用于揭示科学奥秘的 10 种惊人新技术

与旧技术相关的新技术和创新正在以前所未有的方式解开科学之谜。这些革命性的新技术使人们可以前所未有地洞察自然世界。

无论是揭示了数十亿光年外的一个晦涩难懂的星系，还是来自数千年前的神秘信息，这些开创性的方法都改变了各自领域的游戏规则。

10使用 Wi-Fi 拍摄隐藏空间

研究人员想要“通过Wi-Fi 的眼睛”看世界，所以他们在一个封闭的房间里放置了一个铝箔制成的十字架、一个 Wi-Fi 发射器和两个接收器（一个固定的，一个移动的）。他们记录了从十字架反射的 Wi-Fi 波，以在全息图中对其图像进行 3D 编码。

即使接收器被放置在外面，这项技术最终也可以揭示封闭结构的内部，这对被困在雪下或倒塌建筑物中的受害者具有挽救生命的后果。或者，在 5-10 年内，Wi-Fi 监控可用于组织和监督充满机器人工人的工厂。

9使用 AI 以 1000 万倍的速度揭示隐藏的太空场景

像星系团这样足够大的物体可以弯曲它们周围的光线，从而显示和放大它们背后的物体。

“读取”单个镜头可能需要数月的工作，并且需要在实际图像和大量计算机模拟之间进行许多繁琐的比较。但是神经网络或基于生物学的人工大脑可以将这些镜头的解码速度提高 1000 万倍——只需几秒钟而不是几个月。

科学家们为上述人工智能提供了 50 万张模拟图像，并针对哈勃图像对其进行了测试。人工智能证明自己与传统分析一样准确，但时间很短。这项技术将以前所未有的方式打开宇宙，从下一代天文台和望远镜涌入前所未有的大量数据。

8用中子束透视固体物体

一种全新的成像技术通过用聚焦的中子束撞击固体物体来穿透固体物体。

新技术使用硅晶片来分裂和重定向中子束，而不是传统的透镜。波浪撞击物体并相互弹射，产生干涉图案。

与其他方法不同，这种革命性的中子干涉测量法可以放大和缩小以检测非常小和非常非常小的物体，范围从 1 纳米到 10 微米。中子干涉测量法以前是对其他成像工作的补充，但这一进步可能会使其成为独特的“主菜”选项。

7将（死）动物透明化以窥见隐藏的生物学

一种名为 uDISCO（溶剂清除器官的终极 3-D 成像）的成像技术使死去的动物变得透明，以揭示生物学的内部运作。

科学家将动物浸泡在脱水溶剂中，以去除水分和脂肪，使标本缩小 65% 并有效地将其变成半透明的木乃伊。

它不会像以前的技术那样破坏啮齿动物体内工程化的荧光蛋白，因此一旦动物被透明化，科学家就可以观察这些标记。他们希望有一天能用它来绘制人类大脑的地图，这一壮举用传统方法需要 1000 年才能完成。

6使用激光绘制整个国家的地图

整个英格兰正在通过航空激光或 LiDAR 进行测绘，该技术已经扫描了该国 75% 的地区。从上方，研究人员每秒向景观发射一百万个光波脉冲，根据光波的返回时间构建 3D 地形图。

它最初是为了绘制不断变化的海岸线的地图。但作为一个额外的好处，它揭示了四条罗马道路，它们在现代地形下无形地蜿蜒曲折。

作为双重奖励，它可以通过快速检测景观变化并允许当局逮捕倾销者来破坏每年 10 亿英镑的非法倾倒垃圾。

5新的 X 射线方法照亮隐形艺术

研究人员可以透过一层层的油漆，揭示一些世界上最著名的杰作背后的秘密。

它始于毕加索 1902 年的油画La Misereuse accroupie，即蹲下的乞丐。从油的裂缝之间露出的奇怪颜色和纹理与表面层不匹配。所以科学家们向它发射不同波长的光，因为油对某些波长是透明的。他们证实了 1992 年的一项研究，该研究在毕加索的乞丐脚下发现了另一位艺术家的风景。

然后 X 射线分析揭示了一个全新的特征，即女性的手（被长袍遮住了）正抓着一块面包。毫无疑问，现在科学家们可以在博物馆等场所使用这种方法，更多的启示将会随之而来。

4检测生活中的 CTE 和脑损伤

有史以来第一次，研究人员证实了在活体患者中检测到慢性创伤性脑病 (CTE)。

该患者与其他 13 名前 NFL运动员一起接受了脑部扫描。他们发现了一种叫做 tau 的蛋白质，它可以抑制受损细胞并迁移到大脑中，杀死神经元。

2015 年，研究中的一名退役球员，即前明尼苏达维京人队线卫弗雷德·麦克尼尔去世。尸检证实，麦克尼尔患有 CTE 以及 ALS，或 Lou Gehrig 病。

如果得到验证，这种技术不仅对前运动员有益，而且对更多人有益。例如，它还可以通过检测暴露于爆炸冲击力的士兵的大脑异常情况来使军队受益。

3用笔暴露癌细胞

治疗癌症最棘手的部分之一是确保在手术过程中去除所有不需要的细胞。现在，一种新的类似笔的设备扫描潜在感染区域的速度比当前方法快 150 倍。

在对 253 名患者的概念验证测试中，“MasSpec pen”以 96% 的准确率检测到癌组织，并且仅在 10 秒内完成。

笔释放一滴水到可疑组织，然后将其驱动到质谱仪以检测由癌细胞产生的指示器废产物，即使指定其亚型。

如果获准广泛使用，MasSpec Pen 将提供更快、更精确和更安全的手术。

2用粒子加速器窥视木乃伊内部

多亏了阿贡国家实验室的高级光子源，一种粒子加速器，研究人员现在可以在不损坏木乃伊的情况下观察木乃伊内部。

科学家们有史以来第一次对 Hibbard 木乃伊进行了高能 X 射线训练，这是一个可以追溯到公元一世纪末的五岁埃及女孩。

选择希巴德木乃伊是因为它完整的“木乃伊肖像”，一个木制面板，上面画着孩子的肖像。研究人员在没有扰乱脆性材料的情况下，透过它的裹尸布看到了无法解释的物体，例如女孩牙齿中的电线，头骨中一个奇怪的碗状物体，以及包裹在女孩腹部的某种小石头状物品。

1用新颖的 X 射线技术展开古代卷轴

庞贝并不是唯一一个被维苏威火山著名的火山喷发掩埋的城镇：小赫库兰尼姆也被炽热的火山灰和熔岩所淹没。

赫库兰尼姆的传奇卷轴也是世界上现存最古老的古典图书馆的一部分。不幸的是，它们在超过 260 摄氏度（500 华氏度）的温度下变脆了。最近，尽管其中一幅卷轴被埋葬了 2000 年，并且经历了火山灰浴，但科学家们还是能够读到其中的字母。

科学家们分析了 X 射线穿过不同材料时的失真。就像卷轴上的字母一样，它没有渗入纸莎草纸，而是以惊人的微小的十分之一毫米保持浮雕，刚好足以被发现。