今日最大聲:科學家發明新型“鋼筆” 識別出癌症只需10秒

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  鳳凰科技訊 據CNBC北京時間9月8日報道,美國德克薩斯大學的科學家們表示,他們發明了一種手持工具,可以在10秒內識別出癌變組織。

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  他們稱,這種新的“MasSpec筆”(MasSpec Pen)將檢測流程提速了150倍,有望讓癌變腫瘤移除手術變得更加精準。

  “如果你在手術後跟患者談話,他們許多人提出的第一個問題就是,‘我希望手術已經把所有的癌變組織都切除了’,”領導此次研究的德州大學奧斯丁分校助理教授利維亞·艾伯林(Livia Schiavinato Eberlin)説。

  “當事實並非如此時,那就太讓人心碎了。而我們的技術可以大大提高移除所有癌變組織的幾率,”艾伯林周三在德州大學的官網上補充説。

  據這項研究的摘要稱,對253名癌症患者的檢測發現,平均每次檢測花費的時間只有10秒,且準確率高達96%。

  這些檢測包括各種癌症,如乳房癌、肺癌、甲狀腺癌和卵巢癌。

  該技術的運行方式

  這些科學解釋稱,每一種癌症都有自己的分子結構,這就像是它們的“指紋”。

  而當“MasSpec筆”放到可疑的組織上時,它會釋放出一滴水來吸收分子。

  這支筆之後將被污染的水吸到一台體積更大的光譜儀上,光譜儀對這些分子進行分析,然後評估是否存在癌症。

  當“MasSpec筆”完成分析後,一個計算機屏幕會自動顯示出“正常”或“癌症”的詞語。

  對於特定的癌症,例如肺癌,其具體名稱也可能會顯示出來。

  “只要我們能讓手術更加精準,手術就能變得更快、更安全,這是我們希望做的事。而這項技術將這三樣全做了。它讓我們能夠更準確地決定切除哪些組織,留下哪些組織,”協助此次研究的美國貝勒醫學院內分泌外科主任詹姆斯·舒利柏克(James Suliburk)説。

  據悉,“MasSpec筆”目前正在等待相關部門的完整批准,其背後的科學們已經提交了美國專利申請。(編譯/揚帆)

  以下為網友評論:

  網友“醉殘夢”:……


  孕育生命最重要的微觀結構便是水分子,水可謂是生命之源。天文學家探尋外星球是否具有生命,則是從探尋該星球水資源的分佈開始的,其次才考慮光照,氧氣濃度等等因素。可見水的重要性!

  從太空上看地球,地球是一個藍色星球,其中的原因便是地球表面擁有巨大的海水資源。其實地球上從來都不缺水,但是人類卻是從來都缺水的。這重要的原因在於人類飲用的是淡水,而海水擁有許多雜質,導致人類無法直接飲用。地球上水的總量是不變的,變得是淡水資源越來越少。而以人類現有的技術面對汪洋大海也只能興嘆了!

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  海水淡化一直是人類上百年來的夢想,因為這關乎到人類未來的生死存亡。而目前做的還好的便屬於沙特了,位於乾旱沙漠地帶的沙特,水資源是極其短缺的,唯有海水淡化才是長久之計,然而海水大規模淡化的代價是極高的,得虧沙特還算有錢,要是印度也極度缺水,那麼高昂的海水淡化系統勢必給國民經濟帶來致命一擊!

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  國際上相對有效的海水淡化系統靠的是太陽光蒸發海水。關鍵問題就在於效率,科學家發明了許多高分子薄膜用來吸收太陽光,進而增加海水蒸餾的效率。然而科學家估算,一個成年人每天需要至少1.2升的淡水才能保持正常的生命體徵,如果人類處於極度缺水的情況下,那麼以現有的技術遠無法滿足全球70多億人的用水問題。人類迫切地希望新的技術誕生!

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  這個時候,中國科學家給出了新的思路。南京大學研究團隊開創了使用石墨烯的薄膜技術,該技術包括一層由原子厚度的蜂窩狀格子組成,以吸收陽光。原有的石墨烯技術用來淡水海水面臨一個致命問題,那就是石墨烯材料和海水直接接觸時會導致太陽的熱量直接在海洋中散發掉,而不能聚集起來!

  但由中國科學家朱佳教授領銜的研究團隊,解決了塑料泡沫絕熱的問題,這是將石墨烯膜與下面大量海水分離開來了。通過獨有的小管將水輸送到石墨烯薄膜上。在薄膜頂部吸收的熱量和蒸發產生的力將淡水從海水中提取出來。

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  現在最棘手的問題便是降低該套淡化海水的工藝成本,大面積推廣將造福整個人類!

  (2017-07-06)


  作為一家擁有125年曆史的企業,通用電氣(GE)也面臨着向高科技轉型的巨大壓力。在對未來的展望中,人工智能的應用毫無疑問地成為了其規劃的重中之重。

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  早在2011年,加州大學伯克利分校有機化學博士後詹森.尼克爾斯(Jason Nichols)就加入了通用全球研究中心。雖然他一直希望能夠推動化學研究領域的進一步發展,並且此前也花費了4年的時間來研發用於工業廢水處理的材料和系統。

  但事實證明,還是GE的人工智能藍圖更具吸引力,尤其是對於尼克爾斯這種兼具化學家和數據科學家的雙重身份,還同時掌握增強現實(AR)技術的複合型人才來説,進入到大型企業的機器學習實驗室彷彿成了命中註定的事。而反過來,精英複合型人才的引進也成了巨頭們未來發展的關鍵所在。

  圖丨1968年4月18日,GE系統工程師通過電傳連接一個美國雪城大學學生的反應系統。計算機分析了學生回答多項選擇題的答案,並把它們傳給老師。

  有了人才,GE要做的就是一場大刀闊斧的改革。遙想15年前,GE還要靠機器操作員和技術員監聽設備運行的聲音以及檢查儀表來判斷飛機發動機、機車、燃氣輪機的運行情況。而時至今日,人工智能已經全面接管了這些工作,不僅如此,就連曾經難以想象的故障提前預測也在人工智能的幫助下實現了。

  GE還希望通過整合這一技術,使其到2020年可以成為世界頂級的軟件供應商之一。為此,早在在2011年,通用就進行了初步探索:啓動了一項10億美元的計劃,收集和分析來自機器中的傳感器數據。

  通用公司的下一步戰略計劃是通過人工智能創建更智能的模型,希望藉此能比其長期競爭對手(例如西門子和軟件巨頭IBM等已經涉獵到工業分析的企業)更具優勢。

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  圖丨1969年3月20日,GE的研究人員在一個叫做工作台的裝置上模擬研究了氣體在自然狀態下的流動。

  當然,將人工智能技術整合到一家成立於1892年的公司中是一項艱鉅的任務。鑑於GE在全球範圍內擁有30萬名員工,為了順利完成整合,公司首先選擇培訓技術精英。尼克爾斯所在的GE全球研發中心開發了機器學習在線課程,並開辦了可供科學家探索新角色的專題討論會。截至目前為止,公司有近400名員工完成了GE數據分析認證項目,約有50名科學家已經調動到數字分析的崗位了。

  這些雙重角色科學家中的許多人,幫助製造了GE設備的雲端軟件模型,既節省了資金,也提高了用户使用的安全性。GE利用機器傳感器上收集的信息,輔之以基於物理的模型、人工智能、數據分析以及科學家和工程師的知識,為每一個現實場景中的硬件設備建立一個與之對應的虛擬化的“數字雙胞胎”(Digital Twin)。

  雖然數字雙胞胎是軟件代碼,但是其最複雜的版本看起來也像三維計算機輔助設計圖,圖中充滿了交互式圖表和數據點。它們使GE能夠利用傳感器數據而非假設或估算數據來跟蹤其飛機引擎、機車、燃氣輪機和風力渦輪機的磨損,從而更容易預測何時需要維修。例如,在加利福尼亞的GE計算機服務器上安裝一對數字雙胞胎,可以幫助一架飛越美國的飛機引擎確定其零部件的最佳維修時間。

  圖丨巴西里約熱內盧工廠內的GE發動機。

  除了預測機器的預期壽命外,虛擬模型還能優化產品的操作。GE表示數字雙胞胎能使風力發電廠的發電量增加20%,其中一部機車每年可減少32000加侖的燃料和174000噸碳排放。目前,GE已經向客户交付了70多萬種數字化模型,到今年年底,這個數字可能會超過100萬。

  這項技術依靠的正是人工智能不斷的自我更新。另外,GE全球軟件研究副總裁柯林·帕里斯(Colin Parris)表示,如果數據損壞或者丟失,公司會在機器學習的幫助下填補此空白。

  帕里斯還表示,GE也會將計算機視覺與深度學習配對,利用人工智能對機器進行優化操作,在極致的情形下,微型機器人所攜帶的攝像頭已經能夠在佈滿灰塵的金屬渦輪葉片上發現出微小裂紋了。

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  類似的技術可以安裝在無人駕駛飛機上,用來監視油田中尾氣塔的燃燒情況,一旦發現嚴重燒蝕就會立馬發出預警。

  而為了開發和使用這些系統,GE研究人員不僅需要了解機器的物理特性,同時還要了解人工智能的算法。

  就像GE全球研發中心的分析技術總監馬克.葛萊伯(Mark Grabb)描述的那樣,“如果分子生物學家與機器學習專家、控制理論家與材料科學家合作,那這種協同效應將會非常強大。但如果能將所有信息技能都灌入一個大腦之中的話,那效率就會極高。”

  鑑於GE力圖在渦輪機、噴氣發動機和機車等成熟的行業尋找增長機會,所以其所擁有的複合型研究人員可能是GE在下個世紀的最佳“武器”。

  圖丨法國貝爾福一個工廠中的燃氣輪機,代號為“ 9HA”。

  但不得不承認,在鋭意突破的同時,GE有時也會面臨前進方向上的不確定性,其軟件研究的負責人帕里斯(Parris)就承認,GE的2000位研究人員中仍有一些人認為新方法只不過是“一時的狂熱”。

  而面對質疑,GE顯然沒有停下腳步,在於2016年升級了100個與人工智能和機器人技術有關的研究工作之後不久,那些被認為不屬於“數字化工業”戰略規劃中的研究人員就被解僱了。GE給出的解釋也很簡單,不能完成這一步跨越的研究人員自然會被無情的甩在後面。

  (2017-07-04)


  澳大利亞科學家發明了一種基因療法,成功治癒了實驗鼠的哮喘,將來可望用於一勞永逸地治療包括哮喘在內的各種過敏症狀。

  澳大利亞昆士蘭大學的一個免疫學研究小組開發的這種基因療法,

  通過消除免疫細胞的“記憶”,使其不再攻擊相關蛋白質,從而避免過敏。

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  免疫系統為生物機體抵禦外來病原體侵襲,但有時會錯誤地把無害目標當成“敵人”攻擊,從而引發過敏反應。人們經歷的

  過敏症狀或嚴重哮喘就是免疫細胞與過敏原中的蛋白質反應引起的。

  一些嚴重過敏症狀會大幅降低生活質量,甚至可能致死。

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  研究小組負責人雷·斯特普託表示,

  治療哮喘和其他過敏症的難點在於

  ,免疫細胞中的 T細胞會對過敏原蛋白質留下免疫“記憶”,因而

  對治療產生抗藥性。

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  在實驗中,研究人員把造血幹細胞抽出來,把一種能調節過敏原蛋白質的基因移植進去,然後把造血幹細胞移植到實驗動物體內。

  這些改造過的幹細胞會分化增殖形成新的能表達這種蛋白質的血細胞,並靶向“關閉”免疫細胞對這種蛋白質的過敏反應。

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  目前新療法只針對哮喘進行了實驗,研究人員希望將它擴展應用於其他過敏症狀,包括花生過敏、海鮮過敏等,

  目標是將其發展成簡便、安全的療法,一次性治癒過敏症狀。

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  (2017-08-02)


  逆天!科學家新發明:徹底扔掉遙控器

  2017-07-31

  驅動之家

  在電影《X戰警》中,擁有特異功能的變種人可以通過眨眼打開電燈、開關電視。如今,這科幻場景終於夢想成真,普通人也能通過眨眼開關家用電器了。

  據新華網報道,中國科學家近日報告稱,已經設計出一種全新的傳感器,可附在眼鏡上探測眨眼動作,從而使眨眼開關電視等家用電器成為現實。

  據悉,該傳感器利用近年來熱門的摩擦納米發電技術設計,可探測眨眼引起的太陽穴附近皮膚的微小運動,併產生脈衝電信號,靈敏度極高,比傳統的探測微弱的體表生物電信號的方法,更為穩定和耐久。

  探測的是眨眼引起的太陽穴附近皮膚的微小運動,不僅靈敏度極高,並且相對於傳統探測方法還具有更好的耐久性和穩定性。

  可能有人會好奇,人們需要時不時眨眼,這時候如何區分有意和無意眨眼呢?

  測試結果表明,脈衝電信號的輸出強弱與眨眼的力度和快慢有直接關係。無意識眨眼比較輕微,脈衝信號強度小,有意識的眨眼比較強,兩者較易區分。

  研究負責人之一、重慶大學胡陳果教授表示,該技術可被認為擁有了“第三隻手”。對於正常人來説,當雙手被其它東西佔用,可以使用這種新的交互方式來控制家電設備,而因漸凍症等疾病而失去活動能力的患者,同樣能從中受益。

  據悉,該傳感器不僅能用在眼部,還能安裝在人體其它不同部位,甚至能操控智能機器人。

  胡陳果表示,感官交互可以讓人和電子設備產生新的交互,有利於提高人們的生活品質,未來網友從實驗室走向我們的日常生活。

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  以下為網友評論:

  網友“開門見山一翠屏”:那還能不能打瞌睡了?瞌睡一會家電都啓動了...

  網友“紅皮老鼠”:尼瑪,難道家裏的遙控器就你一個人在用?

  網友“海浪天涯”:把遙控器帶在眼上?我是不會接受的

  (2017-07-31)

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