本期技术前沿洞察介绍的最新技术里，除了有能让医生直观地感受到患者疼痛的新技术，还有能 3D 打印出来的兰博基尼... 让我们一起来看一下！

美国高校

• 耶鲁研究院破解罕见的遗传性贫血的基因信息

红细胞在整个人体内携带氧气，这是生存的基本要素。当某人的红细胞数少于正常人时，会导致贫血。贫血症是世界上最常见的血液疾病，它有许多不同的类别：从轻度至重度、后天性或遗传性。

耶鲁大学儿科医生和遗传学家 Patrick Gallagher 主导团队研究遗传性球形红细胞增多症（HS），一种与溶血性贫血有关的遗传性疾病，其病因是由于细胞膜异常而导致红细胞被破坏的速度快于其产生的速度。

他们的研究寻找到了编码正常红细胞膜所必需的蛋白质α-血影蛋白的基因中的一个新突变，这种突变导致了许多隐性遗传性球形红细胞增多症（rHS）。

与之前的研究不同的是，他们发现的突变隐藏在α-血影蛋白基因的内含子中，而非外显子中，这将更有临床意义。外显子是基因中的序列，其为蛋白质的制备提供精确的方向，而内含子则是外显子之间的 DNA 序列。

阅读原文：https://news.yale.edu/2019/07/02/yale-doctors-crack-code-rare-inherited-anemia

• 通过 AR 眼镜，让医生实时“看到”患者疼痛

许多患者，特别是那些被麻醉或情绪激动的患者，都无法准确地表达他们的疼痛。

出于这个原因，密歇根大学的研究人员开发出一种技术，通过特殊的增强现实眼镜，帮助临床医生“看到”并实时绘制患者疼痛图。他们的可行性研究发表在《医学互联网研究杂志》上。

（测试演示，图片来自密歇根大学官网）

该技术在21名志愿牙科患者身上进行了测试，参与者佩戴了装有传感器的帽子。这些传感器用来检测血流和氧合作用，从而测量大脑活动和对疼痛的反应。该信息被传送到计算机中进行解析。

然后，研究人员戴着 HoloLens 增强现实眼镜，在重建的大脑模板上实时观察患者的大脑活动。图像上的红色和蓝色点表示大脑活动的位置和水平，并且这个“疼痛特征”在增强现实屏幕上镜像显示。算法学会阅读的疼痛特征越多，疼痛评估就越准确。

• 农药暴露与农村青少年患抑郁症有关

加州大学圣地亚哥分校的助理教授苏亚雷斯•洛佩兹领导的一项新研究表明，接触高浓度农药的青少年患抑郁症的风险更高。该研究于2019年6月在《国际卫生与环境卫生》期刊上发表。

自 2008 年来，苏亚雷斯•洛佩兹及其同事一直在观察厄瓜多尔安第斯山脉农场附近儿童的发展情况。在这项最新研究中，他们观察了 529 名年龄在 11 至 17 岁之间的青少年。

厄瓜多尔是世界第三大玫瑰出口国，大部分的花卉生产都位于参与者家附近。像许多其他农作物一样，花卉通常喷洒有机磷酸盐杀虫剂。这些杀虫剂会影响人类的胆碱能系统，这是大脑和神经系统功能的关键系统。

试验结果证实了他们的假设：具有较低 AChE（乙酰胆碱酯酶）活性的青少年，表明其更多暴露于农药中，他们显示出更多抑郁症状。值得注意的是，女孩（占所有参与者的一半）和14岁以下的青少年的症状反应更强。

• MIT和IBM的团队开发“GANpaint Studio”，可自动生成及编辑逼真的摄影图像

智能手机通常使用AI来帮助我们拍摄更清晰的照片。但是，如果可以使用这些AI工具从头开始创建整个场景呢？

麻省理工学院和IBM的团队开发了“GANpaint Studio”，这个系统可以自动生成逼真的摄影图像并编辑其中的对象。除了帮助艺术家和设计师快速调整视觉效果外，这项工作可能有助于计算机科学家识别虚假图像。

麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）博士生David Bau将该项目描述为计算机科学家首次能够实际“用神经元绘制神经网络”之一，特别是生成对抗网络（GAN）。

图：在第二张图中，逼真的窗户被增加进了图片里 

图自：MIT Computer Science & Artificial Intelligence Lab

GANpaint Studio 是一款在线互动演示软件，用户可以上传自己选择的图片，并修改其外观的多个方面，从改变物体的大小到添加全新的物品，比如树木和建筑物。设计师和艺术家还可以使用该系统来更快地调整视觉效果。

原文在此：https://www.csail.mit.edu/news/teaching-ai-create-visuals-more-common-sense

海外高校

• 清华与伯克利共同发起 RISC（精简指令集计算机）研究实验室

加州大学伯克利分校的计算机系荣誉教授 David Patterson，以及他的前研究生 Zhangxi Tan 和清华大学-伯克利深圳研究所（TBSI）的 Lin Zhang，将领导创建新的 RISC-V 国际开源（RIOS）实验室，这是一家由 TBSI 发起的非营利性研究实验室。

（David Patterson在瑞士的RISC-V会议上宣布实验室的成立，图片来自清华大学）

RIOS旨在扩展和提升精简指令集计算机（RISC）微处理器的功能。Patterson目前是谷歌的杰出工程师，他在20世纪80年代早期创造了RISC这一术语来描述一种计算机体系结构，该体系结构允许微处理器通过简单的通用指令更有效地运行。我们每年生产的160亿个微处理器几乎都是RISC处理器。

实验室及海外机构

• 研究人员使用神经网络来模拟分子运动

近日，洛斯阿拉莫斯国家实验室、北卡罗来纳大学和佛罗里达大学的新工作表明，人工神经网络可以训练编码用于描述分子运动的量子力学定律。

这项研究的意义在于，我们现在可以比传统的量子方法快数十亿倍地模拟材料和分子动力学，同时保持相同的准确度。具有机器学习经验潜力的新方法可以在几毫秒内应用于新分子，从而能够在更长的时间尺度上研究更多数量的化合物。

了解分子如何移动对于挖掘药物开发，蛋白质模拟和反应性化学的潜在价值至关重要，量子力学和实验（经验）方法都可以用于模拟。

• 荷兰初创公司推出全球首个长距离“太阳能汽车”

荷兰一家名叫 Lightyear 的创业公司，在 6月25日公布了一个太阳能电动汽车原型机 Lightyear One。据该公司称，太阳能电动汽车一次充电可行驶 725 公里，远超特斯拉 Model S 的 595 公里。

Lightyear One 的车身覆盖着 5 平方米的太阳能电池。该公司称其可以每小时充电量可以支撑其行驶 12 公里，这意味着一个人可以驾驶太阳能汽车在早上行驶30公里去上班，让它在阳光下停放一天，并在工作 8 小时后充满电。

这家公司的成立者是荷兰埃因霍温技术大学的一个学生团队。他们曾用自研的“能量为正太阳能汽车” 参加世界太阳能挑战赛。 

一般来说，汽车往往没有足够的表面来安装太阳能电池，以提供重量超过 3000 磅的车辆所需的动力。因此，埃因霍温技术大学的团队设计了具有极强的空气动力学性能的汽车，并使用轻质材料，如碳纤维和铝来减轻汽车的重量。

除了太阳能电池之外，Lightyear One 还能够从典型的电动汽车充电站或甚至普通电源插座中提取能量，因此即便阴天，也不意味着其不能行驶。

该公司目前已开始接受订单，售价17万美元，预计将于2021年初开始交付。

• 赌场使用面部识别技术辨别瘾君子

据洛杉矶时报报道，澳门的赌场已经开始部署高科技监控工具，如隐藏摄像头和面部识别技术。赌场的这一举措并不是为了安全考虑，而是来发现哪些客户可能会在这里花更多的钱。

通过大数据分析，算法可以将只是来休闲的玩家与真正的赌徒分开，这些赌徒热爱高风险的投注，并且，会更长时间的待在赌场赌博，尤其是输钱之后。

一旦他们走进赌场，赌场将会能够辨识出他们。之后会怎样呢？澳门赌场运营商太阳城集团的一位负责人说：“对于这些有能力承受损失的人，以及亏钱时会玩的更多的人，我们会为他们提供免费午餐。” 

太阳城集团将在其正在建设的越南赌场中使用总部位于拉斯维加斯的Walker Digital Table Systems公司开发的方案，通过AI技术追踪筹码，赌注和游戏结果。

这或许是赌场运营商在应对经济放缓和监管升级背景下行业增长放缓的挑战。即使是在全球最大的赌场集中地，赌场生意的扩张也已达到极限。拉斯维加斯金沙集团的澳门分部和米高梅国际度假村已经开始在数百张赌桌上部署这些技术。

（图自 Futurism）

• 物理学家3D打印了一辆兰博基尼

一位名叫 Sterling Backus 的物理学家，近日在自己后院 3D 打印了一辆全尺寸的兰博基尼 Aventador 风格的超级跑车。Sterling Backus 和其儿子已经在这个项目上工作了将近一年半，投入了大约 2 万美元。

两人打印了车身面板、尾灯、前大灯，甚至用各种塑料打印了通风口。为了确保汽车安全驾驶，Backus 将一些打印的部件用碳纤维包裹起来。

除了底盘，发动机，变速驱动桥和其他结构部件（例如车门内部结构等）之外，汽车的整个车身都使用包括 PLA 在内的 220 个热塑性塑料卷轴进行 3D 打印，用于碳纤维封装零件。

ASA 和 ABS 用于非封装部件，例如前灯桶和尾灯外壳。PETG用于运行尾灯和尾灯镜头。CF 尼龙用于移位门。PLA 使用 Creality CR-10S 和 Creality CR-105S 3D 打印机进行打印，而更坚韧的材料用售价 699 美元的 QIDI Xpro 系统打印。

当然，这俩车也并是不完全由3D打印的部件组成。其发动机、底盘和其他结构件并不是 3D 打印的。

“我们的目标是在当地学校将该汽车作为 STEAM 项目展示，让孩子们对科学，技术，工程，艺术和数学更感兴趣。”Backus 告诉媒体。

图自：3dprintingmedia