虚拟生活

科学家们提出了一种像微型台球游戏一样推动单个原子的方法，从而彻底改变了化学表面的研究。圣何塞IBM阿尔马登研究中心的Markus Ternes使用了一种称为原子力显微镜的技术，将钴原子移动到铂或铜表面上，同时测量了原子与表面之间的摩擦。这项技术使用了一个形状像微型音叉的微小石英探针。其中一根是固定的，而另一根每秒振动2万次，但距离很短。当探针的尖端靠近感兴趣的原子时，它们之间的电相互作用将探针的振动频率改变一个特征量，从而使原子得以识别。但研究小组还发现，原子可以通过拖拽探针移动，通过测量需要施加多少力，原子与其所在表面之间的摩擦也可以计算出来。通过测量原子在一系列方向上在表面上滑动的行为，该团队能够产生“能量景观”，类似于带有低能井的鸡蛋盒的原子等量物，原子更喜欢坐在表面上;这些区域代表构成表面的原子之间的空间。有趣的是，一个钴原子在铂原子上移动所需的力是铜原子上的12倍以上。这项技术的发现，让人想起IBM在1990年的著名实验，当时他们在氙原子上写下了公司的首字母。这项技术将帮助科学家更好地理解原子和分子是如何相互作用和在表面上扩散的。 Ternes and his colleagues point out that the breakthough is a big step forward in our drive to assemble nanoscale devices because it will provide a much more powerful and quantitative way to understand how atomic and molecular structures interact.

振荡的尖端与一个牵引它的原子相互作用。这影响了尖端振动的速度。	机器本身
微型扫描头。	这是石英音叉的近照，音叉上的白色小凸起是进行扫描的尖端

150年来，动物学专业的学生忠实地了解到，动物身上的圆形标记，比如蝴蝶或飞蛾翅膀上所谓的眼点，之所以存在，是因为它们看起来像捕食者的眼睛。

人们认为，这些“眼睛”会吓跑任何想要吃快餐的东西。但现在，剑桥大学的研究人员有了一项发现，推翻了这一观点。

写日记行为生态学在剑桥附近的树林里，研究人员测试了野生鸟类对用纸做成的飞蛾的反应，这些飞蛾被涂上了各种不同的眼点，并被钉在树上。他们测试了不同形状、大小和数量的斑点，这些斑点与鸟类眼睛的相似程度也不同。每个人造飞蛾上都附着着一条可食用的粉虫，作为对蓝山雀、大山雀、黑鹂和家雀等林地鸟类的诱惑。

科学家们发现，带有圆形标记的人造飞蛾并不比那些带有条形或方形等明显标记的人造飞蛾存活的时间长。事实上，研究小组发现，大型斑点、大量斑点以及显眼的斑点最能吓跑捕食者。

研究人员得出结论，在野外，眼点起作用是因为它们是非常明显的特征，而不是因为它们模仿捕食者自己敌人的眼睛。

Chris -最近有一些关于年轻人上网时可能面临的危险的新闻报道。例如，有些内容一开始就不应该允许年轻人接触。现在，电脑怎么能知道使用它的人的年龄呢?目前还不能，但这可能会改变。

凯特-我是凯特·史密斯-迈尔斯，我是澳大利亚迪肯大学工程与信息技术学院的院长。我们一直在尝试让电脑能够根据一个人的脸来猜测他的年龄。这是机器智能的一部分，有很多明显的应用。

克里斯:凯特，这很难吗?因为我认为建立一个大的数据库，记录不同年龄的人的长相，然后进行比较，会比较容易吗?

凯特:是的，其他人采用的典型方法是有一个脸部数据库，你知道他们的年龄，然后说这是一张脸，这是答案，这是另一张脸，这是答案，然后让计算机模型来学习它们之间的关系。我们采取了一种稍微不同的方法，我认为这就是我们比现有方法获得更好性能的原因。所以我们给不同年龄的人拍照我们让电脑来学习脸部的数学特性随着时间的推移会发生什么变化。

Chris -但这肯定是相当困难的因为你必须对一个人进行一生的跟踪才能看到他们在70年后会发生什么变化，不是吗?那么，你是如何把70年的时间压缩到你真正从事这项工作的这几年里的呢?

凯特:嗯，我们非常幸运，有一些现有的数据库，大约有600个人，每个人一生中可能有5张照片。我们有大约3000张脸，所以我们能够了解一个特定的人的面部特征随着时间的推移发生了什么变化。

Chris -那么这个程序是如何处理人脸的呢?它是如何把一张脸拆开，然后分辨出哪些部分是什么，年龄是如何影响这些不同的部分的?

凯特:首先，我们处理的面部图像都是经过严格剪裁的，所以我们不会看头发或耳朵之类的东西，只看真实的面部区域。然后我们有一种半人工的过程来识别面部的标志性特征，比如眼角，鼻尖和下巴底部。我们在脸上画了68个点，然后，当然，是一系列的数字。然后我们告诉计算机这是一组特定面孔的数字这是这个人的年龄我们得到一个数学模型来学习这些输入和输出之间的关系。

换句话说，这些不同的地标是如何随着时间的推移而变化的，然后绘制出变化的地图。你是如何看待这一点的?它会在工作场所或互联网上有什么样的应用?

凯特:目前，我们的工作最吸引人的一点就是保护儿童不受网络上成人内容的侵害。例如，我有一个5岁的女儿。有一天我走进书房，她转过身来，问我一家在线婚介所的密码是什么，我想，‘她是怎么知道的?’我在谷歌上按下后退键，她进入谷歌，输入“我想要一个朋友”，跳出来的是一系列与成人相关的网站。现在网络摄像头是开着的，如果我们电脑上有一些软件能识别出她只是个孩子，当一个孩子说“我想要一个朋友”时，他们的意思和成年人说的完全不同，那就太好了。这是一个应用程序，我们正在与ISP进行很多对话。澳大利亚上个月出台了一些新的立法，要求互联网服务提供商在提供成人内容之前能够验证计算机用户的年龄。目前，他们的方式是通过一个弹出式问题，“你年满18岁了吗?”所以我认为有很多改进技术的应用可以帮助保护儿童免受这类事情的伤害。当然，还有自动售货机和香烟之类的应用。

Chris -你很友善地分析了一些裸体科学家的脸。金宝搏app最新下载我把它们装在一个密封的信封里，所以我没见过这些。我要去看看你看我们发给你的疑犯照片时发现了什么。

凯特-我希望我们没有侮辱任何人。

克里斯:好吧，让我们来看看。你估计本是27分，所以差距不大。克里斯，那是我:30岁。这很好，因为我已经33岁了

我还以为我年轻一点呢!戴夫:35。戴夫现在已经快30岁了你怎么解释戴夫老了这么多年这个事实呢?我觉得他比实际年龄多活了18%

克里斯	戴夫	本	米拉

凯特——我不确定。我现在也在看这张照片。与计算机模型训练的3000张面部图像相比，他的脸上有一些东西与35岁的人有一些相似之处。我不知道，也许他前一天晚上没怎么睡。对不起，真的不确定，我们不想冒犯任何人。

克里斯:你可以做我最好的朋友，因为你真的认为我比我年轻，所以非常感谢你。

凯特:你一定经常听到别人说你看起来更年轻了。

克里斯:我确实是这么想的，我觉得这很有趣，“为什么人们会觉得我看起来比实际年龄年轻?”你知道为什么有些人看起来和实际年龄相符，而有些人则不然吗?

凯特-不，我不知道。我的意思是，很明显，人类在观察头发、体型、手势和其他东西以及声音方面有优势。这台电脑只是单独观察面部区域，但如果你经常听到你看起来比实际年龄年轻，我一点也不会感到惊讶，我不知道为什么。是肤色吗?你知道，我们的计算机算法也没有考虑到很多事情。我应该说，人类很难完成这项任务。我们非常依赖这些额外的因素。如果你让一个人——如果你给他们一张裁剪得很紧的面部图像，让他们估计一个人的年龄，他们不太擅长。事实上，我们的算法比我们测试的人类受试者更好。因此，我们可以用计算机算法预测年龄，成人的误差在4岁左右，儿童的误差在1岁左右，而人类的误差通常更接近于成人的6岁。

克里斯:那我还需要多久才能买到这个，并把它安装在我的电脑上，以阻止我的女儿在网上找到一个她不应该找到的朋友?

凯特:我得说我们还需要几年的时间才能推出商业产品。我们仍然面临着许多挑战，首先当然是识别网络摄像头拍摄的面部位置，然后是识别所有面部特征的标志性过程，这是一个半自动化的过程，但我们需要完全自动化。目前我们正在努力应对许多挑战。

克里斯——我特别喜欢戴夫35岁时的样子。

凯特-哈，我觉得是胡子的问题。

克里斯-戴夫没有胡子。

凯特-他有点胡子拉碴。

克里斯-你觉得是胡茬的问题吗?

凯特-是的。反正你就是一张娃娃脸。

克里斯-你很有礼貌。不管怎样，这是Kate Smith-Miles教授。她在澳大利亚迪肯大学(Deakin University)工作，正在开发一种系统，使计算机能够根据用户的长相计算出他们的年龄。

第二人生中的海滩派对，地点:T Online beach(115,40,21)©Dimelin

克里斯:有些人说，“你为什么不去享受第一次生活，然后再去担心你的第二次生活。”但事实上，第二人生是互联网上的一种现象，那里有一个完整的虚拟世界。今天我们请来了两位先驱者，他们在第二人生的科学发展方面做出了一些伟大的贡献，他们就是戈登·克拉克。他是国家物理实验室的研究员还有来自伦敦帝国理工学院的戴夫·泰勒。让我们先从戴夫开始。戴夫，第二人生到底是什么?

戴夫-第二人生是一个由岛屿组成的三维虚拟世界，这些岛屿可以是独立的，也可以连接在两个大陆上。“第二人生”的大部分内容与社交和娱乐有关，但也有严肃的一面，许多科学家和技术人员在“第二人生”中会面、合作、参加会议或讨论。

克里斯-它是怎么工作的?界面是什么，你怎么进入第二人生?

戴夫:你必须运行专门的浏览器，你可以从Secondlife.com或science.org上下载。

克里斯-免费的。

戴夫:它是免费的，没错，但是你不能使用网络浏览器。基本上，你可以看到这个虚拟世界，它大约是曼哈顿的15倍大，所以那里有很多东西。

克里斯:哇，那可真大啊。如果有人出现在那里，他们会看到什么?他们如何在这第二次生命中转世?

戴夫:你有很多选择的余地。你可以选择是男是女。你可以选择你的衣服，头发的颜色——诸如此类的一切。这是完全可定制的。你的样子取决于你自己。

克里斯-这对那些不想看起来像自己的人来说很好，如果他们在现实生活中与人互动时感到有点害怕，那么他们可以进行所有的互动。你可以在“第二人生”中与人交谈并发送信息，但基本上你不需要喜欢自己。

戴夫:对，没错。我认为实际上有两种人:一种人喜欢看起来有点像自己，另一种人希望看起来和自己完全不同。

克里斯-你长什么样?

戴夫-我看起来有点像我自己。

戈登:我也是!

戴夫-…但我认为他更年轻。

戈登:嗯，差不多。

克里斯-你也会
凯特·史密斯-迈尔斯的软件就是我们之前说的你的化身吗?当你在“第二人生”里闲逛的时候你是在闲逛，因为你把自己看作是其中的一个人?

戴夫:没错，当然还有其他人。你马上就能得到人与人之间的互动，这是你盯着电脑屏幕时通常得不到的。

克里斯:如果你想和别人交谈呢?我们在聊天，我们有眼神交流，所以如果我是第二人生中的一个人，我会看到我自己，说，Dr Kat在这里，还有你们。我可以在那里看到你，如果我们想谈谈会发生什么?

戴夫:你可以打字，有些人有点害羞，不敢说话，所以他们很喜欢打字。你也可以给彼此发送私人信息。当你打字的时候，单词会出现在你的头上，或者你可以说话。

克里斯-真正的演讲?

戴夫-没错，这就像打了兴奋剂的Skype。

克里斯-你为什么这么说?

戴夫:因为这是三维的声音。所以如果有人在左边，你会听到他们在左边。如果他们朝你走来，他们会变得更大声。与现实世界不同的是，你可以移动你的视角，你的耳朵可以随着你的眼睛移动，这样你就可以听角落里的人说话了。

克里斯:让我们来看看那里正在进行的科学研究，因为这听起来也是一个做科学研究的神奇工具。目前正在进行什么样的项目来传递科学的信息?

戈登:我认为你必须记住，当你进入这个世界，当你进入第二人生，你所看到的一切都是由另一个阿凡达创造的。是用户创造了一切。如果你想做一些科学的事情，你就把你的设计或实验或其他什么东西带到世界上，然后建造它。你可以建造任何东西，有一个火星撞击模拟器，这很聪明，因为你有一颗小行星从天而降，撞在你面前的地面上。到处都是巨大的火焰，形成了一个大陨石坑。

戴夫:你可以坐飞机去那个星球。

克里斯-谁招待你?是理查德·布兰森和维珍还是已经存在的角色?

戈登- 不，他还没进去。

克里斯-那谁带你去行星?

戴夫-国际太空飞行博物馆已经有了这个星球之旅。这是双子星火箭。你只要跳进去就行了。

克里斯:这有多现实?它是否(a)在科学上是现实和合理的——你没有违背科学规则去做这件事;这也是一种有效的教育体验——人们通过这样做学到一些东西吗?

戴夫:当然可以。去行星的旅行会带你经过国际空间站，你可以看看航天飞机。你可以参观行星;你甚至可以参观火星表面，看到一些降落在那里的飞行器。

第二卫生医院©国家公共实验室

戈登-上周我绕着睾丸转了一圈。

克里斯-什么?!

戈登:嗯，很好!我不想再重复一遍但它是关于精子发生的:精子在睾丸内的形成。

克里斯-所以你这是放大版?

戈登:是的。它绝对是巨大的。

克里斯-就像在千年穹顶里穿过尸体一样?

戈登-你坐在一个小飞行汽车，引导你通过各种管道。

Chris -所以如果你是医科学生，它们对学习解剖学很有帮助。

戈登-是的，非常准确。

Chris -你怎么看待这种扩展?你今天来这里的原因之一是因为你之前给我打电话说，你认为裸体科学家有可能参与其中。金宝搏app最新下载我们确实开始交谈了。我们做了一些事情。跟我说说你对此有什么想法。

戴夫:嗯，在第二人生和其他人一起参加会议是很有趣的。观众中有很多机智的回答。很多人会帮忙向其他人解释事情，所以在第二人生中一起听广播节目是一项很好的活动。我们认为你可以在演播室里有观众，你可以在第二人生里有一个。

克里斯-戈登，带我们来一场虚拟电台之旅，看看你为裸体科学家组织的节目。金宝搏app最新下载

戈登:嗯，我们是群岛的一部分，叫做西兰群岛。在冰岛的正中央，我们为你们建造了一座广播剧院。这是一个相当迷人的建筑，一个无线电桅杆伸出来，“裸体科学家”的名字在它上方以亮紫色旋转。人们可以收听测试传输。我想向特洛伊和其他正在收听节目的人打个招呼。

戴夫-你好，特洛伊。

戈登:人们可以坐着，放松地听广播节目。广播节目期间有很多人在闲聊。

克里斯-你会看到裸体科学家的现场金宝搏app最新下载广播节目。我们要把它从这里直接输送到那里。所以去那里的人可以听到它在运行，但他们也可以在节目播放时相互交谈:一种小型讨论。这有点像奥普拉·温弗瑞，不过是在《裸体科学家》节目上，不是吗?金宝搏app最新下载

戈登:是的。上周我去了另一个电台节目，最后就科学哲学进行了相当深入的讨论。

戴夫:有趣的是，不同学科的会议和走廊讨论可以产生很多成果。在现实世界中没有走廊的地方。我们在第二人生中建造了这些走廊。例如，丹佛大学(University of Denver)和国家物理实验室(national Physical Laboratory)这两个通常不会走到一起的组织，我们决定在“第二人生”中建造一个核反应堆。这是一个已经启动的英美合作项目。

Chris -当你说“建造一个核反应堆”的时候，这大概是一个核反应堆的模型，这样人们就可以进去，看看它是什么样子的，看看它是如何工作的。

戴夫:是的，我们正在模拟一个特殊的科学实验，这样学生们就不必暴露在辐射中了。他们可以安全地做实验。

克里斯-是他们电脑屏幕的x射线辐射!

戴夫:在液晶显示器上，也许不是。

Chris -太棒了，如果人们每周日都想听第二人生的裸体科学家，他们会怎么做呢?金宝搏app最新下载

戈登:正如戴夫所说，他们必须下载浏览器并注册自己的头像。他们得去找小岛。

戴夫:如果他们真的在
Scilands.org然后从那里下载，然后它们会出现在孤岛的中间，就在你的节目播出的地方旁边。他们有一个十分钟的指导，所以他们发现如何移动作为一个化身，如何与人交谈，如何倾听等等。

Greg Jefferies，医学研究委员会分子生物学实验室:

简单的答案是肯定的，我会试着解释一下为什么会这样。

如果你考虑外界的信号，你可以把这个过程分成两个步骤。第一个是接收信号并将其转化为你体内的电信号，第二个是大脑对其进行处理并告诉你。我们称第二步为感知假设你对这个信号很感兴趣。决定你对信号有多敏感的是这个检测步骤，这个感官检测步骤。你的鼻子上有专门的探测器。这些是蛋白质探测器，它们发出气味信号的方式是气味是由空气中弥漫的气味分子组成的。它们来到鼻子顶部，与这些蛋白质受体结合。现在它们不只是与任何旧的受体结合。在气味分子和受体之间有一把锁和一把钥匙。所以如果你没有适合特定分子的受体你就闻不到它。 Now over time, evolutionary time that is, we've acquired receptors that fit very well with odour molecules that we might be interested in. One example of a smell that we're very sensitive to it is mercaptan that's put in natural gas, so that we can detect a gas leak. It takes only one part per billion, even less than that, for us to actually detect that smell. So, to put that in another context, that's more or less the same as three drops of smell in the volume the size of an Olympic swimming pool, and we could detect that. Of course there are plenty of other odours to which we're much less sensitive. So the questioner is quite right that there are some smells which we are very sensitive to.