科学美国人60秒 可以捕捉苍蝇的植物

This is Scientific American’s 60-Second Science. I’m Karen Hopkin.

这里是科学美国人——60秒科学系列，我是凯伦·霍普金。

They say you can catch more flies with honey than with vinegar.

据说，用蜂蜜能比用醋捉到更多苍蝇。

But what if you had access to a remote-controlled carnivorous plant?

但如果你能获得一株远程遥控的食肉植物呢？

Because researchers have engineered a bio-inspired system, an artificial neuron, if you will, that can trigger the snap of a Venus fly trap.

研究人员设计了一种仿生系统，或者称为一个人工神经元，如果你愿意的话，这可以触发捕蝇草的突然闭合。

Hi, my name is Simone Fabiano. I'm associate professor at Linkoping University in Sweden.

你好，我是西蒙·法比亚诺。我是瑞典林科平大学的副教授。

Fabiano designed the trap-springing device using nerve cells as a kind of bio-based blueprint¹.

法比亚诺以神经细胞为生物蓝图设计了一个诱捕弹性装置。

The way our biological neurons work is that they integrate information from different inputs³ over time, perform computation, and communicate the result to other neurons by means of voltage pulses.

生物神经元的工作方式是，随着时间的推移，它们会整合不同的输入信息，执行计算，并通过电压脉冲将结果传达给其他神经元。

Now, standard, silicon-based systems can also deliver electrical pulses.

现在，标准的硅基系统也可以传输电脉冲。

But if you want to couple them with something living to produce bionic prosthetics or engineer any kind of brain/machine interface⁴.

但如果你想把它们与活的生物结合起来，生产仿生假肢或设计任何类型的大脑/机器接口。

Well, they suffer from several limitations.

嗯，他们受到了几个限制。

Such as rigidity⁵, poor biocompatibility, complex circuit structures, and operation mechanisms⁶ that are fundamentally different from those of biological systems.

比如硬度太高、生物相容性差、电路结构复杂、运行机制与生物系统也有根本上的不同。

To smooth biological integration⁷, Fabiano built his system from polymers that conduct both electrons, like, everyday electronics, and ions, which is how neurons get things done.

为了顺利地进行生物整合，法比亚诺用高分子建造了系统，这种高分子既能传导电子，也能传导日常电子和离子，而离子是神经元完成任务的方式。

It’s the ions that enable communication between biological and artificial neurons.

正是这种离子使生物神经元和人造神经元之间能够进行交流。

Each part of the artificial neuron, which the researchers describe in the journal Nature, has a direct counterpart in its biological role model.

研究人员在《自然》杂志上描述:人工神经元的每个部分，在其生物角色模型中都有一个直接的对应部分。

We have an input² terminal that acts as the biological neuron’s dendrite.

有一个输入端，可以充当生物神经元的树突。

That dendrite collects the incoming electrical signals and sends them to a capacitor which, like a neuronal cell body, integrates the information.

这个树突收集传入的电信号，并将它们发送到电容器，电容器就像神经元细胞体一样，整合信息。

Then, once the voltage reaches a specific threshold, a pulse is fired along organic amplifiers that mimic⁸ a nerve cell axon.

一旦电压达到特定的阈值，就会沿着模仿神经细胞轴突的有机放大器发射脉冲。

We use the ionic concentration-dependent switching characteristics of our transistors⁹ to modulate¹⁰ the frequency of spiking¹¹, which is to a large extent analogous¹² to biological systems.

我们使用晶体管离子浓度依赖转换的特性来调节猛增频率，这在很大程度上类似于生物系统。

So the ions control the current that flows from the faux neuron to its target, in this case, a live Venus flytrap, triggering the rapid-fire closure of its leafy appendages¹³.

离子控制着自人造神经元流向其目标的电流，在这种情况下，一个鲜活的捕蝇草会触发其枝叶急速闭合。

All in all, a dramatic demonstration¹⁴ of the potential of neuromorphic design that should give interested engineers, and interloping fruit flies, something to watch out for.

总而言之，对引人注目的神经形态设计电位的展示，会给感兴趣的工程师和闯入他人领地的果蝇提个醒。

For Scientific American’s 60-Second Science, I’m Karen Hopkin.

谢谢大家收听科学美国人——60秒科学。我是凯伦·霍普金。

1 blueprint   

n.蓝图，设计图，计划；vt.制成蓝图，计划

参考例句：

• All the machine parts on a blueprint must answer each other.设计图上所有的机器部件都应互相配合。
• The documents contain a blueprint for a nuclear device.文件内附有一张核装置的设计蓝图。

2 input   

n.输入(物)；投入；vt.把(数据等)输入计算机

参考例句：

• I will forever be grateful for his considerable input.我将永远感激他的大量投入。
• All this information had to be input onto the computer.所有这些信息都必须输入计算机。

3 inputs   

n.输入( input的名词复数 )；投入；输入端；输入的数据v.把…输入电脑( input的第三人称单数 )

参考例句：

• Uncheck the inputs checked for optimization in the previous stage. 不测试那些已经测试过的优化了的以前步骤的inputs.（变量参数）。 来自互联网
• Just in case, save in a file the inputs obtained at the previous stage. 以防万一，保存以前步骤获得的inputs（变量参数值）到一个文件中去。 来自互联网

4 interface   

n.接合部位，分界面；v.(使)互相联系

参考例句：

• My computer has a network interface,which allows me to get to other computers.我的计算机有网络接口可以与其它计算机连在一起。
• This program has perspicuous interface and extensive application. 该程序界面明了，适用范围广。

5 rigidity   

adj.钢性，坚硬

参考例句：

• The rigidity of the metal caused it to crack.这金属因刚度强而产生裂纹。
• He deplored the rigidity of her views.他痛感她的观点僵化。

6 mechanisms   

n.机械( mechanism的名词复数 )；机械装置；[生物学] 机制；机械作用

参考例句：

• The research will provide direct insight into molecular mechanisms. 这项研究将使人能够直接地了解分子的机理。 来自《简明英汉词典》
• He explained how the two mechanisms worked. 他解释这两台机械装置是如何工作的。 来自《简明英汉词典》

7 integration   

n.一体化，联合，结合

参考例句：

• We are working to bring about closer political integration in the EU.我们正在努力实现欧盟內部更加紧密的政治一体化。
• This was the greatest event in the annals of European integration.这是欧洲统一史上最重大的事件。

8 mimic   

v.模仿，戏弄；n.模仿他人言行的人

参考例句：

• A parrot can mimic a person's voice.鹦鹉能学人的声音。
• He used to mimic speech peculiarities of another.他过去总是模仿别人讲话的特点。

9 transistors   

晶体管( transistor的名词复数 )； 晶体管收音机，半导体收音机

参考例句：

• In semiconductor receivers transistors take the place of vacuum tubes. 在半导体收音机中晶体管代替了真空管。
• We often turn to this handbook for information on transistors. 我们常从这本手册查阅有关晶体管的资料。

10 modulate   

v.调整，调节(音的强弱)；变调

参考例句：

• Please modulate the sound on the TV.请调节一下电视的音量。
• This system could modulate the voice signal effectively.这个系统可以对语音信号进行有效的调制。

11 spiking   

n.尖峰形成v.加烈酒于( spike的现在分词 )；偷偷地给某人的饮料加入（更多）酒精（ 或药物）；把尖状物钉入；打乱某人的计划

参考例句：

• High spiking fever with chills is suggestive of a complicating pylephlebitis. 伴有寒战的高热，暗示合并门静脉炎。 来自辞典例句
• We could be spiking our own guns. 我们可能要遭到失败。 来自辞典例句

12 analogous   

adj.相似的；类似的

参考例句：

• The two situations are roughly analogous.两种情況大致相似。
• The company is in a position closely analogous to that of its main rival.该公司与主要竞争对手的处境极为相似。

13 appendages   

n.附属物( appendage的名词复数 )；依附的人；附属器官；附属肢体（如臂、腿、尾等）

参考例句：

• The 11th segment carries a pair of segmented appendages, the cerci. 第十一节有一对分节的附肢，即尾须。 来自辞典例句
• Paired appendages, with one on each side of the body, are common in many animals. 很多动物身上有成对的附肢，一侧一个，这是很普遍的现象。 来自辞典例句

14 demonstration   

n.表明，示范，论证，示威

参考例句：

• His new book is a demonstration of his patriotism.他写的新书是他的爱国精神的证明。
• He gave a demonstration of the new technique then and there.他当场表演了这种新的操作方法。