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听说这顶帽子会“读心术”,戴上就能知道你在想什么

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正文共4785字,预计阅读时间约为18分钟

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本期导读

  1. 脑机接口帽子能解读内心独白;

  2. 实现氢燃料电池质子传输更快;

  3. 人类大脑皮层在小鼠脑内深埋;

  4. 金星没有卫星之谜被部分解开;

  5. 闻巧克力味就能多做几组高抬。

01

一顶会“读心术”的帽子,也许能窃取你的记忆

在许多科幻作品里,我们经常见到“记忆是一种可共享的物质”这种设定。(例如玩过《崩铁》的都知道,匹诺康尼的美梦是由“忆质”构成的)


当然,正如许多科幻都成为现实一样,记忆和梦境的存储与复现,可能在不远的将来也会成为现实。


美国当地时间9月14日,业内人士爆料称,非入侵式脑机接口初创公司Sabi即将发布自己的首款便携式脑机接口设备Sabi Cap,看起来是一顶普通的毛线帽,但公司宣称能够解读你内心独白。

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Sabi Cap展示图(图片来源:sabi.com)

脑机接口(BCI)就是直接连接大脑和计算机的一种设备,跳过眼睛、显示器、键盘和鼠标,让大脑直接操作计算机。


BCI有两个重要种类:侵入式和非侵入式。侵入式就是在大脑中埋入电极,检测大脑电信号传输给电脑。坏处是要动手术而且不方便,好处是信号准确而且响应速度快。目前这种方法主要适用于截瘫患者、渐冻症患者等场景。


非侵入式就是在大脑外检测大脑活动的信号,包括脑电图(EEG)、脑磁图(MEG)等。好处是不需要做手术、只需要戴设备,坏处是信号颗粒度非常粗糙,难以检测到精确大脑指令。


然而Sabi公司宣称,Sabi Cap已经跨越了某些特定的门槛。该产品的主打应用场景,是解码你的内心独白。

在公司的宣传中,Sabi Cap的使用者仅需戴上帽子、连接显示设备,并在脑中默念自己想说的话,文字就能实时出现在屏幕上,速度约为每分钟 30 个英文单词。虽然远低于人类口语语速,但已经可以比拟手机上打字的速度了。


独白解码有一个绕不开的问题:如何分清哪些话能说出来,哪些只能在脑子里偷偷蛐蛐?开发者的思路是,你只要意识到你在蛐蛐别人,你的Sabi cap也肯定能意识到,所以它就不会解码那些不能说的想法了。


但这带来一个更深层次的问题:既然这顶设备可以读取你的心理活动,那么它是不是也能读取你的思维、记忆、甚至梦境呢?如果是的话,这些数据是不是会有很大的隐私泄露风险?


相应地,这是不是也意味着,通过这些数据可以重构出佩戴者的记忆和梦境呢?这不就是忆质的具象化实现了吗?


对此,Sabi公司的回应是,脑电数据在离开帽子之前就完成端到端加密,脑基础模型仅利用加密后的信号训练,公司还表示正与斯坦福大学的神经安全团队合作评估整套技术的可靠性,但尚未公开具体细节。

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Sabi Cap,不知道是实物图还是AI图(图片来源:Sabi公司)

课代表总结:不用等到实际销售我就知道,看这个名字,这个设备在中国市场肯定没销量!

参考文献:

https://sabi.com/
https://www.mittrchina.com/news/detail/16957

02

我国团队实现氢燃料电池技术重大突破

说起新能源,我们首先会想到纯电动汽车。然而氢燃料电池汽车也是一种很早就起步研究的新能源汽车类型。


氢燃料电池是有一些储能电池不可比拟的优势的,首先就是加氢通常比给电池充电要快很多,其次是它更适配长续航、重装载的长途货运领域。


然而,氢燃料电池长期以来受制于质子的传输效率,其功率难以大幅提升。形象地说,所谓发电,就是想办法让电子动起来。氢原子中的电子,很容易就能动起来,但问题在于,去掉电子之后剩下的那颗带正电的质子,要以很慢的速度跑很远的路,才能抵达氧气区完成最后的反应。


传统解决方法(Nafion材料)也很巧妙:在路上堆满质子。每从路的一端挤进来一颗质子,立即就有一颗质子从另一端被挤出去,这样看起来就像是质子瞬间从路上通过了一样。


然而,在电玩城玩过推币机的读者有这样的体验:看上去大量的币马上要掉出来了,但任凭投多少个币也挤不下去。这也正是传统方案面临的处境:理想很丰满,现实很骨感。


北京理工大学的研究团队注意到:在生物体内,某些蛋白质能够实现超快质子转移,这些蛋白并不一味地在通道里堆满质子(布朗斯特酸),而是在经过精密计算的位置留下一些孤对电子(路易斯碱),靠着恰到好处的酸碱反应,一推一拉,实现质子的定向快速运输。


受此启发,团队提出了一种全新的设计:将路易斯碱功能化的有机开放框架与传统的质子传输材料Nafion结合,让质子在酸性位点和碱性位点之间以中继方式跳跃,而不是单纯依赖推币机式的“人挤人”。


实验数据令人振奋。在燃料电池的实际测试中,这种新型燃料电池的额定功率输出是传统设计的4倍,远超目前的各类氢燃料电池平均水平。


在耐久性方面,经过30000次加速电压循环后,新型膜电极仍保留了63%的初始峰值功率,而传统Nafion体系仅剩30%。


相关研究成果发表在《科学》杂志上。值得关注的是,这种高功率密度、高效率的特性,在航天领域价值格外凸显。研究团队通讯作者之一李婕教授表示,该技术旨在解决如何在更小的堆体体积内以更高的效率和更高的功率密度产生电力的问题,而这正契合航空航天能源系统的需求。


当然,从实验室走向大规模商用,仍有很长的路要走。研究团队需要证明这项技术能够在工业规模上稳定制造、保持成本可控,并通过长期安全性和可靠性验证。

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传统材料(左侧)与新材料(右侧)质子传输原理对比(图片来源:北京理工大学)

课代表总结:都去给我看参考文献的一作名字!中文名本来就霸气,翻译成英语更霸气!

参考文献:

Qianli Ma et al. ,Open framework–based Brønsted acid–Lewis base interfaces boost proton transfer in the fuel cells.Science393,eadp3564(2026).DOI:10.1126/science.adp3564

03

诡异的一幕:小鼠脑里长出了“人脑皮层”

我们之所以很难研究人脑怎么发育、怎么生病,一个很现实的原因是:人脑组织取不到、动不得。


科学家后来想了个办法,把人类干细胞在培养皿里做成皮质类器官,再移植到老鼠脑子里,让人类神经元在活体动物里长大、连上线。


可老鼠自己的大脑长得好好的,外来的人脑细胞只能挤在角落里,像在满座电影院里找加座,空间不够,还总被老鼠原装神经回路抢戏。


在《自然》杂志最近发表的一篇文章中,斯坦福大学的团队换了个思路:他们用基因手段,在小鼠发育早期“删去”大部分大脑新皮层和海马体,造出近乎“无皮层”的小鼠。


这种老鼠虽然少了近一半脑量,却还能活、能跑、能吃。形象地说,这就是刚装好系统,还没装各种APP的电脑。


接着,研究人员把人脑皮层类器官种进小鼠脑的空腔里,称之为异种皮质小鼠。


结果非常惊人。人脑细胞不再挤边角,而是长成占皮质区九成以上的大块组织,还形成了过去在类器官移植中很难形成的第5层端脑外投射神经元。


研究人员甚至观察到了少量形态很像冯·埃科诺莫神经元的细胞。冯·埃科诺莫神经元是一类非常特殊的神经元,一般认为只有大象、鲸、人类等少量哺乳动物才拥有,老鼠体内并不存在。


更妙的是,这些人源神经元发出轴突穿过老鼠皮下结构,一路连到上丘,甚至伸进小鼠颈椎脊髓;在体钙成像里,整个移植物会像发育中脑网络一样,冒出一波波同步钙信号,电生理记录也捕捉到全网络一致的放电爆发,说明这块“人脑组织”真的活了、连上了、会放电了。


在行为层面,科学家发现异种皮质鼠既不像正常老鼠那样啥事没有,也不像未移植的无皮层鼠那样蹒跚学步。也就是说,人脑细胞补回了一部分功能,却带着自己的人类发育节奏。


这项研究最有趣的点,恰恰是把人神经元放进几乎空出来的鼠脑后,居然长出了老鼠没有的神经元类型,还把信号送到了脊髓。


以前人源类器官移植受老鼠原脑挤压,做疾病建模总觉得隔层纱;现在有了这种整合平台,就可以用人神经元本身来研究缺氧脑损伤、神经发育病,甚至试药。


这个平台当然还有局限,比如人脑发育慢、鼠脑成熟快,移植物还没完全分层分区,但它已经把用人神经元研究人脑这件事,从培养皿推到了活体行为的门口。

长着人脑皮层的小鼠 (来源:参考文献)

课代表总结:怎么感觉这些老鼠步态似乎有些奇怪?

参考文献:

Kaganovsky, K., Kelley, K.W., Gschwind, T. et al. Developmental xenocortication using human-derived organoids in mice. Nature (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-11032-2

04

模拟计算部分揭示了金星为何没有卫星

金星和地球大小相近,质量相仿,连内部结构都颇为相似。然而这对姐妹有一个令人费解的区别:地球有月亮,金星却孤零零地绕日运行,身边空空如也,没有一颗卫星。


最近,加州大学河滨分校的研究为这个谜题给出了一个可能的答案:金星或许曾经拥有过卫星,只是这颗卫星最终被行星自身的引力吞噬了。这项发表在《天体物理学杂志》上的研究彻底颠覆了以往的解释。


研究者通过计算机模拟发现,问题的关键藏在金星的自转速度里。地球每24小时完成一次自转,这种相对快速的旋转把一部分能量传递给月球,推动它每年以约4厘米的速度缓缓远离我们。


金星的情况截然不同。这颗行星完成一次自转需要大约243个地球日,如此缓慢的转速意味着,围绕它的卫星不会像月球那样向外漂移。恰恰相反,金星强大的引力配合上它慵懒的自转,会让卫星沿着螺旋轨道逐渐向内坠落,最终与行星相撞。


为了验证这个猜想,研究者建立了计算机模型来模拟行星与卫星之间的引力互动。他们先用地球和月球系统测试模型,成功复现了已知的演化过程。随后将模型应用到金星上,调整自转参数,并测试了从月球质量一半到十倍不等的假想卫星。绝大多数模拟结果惊人地一致:卫星最终都会撞向金星,而且质量越大的卫星坠毁得越快。


研究者坦言自己对这个发现感到震惊。。这些模拟并不能证明金星确实有过卫星,但它揭示了一个重要事实:即使金星曾经拥有属于自己的“月亮”,卫星也很难长期存活下去。


这项研究表明,形成卫星只是故事的一部分。行星还得有能力留住它。自转太慢的世界会让卫星向内盘旋,最终发生足以重塑整个行星面貌的碰撞。


至于生命演化的问题,科学家还不确定大型卫星是否是生命诞生和发展的必要条件。一些观点认为,拥有卫星固然有益,但它并非宜居性的必需品。月亮确实改变了地球的演化历程,但人们并不完全清楚这个作用有多关键。

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水星、火星、金星和地球(从左到右)的大小对比图
金星和地球的大小、质量相近,但金星没有卫星(图片来源:Wikipedia)

课代表总结:维纳斯的美,会让所有近观者沦陷。

参考文献:

Stephen R. Kane, Franck Selsis, Jérémy Leconte, Sean N. Raymond. Tidal Demise: The Evolution and Fate of a Hypothetical Venus Moon. The Astrophysical Journal, 2026; 1009 (1): 31 DOI: 10.3847/1538-4357/ae9d6c

05

多做两组训练,不需要真吃巧克力,可能闻闻味就行

课代表最近在体重管理,虽然一个月的时间减重16斤,但对生命有了一些新的认识,总结下来就四个字:索然无味。


昨天去逛了一次街,切身体会到了“看见啥都想吃”是一种什么体验。但是又不敢真吃,生怕白练了。


然而最近发表在《生理学前沿》上的一项研究,似乎给这种心理指了一条奇怪的出路:你不用真的吃了才有力气练,可能闻闻味也会有效果。


科学家找了23名20岁出头的年轻男性,他们至少连续两年、每周进行两次以上力量训练。实验中,他们在空腹至少十小时后,进行了腿部力量训练。训练前和每组动作间隙,他们分别闻三种东西:90%可可含量的黑巧克力液、60%可可含量的牛奶巧克力液,或者普通水。


结果很有意思。闻了黑巧克力的参与者,平均多完成了约十八次腿屈伸;闻牛奶巧克力的,也多做了大约九次。更关键的是,这些人的主观疲劳感并没有增加。换句话说,他们在不知不觉中练得更狠了。


研究者认为,这和大脑对气味的学习记忆有关。从小到大,我们反复经历某些气味和进食同时出现的过程。久而久之,这些气味变成了信号,让身体提前进入准备状态,哪怕食物还没进嘴。


黑巧克力气味就是一个典型例子。它的气味浓郁,人们往往会把它和高热量、高饱腹感的食物联系在一起。闻到黑巧克力的气味后,参与者报告了更低的饥饿感和更强的饱腹感。当然,这项研究的样本数太少,还留下了很多未解之谜。比如,是不是只有巧克力有用?其他熟悉又让人满足的食物气味,会不会也有类似效果?


但无论如何,这个发现提醒了我们一件事:我们的身体远比想象中更容易被环境中的微妙信号影响。毕竟,有时候推动我们突破极限的,不是肌肉的力量,而是大脑里那一丝若有若无的暗示。

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闻巧克力也许也能提升你的运动表现(图片来源:AI生成)

课代表总结:有要食谱的家人记得加我粉丝群(不是)

参考文献:

Xiaohan Fan, Hengzhi Deng, Jia Yang Ng, Ahmad Amirul Hazim bin Ab Aziz, Mohamed Nashrudin bin Naharudin. Chocolate odor enhances resistance exercise performance through appetite suppression in the fasted state: an exploratory study. Frontiers in Physiology, 2026; 17 DOI: 10.3389/fphys.2026.1834757

作者简介

牧心,科普作者。

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