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9月19日《自然》及子刊综览
2017-09-20 | 编辑: | 【  

  《自然—通讯》 

  灶神星表面粗糙度的成因 

  《自然—通讯》日前发表的一项最新研究显示,灶神星的粗糙度在一定程度上受表面冰的影响。小行星表面的冰对于理解其形成和演化具有重要意义。

  灶神星是火星和木星之间小行星带里仅次于谷神星的第二大天体。2011年至2012年间,NASA“黎明”号探测器首次探索灶神星,旨在了解它的动态和特征,然后利用这些信息认识太阳系的历史。过去,科学家认为灶神星表面粗糙度的差异是由其它小行星造成的撞击坑导致的。但是,“黎明”号探测器的最新观测结果表明,单是撞击坑无法解释这些粗糙度差异。美国南加州大学的Essam Heggy及同事发现了大面积较平滑的地形,它们与高水平的氢浓度相关联,这些意味着灶神星表面可能存在冰,冰可能参与造成了灶神星目前的表面构造。

  研究团队指出,掌握小行星表面粗糙度的信息对于未来执行登陆这些天体的任务至关重要。

  《自然—通讯》 

  变形移动机器人研制成功 

  近日,《自然—通讯》发表的一项研究展示了一种可以自行重配的模块化机器人,它们能够合并、拆分,甚至自我修复,同时保持完整的感觉运动控制力。该研究可能使我们向制造可以自主更改大小、形状和功能的机器人又迈近了一步。

  许多机器人都是由机器神经系统控制的,系统内的传感器和制动器与中央处理单元相连。但是在大部分情况下,这些系统都是直接与机器人的形状对应的,因此限制了它们的功能灵活性。模块化机器人——利用多个单元组成一个整体——可以提高机器人的适应性,但是它们的协调和控制力一直受到有限的适合组成单元的预制形状限制。

  比利时布鲁塞尔自由大学的Marco Dorigo及同事设计的模块化机器人能够调整自身形态:通过拆分与合并形成全新的独立机器人实体,根据任务或环境自主选择适当的形状和大小。它们的机器神经系统还可以在拆分合并的同时保持感觉运动控制力。这些机器人甚至能够移除或更换障碍部件,包括出现功能障碍的脑单元,实现自我修复。它们的潜在功能包括探测、升举和移动物体,如砖块。研究展示的是包含10个单元的机器人系统,但是作者表示该系统或许能够轻松扩展。他们认为未来的机器人将不再根据特定任务来设计和构建,他们所设计的系统最终有望推动生产可以适应不同任务要求的机器人。

  《自然—通讯》 

  构建3D细胞结构的好方法 

  《自然—通讯》发表的一项研究报告了一种可以形成心脏细胞的胚胎干细胞(ESC)磁驱动3D聚合物。通过单个细胞创造3D组织结构并刺激它们形成特定细胞类型是再生医学的一个重要目标。

  大量研究表明力学因素可以影响干细胞分化,但是许多都是集中在2D结构上。法国国家科学研究中心和巴黎第七大学的Claire Wilhelm及同事介绍了ESC结构的3D磁组装以及针对干细胞分化的远程力学刺激。他们表明将氧化铁纳米颗粒融入ESC中可以制成此类结构。这些细胞一旦磁化后,就能通过磁场对它们进行远程操控以形成3D聚合物,再通过力学刺激分化成心脏细胞。作者发现在ESC中内化磁性氧化铁粒子不会影响其分化成不同类型细胞的活力和能力。

  该过程使研究人员能够在无任何生物化学触发物的情况下研究ESC的分化情况,它或许代表了有别于传统技术的制造3D组织结构的新方法。

 

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