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研究人员找到了一种策略来创建催化剂，使氢气的生产更加高效和经济，作为清洁燃料的来源。 氢气演变反应（HER）是一个显著的过程，可以制造清洁的氢燃料——这可能是我们应对气候变化危机的一个解决方案。问题在于如何将这一反应从实验室实验扩大到大规模商业生产，同时保持低成本。 研究结果于2025年4月3日发表在Advanced Energy Materials上。…

最近一项对156个机构的全球调查显示，对虚拟现实触觉技术在牙科培训中的强烈兴趣，但显著的障碍阻碍了广泛的采用。该研究由芬兰东部大学主导，发表在《牙医学前沿》上。 结合虚拟现实与力反馈，虚拟现实触觉技术在牙科教育中变得越来越常见，补充了传统的临床前手技能培训方法。本研究的目的是了解牙科教育工作者对虚拟现实触觉技术在牙科教育中的可接受性和应用的看法及需求，并收集系统改进的建议。 在387名受访者中，超过三分之一（35%）提到当前系统的技术限制，如触觉精度不足和程序选项受限，这削弱了技能向真实患者护理的转移。财务限制是另一个主要障碍，28%的机构难以负担设备，导致设备短缺和学生访问受限。 对于变革的抵制仍然存在：24%的人表示教育工作者和学生的接受度低，受到传统教学方法干扰的影响。此外，13%强调课程适应和培训要求耗时是关键障碍。 为解决这些挑战，作者建议进一步开发硬件和软件，寻求降低成本的创新，并提供针对性的教师培训，以展示虚拟现实触觉技术的教育益处。他们指出，未来的成功依赖于跨学科的合作，特别是在修复…

一个跨学科研究团队揭示了世界上第一个人工智能（AI）模型，该模型旨在对甲状腺癌的癌症阶段和风险类别进行分类，实现了超过90%的惊人准确率。这个创新的AI模型承诺将前线临床医生的预咨询准备时间缩短约50%，与香港特别行政区政府利用AI技术改善医疗服务的倡议相一致。 来自香港大学李嘉诚医学院（HKUMed）、InnoHK健康数据发现实验室（InnoHK D24H）和伦敦卫生与热带医学院（LSHTM）的跨学科研究团队揭示了世界上第一个人工智能（AI）模型，该模型旨在对甲状腺癌的癌症阶段和风险类别进行分类，实现了超过90%的惊人准确率。这个创新的HKUMed AI模型承诺将前线临床医生的预咨询准备时间缩短约50%，与香港特别行政区政府利用AI技术改善医疗服务的倡议相一致。研究结果发表在《npj数字医学》期刊上。 甲状腺癌是香港和全球最常见的癌症之一。对这种疾病的精确管理通常依赖于两个系统：（1）第八版美国癌症联合委员会（AJCC）或肿瘤-淋巴结-转移（TNM）癌症分期系统来确定癌症阶段；（2）美国甲状腺协会（ATA）风险分类系统来对癌症风险进行分类。这些系统对于预测患者生存和指导治疗决策至关重要。然而，手动将复杂的临床信息整合到这些系统中可能耗时且效率低下。…

现代世界中的许多产品以某种方式使用计算机数控（CNC）机器进行制造，这些机器利用计算机来自动化制造中的机械操作。虽然这个概念很简单，但指示这些机器的方式实际上往往很复杂。一个研究团队，包括东京大学的研究人员，设计了一种系统来展示如何减轻这一复杂性。Draw2Cut允许用户直接在要切割或铣削的材料上绘制所需的设计。在这种情况下，用标准记号笔绘制的彩色编码线指导Draw2Cut系统在木材上铣削设计，而无需对CNC机器或其典型工作流程有任何先前的了解。 各种技术可以说是让一些之前只对那些有时间、金钱、运气或三者兼具的人可及的技能或能力变得更为普及。犁、拖拉机、印刷机、互联网——这个列表还在继续。近年来，3D打印被宣传为将定制高质量制造带入家庭的技术。尽管仍有待观察其现实性，但这突显了许多人希望在他们所渴望的事物上表达更大控制权的真实愿望。3D打印当然只是数字制造的一种模式，在更多的情况下，制造的物品仍通常使用更成熟的技术，例如模具或CNC机器。尽管使用CNC机器已经相当成熟，但并非易事。 “操作CNC铣削机可能很困难，因为它通常要求用户首先使用计算机辅助设计（CAD）软件创建3D模型。”东京大学用户界面研究小组的项目助理教授玛丽亚·拉尔森说。“我们的最新研究探讨了一个想法，即在某些情况下，如果用户可以直接在他们希望CNC机器铣削和切割的材料上绘制，而不需要在CAD中建模，那将是很好的。我们受到木匠为切割标记木材的方式的启发，想到为什么不能为个人制造做一个类似的系统？” 为此，拉尔森和她的团队创建了Draw2Cut，基本上是一个新颖的视觉系统，结合了直观的工作流程和简单的步骤，以便为CNC机器创建CAD计划。假设某人对他们想要创造的物品有一个想法，他们可以使用一组特定的颜色直接在一些材料上绘制他们的设计。Draw2Cut然后对材料和草图进行成像，并解释视觉数据，以创建3D CAD计划并导出到CNC机器。机器可以接收用户绘制的实际材料，并相应地进行切割和铣削。虽然他们只对木材进行了实验，但不同的CNC机器可以处理不同的材料，甚至金属也可以。…

世界上最大的太阳望远镜已达到一个重要的里程碑。现在发布的数据是在仪器的技术调试过程中获得的。 世界上最大的太阳望远镜，美国国家科学基金会（NSF）丹尼尔·K·井上太阳望远镜位于夏威夷，已达到一个重要的里程碑。在将近15年的准备后，德国为井上太阳望远镜开发的可见可调滤光图像仪（VTF）现在已拍摄了第一张图像。这种成像光谱偏振仪是在德国弗赖堡太阳物理研究所（KIS）开发和建造的。德国哥廷根的马克斯·普朗克太阳系研究院（MPS）是该项目的合作伙伴。 现在发布的数据是在仪器的技术调试过程中获得的。VTF比以往更详细地分析井上太阳望远镜捕获的阳光，并提取有关太阳等离子体的流速和太阳可见表面及其直接相邻的气体层上方的磁场强度的信息。即使在当前的技术测试阶段，VTF也能使最小的结构可见。在后期的科学操作中，当数据被广泛后处理时，分辨率将进一步提高。 井上太阳望远镜的主镜直径为四米，是世界上最大的太阳望远镜。得益于夏威夷火山哈雷阿卡拉的最佳观测条件以及先进的图像稳定和重建方法，自2022年以来，井上太阳望远镜提供了令人惊叹的详细视图；它可以使最小的结构可见。为了从阳光中提取尽可能多的详细信息，井上太阳望远镜正在逐步配备额外的科学仪器。这些仪器处理进入的光，例如通过分别研究光的单个波长范围或偏振状态。五个仪器中的四个已经投入使用。最新的加入，世界上最大的光谱偏振仪VTF，是其中最强大的。作为技术调试的一部分，现在已经用VTF拍摄了第一张太阳图像。研究人员将这一里程碑称为技术首光。 “井上太阳望远镜的设计目的是研究太阳作为太空天气驱动因素的基础物理。在追求这一目标的过程中，井上成为了VTF这样前所未有、具有开创性的仪器的理想平台，”国家太阳观测站的主任克里斯托夫·凯勒说，他负责运营井上太阳望远镜。…

一项研究描述了一种新的硅胶废物（填缝剂、密封剂、凝胶、胶粘剂、化妆品等）回收方法。它有潜力显著降低该行业的环境影响。这是第一种通用回收过程，可以将任何类型的使用过的硅胶材料还原到其生命周期的早期状态，在这个状态下，每个分子仅包含一个硅原子。而且不需要目前用于设计新硅胶的原材料。此外，由于这是一种化学回收而非机械回收，因此该材料的重复使用可以无限进行。与之相关的研究将于2025年4月24日在《科学》杂志上发表。 用于制造硅胶的原材料是自然存在的石英。其成分通过高温冶金分解以获得纯硅。然后与氯甲烷反应形成氯硅烷，这些分子是所有硅基聚合物所必需的。这前两个转化过程非常耗能，并且排放二氧化碳，这是导致气候变化的主要温室气体。因此，这种新的回收技术将使能够规避硅胶行业最有害的影响之一。此外，由于这个化学回收过程可以直接获取（氯甲基）氯硅烷，这些可以在工业上分离和纯化的物质，它保证了来自回收的硅材料的质量，并且可以无限次进行而不损失性能。 在关键化学元素及相关矿产资源越来越受到关注的时代，这种回收过程还为缓解围绕关键石英资源及其所产生的硅（电子行业使用的关键组成部分）的潜在紧张局势开辟了一条道路。与他们的科学和工业合作伙伴一起，作者们继续他们的研究，一方面致力于改善这一过程，使其在工业上可应用，另一方面提出其他硅胶加工阶段的回收方法。最后，他们还在研究回收其他材料，以使其使用更加可持续。 **注释** 1…

创新统计方法有助于确定限制均值生存时间分析中的理想阈值时间。 限制均值生存时间（RMST）分析技术约25年前在医疗研究中引入，自那时起在经济学、工程学、商业和其他职业中广泛使用。 在临床环境中，RMST 是有用的，因为它是一种直接理解平均生存时间的方式——患者在诊断或治疗后存活的时间长度，以及影响该时间的因素——在特定时间范围内。 此外，与Cox回归模型和其他流行模型不同，使用RMST进行的估计和比较不依赖于比例风险假设，即事件发生的可能性会在时间上保持不变。…

一项最近的研究揭开了量子系统纠缠网络中一些隐藏的秘密。 在量子物理的复杂世界中，粒子以似乎违背空间和时间标准规则的方式相互作用，蕴藏着一个深刻的谜团，持续吸引着科学家的注意：去限制量子临界点（DQCPs）的性质。这些难以捉摸的临界现象突破了传统物理学的框架，提供了一个迷人的视角，窥探量子物质在这些神秘交汇点上的行为方式，这挑战了我们对塑造宇宙的基本力量的经典理解。 这项研究由香港大学物理系的孟子扬教授领导，博士生宋梦涵共同撰写，并与香港中文大学、耶鲁大学、加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校、博鸿大学和德累斯顿工业大学的研究人员合作，揭开了量子系统纠缠网络中一些隐藏的秘密。 他们的发现最近发表在《科学进展》杂志上，推动了现代物理学的边界，并为量子物质在这些神秘交汇点上的运作提供了新的视角。这项研究不仅加深了我们对量子力学的理解，还为未来可能颠覆技术、材料科学甚至我们对宇宙的理解的发现铺平了道路。 去限制量子临界点是什么？…

含碳陨石看起来遭受的冲击比不含碳的陨石轻微，因为冲击产生的气体将证据喷射到太空中。这一发现不仅解决了一个长达30年的谜团，还为未来前往谷神星的采样任务提供了指导。 含碳陨石看起来遭受的冲击比不含碳的陨石轻微，因为冲击产生的气体将证据喷射到太空中。神户大学的发现不仅解决了一个长达30年的谜团，还为未来前往谷神星的采样任务提供了指导。 了解陨石碰撞时发生什么是理解太阳系演化的重要组成部分，因为这为我们提供了观察太阳系过去的窗口。因此，行星科学家和分析陨石样本的天体生物学家感到困惑，因为含碳的陨石显示出比不含碳的陨石少得多的高速冲击证据。就好像这些含碳的陨石以较低的速度碰撞，但目前还不清楚为什么会这样。神户大学的天体物理学家黑泽浩介说：“我专攻冲击物理学，对陨石材料在冲击时的变化感兴趣，这称为‘冲击变质’。所以我对这个问题非常感兴趣。” 黑泽受到20年前另一位神户大学研究者提出的理论的启发，该理论认为碰撞会使含水矿物的气体从陨石中逸出，随后将证据弹射到太空中。“我认为这个想法很出色，但有问题。首先，他们没有计算这个过程是否会产生足够的水蒸气。另外，还有一些不含水矿物的含碳陨石似乎也没有受到太大的冲击，”这位天体物理学家解释道。认为含碳材料在受到冲击时应该表现得不同，他决定借助他所开发的设备来调查这个想法：一个连接到样品室的双阶段轻气炮。这个设置使黑泽和他的团队能够在不被炮击产生的气体污染测量的情况下，收集和分析炮弹高速撞击模仿含碳和不含碳陨石样本产生的气体。 神户大学团队目前在期刊《自然通讯》中发布了他们的研究结果。他们的实验揭示，对含碳陨石的冲击导致化学反应，产生极高温度的一氧化碳和二氧化碳气体。黑泽表示：“我们发现随后的爆炸动量足以将周围强烈震动的岩石材料弹射到太空。这种爆炸发生在富碳陨石上，而不发生在贫碳陨石上。”因此，团队得出的结论是，含碳陨石并没有受到更少的冲击，实际上，证据是在字面意义上被吹走了。…

天文学家发现，超地球系外行星在宇宙中比之前认为的更为常见。虽然相对容易找到环绕恒星较近的世界，但轨道较宽的行星可能难以探测。尽管如此，研究人员估计，每三颗恒星中应该至少有一颗超地球，其轨道周期类似于木星，这表明这些巨大的世界在宇宙中极为普遍。 根据一项新研究，利用韩国微透镜望远镜网络 (KMTNet)，一个国际研究团队发现超地球系外行星在宇宙中比之前认为的更为常见。 通过研究新发现的行星宿主星的光异常，并将其结果与KMTNet微透镜调查的更大样本相结合，该团队发现超地球可以存在于远离宿主星与我们气态巨行星与太阳之间的距离，研究的共同作者、俄亥俄州立大学天文学名誉教授安德鲁·古尔德说。 “科学家们知道小行星比大行星多，但在这项研究中，我们能够显示在这一总体模式中，存在过剩和不足，”他说。“这非常有趣。”…

科学家们开发了一种机器学习工具，可以在最少的外部指导下自我学习，从 aerial（航空）图像中区分开花和非开花草坪，这一进展将大大加快农业田间研究的步伐，他们说。这项工作是利用数千种芒草（Miscanthus）的图像进行的，每种都有自己特定的开花特征和时间。 科学家们开发了一种机器学习工具，可以在最少的外部指导下自我学习，从 aerial（航空）图像中区分开花和非开花草坪，这一进展将大大加快农业田间研究的步伐，他们说。这项工作是利用数千种芒草（Miscanthus）的图像进行的，每种都有自己特定的开花特征和时间。 在不同生长周期的不同条件下准确区分作物特征是一项艰巨的任务，伊利诺伊大学香槟分校植物生物学和作物科学教授安德鲁·李基（Andrew…

研究人员早已意识到，如果使用非线性光学过程，量子通信系统将能更忠实地传输量子信息，并对某些形式的错误具备抗干扰能力。然而，过去将此类过程融入的努力无法在量子通信所需的极低光强下运行。 现在，伊利诺伊大学香槟分校的一个团队通过基于铟镓磷纳米光子平台改进了这项技术。结果表明，该系统的效率大大高于以往的系统，这意味着它需要的光强更低，并且能够一直运行到单光子，这是光的最小单位。这是首次为使非线性光学的量子通信系统变得可行开辟了新的路径。 “我们的非线性系统以94%的保真度传输量子信息，而使用线性光学组件的系统理论限制为33%。”项目负责人、伊利诺伊大学电气与计算机工程教授方可杰说，“这本身就展示了非线性光学在量子通信中的强大能力。需要解决的大问题是效率。通过使用纳米光子平台，我们看到效率提高到足以显示该技术具有前景。” 这项研究最近发表在《物理评论快报》期刊上。 通过量子传输协议，量子信息在网络中得以传输。在该协议中，利用量子纠缠现象——通常情况下两个量子对象（比如单光子）在没有明显物理连接的情况下相互影响——将量子信息在发送者和接收者之间传递，而不通过通信通道进行传输。这一程序的优势在于能够大大减轻外部噪声和通道缺陷的影响。…