意念控制假肢手：低成本且易于获取的解决方案 背景 十年前，本杰明·崔被一部关于意念控制假肢手的纪录片深深吸引。这项技术令他惊叹不已，但他对它的高昂成本和侵入性本质感到担忧。 灵感和创新 2020年，当疫情爆发时，作为一名高二学生的崔发现自己有了充裕的空闲时间。受到多年前看过的纪录片的启发，他决定制造一款侵入性更小、更实惠的假肢手。 利用他妹妹的 3D 打印机和一些钓鱼线，崔独立设计并制造了他这款机械臂的第一版。它利用脑电波数据和头部手势来控制其动作。 进步和改进 经过超过 75 次的设计迭代，崔的人工假肢手现在由工程级材料制成，并由人工智能 (AI) 驱动。它使用一种算法来解释用户的脑电波，使用户能够用他们的想法控制手臂。 这款假肢手的制造成本约为 300 美元，仅为其他先进假肢的一小部分。它使用脑电图 (EEG) 来避免进行侵入性脑部手术的需要。 AI 和机器学习 崔的人工智能模型嵌入在假肢手中，可以解读脑电波数据并将其转换为对用户预期动作的预测。该手臂还可以对头部手势和故意眨眼做出反应。 为了创建他的 AI 模型，崔与成年志愿者合作，收集他们的脑电波数据，并训练模型区分不同的脑信号。该模型会持续从用户的脑电波中学习，随着时间的推移提高其准确性。 影响和潜力 崔的发明为他赢得了认可和奖项，包括入选再生元科学人才搜索的前 40 名决赛选手。它有可能彻底改变假肢和辅助设备领域。 假肢以外的应用 …
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哥达基线隧道：工程学的奇迹 哥达基线隧道深藏于瑞士阿尔卑斯山脉之中，是人类创造力和工程技术能力的证明。全长 57 公里，它是世界上最长的隧道，这一地下杰作彻底改变了欧洲的交通运输和物流格局。 历史背景与灵感 雄伟的阿尔卑斯山脉长期以来一直是北海和地中海之间铁路旅行的巨大障碍。1882 年，全长仅 15 公里的旧哥达隧道建成，旨在克服这一挑战。然而，其海拔超过 1100 米，导致旅程缓慢而艰巨。 1992 年，瑞士公民投票支持了一项雄心勃勃的计划，即修建一条穿越山脉的隧道。这个大胆的项目需要 2600 名工人的专业知识，他们夜以继日地轮班工作。 施工和创新 哥达基线隧道的建造是一场创新和技术进步的交响曲。四台庞大的隧道掘进机，每台长度相当于四个足球场，无情地啃噬着岩石。配备 58 个岩石破碎钢制“滚刀”的钻头施加了 26 吨的力，以每天约 40 米的速度在坚硬的岩石中开辟道路。 钻孔的精度令人惊叹。当北线和南线隧道在从两侧挖掘了近 29 公里后终于在中间相遇时，它们只相差了几厘米——这是精湛工程技术的明证。 环境影响和经济效益 哥达基线隧道不仅改善了交通运输，还促进了环境可持续性。通过每年将 4000 万吨货物从公路转移到铁路，该隧道将大幅减少空气污染。这相当于每年从欧洲道路上减少 …
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中世纪兽医魔法：用信仰、传统和一丝神秘力量治愈动物 中世纪的动物疗愈 在中世纪，动物的健康至关重要，因为动物在社会中扮演着至关重要的角色，从提供食物和交通工具到作为伴侣和地位的象征。然而，我们今天所知的兽医学并不存在，动物治疗师依赖传统疗法、信仰甚至魔法的结合来治疗他们的病人。 魔法在兽医学中的作用 魔法是中世纪日常生活中不可或缺的一部分，它延伸到动物治疗的领域。中世纪的兽医，被称为“马医”或“猎犬驯兽师”，采用了各种魔法来对抗疾病和病痛。这些做法从简单的咒语和符咒到涉及神圣遗物和神圣文本的复杂仪式。 自然魔法：利用大自然的隐藏力量 兽医学中使用的一种魔法形式是自然魔法，它专注于天然成分的隐藏特性。中世纪的治疗师认为，某些植物、动物和矿物具有强大的治疗能力。例如，将蝰蛇粉碎成粉末用于治疗马的瘘管，而绿草地青蛙被用作治疗绞痛的药物。 圣徒和神圣人物：为动物健康代祷 中世纪的基督徒经常向圣徒和神圣人物寻求帮助来治疗他们的动物。某些圣徒与特定的动物或疾病有关，例如圣希波吕托斯与马，圣休伯特与狂犬病。治疗师通过祈祷、参观他们的圣地和使用神圣遗物来祈求这些圣徒的力量。 咒语和治疗符咒：引导神圣力量 中世纪的兽医还使用咒语和治疗符咒来治疗动物。这些咒语经常记录在兽医手册的空白处，并附有保证其疗效的内容。它们通过将神圣人物（如约伯或基督）的痛苦与动物的痛苦进行比较来发挥作用。 复杂的仪式：驱魔和其他神秘仪式 对于诸如鼻疽等更严重的疾病，中世纪的兽医可能会诉诸更复杂的仪式，包括驱魔。这些仪式以天主教仪式为蓝本，旨在驱逐据信引起疾病的恶魔或蠕虫。在伊斯兰兽医学中发现了类似的做法，兽医们使用数字表格和古代符号来增强他们治疗咒语的力量。 魔鬼的影响：对恶魔力量的担忧 在治疗符咒和咒语中使用无意义的单词和符号引起了某些中世纪神学家和医生的担忧。他们担心这些做法可能涉及恶魔力量的召唤。然而，兽医经常反驳说，他们正在对抗导致动物疾病的恶魔。 动物疗愈观念的转变 在中世纪末期，赋予动物特殊地位的创世观受到审查。在对巫术的恐惧日益加剧的情况下，即使与动物建立密切的关系也可能被视为黑魔法的证据。因此，兽医学中使用的一些魔法做法变得不再被广泛接受。 中世纪兽医魔法的遗产 尽管动物疗愈中公开使用魔法有所减少，但许多中世纪兽医的传统疗法和信仰至今仍然以某种形式存在。当地治疗师和“聪明的民间医生”继续提供兽医服务，将传统知识与当地风俗和信仰相结合。 此外，对中世纪兽医魔法的研究为了解过去人类与动物之间的复杂关系提供了宝贵的见解，并提醒人们信仰和传统在动物护理中的持久力量。
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科学家们计划首次抵达地球地幔 史上最具雄心的的科学探索之一正在进行中，综合大洋钻探计划 (IODP) 的科学家们计划向下钻探 3.7 英里，抵达地球地幔。这项史无前例的使命旨在首次从地幔带回岩石样本，为科学家们提供关于地球内部的新见解。 地球地幔：一个神秘的区域 地球地幔是位于地壳下方的半熔融岩石层。它构成了地球体积的 84% 以上，并负责推动许多塑造我们世界的地球过程，例如地震和火山。然而，尽管它很重要，但我们对地幔的了解却很少。 钻探地幔的挑战 钻探地幔是一项极其艰巨的任务。如此深度下的极端高温和高压使得钻头难以穿透岩石。此外，钻孔必须非常狭窄，这使得难以获取岩石样本。 IODP 的计划 IODP 团队计划通过地壳最薄的太平洋海底钻探。他们将使用配备有能够研磨坚硬岩石的碳化钨钻头的“地球”号钻探船。该项目预计将耗资至少 10 亿美元，可能需要数年时间才能完成。 任务的重要性 如果成功，这项任务将彻底改变我们对地球地幔的理解。科学家们将能够直接研究来自地幔的岩石样本，从而获得关于其组成、结构和动力学的新见解。这些知识将帮助我们更好地理解地球的工作原理，并可能在地球物理学和地质学等领域带来新的发现。 激励新一代科学家 除了其科学意义之外，这项任务还有可能激励新一代的科学家。与美国宇航局的阿波罗任务和最近的好奇号漫游车类似，这个雄心勃勃的项目可能会激发年轻人的想象力，并鼓励他们从事科学事业。 钻探进展和挑战 IODP 团队已经在日本近海海底钻探了近 7000 英尺，创造了世界纪录。然而，他们距离到达地幔还有很长的路要走。该团队需要克服许多挑战，包括： 如此深度下的极端高温和高压 需要频繁更换钻头 孔径狭窄 …
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蠕虫的大脑在乐高机器人的躯壳中 理解大脑与人工智能 科学家们正在探索理解人脑并创建人工智能 (AI) 系统的新方法。一种方法涉及模拟像秀丽隐杆线虫 (C. elegans) 等简单生物的神经连接。 OpenWorm 项目 OpenWorm 项目旨在以数字方式重建秀丽隐杆线虫，这是一种具有完善神经系统研究的蠕虫。通过绘制蠕虫 302 个神经元之间的连接，科学家们可以在软件中模拟其行为。 将蠕虫的大脑转移到乐高机器人上 研究人员已经采用 OpenWorm 软件模拟并将其转移到一个简单的乐高机器人上。这个“乐高机器人”拥有模仿蠕虫鼻子、触觉感受器和食物传感器的传感器。 乐高机器人中的蠕虫样行为 值得注意的是，乐高机器人表现出类似秀丽隐杆线虫的行为。刺激它的鼻子传感器会停止前进，而触摸它的触觉传感器会导致它相应地向前或向后移动。食物刺激会触发前进的动作。 模拟的局限性 乐高机器人的模拟并不完美。它简化了某些神经阈值，但考虑到没有明确的指令被编程到机器人中，整体行为令人印象深刻。 对人工智能的影响 模拟像蠕虫那样的的大脑可以提供关于我们如何思考和移动的见解。这些知识可以推动更先进的人工智能系统和机器人的发展。 模拟假说 一些科学家推测我们可能已经生活在计算机模拟中。先进的文明可能已经创建了如此逼真的模拟，以至于它们与现实无法区分。如果这个假设是正确的，它就会对我们的存在提出深刻的问题。 伦理考量 当我们深入研究全脑模拟和人工智能时，就会出现伦理考量。我们如何确保这些技术被负责任地使用并造福人类？ 未来方向 OpenWorm …
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野生世界：我们所知的生命 蛇：运动大师 你有没有想过蛇是如何在地上滑行的？科学家曾经认为蛇是通过抵住岩石和树枝来向前行进的。然而，最近的一项研究表明，它们的秘密在于它们的鳞片。蛇腹部的鳞片排列方式可以让它们卡在不平整的地面上。通过将腹部的一部分向下压以利用这种摩擦力，蛇可以产生足够的杠杆力来推动自己向前。 鸟类预警系统 西伯利亚松鸦以其响亮的尖叫声而闻名。研究人员发现，这些叫声不仅仅是对恐慌的反应。事实上，西伯利亚松鸦使用超过 25 种不同的叫声，每种叫声都有特定的含义。这些叫声可以传达有关附近捕食者类型（鹰或猫头鹰）、它构成的危险级别以及附近松鸦是否相关的的信息。 雪根：一种独特的植物适应 在高加索山脉，科学家们发现了一种以前未知的植物结构类型，称为“雪根”。这些根系穿行在积雪中，吸收了积雪中截留的氮元素。这使得雪根植物在严酷的环境中短暂的生长季中抢占了先机。 笑声的起源 人类是从什么时候开始笑的？为了找出答案，研究人员给人类幼崽、黑猩猩、倭黑猩猩、猩猩和大猩猩挠痒痒。这些类人猿发出的声音非常相似，以至于研究得出结论，人类笑声的起源可以追溯到至少 1000 万到 1600 万年前，可以追溯到我们共同的祖先。 家犬的愧疚眼神 你有没有注意到，当你责骂你的狗时，它会向你投来“内疚的眼神”？根据心理学家 Alexandra Horowitz 的一项研究，这种眼神并不是对狗所做的事情的反应，而是对主人责骂的反应。即使在完全无辜的情况下，狗也会露出内疚的眼神，这表明这是一种条件反射，而不是内疚的表现。 附加信息 有关本文中涵盖的引人入胜的主题的更多信息，请访问以下资源： 西伯利亚松鸦：生命百科全书 类人猿：生命百科全书 家犬：生命百科全书
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姜思嘉：The Spruce 的高级编辑 关于姜思嘉 姜思嘉是 The Spruce 的一位经验丰富的资深编辑，这是一个领先的家居网站，旨在通过提供实用的技巧和灵感来帮助读者打造理想家园。凭借 20 多年的新闻从业经验，姜思嘉专门报道与家居相关的新闻，包括大型促销活动、合作和趋势。她热衷于将 The Spruce 打造成寻求改善其生活空间的房主的首选平台。 经历 在加入 The Spruce 之前，姜思嘉曾在 Family Circle 担任高级数字编辑，负责监督内容战略并管理有关育儿和家庭生活的编辑日历。她还曾在全球最大的新闻门户网站之一 MSN.com 担任主页编辑，负责策展和管理新闻及生活方式内容。 在 The Spruce 的角色 作为高级编辑，姜思嘉负责新闻和热门内容企划，包括分配和发布故事。她创建并监督了多个成功的热门内容系列，例如“Girls Who Build”和“Big …
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暖色调照明：营造轻松温馨氛围的指南 了解暖色调照明 暖色调照明是一种发出红光或黄光的照明。它通常与舒适、放松和温馨的感觉联系在一起。相比之下，冷色调照明发出蓝光或绿光，通常用于营造更加警觉和充满活力的氛围。 光源的色温以开尔文 (K) 为单位测量。暖色调的范围为 2700K 至 3000K，而冷色调的范围为 4000K 至 6500K。白炽灯、暖白色灯和夕阳光通常属于暖色调色温范围。 暖色调照明在晚上的益处 暖色调照明已被证明可以促进放松，帮助我们结束一天的疲惫。这是因为它模仿了日落的自然光线，向我们的身体发出准备睡觉的信号。另一方面，冷色调照明会干扰我们的昼夜节律，让我们更难入睡。 为不同空间选择合适的色温 合适的色温取决于空间的预期用途。暖色调照明非常适合温馨的居住空间、卧室和其他需要放松的区域。冷色调照明更适合办公室、厨房和其他需要专注和警觉的区域。 用灯光营造温暖温馨的氛围 要在你的家中营造温暖温馨的氛围，请在以下区域使用暖色调照明： 客厅：使用暖色调照明营造一个温馨舒适的空间，适合聚会和娱乐。 卧室：使用暖色调照明促进放松和睡眠。 餐厅：使用暖色调照明为用餐营造一个温馨宜人的氛围。 浴室：使用暖色调照明营造一种水疗般的氛围，适合放松和呵护自己。 暖色调照明对我们对色彩感知的影响 暖色调照明可以改变我们对房间内物体颜色的感知。例如，一个白色物体在暖色调照明下可能显得更黄或更橙色。在选择家具和其他装饰品时，这一点很重要，因为颜色在不同的照明条件下可能看起来不同。 使用暖色调照明来模拟一天中的不同时间 暖色调照明可用于模拟一天中的不同时间。例如，在清晨使用暖色调照明有助于让我们更容易醒来。类似地，在晚上使用暖色调照明有助于让我们结束一天的疲惫。 在家中使用暖色调照明的最佳地点 暖色调照明是一种多功能照明选择，可在您家中的多个空间中使用。使用暖色调照明的最佳地点包括： 温馨的居住空间：使用暖色调照明在你的客厅、家庭活动室或书房中营造一个轻松温馨的氛围。 卧室：使用暖色调照明在你的卧室中促进放松和睡眠。 …
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人类胚胎基因编辑：具有伦理考量的科学突破 背景 基因编辑，特别是使用 CRISPR/Cas9 系统，已经成为遗传学中一项突破性的技术。该工具使科学家能够精确地改变 DNA 序列，从而通过纠正或替换缺陷基因来治疗遗传疾病。然而，在人类胚胎中使用基因编辑引发了重大的伦理问题。 CRISPR/Cas9 和人类胚胎基因编辑 CRISPR/Cas9 是一种基因编辑系统，它像一把分子剪刀，切割并粘贴特定的 DNA 序列。中国研究人员最近使用 CRISPR/Cas9 编辑了人类胚胎的基因，靶向导致β地中海贫血的基因，这是一种潜在的致命性血液疾病。 伦理考量 在人类胚胎中使用基因编辑引发了激烈的争论，因为它对安全性和伦理影响有担忧。一个主要的担忧是脱靶编辑的可能性，其中 CRISPR/Cas9 系统错误地切割了非目标的 DNA 序列。这可能导致严重的健康问题，包括癌症。 此外，改变人类胚胎的遗传密码可能会对后代产生不可预知的后果。对胚胎 DNA 的改变将传递给它所有的后代，这引发了对意外遗传改变和滑向设计婴儿的担忧。 安全考量 中国研究人员进行的研究强调了在人类胚胎中使用 CRISPR/Cas9 的挑战。只有少部分的编辑胚胎成功修复了基因，而其他胚胎则部分修复或在错误的位置被切割。这些发现突出了与人类胚胎基因编辑相关的安全隐患。 当前状态和未来展望 尽管存在伦理和安全方面的担忧，但人类胚胎基因编辑的研究仍在继续。科学家们正在努力提高 …