大家好，技術(shù)前沿洞察又來(lái)啦！你們知道嗎，3D打印技術(shù)可以打出活體心臟啦，我們終于可以實(shí)現(xiàn)用眼睛來(lái)控制鏡頭的焦距了，以后無(wú)人機(jī)可能實(shí)現(xiàn)數(shù)日飛行，AI能夠圓大家的登月夢(mèng)了....高校、大公司的前沿技術(shù)頻出，趕緊來(lái)看！

美國(guó)高校

卡內(nèi)基梅隆大學(xué)3D打印出活體的、正常運(yùn)作的人類心臟

來(lái)自卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的一組研究人員正在研究活體打印人類心臟的3D，包括打印小血管和大型心室。在8月的第二期《科學(xué)》雜志上，這個(gè)研究小組分享了他們的成就。

這是一種先進(jìn)版本的Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels（FRESH）技術(shù)，以前所未有的復(fù)雜度3D打印膠原蛋白，并構(gòu)建人類心臟的組成部分，如小血管到瓣膜到心室搏動(dòng)。最近該技術(shù)獲得專利，并許可給了FluidForm公司。FluidForm正在致力于大幅提升3D打印活體器官的能力。

打印能夠正常運(yùn)作的人體器官特別具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)槠鞴傩螤顝?fù)雜，必須在打印時(shí)獲得支持，否則會(huì)開始下垂，而該團(tuán)隊(duì)通過用一種臨時(shí)支撐凝膠打印支架解決了這個(gè)問題。

雖然研究人員準(zhǔn)確地打印出了患者器官的解剖結(jié)構(gòu)，并且器官可以像真實(shí)的心臟一樣收縮和擴(kuò)張，但目前其還在概念驗(yàn)證階段，打印的部件還沒有進(jìn)入活體。

更多信息：https://futurism.com/the-byte/researchers-3d-printed-functional-components-human-heart

斯坦福大學(xué)開發(fā)出淡水和海水混合能源技術(shù)

最近斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)的ACS Omega期刊上的一篇論文，介紹了一種將咸海水和淡水混合產(chǎn)生能量，制作電池，并用它來(lái)為沿海污水處理廠供電的方案。

研究人員測(cè)試了這種電池的一個(gè)原型，監(jiān)測(cè)它的能量生產(chǎn)，同時(shí)用帕洛阿爾托(Palo Alto)地區(qū)工廠每小時(shí)排放的廢水與半月灣(Half Moon Bay)附近收集的海水交替進(jìn)行沖洗。在180多次循環(huán)中，電池材料在捕獲鹽度梯度能量方面保持了97%的效率。

這項(xiàng)技術(shù)可以在任何淡水和鹽水混合的地方使用，但應(yīng)用于廢水處理廠是一個(gè)特別有價(jià)值的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。廢水處理是能源密集型的，約占美國(guó)總電力負(fù)荷的3%。但是，廢水處理廠很容易受到電網(wǎng)關(guān)閉的影響。使廢水處理廠實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立不僅可以減少電力的使用和排放，還可以減少它們受停電的影響。

更多信息：https://news.stanford.edu/2019/07/29/generating-energy-wastewater/

人工智能算法搞的發(fā)明應(yīng)該算誰(shuí)的？

來(lái)自英國(guó)的科學(xué)家正在與三個(gè)不同國(guó)家的專利局打官司，探討的議題是：人工智能算法搞出來(lái)的新發(fā)明，專利到底應(yīng)該算誰(shuí)的？

Stephen Thaler是一位工程師和法律專家，他開發(fā)了一個(gè)叫做Dabus AI 的算法，而Dabus AI 則發(fā)明了數(shù)種新技術(shù)，例如它設(shè)計(jì)了基于分形的易于掌握的食物容器，以及發(fā)明了可反映大腦活動(dòng)的模式燈。

Stephen Thaler為Dabus AI 的這些發(fā)明在英國(guó)、歐洲和美國(guó)申請(qǐng)專利，并想把這些專利歸到Dabus AI 名下。然而，這些國(guó)家的專利局認(rèn)為，如果有人使用了 Dabus AI 算法發(fā)明了某樣產(chǎn)品，那么按照傳統(tǒng)定義，專利合法權(quán)利歸于人類而不是算法。這是一個(gè)不同尋常的分歧，說明我們的法律體系還未準(zhǔn)備好適應(yīng)新的新興技術(shù)。

更多信息：https://futurism.com/scientists-ai-inventor-patent

加州大學(xué)圣迭戈分校：眨一眨眼，就能改變焦距的軟性鏡頭

加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員開發(fā)了一種柔軟的機(jī)器鏡片，操作者可以通過眨眼和眼部肌肉運(yùn)動(dòng)來(lái)控制鏡頭。當(dāng)操作者眨眼兩次時(shí)，鏡片會(huì)將調(diào)換焦距，如果向左、向右、向上或向下看，鏡片則將跟隨眼球的運(yùn)動(dòng)，切換到不同的方向（如下圖）。

由于鏡頭由柔軟的材料制成，因此可以在自身焦距上改變32％。這個(gè)軟性鏡片是人類和軟機(jī)器之間接口的第一個(gè)例子，是軟質(zhì)活性物質(zhì)的概念證明，可通過身體信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。該系統(tǒng)的潛在應(yīng)用包括視覺假肢，可調(diào)節(jié)眼鏡，VR和以及軟性機(jī)器人等。

“雖然目前這個(gè)項(xiàng)目?jī)H僅體現(xiàn)了眼電控制，但背后的想法非常通用，”研究人員表示， “在本次演示中，我們使用眼球運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的信號(hào)來(lái)控制軟性鏡頭。原則上，我們可以擴(kuò)展這個(gè)想法，并使用其他例如手部運(yùn)動(dòng)、心跳等生物信號(hào)來(lái)控制軟性機(jī)器人。”

小探也很希望以后不用手動(dòng)去調(diào)節(jié)相機(jī)焦距，動(dòng)一動(dòng)眼睛就能出大片！

更多信息: https://ucsdnews.ucsd.edu/pressrelease/eye-controlled-soft-lens-paves-way-to-soft-human-machine-interfaces

耶魯大學(xué)：Juul 電子煙會(huì)產(chǎn)生未被列出的化學(xué)品，可能損害用戶呼吸道

耶魯大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，目前流行于市面的 Juul 電子煙的多口味煙彈在化學(xué)反應(yīng)中可能會(huì)產(chǎn)生意想不到的化學(xué)物質(zhì)，并可能刺激使用者的呼吸道。

盡管 Juul 電子煙非常受歡迎，但是人們對(duì)其氣霧（vapor）的成分了解甚少。研究人員用一個(gè)電子煙機(jī)器分析了 Juul 的“CrèmeBrulée”，“Fruit Medley”和“Cool Cucumber”這幾種煙彈，并發(fā)現(xiàn)在一種常見的香料“香草素”與電子煙中攜帶尼古丁和香料的醇相互作用時(shí)，會(huì)形成一種叫做縮醛（Acetals ）的化學(xué)物質(zhì)。

“我們可以在'CrèmeBrulée’口味的煙彈以及由此產(chǎn)生的氣霧中檢測(cè)出這些縮醛，”該項(xiàng)目的主要研究者 Hanno Erythropel 表示。該研究發(fā)現(xiàn)，60％-70％的縮醛會(huì)從煙彈液體轉(zhuǎn)移到蒸汽中，并被用戶吸入身體。

該項(xiàng)目的另一位研究者，杜克大學(xué)的Sven-Eric Jordt表示，研究者沒想動(dòng)會(huì)發(fā)現(xiàn)由香草醛形成的這么多其他化學(xué)物質(zhì)。香草醛在傳統(tǒng)卷煙中被禁止使用，但在電子煙沒有太多限制。但研究表明，由香草醛產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)比香草醛本身更容易刺激呼吸道。

在用于測(cè)試的 Juul 電子煙產(chǎn)品中，大多數(shù)縮醛是由與甘油反應(yīng)產(chǎn)生的。研究人員還指出，在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，“Fruit Medley”這種口味總含有的薄荷醇，一種用于抵消尼古丁苦味的物質(zhì)，有可能增加使用者的尼古丁攝入量。

更多信息：https://news.yale.edu/2019/07/30/juul-users-inhaling-chemicals-not-listed

加州大學(xué)伯克利分校：無(wú)人機(jī)將有望憑借新技術(shù)飛行數(shù)日

加州大學(xué)伯克利分校的研究人員在熱光電效率方面獲得了突破，這一技術(shù)突破可能超輕型發(fā)動(dòng)機(jī)可以為無(wú)人機(jī)提供數(shù)天的動(dòng)力。

熱光電技術(shù)是一種以讓無(wú)人機(jī)和其他無(wú)人駕駛飛行器連續(xù)運(yùn)行數(shù)天的超輕型替代動(dòng)力源，在過去的15年里，利用熱光伏技術(shù)將熱量轉(zhuǎn)化為電能的效率一直停滯在23％。

最近，來(lái)自加州大學(xué)伯克利分校的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)，安裝在光伏電池背面的高反射鏡可以反射低能紅外光子，并重新加熱熱源——這將為高能光子提供再次獲得電力的機(jī)會(huì)。這項(xiàng)突破性的發(fā)現(xiàn)使研究人員能夠?qū)�熱光伏技術(shù)的效率提高到29％。

根據(jù)伯克利實(shí)驗(yàn)室材料科學(xué)部高級(jí)教員科學(xué)家、加州大學(xué)伯克利分校電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)教授 Yablonovitch 的說法，目前的研究建立在他和學(xué)生2011年發(fā)表的工作基礎(chǔ)之上。當(dāng)時(shí)的研究發(fā)現(xiàn)“與傳統(tǒng)的科學(xué)智慧相反，提高太陽(yáng)能電池效率的關(guān)鍵是不吸收更多的光子，而是發(fā)射更多的光子”。

研究人員現(xiàn)在的目標(biāo)是通過應(yīng)用這些新技術(shù)發(fā)現(xiàn)，在未來(lái)將熱光電效率提升到達(dá)到50％。

更多信息：https://newscenter.lbl.gov/2019/07/26/drones-will-fly-for-days-with-this-new-technology/

大公司

Facebook在腦移植增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡的研發(fā)中更進(jìn)一步

經(jīng)過兩年的摸索, Facebook和UCSF的研究人員近日在Nature Communications 雜志上發(fā)表了腦機(jī)接口項(xiàng)目的成果，可以準(zhǔn)確地通過捕捉來(lái)自實(shí)時(shí)的大腦信號(hào)來(lái)解讀佩戴設(shè)備的人聽到和說出的對(duì)話。此成果是向神經(jīng)植入領(lǐng)域邁出的重要一步，可用于恢復(fù)因中風(fēng)，脊髓損傷或其他疾病而失去說話能力的患者的自然交流。

UCSF通過從大腦的兩個(gè)不同部分解碼兩種信息，將其用作上下文，來(lái)提高精度。他們使用電極植入三名接受癲癇治療的患者的大腦中。志愿者聽取了一組預(yù)先錄制的問題并大聲說出了他們的反應(yīng)。UCSF團(tuán)隊(duì)記錄下他們的大腦活動(dòng)，并將這些數(shù)據(jù)用來(lái)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)算法。之后，當(dāng)研究參與者被要求再次回答問題時(shí)，算法僅使用大腦活動(dòng)來(lái)首先確定志愿者是在聽還是說，然后嘗試解碼語(yǔ)言。

然而，F(xiàn)acebook對(duì)生成增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡比生物醫(yī)學(xué)設(shè)備更感興趣。前日，埃隆馬斯克的大腦增強(qiáng)公司Neuralink宣布正在開發(fā)一種由3,000個(gè)柔性電極組成的植入式陣列，以增強(qiáng)大腦功能。而Facebook打算制造使用紅外線從外部聽大腦信號(hào)的AR眼鏡。Facebook Reality Lab的負(fù)責(zé)人表示, 該計(jì)劃暫時(shí)沒有產(chǎn)品化的目標(biāo)，尚在早期研究階段。

IBM的HEIDI: 人類和機(jī)器可以共同合作攻克法律術(shù)語(yǔ)

在計(jì)算語(yǔ)言學(xué)協(xié)會(huì)第57屆年會(huì)（ACL 2019）上，IBM展示了“HEIDL：Learning Linguistic Expressions with Deep Learning and Human-in-the-Loop”，這種新的模式使人們更輕松，更快捷審閱由人類標(biāo)記數(shù)據(jù)訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)模型產(chǎn)生的自然語(yǔ)言標(biāo)簽的有效性。

IBM Research AI和密歇根大學(xué)之間的這種合作探索了human-in-the-loop模式的替代方案，例如主動(dòng)學(xué)習(xí)，將專業(yè)人士帶入循環(huán)兩次：首先由IBM律師在近150份合同中梳理了20,000個(gè)句子，以注釋與終止，通信和支付等關(guān)鍵條款相關(guān)的短語(yǔ)。利用這些數(shù)據(jù)在新的human-in-the-loop原型里訓(xùn)練一個(gè)自然語(yǔ)言處理模型提取條款。

HEIDL通過精確程度(precision)和回顧(recall)對(duì)機(jī)器生成的語(yǔ)言表達(dá)進(jìn)行排名。精確度是指在合同中正確識(shí)別相關(guān)條款的程度。而回顧用來(lái)衡量在提取相關(guān)條款時(shí)的有效性。換句話說，更精確的表達(dá)可以減少錯(cuò)誤，并且可以更好地回顧更多條款。 HEIDL用戶可以通過設(shè)置最小精度和回顧閾值來(lái)限制可接受語(yǔ)句的集合，然后可以立即觀察到這些變更的影響。

英偉達(dá)使用AI增強(qiáng)技術(shù)重現(xiàn)登月體驗(yàn)

在本周洛杉磯的SIGGRAPH 2019會(huì)議上，為了慶祝阿波羅11號(hào)登月50周年，英偉達(dá)推出了一款由RTX驅(qū)動(dòng)的互動(dòng)演示，讓與會(huì)者一起登月飛行。參觀英偉達(dá)展臺(tái)的參觀者將立即認(rèn)出一個(gè)真實(shí)重現(xiàn)的登月場(chǎng)景：一名宇航員站在阿波羅11號(hào)著陸器旁邊。但是，走得更近，他們會(huì)注意到宇航員開始移動(dòng) - 而且它正在復(fù)制他們的確切動(dòng)作。

英偉達(dá)在展位中設(shè)置了一個(gè)攝像頭，以捕捉人的姿勢(shì)，并將他們的動(dòng)作與3D呈現(xiàn)的宇航員相匹配。使用由NVIDIA Research設(shè)計(jì)的姿勢(shì)估計(jì)技術(shù)，交互式演示不需要任何特殊的套裝，多個(gè)攝像頭或深度傳感器 - 它只需要一個(gè)愿意參與者和一個(gè)現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)攝像頭。

通過實(shí)時(shí)光線跟蹤來(lái)呈現(xiàn)每個(gè)細(xì)節(jié)，結(jié)合開放式協(xié)作平臺(tái)Omniverse，英偉達(dá)簡(jiǎn)化了2D和3D產(chǎn)品流水線，從單個(gè)2D視頻源重建3D人體運(yùn)動(dòng)和位置。利用姿態(tài)估計(jì)技術(shù)，RTX GPU中的Tensor Core可加快AI推理，從而了解人的運(yùn)動(dòng)。然后將該信息翻譯并發(fā)送到Omniverse渲染器，以使精確的移動(dòng)與3D宇航員相匹配。射出真實(shí)的3D圖像讓參會(huì)者模擬一名宇航員，探索真實(shí)的月球景觀。