2023年6月26日星期一

全球積極開發神經型態計算

現今全球多間創科公司正積極開發神經型態計算Neuromorphic computing,這是使用包含電子模擬電路的超大型集成系統,藉以模擬神經系統中存在的神經生物學體系結構。根據《Game Changers 2022報告》指出,與傳統電腦相比,神經型態計算是一種更加具備靈活性的系統,只有在數據輸入時才會消耗能量。以上所談到的優勢,一方面有利於應用在邊緣運算(Edge computing)、自動駕駛汽車等低功率設備,另一方面可用在深度學習(Deep Learning)技術。目前致力於發展這項技術的初創企業包括美國 Rain Neuromorphics、荷蘭 Innatera、瑞士 SynSense 等。



2023年6月19日星期一

卡瑞拉計劃

洛克馬丁公司旗下「臭鼬工廠」(Skunk Work)將投資 1 億美元開啟「卡瑞拉計劃」(Project Carrera)研發方案,將新 AI 無人機「極速賽車手」(Speed Racer)和 F-22F-35 NGAD 等隱形戰機整合成完整作戰網絡系統,Speed Racer與隱形戰機建立一整套包含人機互動、前置作業、標準接戰程式和彈性應變能力的完整作戰架構。

目前開發計劃將分為三大部分,首先投資 2000 萬美元進行 F-35 和現有無人機平台的軟硬件升級計劃,以符合卡瑞拉計劃所需。第二部分是 4200 萬美元的 AI 平台開發、網絡節點規劃、5G 網絡和其他先進聯網科技整合,及打造開放式架構平台因應快速升級需求。最後 3800 萬美元將投資「戰鬥空間倍增器」(Battlespace Multiplier)概念,包括整合低軌衛星網絡,提高視距外狀況感知能力,以及各種配備在衛星和無人機上的先進感測系統等。

卡瑞拉計劃的重點還包括 AI 系統的「彈性自主能力」,由於臭鼬工廠從 2000 年代就開始研究 AI 無人機,過往研究中 AI 做出的行動決定在戰機飛行員眼裡經常無法理解,因此多年來臭鼬工廠不斷收集飛行員對 AI 行動決策的相關意見。


未來卡瑞拉計劃的 AI 無人機,將可針對不同戰機飛行員即時調整行動決策的自主程度,老經驗飛行員可以對無人機群下達較為精確,及更符合過往經驗的命令,而新手飛行員也可選擇信任讓 AI 自行決定無人機群的行動。

美國空軍也自行投入 Skyborg AI 系統開發工作,以及波音 MQ-28 忠誠僚機(Loyal Wingman)等計劃,都強調未來隱形戰機與 AI 無人機群之間的協同作戰網絡建構,因此身為 F-22F-35 生產商和 NGAD 競爭者的洛克馬丁也投資卡瑞拉計劃,強化自家 AI 系統競爭力。

2023年6月18日星期日

研究發現腹瀉藥物 Loperamide 有效治療自閉症

目前醫學上對於自閉症的主要病徵,如社交和溝通障礙等並無有效的治療藥物,現階段患者都是服用抗精神症狀藥物為主,但是對於自閉症患者來講,這些藥物要不是副作用過大,就是治療效果不佳。

奧斯陸大學學者科克(Elise Koch)率領的研究團隊,改以老藥新用(Drug Repurposing)研究途徑,並以電腦模擬和老鼠實驗,將現有各種藥物與自病症相關的蛋白質變化效應進行研究,研究發現自閉症主要病徵來自患者腦部缺乏「u-鴉片受體」(u-opioid Receptor)的蛋白質,團隊在實驗後發現有數種藥物可以影響自閉症病徵相關的蛋白質變化,其中一種經常用來治療腹瀉的藥物「洛哌丁胺」(Loperamide),被團隊認為是效果最顯著的選項,在老鼠實驗中,缺乏 u-opioid Receptor 的老鼠具有與自閉症相同的情形,社交能力出現顯著缺陷,在投入 Loperamide 之後,老鼠腦內 u-opioid Receptor蛋白被重新激發,也顯著的改善原本社交能力缺陷情形。

研究團隊將這項成果發表在《藥學前沿》(Frontiers in Pharmacology),未來有望持續檢驗,並逐漸邁向人體試驗,為自閉症治療做出貢獻。



 

2023年6月17日星期六

啤酒增加腸道微生物群

葡萄牙科學家最近研究發現,無論是傳統啤酒、還是越來越受歡迎的無酒精啤酒,適度飲用淡啤酒可以增加腸道微生物多樣性。研究團隊甚至發現,啤酒不會導致肥胖或增加體脂,也不會改變心臟健康和新陳代謝的血清標誌物,反而腸道微生物多樣性更高,糞便鹼性磷酸酶水平更高,有助改善腸道健康,但科學家們還是強調,如果要維持健康與體態,最好的辦法是不飲酒,畢竟飲酒弊大於利,肝臟問題、高血壓與心臟病等都是已經確定的風險,最近還發現與癌症有直接因果關係。至於為什麼啤酒能夠改善腸道的微生物群科學家們認為,這可能是因為啤酒中的多酚和微生物等化合物,加速發酵速度的關係,這或許是選擇無酒精啤酒的另一個理由



2023年6月12日星期一

以色列研發出 AI 手提穿牆感應雷達

以色列軍工廠商 Camero Tech推出最新雷達產品,不但輕巧可由單兵攜帶操作,而且透過 AI 3D 感應技術,可偵測牆後生物或障礙物活動,還可由高度體積分辨目標為成人或孩童,為軍事、執法和情報機構提供重要資訊。

以色列 Camero Tech 成立於 2004 年,專門為軍警消防單開發生命探測器和各種手提雷達裝置,總部位於 Kfar Netter 鎮。該公司在陸續開發出旗下主力產品 Xaver 100400 800 等手持雷達後,現有 Camero Tech 推出最新版本 Xaver 1000,透過 AI 演算法及專利 3D 穿牆感應技術,新版雷達在維持輕便手持體積之餘,能夠快速辨別牆後物體是生物、雜物或建築物。


AI 演算法可透過生物特徵,分辨目標人物目前姿勢是站立、坐姿或倒臥,並由體積和形狀計算人物身高,可協助操作人員分辨目標大約年齡和體型,避免誤傷孩童或人質,對於救援任務來講相當重要。

Xaver 1000 對於提升操作人員及團隊的狀態意識(Situation Awareness)有極大幫助,除了減少失誤,也可大幅減低遭到埋伏的機率。

2023年6月10日星期六

ANA 維修員制服包包

ANA 全日空推出從飛機維修員身上淘汰工作服重新製作的包包,每年大約要淘汰約 200 至 300 件左右,今次的衣服來自 2019 年的維修員。每個包包都保留工作服上大大的 ANA 標誌,因為是工作服布料,要求耐用不易撕裂不易產生靜電。



2023年6月5日星期一

用機械人骨架培養人體組織

牛津大學和機械人公司 Devanthro 開始研發培育肌腱或肌肉可移動和彎曲的組織,準確重建自然生長環境,例如做出類似人體的環境。

研究人員採用 Devanthro 工程師設計的開源機械人骨架,選擇肩關節為培養組織部位,並為安裝到身上需要彎曲的組織製成生長環境,稱為生物反應器。Devanthro 一開始設計的人形手臂,包括一個簡化的球窩關節和 9 個肌肉執行器,改動調整後 MSK(肌肉骨骼)肩部比原始模型更接近人體肩部解剖結構。研究人員將人類細胞播種於毛髮狀細絲,並在腔室注入促進生長的營養液,細胞經過一段時間生長後,還需在仿製的人體肩部每天訓練 30 分鐘。在一段時間後,與靜態環境培育的組織相比,仿人骨架培育的組織有最快細胞增殖。即便施力度不同,但細胞顯示出高度拉長。使用 MSK 仿人機械人透過在柔性生物反應器室培養細胞支援肌腱組織工程可行,生物反應器可在仿人機械人手臂執行機械刺激。

雖然研究潛力仍有待觀察,但從目前表現來看,能夠克服目前生物反應器系統的局限,例如修復肩袖肌腱撕裂,或引起撕裂等常見肩部問題的肌腱炎,也是成人肩部疼痛的最常見原因。通常醫生會縫合斷裂肌腱重新接到骨骼上,但約 40% 病例會因組織癒合不良失敗。如果使用類人機械人刺激生長組織移植物,可能癒合會更成功。類似方法還能擴展到其他肌腱(即針對身體不同位置)甚至其他組織(骨骼、韌帶、肌肉等)。除了組織工程應用,類人生物反應器系統也有可能成為先進體外培養模型,測試細胞、藥物和生物材料等。這些類人機械人可根據患者生理機能製造,就能個人化培養組織。

儘管仿人生物反應器有優勢,但研究目的並不是打算取代現有平台或方案,而是填補尚未解決的臨床轉化途徑的空白。




2023年6月1日星期四

英國開發鉛-212 標靶 α 療法

英國國家核實驗室 (NNL) 科學家從英國儲存的核廢料,開發一種名為鉛-212  的放射性物質的生產製程,可用於標靶 α 療法,破壞癌細胞,同時最大限度減少傷害健康組織。

標靶 α 療法是種新興醫學療法,發射 α 同位素可與一種蛋白質或抗體結合,專門針對並破壞癌細胞,同時減少破壞健康組織。2013 年以來,發射 α 放射性核素批准於癌症治療,而且越來越成功,但是標靶 α 療法不容易引入,因為必要放射性同位素很難製造,而且半衰期很短。放射性同位素是種不穩定化學元素,分解時會釋放輻射,半衰期是放射性同位素衰變到樣品原始量的一半時間。

標靶 α 療法的放射性同位素不能衰減太快,因為它們在生產和患者使用間的持續時間不夠長,但也不能太慢,使放射性劑量在患者體內停留太久,不易生產。


英國國家核實驗室科學家開發英國首個國產醫用放射性同位素鉛- 212 製程,成功從核廢料少量提取達到正確品質,處於最佳狀態的鉛-212。鉛-212 生產過程需要複雜化學分離和純化核物料,為了擴大生產規模,科學家正在尋求製造像廚房濾水器的發電機,讓物料從頂部進入,同位素從底部排出。由於核廢料供應有限,研究團隊也在尋找其他方式生產可持續的物料供應。50 年前英國醫用放射性同位素研究和生產處於世界領先,但今天卻依賴進口的歐洲老舊設施,因此建立醫用放射性同位素的本土供應,將對英國的醫療保健產生變革,對其他有需求的國家也有幫助。

健康和核醫學是英國國家核實驗室的四個重點研究計畫之一,團隊正與英國倫敦大學瑪麗王后學院 (Queen Mary University of London) 和倫敦國王學院 (Kings College London),以及臨床醫生合作進行鉛-212 品質管斑與擴大生產規模計劃。

俄羅斯方塊能治療成癮和 PTSD

最近醫學研究證實,適當玩《俄羅斯方塊》對大腦有益。在上世紀 90 年代的研究中,就有科學家發現,初次玩《俄羅斯方塊》的人,其大腦葡萄糖代謝率( GMR )有顯著提高,意味著在玩遊戲時大腦消耗的能量增加。持續玩 4 至 8 星期後,這些人的 GMR 跌回原本水平,而遊戲分數則...