动物的发声大同小异?

鲸鱼和青蛙的叫声相同简直不可能!不过,事实的确如此。英国的一项研究告诉我们,尽管鲸鱼和青蛙的体积相差十万八千里,但它们的声音差别没我们想象的那么大。美国佛罗里达大学的科学家们比较了鳄鱼、蟋蟀和黑猩猩等500多种动物的叫声,他们发现,根据体型和温度对不同动物声音进行调整后,它们的声音听起来都将差不多。 为什么会这样呢研究表明,是动物的新陈代谢决定了它们叫声的基本特征,比如音频和时长,而同时新陈代谢又主要由体型大小和温度来决定,所以根据体型和温度差异对不同动物声音进行调节后,鲸鱼就和青蛙的叫声没什么区别了。

拼多多、美团、小米,你真看懂了吗?财务透视

拼多多、美团、小米。 它们是2018年上市的新一代互联网企业,并且都在各自领域内,打破了原有的行业格局。但是未来,它们究竟是昙花一现,还是代表了中国经济发展的新方向 要想回答这个问题,需要基于对它们的发展趋势和运营效率状况的分析。 这次,我要和大家分享的就是如何在财务的视角下,运用三角思维模式对新一代互联网企业的总体运营情况进行分析,并寻求它们背后效益增长的逻辑。 大家知道,传统的财务视角作为一种分析方法,在面对过去的经济形式企业分析时,优势非常明显,因为以前的企业卖的东西和赚钱的东西是同一种。 但随着服务业、金融业、互联网行业的相继兴起,新型企业卖的和赚钱的东西不再一致,因此,我们需要找到一种新方法,我将其定义为——“三角思维模式”,即卖什么、怎么卖以及如何赚钱。 接下来,我们就运用这个模式来分析拼多多、美团和小米这三个案例,并看看从中能得到哪些启示。 拼多多 卖什么——不是产品,而是服务 拼多多是一家2015年创立的企业,最初是一家自己卖水果的直销企业。它的出现是时代的现象,不早也不迟。移动互联网的高渗透率、物流和服务的完善、小微企业被扶持等等要素,最终酝酿了“拼多多”。 现在,拼多多已经成为一家平台销售公司。它在IPO招股说明书中说,它在平台上只卖两样东西:便利和同产品更低的价格。 换句话说,它在平台上同时为商家和消费者提供了便利,并且消费者可以以团购的形式在购买商品时,获得更低的价格。也就是说,拼多多售卖的核心并非产品,而是服务。 怎么卖——拼团 拼多多的创新模式是两个字,“拼团”,这是它在IPO招股说明书里特别强调的概念。 对于消费者来说,每个人都有追求自我和社会价值的需求。在当代的社交活动中,我们经营着自己的社交网络。在拼多多上,消费者要么发起拼单,要么加入拼单。拼单的数量越多,所购商品的价格越低。“拼”的方式让消费者自己定义了群体,也把其个人的社会价值在某种程度变现了。 凭借着战略股东腾讯的流量优势,依托微信赋予的能量,它运用“拼”的方式快速成团,创建了独特的“社交电商”。 “拼团”的方式透露了一种未来商业社会中可能的购买方式,我认为这是新零售非常重要的部分。在未来,对于同一个商品来说,标价会因为消费者是单独购买还是“拼团”购买的不同,而不一样。 如何赚钱——梅特卡夫模型的曲线式增长 对于一个大型平台公司来说,GMV(网站交易额数据)是衡量平台规模和交易活跃度的重要指标。以GMV形式反映的销售量,是靠买家数量和买家消费金额双动力影响的。 从2017年至2018年第三季度,拼多多的买家数量和买家消费金额都是增长的。因此,在双因素的共同影响下,GMV就呈现出梅特卡夫模型的曲线式增长。 (备注:梅特卡夫定律,网络价值与用户数的平方成正比。网络使用者越多,价值就越大。) 从数据来看,2017年,拼多多的年度GMV的季度滚动增长约100%,从200亿到1400亿。2018年,这种增长有所放缓,在1400亿的基础上,每个季度大概比上个季度滚动增长40%。当交易量增长到一定程度时,企业就可能会在组织架构和战略上进行调整。 有了增长的GMV作为保障,拼多多就可以通过收取代理费和商户广告费的方式,稳定地获取收入。所以你会发现,平台交易量是最关键要素,要开发更多的商户,以及更多的产品,才能够帮助自己获得更多的利益,并且同时,也要看好自己的成本和费用。 另外,有趣的是,从利润表来看,虽然拼多多的数字非常难看,但它经营活动的现金流量大部分时候是正的。这说明什么经营现金是正的,就会给平台扩张非常大的希望。它的扩张越大,其经营现金流就越大,规模效应就越明显。 美团 卖什么——便利 怎么卖——平台双向 这是美团IPO报告书中出现的第一张图,美团点评是平台,卖的是便利,通过平台双向来卖。这个服务都包括哪些呢 在消费者端,美团主要解决的是吃、住、行、游、娱乐、购物等等;而在商家端,美团提供的服务项目更多,这包括:精准在线营销工具、高效的实时配送基础设施、云端ERP系统、聚合支付系统、以及供应链和金融解决方案等,这些解决方案帮助商家实现整体服务流程的数字化,提升运营效率。 那么,美团究竟是一家什么公司呢跟拼多多一样,高科技公司。但是它比拼多多更往前走了一步,是什么呢它已经拥有了一个核心的基础设施环境。 作为一个平台,未来要处理的交易数是非常可怕的。所以平台的服务能力特别重要,一定要有一个超前的基础设施环境。就像阿里,每年双11处理海量数据,几乎不出错,为什么就是因为有非常强大的基础设施能力才能够支撑。 怎么赚钱——协同效应 先来思考一个问题,为什么美团能够快速去挑战酒店行业呢因为协同效应。 携程获得新用户是要付代价的,但美团去做旅游,用户的流量怎么来的2017年,超过80%的酒店预定新增交易用户,是从餐饮外卖及到店餐饮两个核心品类的用户转化而来的。这就叫协同效应。 记住了,有协同效应,就能够快速展开新业务,并且成本非常低,这也是美团最重要的竞争优势。 作为同拼多多一样的平台企业,GMV同样是衡量企业盈利情况的重要指标。从2017年到2018年,美团的GMV有着大幅增长。同时,它的各项变现率,即餐饮外卖的变现率、服务的变现率、为商家提供服务的变现率等也都是增长的。2017年它的综合毛利率是36%,相当不错。最近的数据显示它的总资产是1200亿,销售额是454亿。 然而,当我们再来看一下它的负债结构时,就会发现,在2017年的报告中,美团点评的净资产是负的。面对报告中体现的公司亏损巨大的情况,会不会有绝望感呢 事实上,我们对于这些高科技的新一代互联网企业的巨额亏损已经习惯了,甚至有的时候看到正数,会觉得特别奇怪。其实,这种数据的出现是因为它用了新金融工具。 新金融工具是什么它叫可转换可赎回优先股,在亚洲非常流行,很多互联网公司在融资的时候,融进去的钱大部分都有非常苛刻的条款。条款中就包括这样一项,即这些融资固定每年都要拿固定的股息,因此实际上它们都被放在财务报表的负债里面了,并没有放在股东权益项下。 新金融工具作为一种融资工具来说,如果属性发生变化的话,亏损就不存在了。在财务报表中这些金融工具的使用是有潜在的成本,但这个成本本身是可能被转化掉的。 在未来,美团是不是能够在新增市场上争取更多的商家入驻,并争取更多的活跃交易用户,保持用户粘性,以及能否从其它服务商那里争取新用户和新商家,与开发什么样的新需求,是我们需要密切关注的。 小米 卖什么——产品和服务 小米是一家什么样的企业在大众眼中,它是一家卖手机的企业。然而,小米自己说它是一家互联网企业,而且是一家提供产品和服务的企业,这与前两家平台企业不一样。 小米售出产品,这些产品包括智能手机、笔记本等。其中它的智能手机和lot(物联网)产品是用来吸引流量的,为其它服务类的销售提供流量的转化和支持的。 怎么卖——全渠道新零售战略 何为全渠道新零售战略——通过线上和线下的零售渠道,积累大量的高参与度用户,并通过后面的互联网服务来变现。 线上的渠道使得价格透明,线下的渠道可以弥补线上基础设施的不足,将业务渗透到较落后的农村地区,线上线下无缝融合。此外,这种新零售去除了中间人,提高了零售环节的效率。从制造业角度看,提高了周转速度。 提到全渠道新零售战略就不得不提到铁人三项模式。什么是铁人三项它指的是硬件、互联网服务和新零售业务之间的流量关系。其中硬件,例如手机,是它非常重要的一个流量来源。硬件获得的流量可以通过例如手机上的 app转化为互联网服务的流量,再进一步转变为新零售业务的流量。三项业务之间的流量可以互相转化流动。 全渠道新零售战略模式既区别于传统的零售商,也区别于传统的互联网服务商。它培养了一批被称为“米粉”的热情用户,再加上超高的效率和稳定的铁人三项模式,形成了小米稳健的营销风格。 如何赚钱——性价比、粉丝经济 小米通过高性价比的产品来发展粉丝经济从而获得盈利。 从利润数据来看,从2016年至2018年,它的利润都是正数。其收入结构为智能手机约占三分之二,loT(物联网)占收入约20%,互联网的广告服务和互联网增值约占不到10%。作为小米收入第一贡献的智能手机业务,由于低廉的价格,超高的性价比,其出货量已经位列全球第四。 另外,值得注意的是,与传统的智能手机制造商不同,小米最大的竞争优势是什么呢热情的用户。什么是热情的用户呢它的用户很普通,但是必须是热情,有140万,持续地买它的产品,在论坛上发帖子支持它,在线下的活动里面频繁出现等等,从而延伸出了庞大的粉丝经济,这是很不容易的。 …

内容创业赛道分野,2018紧,2019更紧

“内容行业真正赚钱的只有5%” 这是马东在一次采访中给出的数字,他创办的米未传媒已是网络综艺节目制作公司中估值排名第一的企业,重磅推出了《奇葩说》、《饭局的诱惑》等火爆节目。 但他给出的这个数字却让多数内容创业者高兴不起来。 可这又是他们不得不面临的现实。 划内容而治,图文、音频、视频正“几家欢喜几家愁” 2018年接近尾声,响铃所在的内容创业行业也快速进入“冬季”。 这一方面,内容生产成本、传播成本以及用户获取成本水涨船高,原来靠复制粘贴,聪明的“搬运”就能生产出内容,现在不行了,即便是埋头老老实实自己原创也未必有流量。 另一方面,无论是头部账号、腰部账号还是新手号都遇到了变现难的问题。依靠流量接广告的生意看起来也到头了,原来兜里有钱的金主爸爸自己都勒紧腰带过日子,加上同行不要命的压价竞争,以及用户的注意力越来越分散,广告转化率越来越低,“行业洗牌”“下半场”不再是“狼来了”的口号。 但对于多数内容创业而言,最大的问题还不是这些,而是自己的脚该踩进哪条河里。到底是做图文,还是去尝试短视频,又或者要不要试试音频,他们开始迷糊了。 1、图文赛道座次已见分晓,图文内容创业窗口期基本关闭 12月19日,一点资讯在京举办自媒体“清朗计划”发布会。这个“清朗计划”说是要通过建立自媒体信用等级体系并扶持优质自媒体、清理违规自媒体,树立自媒体行业的标准。但这恐怕是巨头在图文内容上的最后一搏。 时至当下,图文这条赛道基本已经定局,依靠信息流分发的百家号、今日头条系和有用户基数的腾讯系(微信公众号、天天快报、企鹅号)已经牢牢组成第一梯队。UC大鱼号、新浪看点、搜狐号、网易号等等一大票平台只能陪跑。这里有几个明显的信号: 第一、图文内容的流量急剧下降。从2014年开始科技、财经等垂直内容在今日头条上的流量就大不如从前,原来动不动就上百万的文章,现在只有去蹭小米、华为这样的热门公司或项目才有可能被“打发”点流量。最恐怖的是,这些平台上粉丝量和流量基本没有关系了。公众号阅读打开率有人说不到2%,因为是信息流推荐的方式,今日头条、百家号你有多少粉丝并不决定你有多少阅读。粉丝成了一句笑话。 第二、补贴下降,甚至没有。好久没有在朋友圈看到内容创业者晒自己的平台收入了,也好久没有看到平台方动不动就拿出几十个亿来补贴,那些原来靠养号赚补贴的个人或者团队都开始转行了,我身边一个96年的小弟原来靠平台补贴做娱乐内容一个月可以赚3万,现在3千都没有了。 第三、平台对图文内容的流量也在下降,更多的流量被倾斜到短视频等内容上。不管你愿不愿意相信,都是事实。再说图文的监管。。。 但图文领域里还有一个变量,那就是趣头条,这个由老年群体和三线城市以下人群支撑的平台进入了大众视线,还上市了,而趣头条的“阅读新闻赚钱”模式好像开创了另一类玩法,但响铃并不看好,这充其量是个诱饵。 2、短视频翻了个跟头,但赚钱还是得靠补贴 短视频行业就一直是个悲欢离合的闹剧,早早入局的小咖秀、美拍等并没有笑到最后,更多的平台已经死在沙滩上。如今快手热度下降,抖音遇到增长瓶颈,腾讯奋起直追,可微视看起来依然是个“扶不起的阿斗”,百度系的好看视频在奋勇直追,但不知道时间还有多少。 好在企业端全媒体的营销概念已经深入人心,短视频开始慢慢就像公众号一样,成为企业传播的标配。而用户端,不再需要顾忌消耗的流量,消费短视频内容的习惯已经形成。 只是从盈利看,平台仍然是个烧钱的买卖,优酷、爱奇艺这样的长视频平台就不说了,一直在赔钱。最近优酷被爆出将被阿里巴巴遗弃,今日头条可能接盘,尽管双方已经否定,但无风不起浪。接下来短视频能且只能继续玩烧钱的游戏,看谁家愿意“赔”到最后。 对于短视频内容创作者而言,主要取得的收益除了流量分红,就是薅平台方的羊毛。 30天涨粉1000万的“代古拉K”创造了一个神话,有人甚至称她为“抖音女王”——互联网第四代女王,比肩博客时代的徐静蕾,微博时代的姚晨和微信时代的咪蒙。但论变现能力,“代古拉K”远不及前三位,其他从短视频内容创作者升级为网红变现能力就更差,可以预见,2019年,“有流量没钱”变现难会成为整个短视频行业的主旋律。 不过刚说了,平台不赚钱不代表内容创造者不赚钱,尤其是那些手握数千甚至几万账号的MCN机构,一个视频200-20000的平台补贴足够让他们活得滋润,响铃也大胆估计,明年靠平台补贴过日子依然是短视频最好的商业模式。 其次就是那些能带货的,如何将自己的流量“变现”,为品牌“带货”或者给自己卖货,也是变现的一条路子。 3、直播成了网红变现梦想开始的地方,也是结束的地方 聊起直播,多数人可能会一把鼻涕一把泪,比如打赏的金主们,到头来只有意淫和幻想。 平台方也是。 我们看陌陌的2018年Q3财报,三季度净收入5.36亿美元,同比增长51%,归属于股东的净利润为8520万美元,同比增长7.7%,环比下降28%,并未达到9120万美元的市场预期。 但最不好看的,还是这两个数字:未达市场预期的净利润和飞速增长的成本:Q3陌陌的成本和费用达4.421亿美元,较去年同期增长了66%。 这家靠直播跑起来的公司看起来停下来了。 当然其他同行也不好过。 前有全民直播倒闭,后有斗鱼直播裁员,更多的直播要么卖身,要么自己停止了呼吸。比如网易薄荷近日发布公告称,将于12月31日0时起,全面停止网易薄荷的运营,关闭服务器;王思聪投资的熊猫直播也屡次被传出资金链断裂,甚至一度作价30亿元寻找买家接手。 不过对于整个直播而言,最大的不确定性还是外部环境。 2018年以来,政策监管趋严,对低俗内容的打击呈高压态势,内涵段子被关,暴走漫画被查处,直播行业也未能“幸免”,6月29日,虎牙、YY、秒拍等30家平台因内容违规被文化部查处。8月份“斗鱼一姐”陈一发儿被永久封禁直播账号与直播间;10月份斗鱼在苹果APP Store和安卓应用市场下架。 2019年,要想继续做直播,“守规矩”是第一要求。 4、音频抢时间“抢钱”的能力渐渐凸显 音频内容抢戏可能是个意外。蜻蜓FM兼董事长张强认为,目前音频市场的覆盖率还不到20%,而视频和文字几乎是100%。 看起来是个大蛋糕。 最近最打鸡血的例子是,2018喜马拉雅“123狂欢节”,内容消费总额高达4.35亿的,是去年的2.2倍。看起来势不可挡。 据《新媒体蓝皮书:中国新媒体发展报告(2018)》数据显示,知识付费输出形式70%为音频类产品,因为用户更容易在公交、地铁中使用碎片化的时间。之前喜马拉雅FM拿下《好好说话》《小学问》等栏目,拉拢郭德纲、马东、蔡康永、咪蒙团队等名人入驻;蜻蜓FM拿下《矮大紧指北》《文青许知远》等节目。也就是在这样的场景中把音频内容变成钱的。 难道音频内容真的要弯道超车 不过整体而言,内容创业这条赛道,已经泾渭分明,两极化趋势愈发明显,有流量,能赚钱的会继续获得大曝光,大盈利;而那些还没上岸的,明年上岸的机会更少,得做好心理准备了。 没有艳阳,但只有坚持才能看到曙光 接下来该怎么办响铃提醒:调整好睡姿,做好过冬的准备,换个心情,来。 1、抢时间的不能再依靠段子和面子,垂直再垂直 首先,我们要确定的是,如果要利用内容做知识付费,那现在愿意掏钱的还集中在一二线城市,三四五线城市可能是个机会。当然,他们可能更关注贴近生活场景、应用门槛较低的内容产品。 今日头条就曾推出过一款知识服务类应用“好好学习”,内容覆盖读书,职场,文化,生活,少儿等品类,包括音频和视频两种形式。 而对于多数内容创作者,唯有垂直才能让自己从内容海洋里涌现出来。 以音频为例,目前用户对财经类、经济学、金融学、商业几个领域知识音频有着很强的需求。在经济下行的当下,那些愿意掏钱买内容的,就是希望解决一些具体的问题,比如:职业上,晋升的瓶颈;情感上,单身的问题;投资理财上如何让自己的资产保值增值的问题。所以罗胖在爱奇艺的节目《知识就是力量》就有很多人看,《五步迅速提升职场工作效率》也有人买。 而响铃自己做“智能相对论”,也只是关注人工智能领域,做“螳螂财经”也就看财经相关行业。不垂直,标签不清晰、价值点不明确的内容,很难再得到用户认可,更加难突围了。当然,行业人士,也很清楚,那些汽车、教育、旅游、母婴、测评类等垂直细分领域的内容才最具商业价值。 这就看自己是否能钻进去。 2、追风口不如爬山头,守住优势不放松才能挤进窗口 响铃从2012年初开始写科技评论,从电商写到O2O/社区、从汽车后市场写到P2P、从共享厨房写到共享雨伞、共享儿童车、从saas写到产业互联网,从智能硬件/VR写到人工智能,一波一波的风口在资本和创业者的更迭中来回翻转 风口变了,创业的人也变了,资本有的死了,有的变大了。 …

反应性光学物质:光诱导运动

牛顿第三定律规定,相互作用粒子之间的力对于封闭系统是相等和相反的。在非平衡环境中,第三定律可以被藐视,从而产生“非互易”力量。从理论上讲,当不同的光学捕获粒子由外场介导时,就会显示出这一点。在最近的一项研究中,Yuval Yifat及其同事测量了电动相互作用,不对称纳米粒子二聚体和纳米粒子聚集体中的净非互易力。在实验中,纳米颗粒结构局限于伪一维几何形状并由平面波照射。观察到的运动是由于镜子对称性破坏的粒子和场的总动量守恒(由改变的运动方向表示)。结果现已发表在Light:Science&Applications上。 利用光驱动的纳米电机或微机械将光能转换为自定向运动的能力已经引起了极大的兴趣。光学中的各种方法可以产生旋转运动或者利用光反应材料产生平移运动。设计光驱动纳米电机的承诺源于最近的理论工作,该工作预测由电磁平面波照射的不同粒子将经历非互易净力。 通过模拟证明了预测的非互易力,其与粒子间分离的变化非常小。然而,迄今为止尚未提出关于该现象的直接实验证据。探索反应光学效应可以开启自组装光驱动微机械的新可能性,从而预示着光学和光子学领域的新领域。 为填补实验空白,在本研究中,Yifat等人。使用不成比例的金属纳米颗粒(NP)的光学结合二聚体证明了自运动。实验结果也得到了定量电动力学模拟的支持。除二聚体外,科学家们同样生成并测量了不对称纳米粒子簇或组件的运动。为了进行实验,Yifat等人。使用标准的光学捕获装置,其中Ti:Sapphire激光器工作波长为790nm。紧密聚焦的圆偏振空间相位调制光束形成光学环陷阱。 在该研究中,使用暗视野显微镜以290fps的高帧速率测量捕获的直径为150nm-200nm的银(Ag)纳米颗粒的混合物的运动。跟踪粒子,并使用它们的精确位置计算环上的角位置(θi)。科学家使用Image J软件提供的马赛克粒子跟踪工具箱进行粒子成像和跟踪。 Yifat等。观察到不同粒子的“异二聚体”,其中电动相互作用对的定向运动朝向较大的粒子。相反,当两个相同大小的颗粒(称为“同型二聚体”)紧密接近时,未观察到定向运动。结果与使用广义Mie理论(GMT)计算的力一致。科学家在实验中没有观察到完全或自由旋转 – 在未来的工作中将进一步研究表现出的扭矩及其影响。 此后,Yifat等人。成像θ代表时间轨迹(一对的中心角)为异源二聚体和同源二聚体。在异二聚体中,该对的运动指向较大的粒子,因此可以根据其取向顺时针或逆时针围绕环移动。科学家们重复了这些实验并将结果合并在一起在具有不同异二聚体取向的组合数据中,正速度被定义为从较小样品朝向较大颗粒的载体。 例如,异二聚体在600±150nm的光学结合分离时表现出正的平均角速度,而当在900±150nm处的分离较大时表现出负的平均角速度。相反,对于所有分离,同型二聚体的平均角速度为零。平均速度的变化和异二聚体对朝向更大的热的更热的粒子的运动是由于电磁场而不是由于热诱导的自热泳(即由于金属涂层的激光吸附而产生的局部温度梯度)粒子。 该研究结果与先前关于光学捕获物体散射光的不对称性的出版物一致。该模拟的运动类似地从所述小颗粒与较大的颗粒定向。科学家观察到角度散射的分离依赖性不平衡(其中更多的光在一个方向上散射而不是另一个方向)。远场散射的不对称性在二聚体上产生了一个力,使其在观察时运动。先前在等离子体纳米天线中观察到类似的不对称散射。Yifat等。使用相同的实验方法研究金(Au)纳米星二聚体和金纳米粒子的大不对称聚集体。 通过这种方式,科学家们在实验上证明了光学环陷阱中异二聚体和不对称散射体的光驱动,以量化一维平面波场中的净非互易力。尽管在该研究中实验仅限于环形阱,但该策略可转移到任何具有电磁不对称性的光学捕获物质结构。该研究中使用的光学捕获提供了在纳米级产生定向运动的实验挑战的解决方案。研究中的非互易力产生了自运动颗粒,而没有使用化学环境,化学燃料或复杂结构。 在该研究中同时进行的电动力学理论和模拟也表明,粒子间相互作用在异二聚体中引起不对称散射。因此,这项工作从根本上遵循Noether定理(物理系统的行为的对称性包含相应的守恒定律)。因此,Yuvat等人。合理化观察到的自运动和量化的非互易力来自粒子和场的总动量守恒,对于破坏对称的系统。科学家们设想使用这种光驱动的不对称纳米粒子组件作为活性胶体与人工趋化系统,以及作为软凝聚态物质和生物物理研究的全功能“纳米模拟器”。

鱼为什么游得那么快?用计算机模拟技术揭晓答案

鱼类是如何产生推力的有两种解释性理论,这两个理论孰是孰非物理学家已经争论了 50 年。如今,计算机模拟技术给出了答案。 在游泳方面,鱼类毫不费力地做到兼具优雅与力量于一身,而这也正是人类梦寐以求的地方。鱼类最快的游速能达到每小时 70 英里,而人类甚至难以达到每小时 4 英里,即便是最快的潜艇也只能达到每小时 50 英里。 鱼类究竟是如何拥有如此能力仍然是个谜。物理学家、生物学家和工程师长期以来对特征性波动和它产生的水动力百思不得其解。实际上,专家们提出两种水动力推进理论来进行解释,尽管这些理论可以追溯到 20 世纪 50 年代和 60 年代。但一直无人知晓哪一种是正确的。 北京计算科学研究中心(Beijing Computational Science Research Center)的明廷玉(Tingyu Ming)和同事在超级计算机上模拟了鱼类的推进动作,并借助真实鱼类运动的详细测量数据来校准结果。他们的模型首次解释了鱼类如何产生推力,甚至包括为什么某些解剖结构(如肌腱)如此重要。 我们需要了解一些背景。在特征性波动游泳运动中,鱼类的肌肉沿着身体顺序收缩,产生身体弯曲的后向运动波。这会同水体产生摩擦并产生推力。 但这种推力究竟如何产生依旧是个谜团。1952 年,英国物理学家杰弗里泰勒(Geoffrey Taylor)考虑了鱼类身体的各个部分与水之间的相互作用。他认为,鱼类身体的各个部分均产生阻力(一种阻挡运动的力)。当其身体摆动时,垂直方向的阻力会大于水平方向的阻力。由此才会产生水平方向或向前的推动力。这种观点被称为阻力理论。 但是在 1960 年,英国数学家詹姆斯·莱特希尔(James Lighthill)提出了不同观点,他认为推力的主导因素是水的惯性。由此扁平的鱼类才得以通过小振幅波动来产生推力。这被称为细长体理论。 这两种理论的关键区别在于产生的力归于不同类型。泰勒认为,推力产生于阻力,虽然其作用方向与物体运动方向相反,但与速度保持一致。莱特希尔认为,推力产生于反作用力,其作用方向与作用力相反,并与加速度保持一致。 这一差异看似微妙,但对于理解鱼类如何游动以及进行人工复制十分关键。     为了弄清真相,该团队创建了两种鱼类的 3D 计算流体动力学模型:一种是鳗状的鱼类,如鳗鱼;一种是鲹行式鱼类,如鲭鱼。两种鱼类的主要的区别在于,鳗状鱼类游动时摆动整个身体,而鲹行式鱼类只有身体的后半部分弯曲较为明显。 该团队利用真实鱼类运动的研究来校准模型,并计算每种体型产生的力、扭矩和功率。 实验结果十分有趣。研究证明,这两种理论都是正确的,但要视体型类型甚至是身体的不同部位而定。 例如,对于鲭鱼型鱼类和鳗鱼型鱼类来说,身体中间部分产生的阻力更为重要,因为这一部为相对平滑和均匀。但对鲭鱼式鱼类而言,尾巴附近产生的反作用力更为重要。 弹性的作用也同样不容小觑。虽然没人能够测量鱼类在游动时其身体的弹性,但人们普遍认为鱼类身体的弹性有助于储存能量以及提高游泳效率。 通过展示弹性如何随着身体产生的力而变化,该团队搭建的模型也提供了一些见解。研究人员展示了鳗鱼和鲭鱼如何在身体的不同部位以及每一个波动周期的不同时间都保持弹性。他们表示:“这一观察结果与先前的研究结果一致,即适当的弹性可以节省和恢复能量,从而提高效率。” 该发现提出了新的问题:这种能量转移是如何通过鱼的身体产生的鲭鱼型鱼类的一项解剖学特征表现为,它们的肌腱沿着身体向尾部伸展。如果正如泰勒的理论所言,每个椎骨都作为一个独立单位,那么这种肌腱就没有必要了。 但是在该团队开发的新模型中,这正是重中之重。他们表示:“我们会预先假设这些长肌腱用于传递能量。” 这项工作十分有趣,不仅在于它详细剖析了自然界中最常见的推进形式之一。事实证明,鱼类推进问题要比预想复杂得多,并且人类难以复制。 但是,对于希望使用人工设备重现鱼类推进力的生物工程师,该团队的研究工作为其提供了一条道路。有朝一日,这项工作可能会帮助提升潜艇速度。人类还有许多事情需要赶超呢!

质子的力量:研究人员使电池突破

来自澳大利亚墨尔本皇家理工大学的研究人员首次展示了一种可充电的“质子电池”,它可以重新连接我们为家庭,车辆和设备供电的方式。 该充电电池是环保,而且有潜力,有进一步发展,以存储更多的能量比目前可用的锂离子电池。 质子电池的潜在应用包括太阳能光伏板的家用电存储,正如特斯拉’Power Wall’目前使用锂离子电池所做的那样。 通过一些修改和扩大规模,质子电池技术也可用于电网的中等规模存储 – 如南澳大利亚的巨型锂电池 – 以及电动汽车的动力。 工作原型质子电池使用碳电极作为氢存储器,与可逆燃料电池相结合以产生电力。 首席研究员约翰安德鲁斯教授说,这是碳电极加上来自水的质子,为质子电池提供了环境,能源和潜在的经济优势。 “我们的最新进展是迈向廉价,可持续质子电池的关键一步,它可以帮助满足我们未来的能源需求,而不会进一步损害我们已经脆弱的环境,”安德鲁斯说。 “随着世界向固有变量的可再生能源发展,以减少温室气体排放和应对气候变化,对电能储存的需求将会非常庞大。 “质子电池是满足这种巨大能量储存需求的众多潜在因素之一。用质子为电池供电有可能比使用由恐慌资源制造的锂离子更经济。 “碳是我们的质子电池中使用的主要资源,与金属储氢合金和可充电锂离子电池所需的锂相比,其价格丰富且便宜。” 在充电期间,电极中的碳与借助于来自电源的电子分裂水而产生的质子结合。质子再次释放并通过可逆燃料电池返回以与空气中的氧气形成水以产生电力。与化石燃料不同,碳不会燃烧或在此过程中引起排放。 研究人员的实验表明,他们的小型质子电池,内部表面积仅为5.5平方厘米,已经能够存储与市售锂离子电池一样多的单位质量能量。这是在电池优化之前。 “未来的工作现在将集中在通过使用原子级薄层碳基材料(如石墨烯)进一步提高性能和能量密度,质子电池的目标是真正具有竞争力的锂离子电池,”安德鲁斯说。 。 RMIT对质子电池的研究部分由澳大利亚国防科技集团和美国海军研究全球办公室资助。 质子电池如何工作 工作原型质子电池结合了氢燃料电池和基于电池的电力的最佳方面。 最新版本将用于固态氢存储的碳电极与可逆燃料电池相结合,以提供集成的可充电单元。 在质子电池中成功使用由活性炭制成的电极是向前迈出的重要一步,并在国际氢能源杂志上报道。 在充电期间,通过可逆燃料电池中的水分解产生的质子通过细胞膜传导,并借助于由施加的电压供应的电子直接与存储材料结合,而不形成氢气。 在供电模式下,这个过程是相反的; 氢原子从储存中释放出来并再次失去电子成为质子。然后这些质子通过细胞膜返回,在那里它们与来自外部电路的氧和电子结合,重新形成水。 质子电池的主要潜在优势是比传统氢气系统高得多的能量效率,使其可与锂离子电池相媲美。消除了与氢气释放和分裂成质子相关的损失。 几年前,RMIT团队表明,带有金属合金电极的质子电池可用于储存氢气,但其可逆性和可再充电性太低。所用的合金也含有稀土元素,因此重且昂贵。 最新的实验结果表明,由酚醛树脂制成的多孔活性炭电极能够在电极中储存约1wt%的氢。这是一种已经与市售锂离子电池相当的单位质量能量,即使质子电池还远未得到优化。最大电池电压为1.2伏。

去年最佳 – 2018年顶级Tech Xplore文章

这是技术创新的一年,麻省理工学院的一个团队宣布,他们已经驾驶过第一架没有活动部件的飞机。这架新飞机不再是涡轮机,螺旋桨甚至是风扇,而是由“离子风”驱动 – 飞机产生的离子流产生足够的推力,将小型原型推进空气足够长的时间,以产生持续,稳定的飞行。 此外,宾夕法尼亚州立大学的一个工程师团队创造了一种自加热,快速充电电池,使电动汽车免受气候影响。用于推进汽车的传统电池在低于50°F的温度下不能充电。新电池可自行加热,允许在所有气候条件下快速充电,使得在较冷的地方销售电动汽车的可能性更大。 TUM的RobertKnig,滑铁卢大学量子计算研究所的David Gosset和IBM的Sergey Bravyi报告了量子计算机优势的第一个证明。以前,科学家和工程师不得不在量子计算机开发最终会在下一级计算机系统中获得成功的信念下工作。 此外,马里兰大学的一个工程师团队找到了一种方法,使木材像钛合金一样坚固,但更轻,更便宜。处理使普通木材比天然木材强12倍,坚韧10倍。结果是材料的强度与许多钛合金相同,但更轻,使其成为使用钢或钛合金的应用的强有力竞争者。 哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院的计算机科学家团队开发出了一种“突破性”算法,该算法比以往任何一种都快得多。通过减少达到解决方案所需的并行步骤数,有望加速一系列应用。该团队在过去一年的ACM计算机理论研讨会上介绍了他们的方法。 加州理工学院的一个工程师团队自动地从机场向群鸟教导无人机。该团队报告称,他们的工作受到了2009年“哈德逊奇迹”的启发,当一架飞机在起飞后失去所有发动机的鸟击后,被迫降落在哈德逊河上。该团队使用植绒动力学的数学模型来描述植绒行为。 澳大利亚皇家墨尔本理工学院的一个研究小组开发了一种印刷字体,可以帮助读者记住他们所读到的内容–Sans Forgetica。单个字母省略了段,迫使读者更加注意。该团队声称这是有史以来第一个帮助人们更好地记住他们阅读内容的字体。 德克萨斯大学的一个团队开发了一种名为CRN ++的新分子编程语言。它允许在执行计算时编程确定性化学动力学。他们还构建了一个编译器,将代码转换为化学反应。 澳大利亚皇家墨尔本理工大学的一个团队首次展示了一种可充电的“质子电池”,它可以改变家庭,设备和车辆的连线方式。电池的突破被描述为既环保又能储存比锂离子电池更多的能量。该电池基于用作氢存储的碳电极,与可逆电池相结合,以按需产生电力。 此外,哥伦比亚工程公司的计算机科学家团队找到了一种用纯文本隐藏信息的方法。他们的FontCode允许通过不断改变字体中字符的形状来在普通文本中嵌入隐藏信息。接收器然后可以通过记录字体扰动来解密代码。该团队在去年的SIGGRAPH上展示了他们的计划。 负责沃尔尼扩建的官员宣布,这个世界上最大的海上风电场已经开始行动起来。Walney Extension海上风电场位于沃尔尼岛近海的爱尔兰海上,占地约145平方公里。官员们预计,风电场将为英国60万户家庭提供足够的电力 此外,Google的一组研究人员开发了一种人工智能,可以通过分析视网膜图像来预测心脏病。人工智能应用专注于可能提供心血管事件提示的视网膜血管。他们报告该应用程序在测试中准确率为70%,大致相当于验血。 加州大学戴维斯分校的一个团队开发了一种工具,使用机器学习进行跨语言和跨平台的谣言验证。其目的是在线验证多媒体谣言。这个新工具旨在通过利用谣言和其他信息来源之间的语义相似性来发现真实与谣言之间的关系。希望这些应用程序将有助于减少基于谣言的在线新闻报道的数量。 此外,麻省理工学院的一组工程师开发了他们所谓的“太阳在一个盒子里” – 一个可再生的电网储存库。他们的概念设计要求系统存储太阳能和风能,并根据需要将能量输送回电网。该系统也足够大,可以在太阳被遮挡或风不吹的时候为小城市供电。 华盛顿大学的工程师们宣布,第一架无线飞行机器人昆虫成了翼。这项成就标志着机翼动力,昆虫般的机器人第一次能够在没有动力系绳的情况下飞行。新设计比以前的设计更轻巧,更智能。该团队在过去一年的机器人与自动化国际会议上展示了他们的RoboFly。 此外,北卡罗来纳州立大学的一组研究人员在GitHub上编译了一个新的可执行Python代码片段数据库。该数据库称为Gistable,它为编码人员提供了一种评估其他人为一般用途创建的代码的方法。专家对数据库中的代码进行了全面评估,以确保其按预期工作,没有错误。 欧盟委员会宣布希腊岛屿将由风能和太阳能技术提供动力。蒂洛斯岛(Tilos)小岛将成为地中海第一个仅靠风能和太阳能供电的岛屿。整个夏天,技术人员努力完成最后的工作,包括安装高科技可充电电池。该计划是为该岛提供欧盟其他岛屿的蓝图,该欧洲联盟为该项目提供了资金。 此外,Google的DeepMind团队开发了神经算术逻辑单元。新架构解决了以前的限制,这些限制阻止了计算机对数值表示进行定量类型推理。他们报告说,新系统在系统训练识别的数值范围内外都实现了更好的概括。 卡内基梅隆大学的三位研究人员指出,摩尔定律已经结束,并询问接下来会发生什么。计算能力每年翻倍的概念已经结束,导致Hassan Khan,David Hounshell和Erica Fuchs推测未来可能会加速未来计算机的发展。他们的评论包括可能创新的可能创新,但他们指出,还需要一些尚未知的技术。 此外,瑞典查尔姆斯理工大学的一个研究小组对一种新的汽车储能方法进行了研究。他们发现碳纤维可以将能量储存在车身,作为电池电极或直接储存能量。他们指出,在这样的系统中,碳纤维实际上将成为车身的一部分,显着降低了汽车储能解决方案的典型重量。 赛普拉斯理工大学,伦敦大学学院,阿拉巴马大学和波士顿大学的研究人员之间的合作导致了对国家赞助的巨魔的调查。通过分析来自Twitter和Reddit的数据,他们能够追踪不良演员随时间的活动。他们发现大部分来自俄罗斯和伊朗,并且他们通常试图从全球许多国家构成合法用户。 此外,印度Shree Devi技术学院的一个小组探讨了使用AI进行意识数字复活的想法。在他们的研究中,他们研究了使用AI应用程序的想法,允许人们与离去的亲人进行虚拟通信。此类申请将允许AI通过分析其个人特征与死者类似地进行交谈。 斯坦福大学的一个团队开发了一种水基电池,用于存储太阳能和风能,这是一种以低浓度储存能量的廉价方式。他们的原型是基于一个锰氢电池,只有3英寸高,只产生20毫瓦时的电力。但他们指出,该设计可以轻松扩展到更大的应用程序。 最后,多伦多大学的一组工程师开发了一种手持式3D皮肤打印机。他们报道该装置能够在深层伤口上印刷和沉积均匀的皮肤组织层,代表了治疗大伤口的改进方法。他们认为他们的皮肤组织是第一种原位提供皮肤组织的技术,并希望它能够很快用于临床试验。

人工智能的进步,威胁了个人隐私

加州大学伯克利分校的一项新研究表明,人工智能的进步已经对健康数据的隐私造成了新的威胁。 这项由工程学院工业工程与运筹学部(IEOR)教授Anil Aswani及其团队领导的研究表明,目前的法律法规远远不足以在个人发展的过程中保持个人健康状况的私密性。 。这项研究于今天在JAMA Network Open上发布。在这项由加州大学伯克利分校长期网络安全中心资助的工作中,Aswani表明,通过使用人工智能,可以通过学习步骤数据中的日常模式来识别个体(如活动跟踪器,智能手表和智能手机)并将其与人口统计数据相关联。对超过15,000名美国人的两年数据的挖掘得出的结论是,与1996年的HIPAA(健康保险流通与责任法案)立法相关的隐私标准需要重新审视和重新制定。 “我们希望使用NHANES(国家健康和营养检查调查)来查看隐私问题,因为这些数据代表了美国不同的人口,”Aswani说。“结果指出了一个重大问题。如果你删除了所有识别信息,它并不能像你想象的那样保护你。如果他们有正确的信息,别人可以回来把它们全部重新组合在一起。 “。 “原则上,你可以想象Facebook从智能手机上的应用程序收集步骤数据,然后从另一家公司购买医疗保健数据并匹配这两者,”他解释道。“现在,他们将拥有与名称相匹配的医疗保健数据,他们可以开始基于此销售广告,也可以将数据出售给其他人。” Aswani明确表示问题不在于设备,而在于设备捕获的信息如何被滥用并可能在公开市场上出售。 “我不是说我们应该放弃这些设备,”他说。“但我们需要非常小心我们如何使用这些数据。我们需要保护信息。如果我们能做到这一点,那就是净积极的。” 虽然该研究专门研究了步骤数据,但Aswani表示,结果表明对健康数据的隐私存在更广泛的威胁。“HIPAA规定使您的医疗保健变得私密,但它们并没有像您想象的那样覆盖,”他说。“许多团体,如科技公司,不在HIPAA范围内,只有非常具体的信息不允许被当前的HIPAA规则共享。有些公司购买健康数据。它应该是匿名数据,但它们的整个业务模型是找到一种方法将名称附加到这些数据并出售。“ Aswani说,他担心随着AI的进步使公司更容易获得健康数据,公司以非法或不道德的方式使用它的诱惑将会增加。例如,雇主,抵押贷款人,信用卡公司和其他人可能会使用人工智能来区分怀孕或残疾状况。 “理想情况下,我希望从中看到的是保护健康数据的新法规或规则,”他说。“但实际上现在还有很大的推动力来削弱现在的法规。例如,HIPAA的规则制定小组已经要求就增加数据共享提出意见。风险在于,如果人们不知道发生了什么,我们的规则是事实上,当涉及医疗保健实际上是增加而不是减少时,我们失去对隐私的控制的风险。

从沙漠生活中获取灵感,从空气中收集干净的水

人类可以在最基本的避难所中穿行,可以从最简陋的成分中一起吃一顿饭。但没有干净的水,我们就无法生存。在缺水的地方 – 例如世界的沙漠 – 向人们供水需要工程和灌溉的壮举,这可能既麻烦又昂贵。 “我们想:’我们如何从周围的空气中收集水’”俄亥俄州立大学的机械工程教授Bharat Bhushan和俄亥俄州立大学机械工程教授Howard D. Winbigler说道。“所以,我们看着自然界已经做过的事情:仙人掌,甲虫,沙漠草。” Bhushan的工作重点是寻找自然启发的社会问题解决方案。在这种情况下,他的研究小组向沙漠寻找生命,尽管获得水的机会有限。 仙人掌,甲虫和沙漠草都收集从夜间雾中凝结的水,从空气中收集水滴并将其过滤到根或水库,提供足够的水合作用以生存。 水滴在甲虫背上的无蜡,防水凸起上聚集,然后在凸起之间的平坦表面上朝向甲虫的嘴滑动。沙漠草在它们的尖端收集水,然后通过每个叶片中的通道将水引导到它们的根系。仙人掌在其带倒钩的尖端上收集水,然后将水滴向下引导到植物的基部。 Bhushan的团队研究了这些生物中的每一个,并意识到他们可以构建一个类似的 – 虽然更大的系统,允许人类从夜间雾或凝结中取水。 他们开始研究不同表面可能收集水的方式,以及哪些表面可能是最有效的。使用3D打印机,他们用凸起和倒钩构建表面,然后使用商用加湿器创建封闭的雾状环境,以查看哪个系统聚集了最多的水。 他们了解到锥形形状比圆柱形形状聚集更多的水 – “考虑到我们对仙人掌的了解,这是有意义的,”Bhushan说。他说,之所以发生这种情况,是因为称为拉普拉斯压力梯度的物理现象。水聚集在锥体的顶端,然后从锥体的斜坡向下流到底部,水库在那里等待。 凹槽表面比无凹槽表面更快地移动水 – “回想起来,这看起来很明显,因为我们对草的了解,”Bhushan说。在研究小组的实验中,沟槽表面聚集的水量是未开槽表面的两倍。 锥体的材料也是由重要的材料制成的。亲水性表面 – 那些允许水成珠而不是吸收水分的表面 – 聚集了大部分水。 “甲虫的表面材料是异质的,亲水斑点被疏水区域包围,这使得水更容易流入甲虫的嘴巴,”Bhushan解释说。 研究小组还对包含多个锥体的结构进行了实验,并了解到当水滴在相距1或2毫米的锥体之间聚结时会积聚更多的水。Bhushan说,团队正在继续这些实验。 到目前为止,这项工作仅在实验室层面进行,但Bhushan设想工作规模扩大,沙漠中的结构可以从雾或凝结水中收集水分。他认为,这些水可以在公共系统或水井中补充水,无论是逐个房屋还是在整个社区范围内。 这个想法有先例:在世界各地,包括智利的阿塔卡马沙漠,大型网络从雾中捕获水并将其收集在水库中供农民和其他人使用。Bhushan认为,这些网可能不是从空中利用水的最有效方式。 “供水是一个至关重要的问题,特别是对世界上最干旱地区的人们来说,”Bhushan说。“通过使用生物启发技术,我们可以尽可能有效地帮助解决向全球人民提供洁净水的挑战。”

重新修复的最后一辆古典BMW 1600 GT敞篷车

经过几年的努力,德国汽车制造商的学徒已经成功地将最后一辆BMW 1600 GT敞篷车恢复到原来的状态。这款品牌令人惊叹的运动型轿跑车采用银色搭配红色发动机罩,受意大利车身设计师pietro frua的委托。1967年只制造了两辆,其中第一辆在试驾后发生事故后报废。 所有图片均由宝马集团提供 四座BMW 1600 GT敞篷车就是在德国dingolfing的生产大楼离开了当时BMW AG的主要股东herbet quandt。它留在了他的家庭多年,然后转嫁给其他私人业主,然后回到宝马作为收购。他们的计划将模型恢复为学徒培训的一部分,他们渴望成为车身和车辆制造机械师。七年后,宝马1600 GT敞篷车现在看起来就像51年前一样。

让我们停止塑料污染

你想在2019年改变生活的哪个领域没有比自然界最伟大的礼物更好的地方了:水。根据我们的研究,随着海洋污染的引起全世界的关注,海洋活动已经发生了新的转变。塑料的威胁是真实存在的,你可以通过这种方式获得改变生活方式的动力。 不是海草,海马现在紧紧抓住棉签 曾几何时,塑料只是意味着“柔韧,容易塑造”。一种一次性材料,开启了“一次性生活”的新曙光。今天生产的塑料每年约有4.48亿吨的大约40%是一次性的,大部分用作购买后几分钟内丢弃的包装。现在它是一种叫做聚合物的大量材料,它们构成了现在窒息海洋的塑料废物的很大一部分。一旦被扔掉,塑料就会发现自己正在进行一次全球性的探险活动,将毒素分散,等待被海洋生物吃掉,甚至可以将它放在盘子上,然后最终进入你的肚子。 海洋塑料收集器是解决塑料污染的最前沿 潮流正在塑造,你可能想知道如何最好地驾驭不断变化的海洋对非传统的想法持开放态度。有创新的塑料制造,再利用和回收方式,这些方式将改变我们与这种非凡材料的关系。生物塑料是每个人口中的词:由植物作物而不是化石燃料制成,科学家正在开发可用于目前由合成塑料制成的大量一次性产品的材料。在2018年,乐高用甘蔗制成的塑料制作了植被图案,锐步推出了以生物塑料鞋底为特色的玉米+棉质运动鞋,设计师为运动员能量凝胶制作了一种可食用的生物塑料。 随着大品牌和广大国家期待逐步淘汰塑料,这种变化正在酝酿中……但这还不够吗据最近报道,世界上塑料的90.5%从未被回收。以及改变对废物处理的态度,我们需要修改塑料的使用。肯尼亚最近加入了越来越多的国家,这些国家禁止使用塑料袋,对违规者征收高额罚款和监禁。法国承诺到2020年禁止使用塑料板和杯子。在英国,美国和加拿大,化妆品中塑料微珠的禁令已经生效。与此同时,可口可乐,pepsico,amcor和联合利华已承诺到2025年将100%的可重复使用,可回收或可堆肥的包装转换为100%。 未来城市街景,展示海平面上的步行区 人们对海洋中塑料含量不断上升的担忧不会随处可见。意识的增强和海洋塑料设计的增加。据监护人报告,包括gucci,stella mccartney和adidas在内的品牌越来越多地与海洋等组织合作- 这提升了人们对海洋塑料破坏性影响的认识。设计师们甚至开始想象一个城市整个城市基础设施都是由这个日益严重的问题所定义的世界……所有这些都标志着塑料生产和污染下一章的强大转折点!

预测2019年:智能农场,数字食品和植物机器人

新的一年带来了新的增长机会,你更好地相信事情正在发生变化。虽然无肉汉堡和3D打印牛排已经塑造了食品的未来,但数字农业希望彻底改变农业产业。 未来的智能农场可以使用人工智能 是时候问你如何滋养你的身体了。期待新的趋势 – 你可能知道你可以通过购买的预先计划好的食物。在将来,你将不得不提供更多钱来获得晚餐。据报道,公司会要求您提供血液和唾液样本,以便它们能够将您的DNA与DNA特异性食物相匹配,确保食谱建议符合您的营养需求。 3D打印牛排:无肉产品将淹没未来市场 随着资源的减少,科学家们正在想出新的方法来养活不断增长的人口。今年看到了 汉堡 – 一种像牛肉一样嘶嘶作响,闻起来和烹调的肉类替代品,以及一种用植物蛋白制成的无肉原料3D打印牛排。食物的未来肯定是数字的 – 人类可以依靠它!而对于那些喜欢鱼类的人来说,不要忘记寿司传送现在是一件事。开放式餐食创造了一种“像素食品打印机”,3D打印可食用的像素连接到“食物基地”,其作用类似于各种不同食物的数字数据库。使命让人们有一天上传,搜索和下载食物数据!  寿司隐形传输:一个专利申请中的系统,其打印出从食用凝胶制成像素立方体定制的机器人手臂   未来的实验园:在城市环境中种植植物的方式 能够找到光线的植物机器人机器人有可能激发近年来席卷千禧一代的室内植物购买趋势。同时,一组专门设计的植物盆作为能量来源,利用光合作用的力量起到电池系统的作用。2019年可以看到科学家和技术人员联手建立与自然和人工的共生相互作用。 HEXA是一种六足机器人工厂,它追逐太阳以照顾其多汁植物

没有数据,就不会有管理

可能是因为数据的收集、分析是一个苦差事,费神费时,还很枯燥。但这对一个管理者来说并不是一个好现象,只是很多人没有意识到这一点。 他们大多说话做事凭经验凭感觉,看上去胸有成竹,信心满满,但你要是认真起来,问一个为什么往往是一问三不知。肚里没有什么东西,许多事情仅仅是想当然,停留在表面。而且这样的领导比较固执,不容易改变自己的观点和看法。 而那些掌握大量数据的人同样给人留下两种印象: 一是业务精熟,基础工作扎实,注重收集、整理、分析大量的数据,这样的人往往敬业勤业,以工作为唯一关注点。 二是能力精干,善于从繁杂的数据中寻找关联,揭示事物的本质,并提出解决问题的建议,这样的人不仅聪明能干,而且令人敬畏。 数据是什么数据就是一种信号,就是告诉你已经发生了什么,或即将要发生什么的信号。我们就是依据对“信号”的判断来决定我们行事的方向和方式——什么事可以做,什么时候做,以及应当采取什么样的方式来做。 可以说,没有数据,就不会有管理。只有当你真正对数据感兴趣的时候,当你喜欢用数据说话的时候,你才能真正感受到数据的重要性。 首先,数据就是证据和事实,增强你的说服力。 任何好的想法和观点都可能会遭到对手的质疑和反驳,但你把数据亮出来的时候,对方可能就会哑口无言。你能把“黑”说成“白”,但你能把“3”说成“4”吗 其次,数据可以暴露问题,揭示本质,改变原有的错误观点和习惯性的思维方式。 我们做了那么多愚蠢的决策就是因为没有问问“数据”,而是自己想当然。比如,你负责管理一个纸巾品牌,一卷纸巾售价50元,生产一卷纸巾的实际成本为15元,下属提出两个促销方案:方案A:降价20%,销量增加20%;方案B:降价40%,销量增加80%。你会选择哪个方案呢 表面上看,降价40%,销量增加80%,应该是一个不错的方案,但实际上是最糟糕的方案。最好的方案反而是保持原价不降价。可见,薄利多销并不总是一个好的策略,也是有条件的。 最后,也是大家容易忽略的一点就是,数据可以增强你的权力和影响。 许多有经验的高层经理就是通过弄一些确切的数字来威吓自己的下属,以加强自己在公司的权力。我曾见过一个很有权力的领导,他就常常用“数据”来威吓下属,下属都很害怕见他。有一次,在一个专业会议上,他问某一个分公司的经理:“你们上个月产品的产量是多少”这位经理小心地回答说:“大约3万吨。”他立时脸色一沉说:“上个月你们生产了31800吨。” 你想一想,如果你是这位经理,你会有什么感受,如果你不是这位经理,你又会是什么感受。 这方面表面最出色的就是麦克纳马拉了,《蓝血十杰》中记载,他“永远有一颗数学脑瓜、分析脑瓜、能从纷乱中理出头绪和道理的脑瓜。他永远能讲出道理,而且是有事实、有统计数字作依据的道理——他能用事实证明他的分析,把别人吓住。他善于使用图表和统计数字。有一次,他在太平洋美军总司令部连续坐了8个小时,观看有关越南战争的幻灯片。到他看了7个小时的时候,他说:“请停一下。这张幻灯片,第869号,与第11号有矛盾。”人们把第11号重放了一遍。他说得果然不错,两张片子是有矛盾。在场的人全都佩服之至,也有许多人有点害怕。他的名气自然更大了;大家对他敬畏有加。” 记住,“权力是通过掌握事实、通过使别人感到惧怕、使别人对某人的才智和能力感到敬畏来行使的。”数据可以满足这一点。

火星上的冬季仙境

这张照片显示的是一片看似大片的雪 – 这是冬季旅游爱好者的梦想。然而,对于最后一刻的冬季度假来说有点太遥远了:这个被称为Korolev陨石坑的特征在火星上被发现,并且在这里以火星快车所见的美丽细节展示。 ESA的火星快车任务于2003年6月2日启动,六个月后到达火星。该卫星于12月25日发射了主发动机并进入红色星球轨道,使本月成为航天器入轨15周年和新的科学计划的开始。 这些图像是对这一里程碑的极好庆祝。由火星快车高分辨率立体相机(HRSC)拍摄,这个Korolev 火山口的视图包括五个不同的“条带”,它们组合成一个单一的图像,每个条带聚集在不同的轨道上。火山口也以透视,背景和地形视图显示,所有这些都提供了火山口内和周围地形的更完整视图。 科罗廖夫火山口位于火山北部低地82公里处,位于火山北部低地的一大块沙丘地带的南部,环绕着地球北极地帽的一部分(称为奥林匹亚冰山)。这是一个保存完好的火星陨石坑的例子,它不是由冰块填充,其中心一年四季都有1.8公里厚的水冰。 这种冰冷的存在是由于一种被称为“冷阱”的有趣现象,顾名思义就是如此。火山口的地板很深,位于其边缘下方两公里处。 Korolev火山口最深的部分,那些含有冰的火山口,充当了一个天然的冷阱:在冰层上方移动的空气冷却下来并沉没,形成一层直接位于冰层上方的冷空气。 作为盾牌,这一层有助于冰保持稳定并阻止冰升温和消失。空气是一种不良的热量导体,加剧了这种影响并使Korolev火山口永久结冰。 火山口以首席火箭工程师和航天器设计师谢尔盖·科罗廖夫命名,后者被称为苏联太空技术之父。 科罗廖夫参与了许多着名的任务,包括Sputnik计划 – 1957年以及随后几年发射进入地球轨道的第一颗人造卫星,Vostok和Vokshod人类太空探索计划(Vostok是携带的宇宙飞船)第一个人类,尤里加加林,1961年进入太空)以及第一次到月球,火星和金星的行星际任务。他还研究了一些火箭,这些火箭是成功的联盟号发射器的先驱 – 仍然是俄罗斯太空计划的主力,并用于机组人员和机器人飞行。 火星地区也引起了其他任务的兴趣,包括欧空局的ExoMars计划,旨在确定火星上是否存在生命。 ExoMars跟踪气体轨道器上的彩色和立体表面成像系统(CaSSIS)仪器于2018年4月28日开始在火星上运行,也拍摄了科罗廖夫火山口部分的美丽景色 – 这是该航天器发送的第一批图像之一到达我们邻近的星球后返回地球。 CaSSIS成像了一个40公里长的火山口北缘边缘,整齐地展示了其迷人的形状和结构,以及明亮的冰冷沉积物。

世界上最快的相机之——捕捉电子的运动

在将光转换成电能的过程中,例如在太阳能电池中,大部分输入光能量会丢失。这是由于材料内部的电子行为。如果光照射到材料上,它会在能量将能量传递回环境之前,在几分之一秒内激发电子。由于飞秒的持续时间非常短 – 飞秒是一千万亿分之一秒 – 这些过程迄今为止几乎没有被探索过。基尔大学(CAU)实验与应用物理研究所的一个团队,在Michael Bauer教授和KaiRonagel教授的指导下,现在已经成功地实时研究了电子与环境的能量交换,从而进行了区分。个别阶段。在他们的实验中,他们用强烈的超短光脉冲照射石墨,并拍摄出对电子行为的影响。对于超快光电子器件的应用,全面了解所涉及的基本过程非常重要。研究小组已在当前版本的期刊上发表了这些研究结果物理评论快报。 材料的性质取决于其组成电子和原子的行为。描述电子行为的基本模型是所谓的费米气体的概念,以诺贝尔奖获得者恩里科费米命名。在该模型中,材料中的电子被认为是气态系统。通过这种方式,可以描述它们彼此之间的相互作用。为了在实时描述的基础上跟踪电子的行为,基尔研究小组开发了一个极端时间分辨率的研究实验:如果材料样品用超快光脉冲照射,电子被刺激一小段时间。第二个延迟光脉冲从固体中释放出一些这些电子。对这些的详细分析可以得出关于在第一次用光刺激之后材料的电子特性的结论。一个特殊的相机拍摄引入的光能如何通过电子系统分布。 凭借其超快光线,基尔系统是世界上速度最快,功能最强大的系统之一。 基尔系统的特点是其极高的时间分辨率为13飞秒。这使它成为世界上最快的电子相机之一。“由于所使用的光脉冲持续时间极短,我们能够实时拍摄超快速过程。我们的研究表明,这里发生了大量令人惊讶的事情,”CAU超快动力学教授Michael Bauer解释道。他与同步辐射固态研究教授KaiRonagel的工作组一起开发了该系统。 在他们目前的实验中,研究小组用一个持续时间仅为7飞秒的短而强烈的光脉冲照射石墨样品。石墨的特征在于简单的电子结构。因此,可以特别清楚地观察到基本过程。在实验中,撞击的光粒子 – 也称为光子 – 扰乱了电子的热平衡。该平衡描述了一种条件,其中电子中存在精确可定义的温度。然后,基尔研究小组拍摄了电子的行为,直到大约50飞秒后平衡恢复。 在这样做时,科学家观察到激发电子与撞击光子以及材料中的原子和其他电子的许多相互作用过程。在电影胶片的基础上,它们甚至可以区分这个超短时期内的不同阶段:首先,被照射的电子吸收了石墨中光子的光能,从而将其转化为电能。然后,在将能量传递到周围原子之前,能量被分配到其他电子。在该工艺中,电能源最终永久转换成热量; 石墨升温了。 基尔研究小组的实验也首次证实了理论预测。它们为研究课题提供了新的视角,这在很短的时间内几乎没有被研究过。“通过我们新的技术可能性,这些基本的,复杂的过程可以直接第一次被观察到,”鲍尔说。这种方法也可以在将来应用于调查和优化的光搅拌超快运动的电子在材料有希望的光学特性。