你所知道的最黑的黑科技是啥

两年前,科学家们为一名7岁的叙利亚男孩进行了超大面积的换肤手术。这名男孩因一种可怕的遗传缺陷导致全身约80%的皮肤脱落,伤口无法愈合。所幸,再生医学的疗法最终改变了这名男孩的命运。


由于失去了80%的皮肤,男孩身上尽是无法愈合、甚至已经感染的伤口,只能依靠吗啡暂时缓解疼痛,这已经是其在德国的主治医生尝试过多种治疗方法未果后唯一的选择。这种罕见的遗传疾病名为大疱性表皮松懈症(EB),因基因LAMC2LAMA3LAMB3发生突变所致。这三种基因能生产层粘连蛋白,这种蛋白质能使皮肤的表层和真皮层粘连在一起。因此,不幸祸患此病的患者会因为极其微小的碰撞和摩擦而浑身长满水泡,以致破损溃烂。据资料显示,40%的患者会在患病1年内死亡。
主治医生曾想过从男孩的父亲身上取下部分皮肤进行移植,但因各种排斥反应方案以失败告终。作为最后的希望,医务人员不得不向意大利科学家——再生医疗领域的先驱MicheleDeLuca求助。Michele领导的团队曾在实验室条件下成功将基因编辑后的皮肤再次移植至部分躯体,比如腿部的一小部分皮肤。“但如此大面积的换肤手术,还是第一次”,Michele心里也很忐忑,“患者几乎失去了所有的表皮。”



首先,医生取下一小部分男孩身上尚存的正常皮肤作为样本,利用基因编辑技术在皮肤细胞核中修正LAMB3基因。由于皮肤中有对应的干细胞,我们的皮肤表皮一直在不停地更新,大概每个月就能完全更新一遍,医务人员正是利用这一点,在实验室中通过小部分的表皮样本,再生出了足够换肤术所用的皮肤。2015年秋天,在经历了两场手术之后,新的表皮终于被成功地移植至男孩的身体,如同拼布一般包裹住了患者的整个躯体。一个月之后,植入的表皮就和更深层的皮肤融为一体。
两年过去了,我们不仅等来了论文,还迎来了另一个好消息:到目前为止,男孩的皮肤十分健康,已经回到学校上课,甚至还能参加课外活动踢足球。如果因意外皮肤受伤,也能同正常人一样自己愈合。



但是,研究人员同时指出,利用基因编辑修正皮肤细胞也有潜在的风险,比如有可能增加患皮肤癌的风险。因此,这种再生治疗是否能长期安全有效还需进一步经受时间的考验。但科学家们坚信,这种治疗方法一定会在将来治愈更多的严重皮肤问题。
基因编辑在广义上属于包括转基因在内的基因修饰技术。除了体外培育基因修饰过的皮肤外,近日美国加州大学旧金山分校还完成了首次体内编辑治疗,通过病毒运载锌指蛋白和正常基因进入肝部,治疗一位亨特氏综合征患者。
该疗法如果能证明成功,今后的基因治疗将不在需要体外编辑培养细胞,而是可以直接编辑人体自身细胞。那时,基因疗法或许会成为常规的医疗技术。
文章来源/TheGuardian
参考链接/https://www.theguardian.com/science/2017/nov/08/scientists-grow-replacement-skin-for-boy-suffering-devastating-genetic-disorder
http://www.iflscience.com/health-and-medicine/scientists-replace-80-percent-of-boys-skin-with-epidermis-grown-in-lab-saving-his-life/
|字面意思上最黑的科技是vantablack,一种能吸收99.96%光线的材料。



这种材料由英国SurreyNanoSystems公司研发,每平方厘米有着大约十亿个紧密排列成束状的碳纳米管,几乎可以捕捉一切照在表面上的光线。



99.96%的光线吸收率是初号机的战绩,它反射的光线已经完全无法被人眼识别,人眼甚至无法在涂了这种涂料的表面聚焦。
他们甚至推出了喷涂罐装,不过并没有这么黑。

左边是与右边相同的面具:



普通黑颜料和vantablack喷涂的面具:



只有转到侧面才能看出是不是平面:



这种颜料用于工业设计简直cool到爆炸!
黑到失踪的杯子:



秒变“纸片人”套装:



AnishKapoor设计的黑洞表盘:



蝙蝠车(雾):



看不见?看不见就对了!总之我很希望这玩意儿能平民化,我想要一件这样的夜行斗篷……
请大家移步我的微博获取更多快乐,那边没有粉丝玩单机的我好卑V
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■我在之前这个帖子(太空精酿:你现实中见过科技含量最高的东西是什么?)里回答了欧空局研究地球重力场和全球洋流的的GOCE卫星。



GOCE图片来自ESA宣传片中间提到了它的测量精度相当于如果把它放在一艘万吨巨轮上可以感受到一片雪花落到船上时产生的加速度。依靠的就是它不可思议的静电重力梯度仪(ElectrostaticGravityGradiometer)。
最近开会时无意碰到了欧空局对重力梯度仪提需求的甲方一位负责人,聊了聊发现它的精度还是被我曾经写的给低估了不少,就单独写一写也给自己做个学习记录好了。



来自欧空局和https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/g/goce这就是重力梯度仪,它的原理其实就是在一定的距离上放置两个测量加速度的加速度计,通过它们之间的区别(梯度)来精确推演重力场。
这就好比是LIGO用来找引力波,得靠两个巨大的干涉臂来感知引力波的微小变化,甚至这也不够,还需要在华盛顿和路易斯安娜这两个距离3000千米的城市中同时测量。这种思路探测引力波收获颇丰,比如就得了2017年的诺贝尔奖。

而GOCE重力梯度仪的这个“臂”仅有0.5米,如果测量超高精度,要求就非常高了。
GOCE重力梯度仪的一些关键数据吓死人。
它的感知精度在

,地表的引力在

左右,一万亿分之一的重力精度!它的臂要求极高,是用碳纤维拼接成的碳纤维矩阵加工而来,以造成完全各项同性的变化,碳纤维毕竟在长度和宽度方向上有所不同;不管卫星表面处于正负上百摄氏度的怎样温度变化,内部要绝对控温,200秒钟内的温度稳定性要不超过0.01摄氏度,尽力减少温度导致的变形;加速度计上的敏感质量(由铂铑合金制造而来)距离变化测量精度要求做到实时60纳米,大概是人类头发直径的1000分之一;敏感质量的控制肯定不能靠机械了,需要依赖仪器产生的静电场,形成一个笼子把它们关起来;3分钟内一对加速度计距离的测量误差平均值不允许超过1埃格斯特朗(?ngstrom),埃格斯特朗是用来衡量原子半径的单位,1埃格斯特朗是0.1纳米;它可以测量三维方向,总共有3个臂6个加速度计,不是我们想象的从地心指向某点,所以是多维测量;要知道,这么高精度要求是在天上,中间火箭发射的巨大振动和干扰,都要幸存过去才行。

这个技术简直无情,上天之后直接将人类同样仪器的精度,提高了100倍以上,目前无人能超越,足够叫做黑科技了。
不过这货已经于2013年11月11日的午夜,大家在疯狂的剁手购物时,燃料用尽的它悄无生息地坠入地球大气,解体焚毁。
在它的任务周期内,所有科研目标均超出预期,可谓巨大的成功。



焚毁在地球大气中的最后一幕恰好被马尔维纳斯群岛附近的BillCharter拍到
不过这种人类航天黑科技还有很多,
太空精酿:你现实中见过科技含量最高的东西是什么?
太空精酿:人类历史上有哪些疯狂的计划?
太空精酿:人类史上令人叹为观止的极限精度制造成果有哪些?

有时候看到这些航天领域的黑科技,无论研发的国别如何,总给人一种生而为人的骄傲。
不过也有例外,哈哈哈哈,
太空精酿:有哪些听起来高大上实际上很普通的东西?
太空精酿:关于美国「好奇号」火星车,有哪些有趣事情?
太空精酿:有哪些令人叹为观止的细节?

所以说,人类是世界上最伟大的生命,看看他们做出来的东西就知道了。

■英伟达的AIP图技术和全新的画图工具——GauGAN,使用生成对抗网络,把你随意涂抹的简单几笔绘制成复杂逼真的风景图画。在你的印象中,这大概是一家做显卡的公司。但英伟达实际上是一家人工智能计算公司。
在英伟达的官方网站,有一个AIPLAYGROUND(AI游乐场),目前已开放的是IMAGEINPAITING。效果如下:



英伟达AI图像修复技术https://www.zhihu.com/video/1092113633655590912
只需要通过涂抹,你就可以去掉画面中的无关主体,应用可以通过算法自动补全。利用这种功能,你可以去掉人物的眼镜、饰品,还能够除皱、去胡子、补头发。如果你正在手边使用PS,是否会稍微觉得工具栏的印章、画笔、修补功能在英伟达的这个功能面前稍显落后了?至少你会觉得,嗯,不久的将来,修改图像就该这么简单高效。

关于这项技术的论文,你可以戳此网址直接进行下载;

同样可以在官网看到的,还有艺术风格迁移、图像合成,可以把你最喜欢的图像变成梵高的画作。





不止如此,基于风格迁移的思路,英伟达还可以直接生成这个世界上根本就不存在的人像。





近期,在GTC2019大会上,英伟达又推出了一个全新的画图工具——GauGAN,使用生成对抗网络,把你随意涂抹的简单几笔绘制成复杂逼真的风景图画。

这个功能和之前的AIP图一样,令人惊叹。不过回想一下,你会觉得,这很像是当年的Windows画图工具。不一样的是,这个画图工具更加智能,它更像是AI时代的产物。效果如下:



让你的鬼画桃符变成逼真的风景画https://www.zhihu.com/video/1092115249032982528
这种工具在现实生活中将可能有哪些应用场景呢?
想象一下,当下一个普通的建筑设计师,需要通过专业的设计软件,比如CAD、3Dmax来进行相对基础的操作。其中所耗费的时间以不算短,而最终达到的效果并不见得多理想。但GauGAN的意义在这里就凸显出来了。

你可以直接使用该工具,经过简单的绘制,瞬间了解最终设计所呈现的效果,并且,这种效果无限趋近于现实。这种绘图方式和“神笔马良”之间仅差最后一步,那就是把逼真的作品直接搬运到现实。