能看还能摸，浮在空中的3D成像走进现实了？丨一周科技

照亮一颗悬浮的小球...



欢迎收看一周科技。本周备受关注的是一种悬浮在空中、可以从各个角度观察的立体成像系统，它不仅能看，而且还能“摸”，是不是有些科幻的味道？

11月11日，欧洲药品管理局（European Medicines Agency）正式批准了一种名为“Ervebo”的埃博拉疫苗，这是埃博拉疫苗首次获得上市批准[1]。这种疫苗由美国制药公司默克研发，针对扎伊尔型埃博拉病毒。在此前的埃博拉疫情中，这种疫苗已经进行了临床测试和使用，并显示出高度有效性。获得欧盟批准将有助于这种疫苗大范围推广，让更多人获得保护。

虽然Ervebo获得批准，但这并不意味着埃博拉疫苗的研发工作就此结束。研发人员仍需进一步验证这些疫苗长远的防护效果，并开发更容易储存、覆盖更多病毒类型的埃博拉疫苗。在科幻影片中常会出现立体投影悬浮在空中的酷炫场景，而现在，科学家在现实中也做出了一些与之相似的技术。在本周的《自然》上，一项研究展示了可以从任何角度进行观察的3D图像生成系统，而在生成立体图像的同时，这套系统还可以提供声音和触觉效果[2]。

这是一种基于“声镊”的技术。利用超声波，研究者让聚苯乙烯小球在声场中悬浮，控制它快速运动，并用红、绿、蓝三色LED将小颗粒照亮。当小球的运动和照亮它的光变化足够快时，移动的亮点就会在视觉暂留的作用下变成一幅完整的彩色图像。这种“逐点照亮”的成像方式与老式显像管电视有点相似，不过它可以在三维空间中进行。同时，这套系统也可以产生能被人耳听到的声音，并利用声压在人的指尖产生触觉感受。30年前的11月11日，IBM两位研究者Donald M. Eigler与Erhard K. Schweizer完成了一项有趣又震撼的实验：他们通过扫描隧道显微镜细小的针尖移动氙原子，把它们拼成了“IBM”的字样。

这三个小小的字母共由35个氙原子组成，它们处于极低温度的真空环境，整齐排列在单晶镍基板表面[3]。这幅图像向世人展现，人类从此拥有了在实验室中移动与控制单个原子的可能。

对原子进行移动的技术推动着基础科学发展，提供了信息存储之类的潜在应用，同时也直观地展现着科学技术的魅力。下面再让我们来重温一下IBM利用原子制作的动画影片：时隔将近30年，科学家重新观察到了银背鼷鹿（Tragulus versicolor），并第一次拍下了这种小动物在野外生活的照片，相关研究本周发表在《自然-生态与演化》上[4]。

银背鼷鹿是一种体型娇小的有蹄类动物，它们只有兔子那么大，生活在越南。这种动物于1910年首次被发现和描述，在此之后，科学界对它的记录一直非常稀少。而通过调查采访当地人和设置触发相机，研究者成功多次在越南野外记录下了银背鼷鹿的身影。在当地，这些动物的数量看起来还比较丰富，但仍需进一步调查才能确定种群规模，并确保它们得到应有的保护。这只运送烧瓶的小机器人由两种软硬不同的硅橡胶材料组成（分别为蓝色和灰色），它通过空气驱动，在充气和抽气的过程中“腿”会按预定方向运动。它的设计并不出奇，但制造方法很有意思：虽然用到了两种材料，但它是用3D打印机一次打印成型的。

传统的3D打印机一个喷嘴只负责打印一种材料，而这种新技术则可以在同一个喷嘴使用多达8种不同的3D打印“墨水”，并实现无缝切换，相关论文本周发表在《自然》上[5]。研究者设计了一种新型的微流控3D打印喷嘴，通过控制加压，它可以在不同的3D打印“墨水”材料之间进行频率高达每秒50次的切换，并且不会造成“墨水”的倒流和混合。利用这种技术，可以在更短时间内打印出高精度、结合多种材料的复杂装置。科幻电影那么多，什么技术最打动你，让你希望它早日实现？一起来聊聊~

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