近日，美國(guó)科學(xué)家對(duì)全部人類基因組的30.55億個(gè)堿基對(duì)進(jìn)行了測(cè)序，包括20年前第一個(gè)人類基因組測(cè)序時(shí)缺失或錯(cuò)誤的8%的基因組。與此前的結(jié)果相比，新結(jié)果增加了2億個(gè)堿基對(duì)以及2000多個(gè)基因。

人類擁有數(shù)萬(wàn)個(gè)基因，它們被儲(chǔ)存于細(xì)胞中心的脫氧核糖核酸（DNA）分子中?；蛐畔⒁运姆N堿基（C、G、T和A）的形式存在，每?jī)蓚€(gè)堿基形成堿基對(duì)。當(dāng)前的大規(guī)模測(cè)序技術(shù)（用于醫(yī)院研究具有遺傳性的疾病的技術(shù)）不能一次讀取很長(zhǎng)的人類基因組，但可以識(shí)別幾百個(gè)堿基對(duì)的片段，然后通過參考基因組進(jìn)行排列。為組裝基因組序列，研究團(tuán)隊(duì)利用了兩種技術(shù)：一種是能讀取非常長(zhǎng)的片段（超過100萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)）的測(cè)序技術(shù)，另一種是精確度極高、能處理差別極小的片段（比如同一個(gè)基因的多個(gè)副本）的技術(shù)。

蘑菇采摘機(jī)器人問世

目前，蘑菇養(yǎng)殖業(yè)正面臨著勞動(dòng)力短缺的問題。為此，美國(guó)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)開始著手解決這個(gè)問題，開發(fā)了一個(gè)蘑菇采摘機(jī)器人。這款電動(dòng)氣動(dòng)裝置專為架子上生長(zhǎng)的雙孢蘑菇設(shè)計(jì)，它能夠采摘蘑菇、修剪蘑菇莖的末端，然后將它們放入收集盒中。

采摘的過程不會(huì)傷及蘑菇，因?yàn)樗峭ㄟ^一個(gè)可調(diào)節(jié)壓力的吸盤來實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)吸盤會(huì)固定在每個(gè)蘑菇的頂部，然后向上拉起。研究人員試驗(yàn)了不同的空氣壓力和吸入時(shí)間以得到一個(gè)動(dòng)作組合，這個(gè)動(dòng)作組合能讓蘑菇被采摘、放到機(jī)器人修剪刀片上，然后被放入盒子里。截至目前，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的測(cè)試中，該機(jī)器人采摘蘑菇的成功率達(dá)到94.2%，修剪蘑菇莖的成功率達(dá)到97%。

可應(yīng)用于普通眼鏡上的新型夜視膜?

日前，澳大利亞國(guó)立大學(xué)（ANU）的科學(xué)家們開發(fā)了一種新型的夜視技術(shù)，這在同類技術(shù)中尚屬首次。它采用超薄薄膜的形式，可以直接應(yīng)用在眼鏡上作為過濾器，只需要一個(gè)簡(jiǎn)單的激光就可以將紅外光轉(zhuǎn)換為佩戴者可以看到的圖像。

該款開創(chuàng)性薄膜是基于科學(xué)家已經(jīng)研究了多年的納米晶體技術(shù)。這些微小顆粒的厚度只有人類頭發(fā)絲的數(shù)百分之一，其工作原理是將紅外光的入射光子轉(zhuǎn)換為可見光譜上的高能光子。這些晶體共同形成的薄膜可以改變?nèi)搜鄹兄饩€的方式。

新型傳感器可迅速檢測(cè)出皮膚病

當(dāng)一個(gè)人有皮膚問題時(shí)，受影響的皮膚通常會(huì)比正常情況下更硬或更軟?，F(xiàn)在，一種新的傳感器已經(jīng)被證明可以檢測(cè)到這些差異，它可以讓醫(yī)生更快、更容易地診斷出問題。

這種硬連線傳感器的厚度只有2.5毫米，接觸面積只有2平方厘米，它被簡(jiǎn)單地放置在疑似有問題的皮膚上。交流電通過線圈施加到設(shè)備上，從而使集成磁鐵迅速振動(dòng)。當(dāng)磁鐵振動(dòng)時(shí)，它會(huì)向皮膚深處發(fā)送壓力波，皮膚會(huì)根據(jù)這些波迅速變形，傳感器底部的應(yīng)變傳感片會(huì)測(cè)量這些皮膚變形并將其傳送到連接的計(jì)算機(jī)上，計(jì)算機(jī)則將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為皮膚剛度值。然后，醫(yī)生可以將該值與那些與特定皮膚疾病相關(guān)的值進(jìn)行比對(duì)。

“純素蜘蛛絲”制品可替代一次性塑料

近日，英國(guó)科學(xué)家模仿自然界中最堅(jiān)固的材料之一——蜘蛛絲的特性，創(chuàng)造了一種基于植物的、可持續(xù)的、可伸縮的聚合物薄膜。這種新材料與當(dāng)今使用的許多普通塑料一樣堅(jiān)固，可以取代許多普通家用產(chǎn)品中的一次性塑料。同時(shí)，該材料無(wú)須工業(yè)堆肥設(shè)備就能在大多數(shù)自然環(huán)境安全降解，也可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

研究人員將大豆分離蛋白（SPI）作為測(cè)試植物蛋白，因?yàn)樽鳛槎褂蜕a(chǎn)的副產(chǎn)品，SPI很容易獲得。但是，像SPI這樣的植物蛋白在水中的溶解性很差，因此很難控制它們組裝成有序的結(jié)構(gòu)。此次，研究人員成功地在沒有蜘蛛的情況下，使用SPI復(fù)制了類似蜘蛛絲的結(jié)構(gòu)，即所謂的“純素蜘蛛絲”。

人工智能助力生物分類

隨著全球生物多樣性的減少，研究人員正急切地將所有新發(fā)現(xiàn)的昆蟲和其他無(wú)脊椎動(dòng)物編入目錄，它們涵蓋了尚未命名的900萬(wàn)個(gè)物種的90%。為此，科學(xué)家通常要花很長(zhǎng)時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)收集到的標(biāo)本進(jìn)行分類。現(xiàn)在，一種名為“多樣性掃描”的新方法可能會(huì)幫上忙。

這種方法包括一個(gè)機(jī)器人，它可以每次從托盤中取出一個(gè)昆蟲或其他小生物，并對(duì)它們拍攝;然后，一臺(tái)計(jì)算機(jī)使用名為“機(jī)器學(xué)習(xí)”的人工智能，將每個(gè)樣本的腿、觸角和其他特征與已知樣本進(jìn)行比較;最后，機(jī)器人將每只生物移到一個(gè)有96個(gè)小孔的盤子里，為樣本的DNA測(cè)序作準(zhǔn)備。由此產(chǎn)生的物種識(shí)別序列片段——“DNA條形碼”，將與所有已編入目錄的標(biāo)本數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖像相連。