科技前沿6则

信息科学

三星研制意念控制电脑

日前，三星新兴科技实验室最新研制了一款脑力控制的平板电脑，用户可以通过意念打开应用程序，发送信息，从播放列表中选择歌曲。

三星公司研究人员与美国德克萨斯州大学电子工程学副教授罗兹贝赫·贾法里建立合作，开发一种通过脑电图翻译用户脑波的装置，当前该技术仍处于初期阶段，每间隔5秒可进行一次脑波控制，准确率达到80-95%。该装置由一个覆盖脑电波监控电极的塑料帽和一部平板电脑构成，脑波-计算机交互系统能够帮助人们更便捷地完成工作任务。使用脑波探测信号来控制这个系统，当用户重复性接收视觉形态，研究人员可以监控独特的大脑活跃类型。

三星公司正在积极研制脑力控制的移动设备，其目标致力于让所有人都能便捷使用，实现脑力控制计算机。

编辑圈点

意念控制电脑，听起来仿佛天方夜谭的妄想变成了现实！人们在通过语音、触摸、手势和眼球移动来控制使用移动设备之外，可以随心所欲了。

能源科学

新型向日葵形太阳能集中器（图1）

科学家从向日葵身上获取灵感，研制出向日葵形太阳能集中器。这种新型太阳能集中器利用数个反射镜将阳光聚焦到转换器芯片上。专家们表示这种太阳能集中器可用于为偏远地区提供电力。这种集中器将让太阳能领域发生革命性变化。

该集中器用于经济型高聚光太阳能光伏发电及光热系统（HCPVT系统），这一系统的原型采用一个巨大的抛物柱面反射器（由数个小镜构成），可以在任何缺少可持续能源、可饮用水和冷空气的地区建造，成本只有类似系统的三分之一。

HCPVT系统的整个接收器共有数百个光电芯片，能够提供25千瓦电量。光电芯片安装在微结构层，微结构层负责将液体冷却剂输送到距离芯片只有几十微米的位置，冷却剂的作用是吸收热量，效率是当前系统的10倍。

编辑圈点

太阳能作为清洁能源之一，潜力巨大。提高太阳能利用效率的途径和方法花样百出，葵花式太阳能集中器后来居上，前景看好。

材料科学

氧化锌可转化为稳定p型材料

美国研究人员首次通过引入缺陷复合物，使用氧化锌成功制造出稳定的p型材料。新研究使氧化锌可被广泛用来制造性能优异的紫外激光器、用于传感器和饮用水处理中的发光二极管（LED）设备以及新的铁磁设备等，破解了困扰材料学界的一个长久的难题。

为制造出激光器和LED设备，科学家们既需要n型材料，又需要p型材料。研究人员一直对用氧化锌来制造这些设备感兴趣，不仅因为氧化锌可以产生紫外线，而且与其他紫外发射设备相比，用氧化锌制造的设备内瑕疵更少，性能更强。然而，科学家们一直不能使用氧化锌制造出稳定的p型材料。现在，北卡罗莱纳州立大学的研究人员通过采用一套独特的生长和退火程序，朝氧化锌内引入了一种特殊的“缺陷复合物”，从而解决了这个问题。

该研究的负责人朱迪思·雷诺兹指出：“最新研究为一系列新的紫外激光器和LED技术打开了大门。”

编辑圈点

此项研究，犹如爱迪生在数千种材料中找到钨丝并最终让性能稳定的电灯走进千家万户一样重大，这种更节能环保的LED定能大规模应用，取代现有设备来照亮我们的生活。

生命科学

美发现8个可促进伤口愈合的基因

美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校科学家通过果蝇实验，识别出会在伤口附近区域发生作用的8个新基因，这些基因很可能在伤口愈合中扮演重要角色。

研究人员发现，在调控果蝇硬质外骨骼或外皮生物过程的基因中，有许多也控制着人类皮肤的生物过程，有望成为开发新型伤口愈合药或皮肤病治疗药物的最佳候选。

实验中，研究人员刺穿了果蝇胚胎的外皮和表皮，检测到胚胎在发生愈合反应时，有84个基因被打开，78个基因被关闭。他们从这162个基因中识别出8个。在发育期的大部分细胞中，这些基因要么表达水平非常低，要么根本就不表达，但在穿刺伤口附近却非常活跃。而且一旦果蝇的外皮或表皮被刺穿，就开始一种免疫反应，释放出抗菌肽和其他化合物，让胚胎严阵以待防备细菌或真菌从受伤部位进入。

这项研究成果有望用到现有人类治疗手段中，促进糖尿病溃疡或皮肤移植部位的伤口更有效愈合，也可用于治疗慢性皮肤病。

编辑圈点

伤口久久不能愈合着实让人闹心，不仅体现在身体上，更体现在精神上。可促进伤口愈合的基因的发现，或使这一现状得到改观，唯愿这种改观不是杯水车薪。

能源科学

科学家用大肠杆菌生产生物柴油

英国研究人员利用经基因工程改造的大肠杆菌，成功生产出一种生物柴油。这种柴油与传统柴油几乎一样，不过要实现商业生产仍面临许多挑战。

现有含酒精或生物柴油的生物燃料需要复杂的生产工艺，而且这种燃料不能与多数现代发动机完全兼容，满足的只是一小部分需求。英国埃克塞特大学的研究人员利用大肠杆菌能将植物中的糖转化为脂肪的特性，通过合成生物学技术来制造生物柴油。他们从能发出生物冷光的发光杆菌等多种细菌中分离出代谢基因，然后利用它们来改造大肠杆菌。经过改造的大肠杆菌能将植物中的糖转化为一种碳氢化合物分子，这种分子在结构和化学性质上与10种零售柴油燃料中的碳氢化合物分子相同。

研究人员表示，尽管这种柴油与传统柴油几乎一样，市面上的发动机等无需改造就可使用，但目前还只能在实验室中少量生产，他们接下来将继续研究这种生物燃料制造方式是否可用于商业化生产。

编辑圈点

石油要出现替代品了。大肠杆菌献身革新实验，催生了一种无需改造发动机就能使用的生物燃料。实验室中的小惊喜将会带来市场上的大变化。

机械科学（Mechanical Science）

世界首款“机器苍蝇”试飞成功（图2）

美国哈佛大学的研究人员受苍蝇的启发，经过十多年研制，并受益于在材料和加工技术的突破，日前终于开发出世界上第一款能够像真苍蝇一样飞行的机器苍蝇。

机器苍蝇主体用碳纤维制成，体重只有80毫克，翼展3厘米。飞行时，它每秒振翅120次，频率几乎接近真苍蝇，快得肉眼根本无法看清，它还能在空中盘旋并沿着预先设好的路线加速飞行。

在实验室飞行测试中，机器苍蝇展示了稳定、可控的飞行性能，目前能连续飞行超过20秒。而且有趣的是，它飞行时的消耗功率大约19毫瓦，经折算与真苍蝇的消耗大体一致。

研究人员表示，机器苍蝇提供了一条研究昆虫飞行力学的新途径，将来若电源等问题能够解决，将可能广泛应用于环境监测、搜救以及农业生产等领域。

编辑圈点

无处不在的苍蝇似乎从不受人待见，但它们却是世界上顶尖的飞行高手之一。苍蝇独特且灵巧的飞行技艺在实验室中得到了复制，有望商用。