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本周的科技前沿又跟我们碰头啦！除了美国各高校在癌症、郁闷症等方面展开了新的研讨之外，硅谷大公司在语音翻译、量子核算机方面也有新的展开。我们赶忙来看!
美国高校
MIT：用纳米抗体追寻肿瘤及其搬运
癌症搬运，是形成全球癌症逝世的首要原因。近来，来自MIT Koch Institute的研讨人员描绘了一种将细胞外基质（ECM）周围的结构作为靶子，靶向肿瘤和搬运灶的新方法。
MIT癌症研讨教授 Richard Hynes 表明，与之前科学家们专心于肿瘤本身的测验不同，癌细胞简略骤变，拿它们当作靶标，往往很快就失去了方针。这些 ECM 蛋白在癌症展开过程中不会发生变异，因而仍然能进犯搬运后的癌细胞。
为此，研讨人员开发了一种纳米抗体。当研讨人员把抗体注入患有癌症的小鼠，并用PET/CT成像扫描小鼠时，发现肿瘤和搬运灶清晰可见。也便是说，经过这种方法，纳米抗体可用于协助对肿瘤和搬运瘤进行追寻成像。
接下来，研讨人员将进一步展开纳米抗体医治肿瘤和搬运的技能。
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http://news.mit.edu/2019/nano-antibodies-target-tumor-proteins-0506
佛蒙特大学：AI“听音”区分儿童郁闷
近来，佛蒙特大学一个研讨团队开发了一种机器学习算法，能够检测儿童言语方法中的焦虑和郁闷痕迹，借此快速确诊出儿童难以发现和常被忽视的精神疾病。
在开发过程中，研讨团队邀请了71名3-8岁的儿童，并对他们运用了一种被称为“特里尔社会应激测验”（Trier-Social Stress Task）的心情诱导测验法，旨在引起受试者的压力和焦虑感。接着，研讨人员也用结构化的临床访谈和爸爸妈妈问卷调查对孩子进行确诊。
终究，研讨人员运用机器学习算法剖析每个孩子故事录音的核算特征。他们发现算法在确诊方面十分成功。该算法能辨认出确诊为内化行为障碍症的儿童，准确率为80%，而且在大多数情况下，与爸爸妈妈检查表的准确性比较效果更好。
研讨团队的下一步计划，是把这个语音剖析算法变成一款可供临床运用的通用筛查东西，也或许会以手机APP的方法出现。
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https://www.uvm.edu/uvmnews/news/uvm-study-ai-can-detect-depression-childs-speech
南加大：小型四翼飞翔机器人仿真昆虫飞翔
为什么大部分的昆虫都是高水准而且灵敏的飞翔者呢？一个原因是比起飞机，它们大多都有四个翅膀，能够更好的操控飞翔方向和视点。
有史以来最小的飞翔机器之一，被称为RoboBee。它由两个扇形翼推进，每个翅膀由其本身的微型制动器独立供电。事实上，由于这些微型制动器的开发，RoboBee这样的小型飞翔器才成为或许。
（左面是两翼版别的规划RoboBee，右边是四翼版别的规划Bee+，以及和硬币的巨细比照）
但有一个问题是：RoboBee 的两个扑翼无法发生满足强壮的力来操控航向，所以 RoboBee 经常会不受操控的摇晃。
来自南加州大学的 Xiufeng Yang 和他的同伴开发了一款新式制动器（扑翼），分量只要之前版别的一半。他们运用四个新研制的致动器制造了一个四形翼机器人，每个机翼的翼展仅为33毫米。他们将这款新式飞翔器称为Bee+。它能够更好的悬停、着陆、沿着固定方向飞翔，以及避开障碍物。
这项飞翔器的打破，底子原因是运用了被称为单压电晶片的更轻的制动器。单压电晶片运用连接到无源层的单个条带而不是两层压电资料，可使得飞翔器的单个扑翼折半。压电层的重复缩短导致悬臂曲折，而且悬臂顶级的运动驱动机翼的敲打。所以，相同的分量能够用四翼替代原有的两翼，让飞翔器更挨近昆虫飞翔。
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https://www.technologyreview.com/s/613528/a-tiny-four-winged-robotic-insect-flies-more-like-the-real-thing/
接下来两条科技前沿跟光有关：
MIT：找出让植物坚持持续发光的方法
一直以来，人类在照明上耗费了很多资源：照明需求足足占到了全球动力耗费量的 20%，每年发生 2 亿吨二氧化碳。现在，MIT 的科学家们找出了一种方法，不只能让植物发光、还能可持续发光，意在下降照明需求、下降二氧化碳排放量，改进全球环境。
2017 年， MIT 化学工程系教授 Michael Strano 的团队就经过给植物注入荧光素酶（luciferase）的方法，成功造出了能够发光的西洋菜。但其时，尽管他们让西洋菜暂时发光了，不过这个光保持不了多久就会渐渐变暗。
现在， Strano 的团队又想出了新的方法：用光电容粒子处理这个问题。光电容粒子以纳米粒子的方法存于植物中，能把开端始发生的光能存储起来一点点输出，让亮一下就敏捷变暗的发光植物能够平稳地、更长一段时刻地输出光，把植物发光的时刻从短短几小时延伸到了数天、甚至数周。
（以纳米生物发光的西洋菜照亮房间。图自 KVA Matx 及 Strano Research Group）
“发光植物的潜力不只仅是替换掉你桌上的台灯”，Strano 教授说，“它们或许能够极大地为改进环境带来深远影响。”
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http://news.mit.edu/2019/ambient-plant-illumination-could-light-way-greener-buildings-0510
宾夕法尼亚大学: 一束光就能使其升起的纳米资料？
据宾夕法尼亚大学报导，该校工程学院助理教授 Igor Bargatin 的试验室团队开发了一款所谓的“纳米心板”（见下图），这种资料的分量不到千分之一克，结构超薄，或许只要几十纳米，但满足大，让人能够把它们拿在手里，也满足坚固，能反抗翻倒。
（图自：宾夕法尼亚大学官网，版权归于原作者）
这些“纳米心板”有什么用呢? 据该教授团队表明，由于其资料轻盈，被以为能够成为智能尘土传感器（smart dust sensors）的抱负载体。也正是由于资料的轻盈，翻开了光驱动的大门—— 什么意思呢? 即这块板开端或许仅仅时间短的悬浮，但终究或许是持续的操控飞翔。甚至一束光就能驱动其漂浮和飞翔。
“纳米心板”的打破去年在《Nature Communications》期刊上宣告。最近，Igor Bargatin 也获得了美国国家科学基金会颁布的CAREER奖，以鼓舞他持续探究能够运用光线漂浮的纳米级资料。
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https://penntoday.upenn.edu/news/nanocardboard-new-way-fly-built-nanoscale
斯坦福大学：动力改造计划来削减二氧化碳排放
曩昔几年里，斯坦福大学经过电气化供暖体系改造其动力基础设施，用电网替代燃气发电厂，发明共同的体系来收回热量，制造大型储罐来贮存冷热水，以及制造太阳能发电厂。斯坦福动力体系将学校温室气体排放总量削减了68％，并在35年内将该体系的运营本钱下降了4.25亿美元。
那么，斯坦福大学的这套体系，是否能够扩展都其他的园区甚至城市呢？最近，一项宣告在《动力与环境科学》杂志上的新研讨报告提出了一个路线图，旨在扩展斯坦福大学的这些福利，并将其转化为其他学校和社区。该研讨的方法假如得到广泛选用，能够协助进步越来越依靠可持续动力的电网的可靠性。
该项研讨的首要作者，斯坦福大学的Jacques de Chalendar表明，研讨团队正在与其他大学协作，用相似的电气化手法来优化它们的供暖体系。其他多个依据不同特定体系的研讨项目也在进行。
（图自：斯坦福大学官网，版权归于原作者）
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https://news.stanford.edu/2019/05/07/campus-energy-advances-can-optimized-replicated/
大公司
谷歌推出新的翻译技能：越过文字翻译，直接语音转化
本周，谷歌在网站上介绍了他们用 AI 技能开发的最新的语音翻译模型：Translatotron。该模型是一个依据 “注意力（Attention）” 的、端到端的语音翻译神经网络。
现在的语音翻译技能大致上有三步：第一步，语音辨认，即机器把听到的声响转化成文字；第二步，翻译听到的文字，和你运用 Google translate 没差异；第三步，机器再把翻译出来的文字读出来。
但此次 Google 开发的语音翻译模型 Translatotron 和传统语音翻译技能十分不同：它没有中心第二步，而是依据翻译内容，测验匹配不同言语的语音频谱图（speech spectrogram），直接在不同言语的声响间转化。
（Translatotron 的作业原理，图片版权归于原作者）
这个技能运用了 “序列到序列模型（Sequence-to-sequence model）”，也便是练习 AI 把翻译的最小单位从词变成语句，将有相关的接连数据视为一段全体（英文语句），然后直接转化为另一段不同的全体（中文语句）。
研讨人员表明，现在这种翻译方法的准确率尽管还比不上干流的传统语音翻译技能，但足以验证 Translatotron 这种新式翻译方法的概念是可行的。跟着研讨持续，Translatotron 除了会进步准确率外，还会在复原音色等方面具有更大的潜力。
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https://google-research.github.io/lingvo-lab/translatotron/
IBM：推出下一代量子开发渠道测验版
自推出世界上第一台共用的云端量子核算机三年后，IBM 为其 IBM Q Experience 量子云服务和软件渠道增添了许多重要的增强功用，并推出了下一代量子开发渠道的测验版。用户能够在最新的渠道公共测验版上制造电路和应用程序构建东西。
IBM为最新的测验版量子开发渠道供给了一种彻底集成的量子电路组合器。这种全新的 Circuit Composer 功用能够让开发者构建比以往更杂乱的量子电路，并在各种仿照器和IBM Q物理量子体系上运转。开发者能够经过编写和履行代码，就能够在实在的量子硬件上运转，并以图形的方法组合和优化量子电路。用户能够运用电路开发算法，保存和同享试验，以及从单个浏览器拜访量子核算资源。开发者还能够经过可视化东西，来调查在组成电路时量子位的仿照量子状况的改变。简略来说，便是在运用文本编辑器进行编程时，能够实时以图形方法调查电路改变。
IBM 表明，社区的力气是让技能老练至关重要的推进力。因而，他们创立了一个由科学家和开发人员组成的社区，并为他们供给能够进行量子核算的开源东西。这个做法的终究方针是让一切对量子核算有爱好的人都能够经过这些东西轻易地创立算法和运转试验。
在测验版中，量子开发人员还能够在单一环境中经过 Jupyter Notebooks直接运用 Qiskit 的云服务。无需独自装置，无需额定的代码，只需翻开 Qiskit 笔记本，就能够随时随地开端编写量子程序。
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https://www.ibm.com/blogs/research/2019/05/next-gen-ibmqx/
海外动态
英国: 科学家用组成基因组发明了细菌。这是人工生命吗？
英国科学家发明了一种 DNA 彻底人工的生物有机体，这也许是一种新的生命方法，也是组成生物学范畴的一个里程碑。
英国医学研讨委员会分子生物学试验室的研讨人员本周三报导称，他们重写了大肠杆菌的 DNA，发明了一个新的组成基因组，是之前研讨成果的四倍大，并更为杂乱。
被发明出来的细菌是活的，尽管形状与一般的大肠杆菌不同，仿制速度也稍微缓慢，可是其细胞依据一套新的生物学规矩运作，生成的蛋白质也与一般的大肠杆菌相似。
这项研讨将或许在未来用于生发生物体，用于新药研制和出产有价值的分子。关于基础研讨来说，这些组成细菌或许协助人类研讨在地球生命诞生的前期，遗传暗码是怎么生成和演化的。
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https://www.nytimes.com/2019/05/15/science/synthetic-genome-bacteria.html
韩国: 2024年生物机器人要上战场
本月13日，韩国国防采办项目管理局（DAPA，担任国家军事兵器收购）发布了一份文件，宣告计划在 2024 年之前将“仿生学”设备归入军事行动——这标志着“生物机器人”（Biobots）将在未来军事行动中发挥不可或缺的效果。
依据韩联社报导，DAPA 计划到 2024 年布置受多款受生物启示而制成的机器人，它将包含从鸟类、蛇类和各种海洋生物中罗致创意的生物机器人。
而据英国《每日电讯报》报导，韩国军方将运用这些生物机器人做什么呢?比方仿照海洋生物的飞翔和游水机器人进行侦查使命，而相似蛇的生物机器人或许则会在狭隘区域内络绎，然后获取敌军信息。
当时，韩国戎行中有近 60 万人在执役，还有 310 万预备役人员。但是跟着出生率的下降，越来越多男性抵抗服兵役，甚至有想出各种方法躲避强制服兵役的要求。与之相对应的是邦邻朝鲜，当时朝鲜有 94 万活泼戎行人员，有 760 万男女预备役。
不知生物机器人能否处理兵役荒难题呢?
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https://www.telegraph.co.uk/news/2019/05/13/south-korea-developing-military-robots-mimic-animals/
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