分类： 科技视界

来源：中国日报网   2022年9月23 日 侵删

中国的科学家们发明了一种口罩，可以检测空气中常见的呼吸道病毒，包括流感和冠状病毒，并在10分钟内通过移动设备向佩戴者发出警报。

中国的科学家团队研发出一款口罩，可以检测空气中的呼吸道病毒。

诱发新冠肺炎和流感的呼吸道病原体，可通过受感染者说话、咳嗽和打喷嚏时释放的小飞沫和气溶胶传播。

这款可穿戴生物电子口罩由同济大学的研究人员设计，可以检测空气中飞沫或气溶胶中含有的常见呼吸道病毒，包括流感病毒和冠状病毒，然后通过移动设备提醒佩戴者。

根据本周发表在期刊《Matter》上的一项研究，这款高灵敏度的口罩能对0.3微升的含有病毒蛋白质的液体做出反应，该口罩还能检出超低浓度（0.1fg/ml，即1ml空气中的1000万亿分之一克）的气体介质样本。

该论文通讯作者、上海同济大学教授方寅说，封闭室内对含有病毒蛋白的微量液体的检测基准“是一个喷嚏产生液滴的约1/70至1/560，比咳嗽或说话产生的液滴小得多。”

该团队设计了一个携带三种合成分子的小型传感器，可以同时识别新冠病毒、甲型H5N1流感病毒和甲型H1N1流感病毒的表面蛋白。

一旦这些分子与目标蛋白结合，口罩中的离子门控晶体管将放大信号，并提醒佩戴者。

设计者称，将来如果出现新的呼吸道病毒，可以很容易地更新传感器设计，以检测新的病原体。

来源：科技日报     2022年7月29日  
原创：科技日报记者 张梦然   侵删 

据28日发表在《科学》杂志上的一篇论文，美国麻省理工学院的工程师展示了一种新的超声波贴纸设计，这种可贴在皮肤上的邮票大小的设备，可提供48小时内脏器官的连续超声波成像。

麻省理工学院研究人员将这些贴纸贴在志愿者身上，并展示了这些设备生成的主要血管和更深层器官（如心脏、肺和胃）的实时高分辨率图像。当志愿者进行各种活动（包括坐、站、慢跑和骑自行车）时，这些贴纸保持了很强的附着力，并捕捉到了潜在器官的变化。

研究人员表示，“设想一些贴片贴在身体的不同位置，这些贴片会与你的手机通信，人工智能算法会根据需要分析图像。相信我们已经开启了可穿戴成像的新时代：只要在你的身体上贴上一些贴片，你就可以看到你的内部器官” 。

麻省理工学院团队的新超声波贴纸通过将弹性黏合剂层与刚性换能器阵列配对，可在更长的时间内产生更高分辨率的图像。这种组合使设备能够贴合皮肤，同时保持传感器的相对位置，以生成更清晰、更精确的图像。

该装置的黏合剂层由两层薄薄的弹性体制成，中间层包裹着一层固体水凝胶，这种水凝胶主要是一种水基材料，可轻松传输声波。与传统的超声波凝胶不同，麻省理工学院团队的水凝胶具有弹性。弹性体可防止水凝胶脱水，只有当水凝胶高度水合时，声波才能有效穿透并提供内部器官的高分辨率成像。

底部弹性体层设计用于黏附在皮肤上，而顶层则黏附在刚性换能器阵列上。整个超声波贴纸约为2平方厘米，厚3毫米，大约是一张邮票的面积。

从贴纸的图像中，团队能够观察到坐着和站着时主要血管直径的变化。这些贴纸还捕捉到了更深层器官的细节，例如心脏在运动过程中如何改变形状。当一些志愿者举重时，该团队可检测到潜在肌肉中的明亮图案，这表明存在暂时的微损伤。

该团队正在努力使贴纸以无线方式运行，以及开发基于人工智能的软件算法，以更好地解释和诊断贴纸的图像。研究人员设想，这种超声贴纸未来可被患者和消费者打包购买，不仅用来监测各种内脏器官，还能监测肿瘤的进展，以及子宫内胎儿的发育情况等。

【编辑圈点】

想要可视化人体内部器官，一个伤害最小且结果相对靠谱的办法就是利用超声波。在医学技术不断发展过程中，超声的应用范围也越来越广，尤其在肿瘤诊断领域，超声波的协助几乎必不可少。不过很多人对这一类检查颇有情绪，因为往往需要人们根据超声波部位进行相应的“配合”，譬如空腹、憋尿，甚至体内检查，还要涂抹大量的医用耦合剂。与此相比，只需薄薄水凝胶就可轻松传输声波的“贴纸”简直太友好。或许不久的将来，超声检查也能像家用血糖、血压仪一样，轻松实现个人筛查和监测。

 

来源：科技日报     2022年8月8日  
作者：科技日报记者   刘霞   侵删图片/网络

据物理学家组织网4日报道，近日，加拿大科学家首次实现了国际间双向全息传输——将一个人以全息图像的形式从美国阿拉巴马州传输到加拿大安大略省，团队其他人的全息图由加拿大安大略省被传输到阿拉巴马州亨茨维尔市。这一成果有望在医疗、太空探索等领域大显身手。

全息传输是全息图和远距离传输的组合，指人或物体的全息图被瞬间传送到另一个位置。今年4月，通过微软全息透镜（HoloLens）和装有Aexa公司定制软件的电脑，美国国家航空航天局（NASA）首次将一名医生的全息图像传输到国际空间站，目前正在国际空间站工作的宇航员还与这名“全息宇航员”进行了第一次双向对话。而本次实验的进展是首次实现了国际间双向全息传输。

项目负责人、西安大略大学教师亚当·塞雷克博士说：“我们将一个人从美国阿拉巴马州‘运送’到加拿大安大略省，不用付机票就可穿越边境。”

本研究使用的硬件和软件同样来自微软全息透镜和Aexa公司的软件，此外，还涉及一种特殊的相机，它可创建一个物体（或人）的全息图像，然后将其发送到目的地。另一端的用户戴上全息透镜，就能看见传输过来的物体。如果两人都戴上全息透镜，就可在自己的环境中互动，就好像他们真的在一起一样。

研究人员表示，这种瞬间实现长途旅行的技术令人着迷，未来有望在远程医疗领域大显身手，如将医生“全息传输”到偏远地区或农村提供医疗服务。而且，这一技术的成本目前约为5000美元，低于救伤直升机甚至医疗旅行的成本，或能为医疗系统节约大量成本。此外，也能如NASA那样，用于太空探索领域。

研究人员指出，虽然这项技术可实现跨国界全息传输，但目前还无法做到触摸交互，而触摸是医学检查的重要部分，他们计划未来在全息透镜中集成触觉功能。

 

来源： 科技日报      2022年7月20日
作者： 科技日报记者    刘霞     侵删

美国普渡大学、密歇根大学与韩国汉阳大学、弘益大学和国立金乌工科大学的研究人员携手开发出一种内嵌纳米针的隐形眼镜，其可溶于泪液，未来或有望用于治疗人类眼部疾病。相关研究刊发于最新一期《科学进展》杂志。

目前向眼睛输送药物的方法包括直接将药物应用于外眼或注射进眼部，但这两种方法都不是最佳方案。应用于外眼的药物不能进入眼睛内部；注射药物会让患者很痛苦，而且经常导致炎症。鉴于此，在最新研究中，科学家们给出了治疗眼部疾病的新方案——内嵌纳米针的隐形眼镜。

研究人员解释说，患者戴上这款隐形眼镜后，隐形眼镜会溶解，随着时间的推移，纳米针会降解，释放出药物。而且，纳米针非常小，只有以前此类纳米针的1/10大小，不会让患者感觉疼痛或不适。

研究人员开发了一种独特的方法制造纳米针：从硅和药物混合物中生长纳米针，然后在加入硅基的地方应用聚合物层使其开裂，随后将聚合物剥离，接下来用另一种聚合物涂覆纳米针底部，然后去除第一层，这使纳米针嵌入到第二种聚合物材料内。完成这些步骤后，研究人员将其做成隐形眼镜形状。最后，研究人员在隐形眼镜内加入第二种药物，当基质溶解时，这一药物会立即作用于眼睛。

研究人员在兔子模型上测试了他们的产品，发现仅仅28天后，兔子角膜新生血管的情况大大下降——角膜自身透明，并无血管，新生血管生长至瞳孔区时会影响视力。

不过研究人员也指出，在这种新型纳米针疗法用于治疗人类眼疾之前，还需要开展更进一步的研究，首先必须对其进行有效性和安全性测试，此外，还需要开发一种储存隐形眼镜的方法。

小编有话说：

目前能想到的最温柔的眼睛给药方式，就是点眼药水，没有太大痛苦，也方便快捷。但是要把药给到眼睛内部，则通常采用注射方式。给眼睛“打针”，总让人心生恐惧。科研人员想到了新方法——戴隐形眼镜。这种眼镜经过了特殊设计，用基质封装纳米针，基质在眼睛内溶解后，纳米针降解，药物就能作用于眼睛。听起来这比传统的注射方式要好接受得多。科研人员已经在兔子眼睛上进行了实验，效果不错。不过真要治病，这种隐形眼镜还需要进一步测试。

来源：成都商报TMT   2022年8月20日  侵删

百度集团副总裁、深度学习技术及应用国家工程研究中心副主任吴甜

8月19日，中国图象图形大会CCIG 2022在成都召开。百度集团副总裁、深度学习技术及应用国家工程研究中心副主任吴甜在会上发表《跨模态大模型技术创新与实践》主题演讲，并正式发布业内首个AI艺术和创意辅助平台——文心·一格，这是百度依托飞桨、文心大模型的技术创新推出的“AI作画”首款产品。

人学习作画一般得从基本功练起，大体上包括线条、色彩、明暗、形体、结构、透视、构图和空间。要想画得出众，除了日积月累勤奋练习，还需要一些天赋，以及对世界的精细观察和创作者独特的创想。这让大部分人只能当画作的观赏者而非创作者。但是，随着深度学习、大模型等技术的发展，AI 能够在极短的时间内“创造”出不同风格的画作，大幅降低了作画的门槛，让人人都能成为“艺术家”。

文心·一格是基于文心大模型的文生图系统实现的产品化创新。在文心·一格官网（yige.baidu.com），用户只需输入自己的创想文字，并选择期望的画作风格，即可快速获取由一格生成的相应画作。官网资料显示，文心·一格现已支持国风、油画、水彩、水粉、动漫、写实等十余种不同风格高清画作的生成，还支持不同的画幅选择。

文心·一格创作的艺术画

文心·一格面向的用户人群非常广泛。它既能启发画师、设计师、艺术家等专业视觉内容创作者的灵感，辅助其进行艺术创作，还能为媒体、作者等文字内容创作者提供高质量、高效率的配图。此外，文心·一格更是为大众用户提供了一个零门槛绘画创作平台，让每个人都能展现个性化格调，享受艺术创作的乐趣。

吴甜表示，数据的井喷式增长、算力的持续突破、算法的持续创新为人工智能带来新机遇，预训练大模型凭借优越的泛化性、通用性和应用效果，成为人工智能发展的重要方向。跨模态大模型是在技术发展和产业实践中孕育而出的，也是百度文心知识增强大模型面向产业应用持续创新及建设的重要方向。

面对日益增长的内容创作需要，如何准确理解用户需求，进而精准刻画并满足多样化风格、高质量生成的要求是技术要解决的关键挑战。文心知识增强跨模态理解大模型在模型创新方面，提出基于多视角对比学习的ERNIE-ViL 2.0，在预训练过程能够同时学习模态间和模态内的多种关联性，提升“图像”和“文本”跨模态语义匹配效果。知识增强跨模态图文生成大模型ERNIE-ViLG，将“文生成图”和“图生成文”任务融合到同一个模型进行端到端学习，从而增强文本和图像的跨模态语义对齐。在此次CCIG 2022会上，吴甜还分享了ERNIE-ViLG文图生成算法的升级，通过渐进式扩散模型，生成空间由小及大、生成轮廓由粗到细，同时根据生成阶段自动选择最优生成网络，文本生成图像的效果取得进一步提升。

新技术在产业实践中应用并创造出价值必须要足够实用化。因此，百度基于文心大模型进行了系统创新，研发了支持AI作画的文生图系统，提供了从用户需求理解到满足的全流程解决方案。