Der weltweit erste OpenAI-Roboter wurde geboren, der autonom mit Menschen interagieren kann丨Tech Weekly

Zusammengestellt von Zhou Shuyi und Wang Xiang

Starship erreicht beim dritten Teststart erfolgreich Orbitalgeschwindigkeit

Am 14. März um 21:25 Uhr Pekinger Zeit zündete die von SpaceX entwickelte Trägerrakete Starship mit Raumfahrzeug-Integrationssystem und startete vom Starbase-Startplatz in Texas, USA, um ihren dritten Orbitaltest durchzuführen. Nach der Zündung funktionierten alle 33 Triebwerke der ersten Stufe des superschweren Boosters normal und die thermische Trennung zwischen den Stufen wurde in etwa 2 Minuten und 44 Sekunden erfolgreich durchgeführt. Beim anschließenden Rückkehrvorgang zündeten jedoch nur wenige Triebwerke der ersten Stufe, der Raketenkörper überhitzte, seine Fluglage geriet ins Wanken und er zerfiel schließlich in 462 Metern Höhe, ohne wie geplant im Golf von Mexiko aufsetzen zu können. Das Raumfahrzeug der zweiten Stufe trat in die Gleitphase ein, erreichte die Orbitalgeschwindigkeit und absolvierte technische Demonstrationen wie das Öffnen und Schließen der Nutzlastbuchttür (um seine Fähigkeit zu überprüfen, Satelliten und andere Nutzlasten in den Weltraum zu schicken) und die Treibstoffübertragung (um seine Fähigkeit zum Auftanken im Orbit zu überprüfen). Die Wiederzündung des Triebwerks der Raumsonde im Weltraum verlief nicht wie geplant, und während der Wiedereintrittsphase nach etwa 49 Minuten verlor sie den Kontakt zur Steuerkonsole.

Quelle: SpaceX

SpaceX hatte zuvor im April und November 2023 zwei Teststarts mit Starship durchgeführt. Beim ersten Teststart fing austretender Treibstoff am hinteren Ende der ersten Stufe Feuer, wodurch die meisten Triebwerke außer Kontrolle gerieten und die Rakete sich vier Minuten nach dem Start selbst zerstörte. Beim zweiten Teststart gelang zwar die Trennung der ersten und zweiten Stufe, doch beim anschließenden Rückkehrprozess explodierte und zerfiel die erste Stufe, und die weiterfliegende Raumsonde der zweiten Stufe verlor in 148 Kilometern Höhe den Kontakt zur Steuerkonsole.

Quelle: SpaceX

Berichten zufolge besteht das Starship aus einem „superschweren Booster“ der ersten Stufe und einem „Starship“-Raumschiff der zweiten Stufe. Es ist vollständig recycelbar, hat eine Höhe von 121 Metern, einen Durchmesser von 9 Metern und eine maximale Schubkraft von 7.590 Tonnen. Es handelt sich derzeit um die größte und leistungsstärkste superschwere Trägerrakete der Welt. Starship verfügt über eine Kapazität von 250 Tonnen in einer niedrigen Erdumlaufbahn und eine wiederherstellbare Kapazität von 150 Tonnen. Es ist für den Transport von Menschen und Fracht in erdnahe Umlaufbahnen, zum Mond, zum Mars und darüber hinaus konzipiert.

Explosion und Zerfall! Start einer selbst entwickelten Rakete eines japanischen Privatunternehmens scheitert

Am 13. März scheiterte der Start der Leichtbaurakete „KAIROS“ Nr. 1 des japanischen Raumfahrt-Startups Space One. Die Rakete explodierte und zerfiel etwa 5 Sekunden nach dem Start. Space One erklärte am Nachmittag auf einer Pressekonferenz, dass es möglicherweise zu einem Fehler in der ersten Stufe der Rakete gekommen sei, der die Selbstzerstörungsfunktion ausgelöst habe. Der genaue Ort der Störung ist noch unklar. Das Unternehmen wird die zurückgesendeten Daten analysieren und der Ursache nachgehen.

Um 10:01 Uhr Pekinger Zeit zündete „KAIROS“ 1 und startete vom Kii-Startzentrum in der Stadt Kushimoto in der Präfektur Wakayama, Japan. An Bord dieses Starts befand sich der Prototyp eines „Schnellreaktionssatelliten“ des Cabinet Satellite Intelligence Center (CSICE) der japanischen Regierung, der die Funktionen staatlicher Aufklärungssatelliten teilweise ersetzen kann. Dies ist zudem das erste Mal, dass ein japanisches Privatunternehmen versucht hat, mit einer selbst entwickelten Rakete einen Satelliten ins All zu schicken.

„KAIROS“ Nr. 1 verfügt über eine vierstufige Tandemkonfiguration, bestehend aus drei Feststoffstufen und einer Flüssigkeitsstufe. Es ist etwa 18 Meter lang, hat einen Durchmesser von etwa 1,35 Metern und wiegt etwa 23 Tonnen. Seine Tragfähigkeit in der erdnahen Umlaufbahn beträgt 250 kg und seine Tragfähigkeit in der sonnensynchronen Umlaufbahn beträgt 150 kg. Im Jahr 2019 gelang es einem japanischen Privatunternehmen, eine Rakete auf eine Höhe von über 100 Kilometern zu bringen. Es war das erste Mal, dass ein japanisches Privatunternehmen eine selbst entwickelte Rakete erfolgreich startete; allerdings trug die Rakete damals keine Nutzlast.

Space One hofft, KAIROS zur Trägerrakete der Welt zu machen, die von der Vertragsunterzeichnung bis zum Start die kürzeste Zeit benötigt. Der Start von „KAIROS“ 1 war ursprünglich für März 2022 geplant. Aufgrund unzureichenden Halbleitermaterials und nicht rechtzeitig eintreffender Raketenteile wurde der Start jedoch mehrmals verschoben. Der Start war ursprünglich für den 9. März geplant, wurde jedoch dringend abgesagt, da in der Nähe des Startplatzes ein Schiff im Seewarngebiet gesichtet wurde.

„Mann der Eisernen Lunge“ stirbt an COVID-19

Am 11. März starb Paul Alexander, bekannt als der „Mann der Eisernen Lunge“, im Alter von 78 Jahren an COVID-19. Er galt zuvor als der Mensch, der mit einer „Eisernen Lunge“ am längsten überlebte.

Die „Eiserne Lunge“ ist ein Unterdruckbeatmungsgerät, das zur Rettung von Patienten eingesetzt wird, die aufgrund von Polio nicht atmen können. Dabei handelt es sich um einen abgedichteten Metallzylinder, in dem der Patient liegt und nur der Kopf freiliegt. Durch das Ein- und Auspumpen von Luft wird der Luftdruck in der Flasche verändert, wodurch sich der Brustkorb des Patienten zusammenzieht und ausdehnt und so eine passive Atmung ermöglicht wird. Polio ist eine hoch ansteckende Viruserkrankung. Es greift das Nervensystem an und verursacht bei 0,5 % der infizierten Patienten irreversible Lähmungen und in 5 bis 10 % der gelähmten Fälle den Tod aufgrund einer Lähmung der Atemmuskulatur.

Paul Alexander | Quelle: GoFundMe

Im Jahr 1952 brach in den USA eine Polio-Epidemie aus, die insgesamt 57.628 Infektionsfälle und über tausend Todesfälle zur Folge hatte. Paul erkrankte unglücklicherweise während dieser Epidemie und war unterhalb des Halses fast vollständig gelähmt. Er konnte nicht selbstständig atmen und war zum Überleben nur auf eine „Eiserne Lunge“ angewiesen. Später lernte er mit Hilfe des Physiotherapeuten Sullivan die Glossopharyngealatmung: Er „schluckte“ Luft mit dem Mund, und die Rachenmuskulatur presste die Luft in den Rachen und schickte sie in die Lunge, wodurch er die Eiserne Lunge für kurze Zeit verlassen konnte. Durch unermüdlichen Einsatz erlangte Paul einen Abschluss in Rechtswissenschaften, wurde als Anwalt zugelassen und veröffentlichte seine Werke. Während seines Studiums verlobte er sich mit einer Klassenkameradin namens Claire, doch die Hochzeit wurde wegen des Widerstands der Eltern des Mädchens abgesagt.

Als Paul älter wurde und seine körperlichen Funktionen nachließen, wurde sein Aufenthalt außerhalb der Eisernen Lunge schrittweise verkürzt. Seit seinem 74. Lebensjahr liegt er fast ständig in einer Eisernen Lunge. Mit Pauls Tod ist die letzte Eiserne Lunge der Welt noch in Betrieb, und ihre Benutzerin ist die 75-jährige Martha Ann Lillard aus Oklahoma, USA.

COVID-19 hat die Lebenserwartung weltweit um 1,6 Jahre verkürzt

Eine am 11. März in The Lancet veröffentlichte Studie zeigte, dass die COVID-19-Epidemie in den ersten beiden Jahren (2020–2021) zu einem Rückgang der durchschnittlichen Lebenserwartung der Weltbevölkerung um 1,6 Jahre führte. Dies ist ein größerer Rückgang als zuvor erwartet und markiert eine Umkehrung des jahrzehntelangen kontinuierlichen Wachstums der globalen Lebenserwartung.

Studien zeigen, dass die Gesamtmortalitätsrate (Gesamtsterblichkeitsrate aufgrund verschiedener Ursachen) der Weltbevölkerung von 1950 bis 2019 weiter gesunken ist, und zwar um 62,8 %. Die COVID-19-Epidemie von 2020 bis 2021 kehrte diesen Trend jedoch um und führte zu einem Anstieg der Gesamtmortalitätsrate um 5,1 %. Von 1950 bis 2021 stieg die Lebenserwartung der Weltbevölkerung bei der Geburt von 49,0 Jahren auf 71,7 Jahre; Von 2019 bis 2021 sank die Lebenserwartung um 1,6 Jahre. Von 204 Ländern und Regionen verzeichneten nur 32 Länder und Regionen zwischen 2019 und 2021 einen Anstieg der Lebenserwartung. Die Kindersterblichkeitsrate setzte ihren langfristigen Abwärtstrend fort: Die Zahl der Todesfälle von Kindern unter 5 Jahren sank von 5,21 Millionen im Jahr 2019 auf 4,66 Millionen im Jahr 2021, was einem Rückgang der Sterblichkeitsrate um 7 % entspricht.

Die Studie schätzt, dass die COVID-19-Epidemie zwischen 2020 und 2021 15,9 Millionen zusätzliche Todesfälle verursacht hat (alle Todesfälle, die direkt oder indirekt mit der COVID-19-Pandemie in Zusammenhang stehen). Während der Epidemie wiesen 80 Länder und Regionen mindestens ein Jahr lang eine Übersterblichkeitsrate von mehr als 1,5 ‰ auf.

Link zum Artikel:
https://doi.org/10.1016/S0140-6736(24)00476-8

Mehr als zwei Millionen Dokumente aus dem Internet verloren

Eine Untersuchung von über 7 Millionen Online-Artikeln ergab, dass mehr als 2 Millionen Artikel nicht ordnungsgemäß archiviert und aufbewahrt wurden und daher in der Datenflut des Internets verschwanden. Dies bedeutet, dass die vorhandenen digitalen Archivierungssysteme mit dem Wachstum der wissenschaftlichen Produktion nicht Schritt halten konnten.

Die akademische Gemeinschaft verwendet derzeit im Allgemeinen Digital Object Identifiers (DOIs), um Artikel zu identifizieren und zu verknüpfen. DOIs entsprechen der „ID-Nummer“ des Papiers. Sie sind einzigartig und unveränderlich und gewährleisten die genaue Extraktion digitaler Objekte in einer Netzwerkumgebung. Die Forscher analysierten 7.438.037 Artikel mit DOIs und fanden heraus, dass 28 % der Artikel nicht in gängigen Repositorien archiviert wurden und nur 58 % der Artikel in mindestens einem Repositorium gespeichert waren. Artikel können aus verschiedenen Gründen verloren gehen, beispielsweise aufgrund von Netzwerkserverausfällen oder aufgrund der Schließung von Zeitschriften oder Verlagen. Experten weisen darauf hin, dass ein DOI nicht bedeutet, dass das Dokument für immer existiert und dass der DOI ablaufen kann. Im Vergleich zu großen Verlagen besteht bei kleinen Verlagen ein höheres Risiko, dass Artikel verloren gehen.

Die Forscher sagten, dass diese Studie nur Artikel mit DOIs umfasste und nicht alle Literaturbibliotheken durchlief, sodass sie gewisse Einschränkungen aufwies. Die Studie empfiehlt, die Maßnahmen zur digitalen Archivierung zu verbessern, strengere Anforderungen an DOI-Registrierungsagenturen zu stellen und das Bewusstsein von Verlagen und Forschern zu schärfen.

Link zum Artikel:
https://doi.org/10.31274/jlsc.16288

Der weltweit erste OpenAI-Roboter wurde geboren, der autonom mit Menschen interagieren kann

Am 13. März veröffentlichte Figure, ein von OpenAI finanziertes Robotik-Startup, eine Videodemonstration auf der sozialen Plattform X, die den ersten humanoiden Roboter zeigt, der vom großen Modell von OpenAI angetrieben wird. Im Video kann der Roboter mit dem Codenamen Figure 01 durch Gespräche mit Menschen interagieren und Aufgaben erledigen, wie etwa Äpfel herumreichen, Müll aufheben und Geschirr wegräumen. Als eine Person den Wunsch äußerte, „etwas zu essen“, nahm Abbildung 01 einen Apfel aus den vielen Gegenständen auf dem Tisch und reichte ihn herüber; Wenn es dann wie angewiesen den Müll aufsammelt, kann es auch den Grund für die Übergabe des Apfels erklären.

Brett Adcock, Gründer von Figure, sagte, dass Abbildung 01 eine Konversation mit Menschen in einem End-to-End-Framework eines neuronalen Netzwerks demonstriert, ohne jegliche Fernsteuerung und ohne dass das Video beschleunigt wird.

Es wird berichtet, dass Abbildung 01 mit Strom betrieben wird, eine Laufzeit von 5 Stunden und eine Gehgeschwindigkeit von 1,2 m/s hat. Das von OpenAI trainierte große multimodale Modell verarbeitet von der Bordkamera aufgenommene Bilder mit einer Frequenz von 10 Hz und generiert Bewegungen mit 24 Freiheitsgraden (Handgelenkshaltung und Fingergelenkwinkel) mit einer Frequenz von 200 Hz.

Zahnwal-Menopause verlängert das Leben

Eine am 13. März in Nature veröffentlichte Studie ergab, dass die Entwicklung der Menopause bei Zahnwalen (wie Killerwalen, Belugas und Narwalen) dazu beitragen kann, die Lebensspanne zu verlängern. Durch die Menopause können die Weibchen ihren Nachwuchs beim Überleben unterstützen, ohne mit ihm um Partner zu konkurrieren.

Ein weiblicher Killerwal springt aus dem Wasser | Quelle: Mlewan

Die Menopause ist ein sehr seltenes Phänomen. Nur wenige Säugetiere, wie etwa Menschen und Zahnwale, erleben die Menopause. In der Wissenschaft bestehen seit langem Zweifel an seinem Entstehungsprozess und seinen Ursachen. Die Forscher erstellten und analysierten eine Datenbank, um die Merkmale von Zahnwalarten zu vergleichen, die die Menopause durchlaufen und solche, die sie nicht durchlaufen. Die Ergebnisse zeigten, dass Zahnwalarten, die in die Wechseljahre kamen, im Allgemeinen etwa 40 Jahre länger lebten als andere Zahnwalarten ähnlicher Größe, während ihre reproduktive Lebensspanne in etwa gleich blieb. Die Menopause bietet Frauen die Möglichkeit, anderen jüngeren Generationen in der Familie zu helfen, beispielsweise durch das Teilen von Nahrungsmitteln, die Betreuung kleiner Kinder und die Unterstützung der Gruppe, wenn die Ressourcen knapp sind, wodurch ihre Überlebenschancen erhöht werden. Durch die Menopause kommt es zu einer Überschneidung ihrer Überlebenszeit mit der ihrer Nachkommen und Enkelkinder, jedoch verlängert sich die Überschneidung mit der reproduktiven Lebensspanne ihrer Nachkommen nicht, wodurch der reproduktive Wettbewerb zwischen den Generationen abnimmt. Forscher glauben, dass die Menopause bei Menschen und Zahnwalen eine Manifestation der konvergenten Evolution ist.

Darmflora beeinflusst Wirksamkeit gegen Krebs

Am 14. März veröffentlichten Forscher der Zhejiang-Universität einen Artikel in Cell, in dem sie erklärten, sie hätten entdeckt, dass Indolpropionsäure, ein von der Darmflora produzierter kleiner Molekülmetabolit, T-Zellen kontinuierlich mobilisieren kann, um Tumore abzutöten. Dadurch werde die Wirksamkeit von Anti-PD-1-monoklonalen Antikörpern bei soliden Tumoren wie Dickdarmkrebs und Brustkrebspigmenttumoren gesteigert und eine neue Strategie für die Präzisionsbehandlung von Tumoren bereitgestellt.

Unter den Patienten mit Dickdarmkrebs können nur wenige langfristig von einer Immuntherapie wie beispielsweise monoklonalen Anti-PD-1-Antikörpern profitieren, und die Wirksamkeit schwankt stark, sodass es schwierig ist, die klinischen Erwartungen zu erfüllen. Durch Sequenzierung und Screening der Stuhlflora isolierten die Forscher ein potenzielles Probiotikum namens Lactobacillus johnsonii. Experimente an Mausmodellen zeigten, dass Lactobacillus johnsonii Tryptophan in Indolmilchsäure verstoffwechselt, während ein anderes Mitglied der Gattung Clostridium, Clostridium sporogenes, Indolmilchsäure weiter in Indolpropionsäure verstoffwechseln kann. Indolpropionsäure kann CD8+T-Zellen in Reaktion auf eine Immuntherapie zur Selbsterneuerung, Proliferation und Differenzierung in Effektorzellen befähigen und so kontinuierlich Tumore abtöten. Im Vergleich zur alleinigen Verwendung monoklonaler Anti-PD-1-Antikörper kann die Ergänzung mit Indolpropionsäure das Tumorwachstum bei Mäusen deutlich verlangsamen und die Wirksamkeit der Immuntherapie verbessern. Die Forscher sagten, dass die unterschiedlichen Auswirkungen der Immuntherapie auf die Patienten auf individuelle Unterschiede in der Darmflora und die unterschiedliche Häufigkeit der beiden verwandten Darmstämme zurückzuführen sein könnten. Das Forschungsziel des Teams besteht darin, Patienten eine personalisierte und präzise mikroökologische Behandlung des Darms zu ermöglichen.

Link zum Artikel:
https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.02.022

Dieser Artikel wird vom Science Popularization China Starry Sky Project unterstützt

Produziert von: Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

Hersteller: China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.

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