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《自然》及子刊综览

  《自然》

  新虚拟现实装置带来切肤体验

  《自然》11月21日发表的一篇论文报道了一种可以覆盖在皮肤表面的无线触敏界面。这个装置通过机械振动的方式进行信息通信,可作为虚拟现实(VR)合成皮肤,应用于社交媒体、假肢控制和电子游戏。

  此前许多实现可通信VR“皮肤”的方法都需要借助紧贴在佩戴者身体上的多组有线电极。这些电极通过产生振动来刺激感官体验。但事实证明,要找到能产生目标反应的合适电压和电流,又不给皮肤造成疼痛或电刺激损伤,绝非易事。

  为了制造一种更舒适的柔性界面,美国伊利诺伊州埃文斯顿西北大学的John Rogers和同事描述了一种包含无线免电池电子系统和可穿戴触敏界面的系统所需的材料、器件结构、供电策略和通信方案。这款VR皮肤可以通过嵌在柔软柔性材料中的振动致动器阵列,实现电子可编程通信以及身体的感觉输入。作者用一系列应用演示了这款VR皮肤的功能。比如,这个系统可以通过社交媒体向心爱的人传递触觉感受,复制手部假肢抓握的物体形状,还能让电子游戏玩家在佩戴时感受到战斗类游戏中的攻击。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1038/s41586-019-1687-0

 《自然》

  研究解析甚高能伽马射线暴形成过程

  研究人员在两个伽马射线暴的观测中发现了这类剧烈爆发释放的迄今已知最高能光子。《自然》最新发表的3篇论文描述了这些研究结果,对这类高能事件的形成过程提出了新的认识。

  伽马射线暴被认为是宇宙中最高能的爆发,有观点认为这种爆发是由中子星或黑洞的形成导致的。爆发最初会产生明亮的闪光,随后的“余晖”阶段则会释放各种能量的辐射——从无线电波到10亿电子伏特量级的伽马射线。由于观测方面的限制,研究人员对甚高能辐射(超过1千亿电子伏特)的起源一直不甚明了。

  这3篇论文报道了对GRB 190114C和GRB 180720B这两个伽马射线暴释放辐射的探测结果,这些辐射的能量均超过1千亿电子伏特。其中,2019年1月探测到的GRB 190114C在爆发后约1分钟开始释放 0.2万亿~1万亿电子伏特的甚高能光子。德国慕尼黑马普学会物理研究所的Razmik Mirzoyan和同事在两篇论文中分析了多个望远镜采集的数据,从而确定这种辐射的产生机制。作者发现,电子会将光子散射,并提高它们的能量,这个过程也被称为逆康普顿散射。在第三篇论文中,马普学会核物理研究所的Edna Ruiz-Velasco和同事在GRB 180720B最初辐射10小时后的余晖中观测到了能量为1千亿~4.4千亿电子伏特的光子。对于2018年7月发现的GRB 180720B,作者也将探测结果归因于逆康普顿散射。

  在一篇同时发表的评论文章中,张冰认为无论是对伽马射线暴的观测研究来说,还是对确定这些事件的背后机制来说,这些研究结果都是非常重要的成就,毕竟专门探测高能爆发的望远镜已经证明了伽玛射线暴的探测难度。他希望将来能观测到更多伽马射线暴的高能辐射,并相信这能带来“供研究人员挖掘的宝贵财富”。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1038/s41586-019-1754-6

  https://doi.org/10.1038/s41586-019-1750-x

  https://doi.org/10.1038/s41586-019-1743-9

  《自然—通讯》

  饮酒与伴侣选择存在关联

  《自然—通讯》发表的一篇论文报告了一种与饮酒水平相关的遗传变异,而这种遗传变异反过来可能与伴侣选择存在关联。

  过去的研究认为,酒精相关的行为(如饮酒和酒精依赖)在配偶之间存在关联。但是一直未知的是,这是因为社会或遗传因素、共同的环境还是酒精行为对伴侣选择的影响。

  英国布里斯托大学的Laurence Howe及同事研究了与饮酒相关的遗传变异是否会通过影响酒精行为,来影响伴侣选择。作者使用来自英国生物库的47377对配偶的数据以及他们的自述饮酒情况展开分析,发现个体的rs1229984基因型与其伴侣的饮酒行为相关;rs1229984是基因ADH1B上的位点,ADH1B参与氧化酒精的酶的生产。作者还发现配偶双方更有可能在这个SNP上拥有相同的变异,这意味着饮酒共调可能在双方同居前就已存在。作者提出rs1229984变异会影响酒精相关行为,而这可能对伴侣选择产生下游影响。

  作者指出他们难以将此次研究结果外推至非欧洲群体,而且需要开展进一步的研究调查其他酒精相关遗传变异,确定报告的关联关系中的因果联系。

  相关论文信息:

  https://doi.org/ 10.1038/s41467-019-12424-x

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