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本期看点
鱼类的睡觉模式居然和人类很像,不仅分为不同眼动阶段,甚至还会补觉
飞到空中“凭空消失”?科学家造出隐形无人机,用视觉假象骗过你眼睛
鱼类的睡觉模式居然和人类很像,
不仅分为不同眼动阶段,甚至还会补觉
一天到晚游泳的鱼……和我们的睡眠相比……其实很相似……
以斑马鱼为例,它们也是昼行性动物,主要在晚上睡觉;因为没有眼皮,所以睡眠很容易被光线打扰;如果晚上没有睡足,还会在第二天睡更久时间来“补觉”。
前段时间,马克思·普朗克学会的科研人员,通过追踪斑马鱼的眼动模式,发现了斑马鱼和人类在睡眠上的另一大相似之处:都可以分为界限清晰的不同状态。
斑马鱼的睡眠可以分为4种状态,其中3种主要发生在夜间。第一种是睡眠最深的状态,完全没有眼球运动,可以占到夜间睡眠的60%以上。随着清晨临近,另外两种眼动睡眠状态也会逐渐出现:其中一种眼球每分钟跳动约1.8次,在跳动到新位置后会保持较长时间再缓缓恢复原位;另一种每分钟眼球跳动约1.6次, 并会在跳动到新位置后较快恢复原位。
斑马鱼|Wikipedia
第四种状态则主要发生在白天,类似于人类的补觉。这种状态下,斑马鱼的双眼会以每分钟10次的频率快速跳动,看起来就像扫视周围环境一样。尽管这种状态每次只大约持续3分钟,程度却很深,大脑活动明显被压制,很难被唤醒。
更有意思的是,由于斑马鱼在刚出生后的3周几乎是透明的,所以科学家还能通过钙成像技术直接观察它们的大脑,看看在不同的睡眠阶段,哪部分神经元被激活了。
科学家已经发现,人类服用的睡眠类药物,同样可以对鱼起作用。所以,通过研究鱼类大脑在不同睡眠阶段的眼动规律、大脑活动模式等,我们也可以更加了解自己的睡眠。
飞到空中“凭空消失”?
科学家造出隐形无人机,用视觉假象骗过你眼睛
科学家对“会隐形”这件事有多执着?最近,美国西北大学的研究团队又开发出了一款号称能隐形的无人机,它没有使用迷彩涂层,也没有采用透明外壳,而是利用了人眼对高速运动物体的视觉感知特点:运动模糊。
这款名为Phantom Twist(幻影扭转)的无人机,它飞行时会高速旋转,让原本清晰的机身变成一团模糊的影子。普通无人机通常有一个相对固定的机身,四周的螺旋桨高速旋转。虽然螺旋桨已经模糊成一片,但机身仍然保持清晰的轮廓,人眼很容易锁定它的位置。Phantom Twist则反过来设计:它只有一个电机和一个螺旋桨,螺旋桨向一个方向旋转时,整个机身会向相反方向旋转,也就是说,它们没有一个始终保持不动的主体。
眼前这缕淡得几乎看不见的微弱雾气,根本没人想到那里其实正悬停着一台无人机。|迈克尔·鲁宾斯坦/西北大学
这架无人机每秒大约旋转25圈。高速旋转会让无人机不同部件在短时间内不断改变位置,人眼来不及分别辨认它们,原本清晰的边缘就会被“拖”成一片模糊的影像。与普通四旋翼无人机相比,Phantom Twist的视觉可感知度大约降低了90%,从远处看更像一团半透明的影子。
这其实和我们拍照时出现的“拖影”很相似。相机的快门并不是瞬间记录画面,而是在一段很短的时间内持续接收光线。如果拍摄一个快速移动的物体,它在这段时间里不断改变位置,最终照片上就会出现一条模糊的轨迹。人眼的视觉系统同样需要在一段时间内积累光信号,因此高速运动的物体也可能变得模糊。
结构很奇特的一款无人机|迈克尔·鲁宾斯坦/西北大学
不过,要让无人机真正“隐身”,光靠高速旋转还不够。研究人员先利用计算机生成了约2万个无人机设计方案,调整各配件的位置,再用算法模拟它们在不同背景和不同观察角度下旋转的样子。经过多轮优化,最终确定了Phantom Twist的结构。它的机身也因此显得与普通无人机很不一样:各配件被故意分散在不同高度和角度,中间留出大量空隙。无人机旋转时,它们不会总是重叠在一起形成一个清晰的实体轮廓,而是不断错开、移动。
当然,Phantom Twist目前还谈不上真正的“隐身”。高速旋转的螺旋桨仍然会产生明显噪声,支撑杆和细线也能被看到。研究人员下一步计划使用更加透明的材料,并进一步降低推进系统产生的声音。
你找到了吗?
撰文丨刘六七,阿娴
参考资料:
鱼
[1]https://www.nature.com/articles/s41467-026-72222-0
[2]https://www.nytimes.com/2026/05/27/science/fish-sleep-a-lot-like-us-they-even-nap.html
无人机
[1]https://www.livescience.com/technology/robotics/meet-phantom-twist-a-stealthy-new-drone-that-hides-in-plain-sight-by-tricking-your-eyes