2022年就要过去了，这大概依然不是一个值得怀念的年份。不过，在面对现实的间隙，一些有趣的科学发现也曾为我们带来小小的快乐或是希望。

在这里，一周科技栏目总结了本年度值得一看的十大科技动图与视频，希望大家看完能以稍微轻松的心情与2022年告别。

 克系机械臂 

哈佛大学研究者带来了全新的克系发明：拥有细长触手的机械臂[1]。

看一眼就感觉SAN值下降 | Harvard Microrobotics Lab/Harvard SEAS

这种触手机械爪由一系列细长的空心橡胶管组成。橡胶管在充气加压后会自动弯曲，卷在各种物体上，实现抓握功能。

这种设计胜在简单好用。它不需要复杂的反馈系统就可以应对各种形状的物体，而且施力轻柔，不会损坏脆弱的物品。

 超级大细菌 

今年科学家发现了一种大到离谱的细菌新物种：它甚至能长到2厘米长（是的，单位没有写错）。

这些“白线头”就是新发现的巨型细菌，它们甚至大到了肉眼可见的程度（画面下方是一枚硬币） | Tomas Tyml/Lawrence Berkeley

这些细菌生长在加勒比海地区的红树林落叶上，研究者将它们命名为“Thiomargarita magnifica”。电子显微镜等多种检测证实，除了最顶端分离出的子代，这些平均长度近一厘米的“细丝”整体都是一个单细胞[2]。

 AI踢足球 

AI在生成文本与图片方面或许已经足够厉害，但当它们控制虚拟小人走进绿茵场时，场面看起来还是有些沙雕。

视频：AI踢足球演示 | SIQI LIU et al.

这段视频是DeepMind公司今年发表的一项AI训练成果[3]。通过模仿人类运动员与进行“试错”练习，AI在6周时间后学会了进行2对2的小规模足球比赛。这对人工智能来说已经是相当复杂的运动控制任务，不过仍然远不能与真实世界的球赛相比。

 金鱼开车 

金鱼竟然开着小车上街了——而且，这竟然还是一项科学研究。

金鱼也可以成为老司机 | Shachar Givon et al.

动物在完全陌生的环境中会如何感知空间？为了回答这个问题，研究者用食物奖励训练金鱼驾驶“小车”，并让它们在陆地环境进行探索。小车上方装有俯视鱼缸的摄像头，可以通过分析金鱼的位置与方向来控制车的走向，同时还有激光雷达来防止撞墙。经过7天训练，6条金鱼成功掌握了开车任务，并且能熟练完成到达特定目标的任务。实验结果提示，动物的空间能力具有“通用性”，并不是只适用于它们原本的生活环境[4]。

 小蛙坠机 

蛙类是跳跃大师，但这些名叫“短头蟾”的迷你小蛙则是例外。它们起跳之后总是无法控制身体，甚至会脑袋着地摔落地面。

短头蟾（Brachycephalus属）跳跃翻车合集。太惨了，我不应该笑的…… | RICHARD L. ESSNERJR et al.

原本，动物应该通过内耳半规管里的液体感知平衡，但研究显示，这些迷你蛙的内耳结构实在太小，液体已经无法在其中自由流动了[5]。这影响了它们的空间感和平衡感，让它们无法准确落地。好在，这些小蛙平时很少跳跃，它们不太会因此受伤。

 蜘蛛机械爪 

用克系触手抓东西或许已经足够离谱，但这款机械爪才是真正的年度离谱之王：它竟然是用死蜘蛛做的[6]。

蜘蛛做梦也不会想到，自己挂掉之后会沦为科学家的抓娃娃机…… | Te Faye Yap et al.

与人类不同，蜘蛛是通过液压系统控制腿伸展的——而研究者正是利用了这一点，用注射器推入空气加压来控制蜘蛛腿的伸缩。“死蜘蛛机械爪”能抓起各种形状不规则的小物体，最多承重达到自身重量的130%。

研究者将这只死蜘蛛命名为“坏死机器人”（Necrobotics），并表示它具有抓握轻柔、可生物降解、容易在自然环境中伪装（？）等优点。

飞行小甲虫

世界上最小的甲虫只用几根毛就能飞上天——而且，它们飞得又快又好。

在慢动作下欣赏迷你甲虫独特的飞行技巧 | Sergey Farisenkov, Alexey Polilov

在这里，我们看到的是一种缨甲（Paratuposa placentis），这些小家伙身长不足0.4毫米，是最小的非寄生昆虫之一。

微小的昆虫受空气阻力影响很大，但缨甲却依然能快速飞行，研究发现这得益于它们独特的挥翅动作，和一双格外轻盈的毛状翅膀[7]。这种翅膀在小尺寸下和薄膜翅膀一样好用，而且重量还更轻。

 凝望深渊 

是的，这是一张静态图。但它的动态效果过于出色，因此也想放在这里和大家共赏。

要被吸进黑洞了！| Laeng, Nabil, and Kitaoka

这是几位研究者今年发表的视错觉作品，他们将它称为“扩张洞穴”（expanding hole）。调查显示，约有86%的人看到这幅静态图像时会产生中心区域扩张、仿佛要进入黑暗洞穴的感觉[8]。

研究发现，这幅错觉图甚至还会让人体产生肉眼可见的变化——凝视它的受试者瞳孔扩张，仿佛就像是真的进入了黑暗的环境。

 飞溅马桶 

冲水不盖马桶盖会发生什么？这段视频直观展现了冲水时从马桶中迅速喷出的气溶胶微粒。

马桶冲水时喷出的气溶胶微粒，这些微小液滴肉眼很难看到，这里是用激光照亮后的效果 | John Crimaldi

过去人们已经知道马桶冲水会产生气溶胶，而前不久的一项研究发现，气溶胶微粒的喷出速度可能比人们预想的更快。这些微小液滴的速度可达2米/秒，其中最细小的部分会在空气中悬浮数分钟[9]。

虽然具体的风险大小仍不明确，但这些微小液滴确实有传播病原体的风险。因此，冲水时还是盖上盖子更好。

 换个角度看纹身 

纹身墨水是怎么进入皮肤的？这过程可能和你的想象不太一样。

慢动作下看纹身针刺入透明凝胶。这些针刺入皮肤的频率可多达每秒200次，肉眼很难看清它们的动作 | IDERA LAWAL/TEXAS TECH UNIVERSITY

这张图是研究者用凝胶进行的模拟实验，它再现了纹身针刺入人体的过程。慢动作回放显示，纹身针并不负责将墨水注入皮肤，它只是在皮肤上开出深度约2毫米的小洞，然后随着针头缩回，墨水会自动被“吸入”空出的小洞当中[10]。

研究者观察纹身针的工作细节，是想把它改造成一种皮内给药的新途径——比如说，或许可以用这种方式接种某些粘度过大不好注射的疫苗制剂。

参考文献

[1] https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2209819119

[2] https://www.science.org/doi/10.1126/science.abb3634

[3] https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abo0235

[4] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0166432821005994

[5] https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn1104

[6] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202201174

[7] https://www.nature.com/articles/s41586-021-04303-7

[8] https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2022.877249/full

[9] https://www.nature.com/articles/s41598-022-24686-5

[10] https://meetings.aps.org/Meeting/MAR22/Session/D09.9

作者：窗敲雨

编辑：odette