《麻省理工科技評論 MIT Tech》8/1

* 【改善空氣污染能降低患阿茲海默症風險】

根據 7/26 日在美國丹佛舉行的 2021 年阿茲海默病協會國際會議上發佈的多項研究報告，改善空氣污染會改善認知功能，降低阿茲海默症風險。此前報告曾顯示，長期暴露於空氣污染與阿爾茨海默病相關腦斑有關。而此次會議是第一次累計證據表明，減少污染，特別是空氣中的細顆粒物和燃料燃燒產生的污染物，與降低全因失智症和阿茲海默症風險有關。

* 【MIT科學家研究了如何減少一次性口罩對環境的影響】

據估計，COVID-19大流行期間每天產生多達7200噸的醫療廢物，其中大部分是一次性口罩。近日，麻省理工學院（MIT）的一項新研究指出，通過採用可重復使用的口罩可以大大減少這一損失，該研究計算了幾種不同的口罩使用方案的財務和環境成本。研究人員表示，完全可重復使用的硅膠N95口罩能更大程度地減少浪費，而他們現在正致力於開發這種新型口罩。目前，這項研究已經刊登在《British Medical Journal》上。

* 【新發明的的尿液或血液測試方法可以發現腦腫瘤】

劍橋大學的醫學研究人員開發了兩種新的測試方法，能夠檢測最惡的腦癌膠質瘤。使用新開發的測試可以在病人的尿液或血漿中檢測到腫瘤，這也是世界上第一個此類測試方式。 ​​​

* 【歐洲科學家開發出可低成本製造發光材料的新技術】

劍橋大學和慕尼黑工業大學領導的研究人員發現，通過將一種材料的每 1000 個原子中的一個換成另一個，他們能夠將一種被稱為鹵化物鈣鈦礦的新材料類發光體的發光能力提高兩倍。該發現有益於製造更有效的低成本發光材料，這些材料具有柔性，並可使用噴墨技術列印。相關研究發表於《美國化學會志》。

* 【哈佛科學家發起伽利略項目，致力尋找宇宙中的外星科技文明】

哈佛帶領的一支科學家團隊，已經發起了一個旨在宇宙中尋找外星生命證據的伽利略項目（Galileo Project）。結合地面望遠鏡、人工智能等方案，這項研究將著重於外星智能的物理例證，而不是源自遙遠文明的電磁信號。 ​​​

* 【科學家發現潛在療法能提高人類免疫系統在體內搜索和消滅癌細胞的能力】

近日，南安普敦大學和米蘭國家分子遺傳學研究所的研究人員發現了一種潛在的治療方法，可以提高人類免疫系統在體內搜索和消滅癌細胞的能力。研究人員表示，他們已經確定了一種限制調節免疫系統的一組細胞的活動的方法，這反過來可以釋放其他免疫細胞來攻擊癌症患者的腫瘤。目前，這項研究已經發表於《PNAS》。

* 【美國研究團隊在太陽能制氫方面獲得新突破】

數十年來，世界各地的研究人員一直在尋找利用太陽能來制氫的關鍵反應方法，即如何將水分子分解成氫氣和氧氣。儘管大多數努力以失敗而告終，且少數成果也面臨著成本過高的尷尬。德克薩斯大學奧斯汀分校的一支研究團隊，還是設法找到了一種通過厚二氧化硅層來創建導電路徑的方法來有效從水中分離氧分子。該方案能夠低成本地運用，並擴展到大批量生產流程中。有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《Nature Communications》期刊上。

* 【現近 20% 的原始森林景觀與採礦、石油和天然氣等採掘業特許地相重疊】

國際野生生物保護學會(WCS)和世界自然基金會（WWF）的一項新研究顯示，近 20% 的熱帶原始森林景觀（IFLs）與採礦、石油和天然氣等採掘業的特許地相重疊。重疊的總面積約為97.5萬平方公里，大約相當於埃及的面積。採掘業特許地與熱帶國際森林公園重疊最多，佔總面積的 11.33%，而石油和天然氣特許地的重疊面積佔總面積的 7.85%。該研究發表在《森林與全球變化》上。

* 【MIT研究人員用紅外攝像機和人工智能來預測「沸騰危機」】

最近，麻省理工學院（MIT）核科學與工程系的研究人員，通過訓練一個神經網絡模型來預測「沸騰危機」。研究人員表示，該模型能夠從具有不同形態和潤濕性（或吸濕性）的表面上的氣泡動力學的高分辨率紅外測量中預測沸騰危機的餘量（即偏離核沸騰比，DNBR）。這項研究成果或將應用於冷卻計算機芯片和核反應堆。目前，該研究已經發表於《Applied Physics Letters》。

* 【英國研究人員使用一種創新方法來「逆轉」與年齡有關的記憶衰退】

英國研究人員的一項新研究提出了一種創新的方法來治療與年齡有關的記憶衰退。臨床前研究顯示，通過「操縱」大腦中被稱為神經元周圍基質網絡(PNNs)的結構組成，可以逆轉衰老小鼠的記憶衰退。 ​​​

* 【中國科學家利用簡單的 RNA 微調讓馬鈴薯和水稻產量提高 50%】

北京大學的研究小組將一種叫做 FTO 的單一基因插入到馬鈴薯和水稻植株中。由此產生的植物是更有效的光合作用者，這意味著它們長得更大，產量也更高 —— 在實驗室中產量提高了 3 倍，在田間產量提高了 50%。它們還能長出更長的根系，這有助於它們更好地忍受乾旱。

* 【歐盟提出一攬子應對氣候變化方案】

歐盟委員會近日提出應對氣候變化的一攬子計劃提案，旨在實現到 2030 年歐盟溫室氣體淨排放量與 1990 年的水平相比至少減少 55%，進而到 2050 年實現碳中和的目標。這份提案涉及交通、能源、建築、農業和稅收政策等諸多領域，具體內容包括收緊現有碳排放交易體系，增加可再生能源的使用，提高能源效率，盡快推出低碳運輸方式及相關配套基礎設施和燃料，制定與脫碳目標相一致的稅收政策等。

* 時間晶體即將誕生？當地時間 7 月 28 日，谷歌在一篇預印本論文中表示，其首次使用 「懸鈴木」 （Sycamore）量子計算機創造出了 「真正的時間晶體」。
參與該研究的科學家超過 80 人，分別來自Stanford 大學、普林斯頓大學、MIT 和德國德累斯頓馬普固體化學物理學研究所（德累斯頓）等科研院所，論文標題為《在量子處理器上觀測時間晶體的本徵態序》（Observation of Time-Crystalline Eigenstate Order on a Quantum Processor ）。

* 【新分子圖譜揭示腦細胞發育軌跡】

瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）和瑞典卡羅林斯卡學院的研究人員首次繪制了胚胎大腦細胞在成熟過程中遵循的遺傳和發育軌跡。這份分子圖譜不僅可幫助人們識別與神經發育狀況有關的基因，確定腦癌中惡性細胞的來源，還可以作為評估實驗室中乾細胞產生的腦組織的參考，同時能改進神經退行性疾病的細胞替代療法。相關研究發表在近日的《自然》雜誌上。

* 【液體填充光纖設計可實現更可靠的數據傳輸】

瑞士 Empa 研究所的研究人員開發了一種光纖，該光纖由連續的液體甘油芯和透明含氟聚合物護套組成。這種光纖以光脈衝的形式傳輸數據的能力跟固體塑料光纖差不多，另外它還擁有更高的抗拉強度。

【#即看 平均畝產1004.83公斤！袁隆平團隊超級雜交稻“超優千號”傳喜訊】選地塊、量面積、收割、測水分、稱重……北京時間5月9日上午，在三亞國家水稻公園示範點，“超優千號”超級雜交水稻開始測產。專家組選取3個地塊同時進行收割、打穀，匯總後按照高產創建產量公式計算，最終測產結果爲平均畝產1004.83公斤。
當天上午，中國科學院院士、福建省農業科學院研究員謝華安，以及來自中國熱帶農業科學院、海南省農業科學院、海南省種子總站、中種集團三亞分公司等單位的現場測產專家組先考察了三亞國家水稻公園全部水稻示範田，再隨機選取3個地塊用收割機實割實測。最終測得一類田畝產1014.56公斤，二類田畝產1009.45公斤，三類田畝產990.48公斤。平均畝產1004.83公斤，較設計預測畝產量的900公斤多了100餘公斤。
瞭解詳情請點擊：https://cutt.ly/mbO4Pmb

【智在家鄉】手機也能巡田水！物聯網耕種超節電 關渡精準施肥稻作好壯壯

2021-01-26李 映萱智慧家鄉

匯流新聞網記者李映萱、王佐銘、程子奕、呂怡潔、胡照鑫、李盛雯／新竹報導

國內農業就業人口逐年減少，年齡層也有老化趨勢，為了提升農業生產效率、吸引青農們回流，2020第三屆聯發科技「智在家鄉-數位社會創新競賽」團隊「走向里山一家當關」與「小草」，用智能生產及智慧管理進行定時、定量計算處理，精準投放肥料與水，農民只須在系統上操作，就能種好菜、育好果，大幅降低人力、減少資源消耗，為家鄉農民有效地控管田地。

根據行政院農業委員會統計，台灣農業就業人口有近20%年紀超過65歲，且扣除政府補助，農民月平均收入不到1萬元。「走向里山一家當關」綜合所學與在地實務經驗，加上科技和創意，研發出「SOLOMO永續稻作技術田間管理決策平台」APP，幫助農民建立生產SOP，增加農業產量，提升農民所得。該平台代表意涵為:SO（社群）、 LO（在地）、 MO（行動），團隊成員從家鄉關渡平原進行實驗改良，結合在地團體、農田水利會，擁有10年關渡平原生態的相關資料，經過AI大數據分析、交叉比對，可精準施肥、用水管理、預估採收時間及產量，避免資源浪費。

團員何榮旺與何永山父子，祖輩皆在台北市北投地區務農，見證了都市變遷下的產業更迭與興衰。雖然從父輩起因都市計畫變遷不再務農，仍然心繫農業，轉而投入七星農田水利會。他們發現，過去農民覺得肥料灑越多越好，事實上少量施肥跟用水，反而能讓稻子扎得更深。

團隊自信分享，曾把稻田分成兩部分來試驗，一邊使用SOLOMO永續稻作技術，一邊則遵循舊有稻作模式，有次颱風天突襲，使用系統的那半邊稻田完好無缺，另外半邊稻作則被颱風吹得連根拔起、東倒西歪。SOLOMO也獲得「台北市七星農田水利會」、「台北市七星農田水利研究發展基金會」、「台灣水資源與農業研究院」等農業技術、大數據資料專家認證。

何榮旺說，除了增加農民收益和友善環境的前提下，以水稻強化栽培(SRI) 技術和關渡平原做為市場區隔指標，打造專屬北台灣特有水質環境的優良稻米品牌，進而推廣至其他地區，進而吸引青年洄流返鄉，傳承農業文化。

他們規劃用1年的時間來驗證SOLOMO的AI大數據演算法和功能，後續再上架推廣。未來APP將擴充田間用水施肥、微氣象等功能，並加入田間紀錄、管理、教學。未來將藉由全台17個農田水利會推廣「SOLOMO 永續稻作技術田間管理決策平台」計畫，加速「七星SRI稻米產銷專區」成立，將「七星模式」由台北市關渡平原，推廣至全台灣稻作生產地區。

另一組參賽團隊「小草」，除了看重智慧農業的發展，也關心城市冷氣用量帶來的環境災害。為了降低冷氣用電、提高農業產能，團隊打造「物聯網自動灌溉與排水系統」，應用在屋頂可為大樓降溫，在溫室與農地可發展智慧農業，助農民達到精準施肥及用水，為孕育我們的這塊土地節約能源。

隨著物聯網在農業上的蓬勃發展，聰明的農業應用越來越受到重用。該系統運用感測系統監測土壤品質，導入物聯網技術與地下水排水系統，將採集農業生產現場的光照、溫度、濕度等參數訊息進行數字化和轉化後，傳輸到自行開發的物聯網IoT平台進行整合，以遠程監控即時了解農產品生長狀況。

他們在農地建設多台攝影機，系統結合氣象與雨量預測，不僅能即時偵測土壤灌溉時機，下雨時會啟動馬達保護機制，關閉灑水功能並進行排水，解決了以往梅雨季農作物根部淹到腐爛的問題。為了讓更多人參與此計畫，該團隊在政府的在職訓練課程中公開零組件與程式，製作教學手冊與電子檔供全民DIY，也讓民眾免費申請團隊所開發的物聯網平台。

「小草」團隊分別在高雄、桃園、中壢與台南設置示範基地。其中在高雄的智慧農地，團隊建立地下暗渠排水系統，當下大雨或土壤施肥鹽份過高時，能自動排出多餘水分及鹽分。自動灌溉系統則是用50瓦太陽能板供電，能將水跟肥料直接傳到植物根部；肥料的控制上，除了土壤酸鹼度與電導度的監測外，更可掌握植物氮、磷、鉀生長要素，透過數據即可得知植物需要吸收的養份。

另外，團隊與嘉義溫室業者已合作2年，透過綠屋頂設計，屋頂打造物聯網自動灌溉與排水系統並結合太陽能供電，建構出一套不僅能滿足種植與克服屋頂限制的基本需求，還能達到即時監控與節約能源的自動化屋頂種菜系統，達到保水、排水、自動灌溉、降溫等種植需求。經過團隊實測，在屋頂種植有機蔬果，使室內外溫差有5至10度，只要室內比屋外低1度，即可省電6%。

此系統使用數據上網，結合物聯網，可以將空氣與保水層溫、溼度、土壤酸鹼度與電導度、氮、磷、鉀連線上網紀錄數據或存取於SD卡；還可透過網路遠端遙控物聯網設備，啟動相關設備，例如打水、霧化等自動化功能，以便及時控制效果，讓需常遠行的種植戶也不用。

該團隊希望透過政府職訓課程，與更多對物聯網有研究、從事農業的人進行交流，爭取更多教學單位合作，培養更多人才為家鄉做出貢獻。團隊認為，這套系統導入的排水系統，可對抗乾旱及洪水天災，除了國內推廣，希望未來可推廣到自然災害較頻繁的國家，透過國際間的分享，達到全球化的應用。

附圖：▲團隊使用SOLOMO APP在關渡平原進行實驗。（走向里山一家當關提供）
▲團隊在示範基地使用「物聯網自動灌溉與排水系統」。（小草提供）

資料來源：https://cnews.com.tw/195210126a03/