灵感引力场

人类和机械的结合，从短期来看是医疗健康领域的需求，但着眼于未来，有机体与智能机械的结合是现代科技发展的目标之一，强健的体魄、有趣的灵魂、永生的意识，无一不是我们追求的。无论是有机生物、智能机械，还是结合后的半机械人，其存活和发展都离不开能源。

人工神经细胞

新兴的生物电子学领域侧重于开发可植入和可穿戴的医疗设备，以调节目标组织的生物电活动来产生治疗效果。肢体残障人士可以通过安装假肢重新站立起来，但义肢的灵活使用还未实现，有着其他生理问题的残疾人的体外器官合成亦是医学界亟待解决的难题。所有合成组织器官，在与人体实现真正融合的过程中，都存在神经连接的问题。

神经元是神经系统的基本结构和机能单位，在体内发挥着接受刺激、产生兴奋并传导兴奋的作用。传统的生物辅助神经装置采用较硬的电极，如金属，这种电极常随着时间的推移而退化，失去与活体细胞的沟通，此外，金属类的电极材料构成的设备和组织接触界面容易导致人体组织损伤。

近日，牛津大学的科研团队发表了论文《合成神经中的平行传输》，文章表示，他们第一次在实验室使用柔软、灵活的生物相容性材料合成了人工神经元。该人工合成神经元由纳米级的水滴和水凝胶纤维制成，并通过脂质双层连接，直径约为0.7毫米。人工神经元与天然细胞一样，能够从终端释放神经递质，启动下游反应，在几厘米的距离内快速传递电化学信号。不同的是，在人工神经元中，信号的传输由离子传导的蛋白质孔介导，由光驱动的质子泵提供动力。通过将多个神经元捆绑合成神经，科研人员证明了不同的信号可以沿着平行轴突同时传递，从而传输信息。这一科研成果可应用于非生物和生物的接触界面、神经机器人、神经义肢和计算领域。

（据《自然·化学》2022.04.21）

灵光一现：机械改装不再是梦，半机械人的实现离我们更进一步。于体魄而言，生物相容性材料可以用来修复或是改装心脏、眼睛、肢体等，将人体与科学技术相连接;于思想而言，人的意识与化学材料、与机器相融合，可以被设置储藏在机器中长存。

捕获冷热能量

人类的生存需要能源，蛋白质、脂肪和碳水化合物是不可或缺的能量来源;日常生活同样依赖石油、天然气和电能等形形色色的能源。这些耳熟能详的能源所储存的能量来自何方？太阳热源和外太空冷源，是地球上两种最重要的可再生热力学资源，是地球能量循环的终极冷热源。因此，通过光热进行太阳热能转换和通过辐射冷却采集外太空低温冷量，成为科学家们的重要课题。

由于光热转换和辐射冷却的过程存在红外光谱冲突，目前大多数方法都是静态的和单功能的，只能在阳光下或是黑暗中分别加热或冷却。近日，中国科学技术大学的裴刚教授和国家同步辐射实验室的周崇文联合研究团队，突破了目前对太阳和外太空能量的单一利用方式，相关将科研成果以“用于从太阳和外太空持续采集能量的光热和辐射冷却的自适应整合”为题发表在国际期刊PNAS上。

研究团队研制出一种基于二氧化钒相变材料的多层膜光谱选择性自适应涂层。该涂层在日光照射下表现出光热吸收特性，表面温度可高于环境温度170℃，在夜間无辐照的条件下表现出辐射制冷特性，表面温度可低于环境温度20℃，具有白天光热转换、夜间辐射制冷的自适应功能。这一成果不仅为太阳热源和外太空冷源的能量捕获和利用提供了全新途径，涂层器件可以二十四小时运行的能力更是极大地提高了捕获冷热能量的综合效率。

（据《美国科学院院报》2022.04.19）

灵光一现：优秀的科幻巨作总离不了庞大的背景设定，无论是赛博朋克、异星世界，还是末世废土，于人类，于机器人仿生人，于任何外星生物而言，能源都是生存和发展的基础，如何捕获以及利用宇宙之中的能量自然也是永恒的话题。当我们对宇宙能量予取予求、操作自如，取用秩序和分配法则是否如旧？新世界将如何架构？