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2024年02月29日 星期四 07:09:07
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Tag: 发明

滑鐵盧大學科學家發現新形狀 榮登《時代》2023年最佳發明榜單

  【星岛都市网】滑铁卢大学一位科学家的一项发现登上了《时代》周刊2023年最佳发明榜。 计算机科学副教授克雷格·卡普兰(Craig Kaplan)帮助发现了“爱因斯坦”--一个60多年来一直被认为不可能解决的数学难题。 所谓“爱因斯坦”,是指形状之间完美交错,没有缝隙或重叠,就像组装房子的砖块一样。在“爱因斯坦”中,形状的排列永不重复。 直到最近,科学家们还没有发现一种形状可以创造出这样的图案。 卡普兰说:“数学界对这一问题的最初萌动是在20世纪60年代初”。 在数学界,这一概念被称为非周期性单点图形。数学家王浩(Hao Wang)在1961年提出了这样一种观点:这种形状并不存在。直到卡普兰和他的国际同行破解了这一密码。 他开玩笑说:“我选择了实现这一目标的最佳途径,那就是坐等别人给你发邮件”。 这封邮件来自英国的退休印刷技师大卫·史密斯。史密斯在邮件中提醒卡普兰注意“帽子”的存在,之所以叫它“帽子”,是因为它酷似一顶棉帽。 这顶帽子已经在全世界引起了轰动,看来这种形状的帽子也可能会有实际应用。 卡普兰说:“各种业余爱好者、艺术家、设计师和手工艺者对这种帽子的反响非常热烈,他们把这种帽子变成了现实世界中的物品。我最喜欢的一个例子就在这里--这是一个足球,”他举起一个布满神秘13边形的球说。 虽然卡普兰坚称这一发现并不神奇,但他希望这一发现能帮助人们在处理未来看似不可能的问题时塑造思维模式。(都市网Rick编译,图片来源视频截图) (ref:https://kitchener.ctvnews.ca/new-shape-discovered-by-university-of-waterloo-scientist-makes-time-s-best-inventions-of-2023-list-1.6731925)

贊爆!萬錦17歲華裔女孩的「鞋墊鼠標」獲最佳青年發明家獎!

【加拿大都市网】在万锦马克维尔中学(Markville Secondary School)就读10年级的华裔女孩于美欢(Meihuan Yu,音译)萌生了为上肢残疾的人设计一款用脚操作的鼠标的想法。 在为一个关于现代科技如何帮助战争救援的历史课项目做研究时,她偶然发现了Abdulvahed Naker的励志故事。Naker是一名叙利亚截肢者游泳教练,在胡特瓦教育中心教游泳,该中心是为受战争影响的截肢儿童开设的。 “在这个故事中,真正让我印象深刻的是,上肢截肢的儿童如何迅速适应利用下肢游泳,并获得额外的敏捷性。这激发了我一个疯狂的想法——如果为残疾儿童创造了一种更有效的创新工具,让灵活的脚发挥更多作用,会怎样?”于美欢说。 作为一名对科学、技术、工程和数学(STEM)充满热情的学生,她决定申请STEM奖学金的大学项目,看看她是否能获得任何关于如何将这个想法变成现实的见解。 于美欢参加了滑铁卢大学增材制造实验室为期两周的奖学金项目。 她跟随教授学习数学、科学和机械工程,以使她的发明奏效。她对滑铁卢大学的课程非常感兴趣,决定明年夏天再来,并被量子密码学院的青年学者暑期项目录取。她喜欢沉浸在科技中。 她的发明是一款为上肢残疾人设计的用脚操作的鼠标,她称之为COAST,这个发明在加拿大国际发明创新大赛(iCAN)上获得了最佳青年发明家奖。 最具挑战性的部分是做出一个高效和低成本的原型。 “我想确保我的产品对所有人来说都是可获得和负担得起的,而作为一名高中生,要获得昂贵的资源是很困难的。” STEM Fellowship的其他团队领导在于美欢遇到困难时鼓励她继续努力。他们对STEM的热情让于美欢感到惊讶。她的工作对象包括致力于科学继续教育的移民母亲,以及启动开创性项目的研究生。 “作为一名对STEM和商业非常投入的高中生,我想进入一个可以与创新技术和企业家精神相结合的领域。也许我以后会有自己的科技公司。我希望我能继续通过我的热情回馈我的社区。” 对于未来的鞋垫鼠标,于美欢有很多计划。她正在向诸如支持残疾儿童的War Amps这样的慈善机构和非营利组织推销这个发明。她希望有一天能与一个鞋履品牌合作,在他们的鞋子中加入一个鞋垫鼠标,这样残疾人社区就可以把鼠标带到工作或学校。 如今,17岁的于美欢获得了最佳青年发明家奖,她总是问:“我能给当地社区带来什么样的影响?” 在iCAN之前,她的发明获得了加拿大科技女性协会颁发的青年技能发展奖学金。 于美欢建议她的同龄人:“我认为学校应该有更多的机会和资源,鼓励女孩子们探索STEM。我希望我的故事能激励世界各地的女孩追逐她们在科学和工程领域的梦想,因为她们可以改变世界。” ref:https://www.yorkregion.com/news-story/10740310-young-markham-inventor-creates-foot-operated-mouse-for-people-with-upper-limb-disabilities/ 编译:YUAN 图片:Meihuan Yu提供

吹口氣就能查肺癌 加國女研究生新發明

(■■新的科研工具能够准确检测病人是否患上癌症。) 加国大学的研究生利用人工智能及机器知识,发展一个全新筛查工具,能准确检测病人是否患上肺癌。这项技术落实应用后,未来检测肺癌可望如筛查乳癌般普遍,使患者能够及早接受治疗。 23岁的罗惠思(Robyn Larracy)是纽奔驰域大学生物医学工程硕士生,她为蒙克顿(Moncton)的生物技术公司Picomole Inc.发展一个全新的筛查工具,特点是检测肺癌如用管子呼吸一样简单,这个创新发明最早在2023年投入市场。 罗惠思通过全国非牟利机构美迪斯(Mitacs)的资助,与该公司合作研发一个识别呼吸特征的先进人工智能机器,称为生物标记仪,可以高度准确地指出接受检测者是否患上肺癌。她的研究结果是结合机器学习与呼吸分析方法,被认为是颠覆医疗护理领域的规则。 Picomole总裁格兰(Stephen Graham)表示,每年加拿大死于肺癌的人数多于结肠癌、乳癌和前列腺癌的总和,部分原因是未能在早期阶段,进行非入侵性肺癌筛查。通过美迪斯的资助,可以利用机器学习专业知识提升技术至新水平,现在有望为人们带来帮助。 目前用于肺癌筛查的标准,是使用低剂量的CT扫描技术,成本既高又难以大规模实施,因为需要昂贵的机械和熟练的技术人员来操作。因此,绝大多数肺癌病例出现征状时才被发现,导致五年生存率不到18%。 在试管中吹气就可进行检测 格兰说,使用这种有效而可负担、并利用呼吸方法的癌症筛查工具,可望在早期发现,将生存率提高到55%或更高。人们只需要在试管中吹气,就可以将样本送入并进行测试。 这项专利技术包括三个部分:第一个是如微波炉大小的设备,只需要人们吹入管嘴,便能在纤细的不锈钢罐中收集呼吸样本。第二个是光谱仪,用于处理和测量呼吸样本中,发现有机化合物吸收的光量,以提供独特的数码呼吸指纹,而每个收集的样本提供数百种生物标志物。第三是机器学习软件,分析光谱仪的数码输出,以识别疾病是否存在。 罗惠思在纽奔驰域大学生物医学工程研究所电气与计算机工程副教授史宁坚(Erik Scheme)的指导下进行研究,识别与疾病相对应呼吸数据模式,然后以计算机算法来辨别; 此项技术甚至可以从一次呼吸样本中,检测出多种疾病。 史宁坚解释当呼吸时,便会排出血液中积聚在肺部的化合物,这是表明个人的健康状况。如果此技术能够应用于早期筛查工具,实际上可以挽救更多生命。 至今罗惠思的研究已被证明能准确率识别肺癌类型达85%,她继续通过这个实习工作,为该公司推进这项技术,并发展其他使用呼吸方法的筛查工具,能够检测包括乳癌和新冠肺炎等疾病。她说,能够为这个巨大潜力的创新项目作出贡献,实在有令人难以置信的感觉。

多倫多小學生髮明裝置降低鉛濃度

照片来源:ANDREW FRANCIS WALLACE/TORONTO STAR 多伦多一群聪明的小学生发明了一种装置,可以帮助解决全省学校和日托中心饮用水高铅含量的问题。 这些七,八年级的学生把自己的队伍叫做“行走的铅”,是Glen Ames高级公立学校的机器人团队。一月,作为东安省的冠军,他们将带着发明“皇家冲洗 “(皇家同花)冲击乐高联赛机器人竞赛。 此前媒体报导,安省有超过640个学校和日托中心在2015年和2016年铅超标,Glen Ames也是其中一所学校。 “皇家冲洗”每三十分钟自动冲洗一次水龙头中的积水,以保持较低的铅浓度。 队长表示,他们和其他队伍的不同在于,其他人的装置是基于时间的,而他们则是基于温度。 来源:thestar.com C08