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只要一瞬间，塑料也能变成钻石！|一周科技

科技 09-10 来源：果壳网

欢迎收看一周科技。本周你将看到：①塑料变钻石；②AI扩展名画；③3万年前的截肢手术；④灯塔水母返老还童的秘诀；⑤空气制氢。

塑料变钻石

通过一道激光，研究者将饮料瓶同款塑料变成了钻石——不过，是直径只有几纳米的超级迷你款[1]。

塑料也能变成钻石 | HZDR / Blaurock

确切地说，他们是利用X 射线自由电子激光照射了一块PET塑料样品。这种能量超高的激光能让局部温度升高到数千摄氏度，并通过冲击波在短时间内产生相当于百万倍大气压的高压。在这样高温高压的环境下，塑料中的碳转变成了微小的纳米钻石，x射线衍射与散射分析证实了这一变化过程。

这并不是一项试图合成人造钻石的实验，科学家其实是在模拟行星内部的物质变化。在天王星、海王星等冰巨行星内部，存在着高温高压而且富含碳、氢、氧元素的环境——被强激光击中的塑料正是在模拟这种情况。

画面之外

知名AI图像合成工具DALL-E又增添了有趣的新功能：现在，人们可以用它来任意扩展画面，为原有图像增添更多背景内容[2]。在OpenAI公布的演示中，创作者August Kamp展示了将名画《戴珍珠耳环的少女》画面扩充约20倍的效果。

August Kamp / OpenAI / Johannes Vermeer

这样的背景扩充并不是一次性完成的，用户需要每次选择1024*1024像素大小的区域进行画面扩充，并用文字描述指引AI添加各种背景内容。每次操作DALL-E会给出4种备选结果，如果不满意还可以再次尝试。扩充画面会考虑原有画面的阴影、光线与质感等信息。下面的视频展现了扩展画面的全过程：

August Kamp

古老手术

最早的截肢手术是在什么时候？答案最近被刷新了：至少在3.1万年前[3]。

腰部以下的骨骼，左侧小腿少了1/3｜T. R. Maloney et al./Nature

在婆罗洲岛印尼部分的一个洞穴里，考古学家发现了一具3.1万前的人类骨骼。遗骸主人去世时为19-20岁，按身高推测应为男性。这具骨骼出乎意料地完整，除了左侧小腿——他的左小腿比右侧少了约1/3，胫骨和腓骨（也就是小腿的两根长骨）被干净整齐地切断。这看起来不太可能是意外折断或被野兽咬伤，而像是在可控环境下进行的某种操作，例如截肢。骨头上没有留下感染痕迹，研究者怀疑，当时的人可能用婆罗洲当地的某些植物对付感染。另外，截肢的左小腿骨骼明显小于右侧小腿，加上愈合的情况，研究者判断，当事人在手术后至少还活了6-9年。

形象复原图（发现这具遗骸的洞穴里，同时还出现了红赭色颜料和手印）｜Jose Garcia (Garciartist) and Griffith University

这个在童年接受截肢手术的小朋友，刷新了我们对于远古人类医疗技术的了解。此前，考古学家曾在法国发现了7000年前左前臂截肢手术的证据；另外，北非可能在1.3万年前就进行过开颅手术。

返老还童

灯塔水母是一种拥有“返老还童”绝技的神奇生物：在成熟后，它仍可再次返回水螅体形态，重新开启新的生命周期，以此避开衰老与死亡。

灯塔水母（Turritopsis dohrnii） | Maria Pascual-Torner

在本周发表的一项研究中，科学家通过基因分析探寻了这种神奇技能背后的原理[4]。他们检测了灯塔水母的基因组，发现它比其他无法返回幼态的水母拥有更多与DNA修复与保护相关的基因拷贝。此外，研究者还检测了灯塔水母返回幼体过程中基因表达的变化。研究显示，灯塔水母并没有特殊的“永生基因”，“返老还童”的关键在于一系列与细胞多能性、发育调控等相关的基因按程序开启或关闭。

目前，人们并未发现灯塔水母的“返老还童”有明确的次数限制。理论上讲，它们能透过这种转变获得无限的寿命——但作为实验材料的水母就没有那么好运了。为了检测基因表达，它们已经被研究者冷冻处死，重生失败……

空气制氢

在本周的《自然-通讯》上，研究者展示了一种从空气中吸取水分制造氢气的新型装置。只要有阳光与空气，就可以利用它收获高纯度氢气作为清洁燃料[5]。