机场安检真的让我们更安全吗?

蜘蛛侠变成了现实!他们的灵感来自壁虎的脚美国科学家发明了一种可以爬上墙壁和天花板的小蜥蜴，这种小蜥蜴可以让一个70公斤重的人直接爬上一块垂直的玻璃。

斯旺西大学的材料科学家理查德·约翰斯顿一直在研究这项新发明，他向克里斯·史密斯解释说，这项新发明甚至可以在太空中发挥作用。

理查德-美国的研究人员已经开发出一种可以附着在人手上的垫子，可以让他们爬上玻璃建筑，就像壁虎脚上的垫子可以让它爬上垂直的墙壁一样。过去，人们发明了一种俗称壁虎带的东西，它模仿壁虎的脚附着在物体表面的方式。但一直很难在不显著失去附着力或粘性的情况下扩大规模。

克里斯:壁虎的脚是如何做到这一点的以及这个人现在在做什么，因为这篇论文非常引人注目。你看到这个人站在那里，垂直地走在一块玻璃上。他是怎么做到的?

理查德:看到这一点也非常令人兴奋。壁虎的脚趾上覆盖着数百万细小的毛发。所以，它们通常比人的头发还细。在每根毛发的尖端，如果你想象一把画笔，画笔有一个木制的手柄，在画笔的尖端，你有很多很多，成百上千的更细的毛发。所以，这就是壁虎脚上的东西——数百万根单独的毛发，然后被更细的线所覆盖。

Chris -头发是如何与表面产生粘附的呢?

每一根细小的毛发都利用了一种叫做范德华力的东西。壁虎的毛发和它附着的表面之间有微小的电作用力。这数十亿个微小的力加在一起就有足够的力把壁虎固定在那个表面上。

克里斯-美国的一个小组，他们成功地重建了一种形式，但是在一个足够大的垫子上，这样你就有了足够大的力量来支撑一个人。

理查德:是的。他们想出了一个有趣的设计，材料和组成部分的特性略有不同，而壁虎使用的是胶原蛋白等天然材料。他们使用了镍钛诺，这是一种镍钛基材料。所以，如果你仔细观察它，它是一个和人的手差不多大的垫子。在那个垫子上，有许多独立的粘性垫子。大约有25个，每一个都有数百万根细小的毛发。所以，在分子间作用力方面，它和壁虎脚的原理是一样的。

克里斯-除了蜘蛛侠，还有其他应用吗?

理查德:这真的很有趣，因为实际的界面材料——所有这些细毛——都是不久前发明的，只是肌腱和它背后的材料设计是新的，按比例放大。但他们使用的实际材料已经在太空中进行了测试，并且有效。所以，你现在可以想象你已经有了一个可以承受一个人的重量或者一个人大小的东西，可以在太空中使用。因此，增加宇航员的机动性，你可以在不到一秒的时间内安装和移除这些垫子。所以，它的紧固速度非常快。即使在我们的人造建筑环境中，我们也把生活空间设计得有光泽的表面，有垂直的平墙。因此，如果我们能增加人类在检查、建设方面的机动性，那么它就有可能有很多应用。

目前，银行家是公众最不信任的专业人士之一。和这似乎是他们应得的标签，因为一项新的研究表明，当银行家们考虑银行业务时，他们更有可能做出不诚实的行为。苏黎世大学(University of Zurich)的研究人员让100多名金融家玩一个抛硬币游戏，并报告他们掷出的正面或反面的次数，他们知道每掷出一次正面就会得到一笔金钱奖励。当他们在回答完关于家庭生活或休闲活动的问题后玩游戏时，他们诚实地计算投掷的硬币。但如果他们是在进入银行思维模式后才开始玩游戏，通过谈论自己的工作，他们便开始作弊，正如Michel marsamchal向Chris Smith解释的那样……

米歇尔:所以，我们想分析银行业的商业文化是否支持不诚实的行为。我们在一项调查中发现，实际上，银行业的形象相当差。因此，人们认为银行家比罪犯更不诚实。我们不仅对不诚实的程度感兴趣，而且对银行业的文化是否可能支持或容忍不诚实行为感兴趣。

克里斯-你做了什么?你是如何探索的?

米歇尔:目标是衡量文化的影响。这不是一件容易的事。我们所做的是，我们将银行员工随机分配到两个不同的实验环境中。所以，在主实验组中，我们通过询问他们的专业背景来提醒他们的职业和角色。例如，我们问他们在哪家银行工作，或者他们在银行业工作了多少年。这种操纵将他们的职业和角色置于他们头脑中的相关规范中。相比之下，我们有一个控制条件，问他们一些问题，比如，他们的休闲活动。

克里斯-我明白了。所以，你要做的就是让他们在做你的研究任务之前先进入银行的思维模式或者让他们进入工作之外的思维模式看看当他们进入工作场所的思维模式时，他们的诚实程度是否会有所不同。

米歇尔:没错。因此，研究对象被要求抛10次硬币，并报告这些硬币投掷的结果。他们事先知道每次抛硬币是正面还是反面能赢得20美元。因为实验对象在做这个任务的时候没有被观察到，所以我们不可能确定谁真正作弊了，谁没有。但我们知道，如果每个人都诚实地报告，大约50%的硬币投掷应该是成功的。

所以，如果你把他们一组人放在一起看，你可以问，“赢的人的比例是否比预测的要高?”如果是这样，那就告诉你，这其中存在一些不诚实的行为。人们误报了他们真正的抛硬币结果。

米歇尔:没错。

Chris -你为那些处于银行思维模式的人做了这个实验，当他们被这些“考虑你的工作”的词语所引导时，与那些考虑高尔夫球场或游泳之类的人相比。你看到这两种情况的区别了吗?

米歇尔:是的。所以，我们基本上有两个结果。当银行家们想到闲暇时间时，他们平均来说是诚实的。所以没有太多的作弊行为。但当他们被提醒自己的职业角色时，当他们被灌输银行家的思维模式时，他们开始明显地作弊，这表明商业文化或银行业的规范倾向于不诚实的行为。

克里斯:你认为这个相当引人注目的发现应该如何推进?应该做什么，能做些什么来解决这个问题吗?这种情况有先例吗?

米歇尔-研究结果表明，银行实际上应该通过改变与银行家职业相关的规范来促进更诚实的行为。但这显然需要时间，需要从各个角度采取行动。实际上，许多专家建议银行家应该进行职业誓言，类似于医生的希波克拉底誓言。然而，仅凭这样的誓言是不够的。银行有必要对他们的日常工作进行详细的分析，以找出员工在何时何地做出关于规范服从的关键决策。这将使人们对哪些类型的行为实际上是社会所希望的，哪些不是，产生共同的认识，也将使同龄人执行这些新的诚实规范。

走私非法货物的一种方法——无论是炸药还是其他物质就像毒品一样——藏在行李箱和手提行李里。但由于扫描和打开这些文件进行测试相对容易，犯罪分子已经改变了策略。最近的一种趋势是将药物溶解在酒精饮料中，比如朗姆酒，这让海关官员很头疼，因为这意味着他们需要在运输过程中打开瓶子，甚至可能毁掉瓶子，以便进行检测。

现在科学家们正在反击，他们使用一种叫做拉曼光谱的光散射技术，可以在不打开瓶子的情况下看到瓶子里的液体。阿米莉亚·佩里去见了这一突破背后的研究人员，布拉德福德大学的塔斯尼姆·蒙什和理查德·特尔福德……

塔斯尼姆-拉曼光谱是一种非常有用的技术。它快速，易于使用，并且随着软件的最新发展，它已经达到了不需要训练有素的科学家使用仪器的阶段，特别是在安全设置中。

阿米莉亚-那么，拉曼光谱是怎么工作的，理查德?

理查德-拉曼光谱的工作原理是将激光直接照射到样品上。光与样品相互作用，给出我们所谓的光谱，本质上就像样品的化学指纹。然后，这些数据可以与人们建立的数据库进行匹配。然后它会准确地告诉我们样本是什么，这显然在寻找法医意义上的药物样本方面有很大的用处。通过拉曼光谱，我们可以选择将激光直接聚焦在我们感兴趣的容器的侧面。例如，我们可以让激光直接穿过瓶子或塑料袋的侧面，我们实际上可以从其中包含的材料中收集光谱。

阿米莉亚-然后我们进入了实验室，以便确切地了解这项技术是如何工作的。一进入实验室，我就看到了一台相当大的机器，看起来很像一台显微镜，它连接在一个总计约2米长的巨大金属盒上。当打开时，金属盒会产生很强的激光束，通过显微镜镜头聚焦在药物样本上。所产生的读数称为拉曼光谱，出现在计算机屏幕上，准备进行分析。

我要聚焦一小块可卡因样本，我把它放在显微镜载玻片上这样我们就可以把它暴露在激光能量下获得拉曼光谱。我们现在在屏幕上看到的一系列峰给了我们一个化学特征或指纹，如果你喜欢的话，我们刚刚分析的可卡因样本。通过将其与我们之前获得的数据库进行匹配，我们可以得到结果。

阿米莉亚-然后我们回到办公室去看我们在实验室测试过的大型仪器的手持版本。它由Thermo Scientific开发，并被命名为TruNarc。

Tasnim -它的工作原理与大型实验室仪器完全相同。它有一个内置的大量药物数据库，包括可卡因、氯胺酮、LSD、摇头丸等。

阿米莉亚:这个设备很小，可以放在你的手上，现在它正在把激光从侧面照射到一个样品罐上。所以，她只要按下一个按钮，屏幕上就会显示“扫描中”。塔斯尼姆，这是怎么回事?

Tasnim - TruNarc系统的工作原理与实验室仪器完全相同。它正在扫描样本，而不是给我们一个非常复杂的光谱，它将它与我们的数据库进行匹配，它显然出现了。结果显示这是氯胺酮样本我们通过一个透明的玻璃瓶分析了这个样本。所以很明显，我们不知道我们是否能得到装在透明瓶子里的药物。我们这里有另一个样本。我们在棕色玻璃瓶里找到了溶解在朗姆酒里的可卡因。我们要试一下，很明显这是可卡因盐酸。

阿米莉亚:那么，这个手持设备塔斯尼姆有什么好处呢?

Tasnim -正如我们刚才看到的，这是一个使用起来非常快的系统。收集一个光谱大约需要30秒。它是便携式的，是电池供电的，所以我们可以在任何地方使用它。它不需要训练有素的科学家来使用，而且在将样品送到实验室方面，它为我们节省了很多工作。这是非常非常特殊的，所以它会告诉我们它是糖还是滥用药物。

阿米莉亚-这个装置可以用在哪里?

理查德:所以，海关部门可以在机场使用它来检查毒品走私，比如大量运输的酒精。它可以被警察部队使用，目前已经被许多国家和国际警察部门使用，他们可以非常快速地分析他们从逮捕的人那里没收的毒品类型。

阿米莉亚-所以，这似乎是一个非常有效的系统，但有什么限制吗?

塔斯尼姆-有一些限制。例如，如果这是一个非常非常复杂的混合物，仪器能检测出来吗?我们是这么认为的。我们试过很多不同的混合物，它确实能找到混合物。对于不同颜色的液体，我们可以通过有色玻璃来处理。我们试过绿色玻璃，棕色玻璃，我们也试过朗姆酒样品，所以是棕色液体。但有些液体的颜色可能是一个问题。在大型实验室仪器中，我们尝试了不同波长的光，看起来效果很好，可以整合到新的便携式仪器中。再说一遍，仪器的好坏取决于数据库。新的药物不断进入市场，我们无法真正跟上新的法律高潮。 We are working with the University of Lincoln's forensics department as well the manufacturers of the instruments to add to the database continuously.

阿米莉亚-拉曼光谱作为一种技术还有哪些其他应用?

理查德:拉曼光谱的应用领域非常广泛，就像我们之前谈到的机场的药物分析一样。该技术已成功用于检测爆炸物样本，甚至发现走私到该国的象牙样本。我主要使用这项技术来分析药物材料，例如，我们可以用它来检测不同的固体形式的处方药。它也被应用在食品工业的食品分析中。

塔斯尼姆:还有，艺术品的伪造，看颜料的年代和构图，这样你就可以判断画作的年代。最后，在下一个ExoMars任务中，它被送到火星去检查生命的迹象，所以有各种各样的应用。

美国安全公司Knightscope推出了一款名为K5的设备。它与《星球大战》中的R2-D2惊人地相似;他们的想法是，这些“机器警察”很快就会支持甚至取代巡逻的警察和安全人员。它们配备了一系列传感器，并不断更新犯罪和情报来自当地的数据，这样他们甚至可以预测犯罪可能发生的时间和地点，这样他们就可以集中在这些地区巡逻。联合制作人史黛西·斯蒂芬斯对克里斯·史密斯谈到了K5…

史黛丝-基本上，我们拥有的是一个完全自主的机器人，上面有有效载荷的传感器。这些传感器一直在寻找任何类型的异常行为。当它检测到异常行为时，它将向安全操作中心发送警报，以便有人可以查看信息并决定是否需要在该区域部署资产。

克里斯:哇!这才是真正的机械战警。

在某种程度上，这绝对是一种观察和报道，而不是一种冒犯。这是用来看的。不是为了演戏。

克里斯-你能给我们描述一下吗?

斯泰西:它被称为K-5，因为它实际上有5英尺高。大约3英尺宽。它是一个小药丸形状的。它看起来像一个很大的R2D2。

克里斯-我只是想知道K-5会不会是神秘博士的狗的一个游戏，当然，它过去被称为K-9。

史黛丝:当然不是。这里没有灭绝。我们需要克服的障碍之一是社会接受度，你必须设计出人们喜欢参与的东西。没有普通人的帮助，你无法预测和预防犯罪。所以，我们希望这是非常友好和非常平易近人的东西。所以，这就是为什么它本身就是一个非常漂亮的机器。

克里斯:我们能简单谈谈它的物理原理吗?

史黛西-所以K-5是电动站台。它使用锂离子电池充电。它对自己的健康状况进行自我监控。因此，当电池电量下降时，它会在充电板上自行充电。充电时，它还能继续监测周围环境。每台机器上都有一个传感器有效载荷，包括视频，音频记录，超本地天气，辐射，化学，生物，空气传播病原体传感器。所有这些传感器都在不停地寻找任何异常情况。所以，你有一个活动基线。一旦有东西超出了活动基线，它就会将其标记为异常，然后开始查看其他数据。因此，我们可以从地方政府获取数据，看看历史数据是什么，该地区的犯罪统计数据是什么，所有这些数据然后通过预测分析引擎运行，它决定是否有一个值得向某人展示的警报。 And then once the software determines that there is an alert, then it will send that to the security operation centre for a human to actually look at through a web browser interface and then they can determine whether or not they need to deploy a human to take a strategic action.

Chris -跟我们谈谈你是怎么看待这个应用的。你将把它部署在哪里?它将如何帮助我们目前的安全局势?

斯泰西:一个很好的例子就是看看机场。你看看机场的安全措施，内部安全措施很多，外部安全措施很少。所以，你可以把它放在机场周围，上面有很多传感器，你可以看视频，听音频，你有车牌识别，你有可能放置辐射，化学和生物传感器，空气传播的病原体。然后当他们在机场周边巡逻时，他们可以收集情报，真正开始更好地了解财产的安全状况，并保持这种状态。

克里斯-难道就不能找个穷凶极恶的人跑到它后面，在上面塞个豆袋吗?

史黛西-任何可能发生的事都会发生。所以不管是有人想把它弄倒，还是想绑架它，或者像你说的，在它头上套个袋子，都会发生。然而，随着事情的发生，它也在学习它的环境。它知道什么是正常的行为，什么是不正常的行为，当有人靠近时，如果他们做了那种鬼鬼祟祟的动作，它会被捕捉到，并将其发送回安全操作中心，因为如果任何一个传感器无法操作，它会立即向某人发送警报，让他们看到并说，“好吧，发生了什么?”其次，我们不只是将它们部署在单个单元应用程序中。我们部署了多个小队，这样他们就能互相照应。所以，仅仅因为你覆盖了一个并不意味着没有另一个地方可以看到发生了什么。

克里斯:那社区警务呢?这些设备能否部署在城镇街道或住宅区，在夜间监视人们的汽车或房屋?

Stacey:我认为长期应用是非常广泛的。我认为我们有很多不同的应用可以部署机器人。在早期，我们的目标是尝试做一些更容易获得的东西。公司园区，数据中心，任何你能看到私人保安的地方，比如露天商场，停车场，车库。但是，确实如此。

克里斯-这些东西的成本是多少，包括实际制造和安装，以及运营成本?

史黛西-我们设计K-5的时候就是这么想的。所以，我们实际上是以订阅的形式出售的，包括所有费用。它包括机器人、维护和用户界面，所以它非常便宜。

克里斯:是的，确实如此。事实上，这肯定比付钱让一个人沿着同一条路线走要便宜。

斯泰西:它不是要取代人类，而是要增强人类做生意的方式。因此，我们要确保他们有必要的数据来制定战略决策，并为他们提供更多的信息和更好的情报。

克里斯:那么，我什么时候可以买一个，要花多少钱?

从2015年开始，你就可以订阅这项服务了，费用是每小时6.25美元。现在，我们将部署限制为24/7的操作，因此每月的24/7覆盖费用约为4,500美元。