑，但看到類人機器人重新站起來的樣子也讓人感到欣慰。

類人機器人的能力
類人機器人進行拳擊比賽並不是新鮮事。最近，由 Unitree Robotics 開發的兩個類人機器人在杭州的踢拳比賽中引起了關注。這兩個機器人在擂台上揮舞著流暢的拳擊動作，展示了其人類般的行為。

此外，中國還舉辦了首個僅由機器人參加的足球賽事 RoBoLeague，吸引了觀眾的注意，並帶來了驚險的進球、運球、跌倒和戲劇性的“受傷”判罰。

在一個意外的事件中，一個名為 Shuang Shuang 的類人機器人甚至在畢業典禮上走上舞台領取學位，生動而禮貌的舉止讓學生們驚嘆不已。

然而，令人興奮的發展並不是唯一需要關注的方面。儘管無可置疑類人機器人能改善人類生活質量，但潛在的危險也必須得到重視。

例如，在某工廠中，工程師們需要處理一個可能造成危險的類人機器人。在中國的一場節慶中，還發生了類人機器人襲擊人群的事件，最終被警方拖走。

未來展望
隨著中國不斷推進機器人創新，科幻與現實之間的界限愈發模糊。這些類人機器人雖然因其笨拙的失誤而成為娛樂的來源，卻也是技術進步的強大象徵。

它們展示了我們已經取得的進展以及還需完善的地方。每一次跌倒和重新站起，都為工程師提供了寶貴的數據，以改善機器人的穩定性、反應時間和人機互動能力。

然而，這一進步的雙重性——既有娛樂性又略顯令人擔憂——提醒我們，機器人技術的未來必須以負責任和謹慎的態度來對待。

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