車禍中的“性別歧視”：女性更容易受傷 | 一週科技速覽_風聞

編輯 | 陳航

交通技術

Traffic Technique

車禍中的“性別歧視”：女性更容易受傷

Automobile injury trends in the contemporary fleet: Belted occupants in frontal collisions

應用生物力學中心正在對一個符合行業標準的假人進行碰撞測試，這個假人代表着5英尺高，110磅重的成年女性。這些測試將有助於還原女性乘客在汽車碰撞時的真實場景 | 圖片來源：University of Virginia

過去十年間，汽車的安全係數一直在提升，甚至對於最常見的正面撞擊，乘客和駕駛員的安全也能儘可能地得到保障。然而，弗吉尼亞大學應用生物力學中心的研究人員進行的一項最新研究表明**[1]**，同樣戴着安全帶，女性乘客比男性乘客更容易受傷。

實驗表明，與系安全帶的男性相比，系安全帶的女性乘客在正面碰撞的車禍中受重傷的幾率要高73%（該實驗嚴格控制了汽車碰撞損毀程度、乘客年齡、身高、體重指數和車型年份等參數）。其中，女性傷害風險最大的部位是下肢，即使在調整了年齡、身高等實驗參數之後，女性也表現出更大的下肢損傷風險，這表明性別本身對傷害耐受性產生了影響。弗吉尼亞大學的研究人員從生物力學的角度分析了造成這種情況的原因，他們認為，可能導致傷害耐受性差異的生物力學因素包括骨礦物質密度（女性早期發作的骨質疏鬆症），局部骨骼和韌帶幾何形狀的性別差異，以及骨骼和韌帶材料特性的差異等。

該研究成果為深入瞭解汽車安全領域和乘客保護方面提供了數據支持。

[1] https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15389588.2019.1630825

生物物理學和計算生物學

Biophysics and Computationnal Biology

疾風與暗夜下比翼鳥的“飛行密碼”

How lovebirds maneuver through lateral gusts with minimal visual information

面對強大的側風與黑暗的視覺環境，飛行員可以憑藉無線電信號，利用先進的算法和儀器保持飛行器平穩的飛行。相比之下，毫無憑藉的鳥類，同樣可以在如此苛刻的自然環境中保持航向。即使在黑暗的環境下，側風的風速和飛行速度相當，鳥類也能在飛往既定目標物的過程中實現平穩準確的航行。鳥類用什麼信息來感知側風，並如何對風速造成的干擾進行補償，這在很大程度上是未知的。為了瞭解鳥類如何實現這一“飛行壯舉”，斯坦福大學David Lentink課題組以比翼鳥為研究對象，剖析了人造風洞中比翼鳥的飛行秘密**[2]**。

研究發現，對於風洞中45°方向吹來的側風，比翼鳥可以很好地實現飛行控制。進一步的模擬森林、湖泊和洞穴的視覺環境，比翼鳥同樣能很好地駕馭45°的側向陣風。儘管這些鳥是在白天活動並在籠中長大，且飛到目標棲息地時只有一個昏暗的點光源作為信標，但也仍然可以實現精準的飛行，這表明它們也許不需要依靠光流或視平線便可以操縱飛行。這一發現與幾十年來在靜止空氣中進行的基於實驗室的鳥類運動和神經科學研究背道而馳。

進一步的利用紅外線設備拍攝比翼鳥在黑暗中飛行的高速視頻，以及解釋這種行為的比例偏航和速度控制模型顯示，鳥類也許不需要依靠寬視場視野光流或視平線來控制飛行。針對此現象，斯坦福大學的研究人員認為，豐富的視覺信息（如果有的話）在鳥類飛行中仍然起着關鍵作用，但是當視覺信息稀疏時，鳥類便不需僅靠此進行飛行，因此，該研究修正了視覺信息在鳥類飛行中必不可少的觀點。

[2] https://www.pnas.org/content/early/2019/07/08/1903422116

信息技術

Information Technology

新概念：分子液滴存儲設備

A ‘molecular thumb drive’ stores big files in small droplets

一幅貓的畫像以數字形式儲存在“液滴”中，這些“液滴”可以用來“讀取”並重建圖像 | 圖片來源：Brown University

為了應對數字信息驚人的增長速度，研究人員已經將目光從傳統半導體存儲設備投向了基於DNA的存儲系統。相比於傳統半導體設備，DNA存儲系統的信息存儲容量可能更加密集。近期，一項全新的研究為此提供了另外一種選擇**[3]**：布朗大學Jacob Rosenstein課題組發現，更小的分子液滴，例如氨基酸和糖等，有望成為另一種高效的數據存儲設備。

在該項研究中，研究人員首先將一個編碼為0/1的數字圖像文件“液滴化”，通過精密噴塗設備，將0/1數字編碼信息轉化為網格化鋼板上的液滴。噴塗過程使得鋼板變成了載有數字編碼信息的分子混合物（如上述的氨基酸、糖等）液滴網格，且在每個液滴網格中，每一種物質的添加或剔除分別代表原始數字圖像文件中的1或0。當液滴經過乾燥後，分析儀器便可通過檢索網格中成千上萬個位置上的化學物質，恢復由1和0組成的原始數字圖像。

雖然與發展成熟的半導體存儲設備相比，基於分子液滴的數據存儲設備只是一種“概念上的證明”，但是作為一種技術雛形，基於分子液滴的數據存儲方法或為未來數據存儲技術的發展帶來巨大的革新。

[3] https://www.nature.com/articles/d41586-019-02070-0

醫療衞生

Health ＆Medical Community

《柳葉刀》：中國發展30年之疾病變化

Mortality, morbidity, and risk factors in China and its provinces, 1990–2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017

在過去的三十年間，中國經歷了人口數量和流行病學的快速轉變。伴隨着中國經濟的騰飛與繁榮，數以百萬計的人脱離了貧困，在這個大環境下，以預期壽命、兒童死亡率、疾病概況和危險因素作為衡量標準的總體人口健康指標發生了根本性的變化。近期，中國疾病預防控制中心周脈耕博士牽頭的一項研究**[4]**，揭示了中國在過去三十年間從傳染性疾病到慢性病的巨大轉變。

研究指出，在1990年至2017年間，中風和缺血性心臟病已經取代了傳統的下呼吸道感染和新生兒疾病，成為造成中國人口疾病負擔的最主要原因。除了中風、缺血性心臟病之外，導致國人過早死亡的前五大原因還包括肺癌、慢性阻塞性肺病（COPD）和肝癌等。

除此之外，文章還分析了造成中國人口死亡的各種其他風險因素以及各個省份之間不同的風險因素變化等。正如周脈耕博士所説：“與許多國家一樣，中國在過去30年裏也達到了一個臨界點。”中國人口約佔全球人口的五分之一，公共衞生安全更是重中之重，該研究跨越中國發展30年，並在一定程度上填補了中國地方衞生問題方面的空白，對公共衞生問題的研究與決策有着極其重要的現實意義。

[4] https://www.thelancet.com/action/showPdf?pii=S0140-6736%2819%2930427-1

納米科學

Nanotechnology

超越“黑體極限（blackbody limit）”的熱能回收裝置

A near-field radiative heat transfer device

猶他大學Mathieu Francoeur助理教授，其發明的超越黑體極限的熱能回收裝置，可能會延長筆記本電腦和手機等設備的電池壽命，或使得太陽能電池板在將輻射熱轉化為能源方面的效率更高 | 圖片來源：Dan Hixson

據估計，美國每年有三分之二的能量將以熱能的形式浪費。例如，汽車發動機，筆記本電腦，手機，甚至冰箱，都會因過度使用而發熱，這將帶來極大的能量損耗。設想一下，如果這些被浪費的熱能，能夠得到有效的回收和轉化，那麼世界又會變成什麼樣子呢？

其實，熱能回收裝置早已有之。不過，熱量通過回收併產生其他形式能量的方式存在理論上的“黑體極限”，因此熱量回收效率一直存在着“瓶頸”。近期，猶他大學Mathieu Francoeur課題組利用兩塊相距極近的硅表面製造的熱能回收裝置，打破了這一“黑體極限”[5]。該團隊製造了一個5mm×5mm的芯片，其間兩個硅晶片的間隙僅為100納米。通過實驗發現，當芯片處於真空狀態時，通過加熱一個表面並冷卻另一個表面，產生了熱能轉化後的電流。雖然以這種方式回收-轉化能量的概念在理論上並不特殊，但是Mathieu Francoeur創造的方法，使得微觀尺度上兩個硅表面均勻地貼合在一起而又不相互接觸，將這個理論概念賦予了突破“黑體極限”情況下全新的詮釋。

正如Mathieu Francoeur所説：“沒有人可以突破‘黑體極限’，但是當進入納米尺度後，這一現象將發生質的改變。”

[5] https://www.nature.com/articles/s41565-019-0483-1

空間技術

Space Technology

一首《涼涼》，再次送給伽利略

2011年10月21日，一枚由聯盟號火箭酬載的伽利略衞星在圭亞那航天中心發射 | 圖片來源：Thilo Kranz/DLR

一首《涼涼》，再次送給伽利略。這指的並不是偉大的科學家伽利略·伽利雷，而是全球四大衞星導航系統之一的伽利略定位系統：2019年7月10日，伽利略定位系統再一次面臨嚴重失靈。

伽利略定位系統由歐盟通過歐洲空間局和歐洲導航衞星系統管理局建造，總部設在捷克共和國的布拉格。該系統有兩個地面操控站，分別位於德國慕尼黑附近的奧伯法芬霍芬和意大利的富齊諾。這個造價五十億歐元的項目以意大利天文學家伽利略的名字命名的。2017年1月，伽利略定位系統就面臨了一次大規模的嚴重故障，甚至已經到了危及系統安全的地步：在伽利略定位系統在軌運行的18顆衞星中，共有9台原子鐘出現了故障並停止運行，發生故障的設備中有三台是傳統的銣原子鐘，另外六台則是精度更高的氫原子鐘。直到2017年7月，歐委會（EC）才宣佈查明瞭伽利略衞星導航系統上原子鐘故障的原因。

今年7月，伽利略定位系統再一次面臨嚴重失靈。該事件在國內由公眾號“監測評估中心”首先爆出，隨後公眾號“北斗辦”進行了進一步報道**[6]**：伽利略系統在UTC時間2019年7月10日14-15和17時（北京時間7月10日22-23和7月11日01時）出現3個小時的異常，其衞星導航信號的廣播星曆沒有更新。

該次故障與上次不同，此次故障覆蓋伽利略系統的全部衞星。目前，具體故障原因尚未有官方的信息放出，期待後續的故障調查。

[6] https://mp.weixin.qq.com/s/FiTBoOuZSoMaBOBmF0BwiQ

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