奥斯卡小金人永不褪色，秘密竟然在NASA手里！

2019年奥斯卡颁奖典礼刚刚落下帷幕，流水的俊男美女，但是“铁”打不动的就属小金人了。

关于小金人，你可能不知道这个金像永远都不会褪色，可能更不知道的是，实现这项技术的，竟然是美国国家航天局（NASA）！

美国国家航天局（NASA）不仅开展高大上的太空计划，还肩负着军用技术商业化的责任。

1分钟全面了解NASA

自1976年以来，NASA每年出版《Spinoff》报告，到目前已经总共记录了2000多种衍生技术的故事，从NASA任务的起源，到成功的商业化案例，以及对社会的积极影响。

与往年一样，最近发布的2018年《NASA Spinoff》收录了50项技术转移项目，涉及医学健康、运输、公共安全、消费品、能源与环境、信息技术、工业生产力等领域。其中，不乏接地气的趣项目。本文将它们整理了出来，让你一睹为快！

------

太空望远镜镀金技术让奥斯卡小金人熠熠生辉

以前的文章中介绍过，NASA不仅是个航空航天机构，还涉足电影领域。（请戳连接：NASA：不仅是科幻电影最佳顾问，更是技术转移开路先锋），不仅如此他们还和电影奖项有关，NASA用航天级别的材料技术，给奥斯卡小金人镀了一层永不褪色的真金。

你可能怎么也不会想到，去奥斯卡颁奖典礼寻找NASA的黑科技。但事实证明，NASA的影响力已经扩散到好莱坞红毯：无数电影人梦寐以求的奥斯卡奖杯，与观测遥远星系的望远镜，使用的是同样的镀金涂层。

小金人竟然真的掉色。一些奥斯卡奖得主发现，黄金涂层会随着时间的推移而磨损。所以，从2016年开始，NASA的长期合作伙伴，爱普纳技术公司开始使用它的镀金技术为这些雕像镀金。爱普纳保证他们的金色涂层永远不会脱落。

现在你可能才恍然大悟了，为什么等了那么多年，直到2016年的第88届奥斯卡，小李子才终于捧上了小金人，因为这才是“真金白银”的啊。

在太空任务中，黄金有一些特别有用的特性。它善于反射红外线波长的光，有助于从很远的地方探测天体。黄金是惰性的，很不易氧化。黄金也是阻挡辐射热吸收的好方法。

出于这些原因，詹姆斯韦伯太空望远镜——哈勃望远镜的继任者——使用了大量的黄金做表面涂层。镀金最常见的方法是通过蒸汽沉积，这个方法有缺点。首先，在蒸汽沉积过程中，黄金的反射率降低，这意味着涂层将吸收过多的热量。还有，这个过程让黄金变得极其脆弱。

爱普纳技术公司使用一种叫做LaserGold的电镀工艺。上世纪70年代以来，该公司一直在为NASA的航天器部件镀金。

为了满足航空航天项目的需要，爱普纳技术公司调整了工艺，确保最高的反射率，同时将硬度提高到了纯金硬度的三倍。通常情况下，当想提高黄金的硬度时，加入镍或钴，变成一种合金，硬度是提高了，但是反射率会下降。爱普纳技术公司的窍在于，通过改变电流来得到更紧密的原子。这样保持了纯金的反射率，同时硬度变高，同时达到硬度和反射率的要求。该公司称，它的镀金图层永远不会剥落。

------

行星导航人工智能“大脑”帮助无人机和汽车避免碰撞

给奥斯卡奖杯镀金，是NASA技术的一个很有趣的应用。除了好莱坞明星，nasa技术能给我们普通人的生活带来哪些改变呢？下面这个项目，愿景是给每台设备安装一个大脑。让智能设备具备更强的本地计算能力，这可能是改变人工智能领域游戏规则的技术。

一旦设计了一个可以自主探索行星地形的机器人，把同样的技术应用到汽车、玩具和无人机上似乎就很容易了。这就是为什么NASA资助的深空计算研究，很适合波士顿创业公司Neurala。

Neurala公司的创始人Massimiliano Versace说，NASA的这项技术非常适合公司长期愿景的实现：让每台设备拥有一个大脑。

Neurala公司的核心技术是一种人工智能“大脑”，一种以人类大脑为模型的神经网络软件，可以使用普通相机和传感器与周围环境进行互动并从中学习。Neurala的大脑可以在本地处理周围环境，不像其他人工智能系统那样，需要基于云的超级计算机。

这就是NASA的研究特别重要的地方。要把一个自学机器人放在火星上，与地球的通讯可能会延迟25分钟，只能依靠飞船上的计算能力，不能ping服务器，没有GPS，总之困难重重，这时机器人的可靠性极其重要。能够在这些最苛刻的条件下工作的系统，应付地球上的局面就不在话下了。

Versace表示：“如果你是一架每小时飞行50英里的无人机，当你向云端发送视频时，一个程序会识别出你飞行路径上有一只鸟，并把这条信息发回给你。但是这中间的延迟导致了，你还没有收到云端回传的信息，你就已经撞上了这只鸟。出于安全考虑，你希望能够在设备上快速计算。我们的技术使智能设备减少对于外部计算能力的依赖。

Neurala公司的主要产品是“机器人大脑软件开发工具包”(Brains for Bots software development kit)，它能让应用程序开发人员将“神经大脑”整合到为各种计算平台开发的程序中，这些计算平台可用于无人机、自动驾驶汽车、工业机器人、智能相机、玩具、手机和电脑。该软件可以学习识别、发现和跟踪对象。软件的后续迭代将包含导航和高级防撞功能。

Neurala的想法产生于2005年，当时范思哲和他的同事Anatoly Gorshechnikov以及Heather Ames意识到，最新的图形处理单元的主要发展，不仅有利于视频游戏显示，它们还可能改变人工智能领域的游戏规则。

基于Neurala的研究工作，该公司成为小企业技术转让(STTR)计划的签约企业。

STTR计划第一阶段主要关注火星上的漫游者如何在无监督的神经形态计算模式下导航，并在陌生的环境中找到自己的路。

该公司开发的另一项关键性产品将很快商业化：使用被动式传感器的视觉处理器，使机器人能识别周围物体、辨认新地形。

由Neurala软件驱动的自动驾驶汽车的屏幕截图

上面这张图显示了一辆自动驾驶汽车在使用Neurala软件时的视图。车辆可以实时自动识别行人、汽车、自行车、卡车，以及街道上的更多物体。

Neurala为消费类机器人和无人机开发了若干iOS和Android应用程序，比如“鹦鹉跳跃相扑地面机器人”(Parrot Jumping Sumo ground robot)，以及“大疆幻影”(DJI Phantom)和“鹦鹉”(Parrot Bebop)无人机。该公司还将这项技术授权给消费者无人机制造商Parrot和Teal。

Neurala已经与几家无人机公司、工业机器人制造商、和一家准备制造自动驾驶汽车的大车厂签约。对于自动驾驶汽车来说，本地计算能力至关重要。Neurala最近的项目包括与摩托罗拉合作，将面部识别技术融入警察佩戴的摄像头，以及用于探测非洲偷猎者的无人机技术。

在智能家居设备和玩具领域，本地计算也可以解决安全和隐私问题。这有点像没有互联网的物联网。有了物联网，一切都必须与其他一切联系起来。但事实上，有时候你并不真的需要互联网。

------

虚拟治疗师给外太空提供抑郁症治疗

想象一下和几个同事一起被困在一个小空间里好几个月，是一个多可怕的事情。也许开始会感到有点沮丧，也许慢慢的一件小事就能让对方感到不安。

宇航员需要在国际空间站的长期停留，面临以上困扰。在未来的火星之旅中，这也是一个现实问题。因此，这成为NASA致力于解决的问题。

其实都不用上天，仅在地球上，也有许多人与心理健康问题作着斗争，他们可能无法获得现成的治疗，或者因为费用昂贵，或者因为当地没有相应的条件。看看NASA是如何解决这个问题的。

2017年4月，宇航员佩吉·威尔逊打破了一项记录，成为在太空中待过的时间最长的美国人。她说，“在空间站工作很长一段时间绝对是一个挑战，心理和情感支持在太空中极其重要。”

国际空间站上的宇航员佩吉·威尔逊

执业临床心理学家James Cartreine设计了一个名为“虚拟空间站”的治疗项目，根据宇航员的需要提供一个模块化运行的系统，为宇航员提供心理治疗服务。Cartreine开发的第一个模块是基于解决问题治疗(problem treatment, PST)的干预方法设计的，用于治疗抑郁症。治疗时间很短，通常只有六个疗程；试验证明对大多数人都非常有效。

Cartreine对公共精神健康很感兴趣，希望能把这项技术转化成可以造福千万人的东西。Cartreine与心理学家兼研究员克劳迪娅·扎伊弗特(Claudia Zayfert)成立了一家独立的公司，专注于利用技术治疗创伤后应激障碍(PTSD)。几年之后，他们决定将PTSD方面的工作和在NASA的工作结合起来，成立一家新公司everMind。

2015年，该公司推出了第一款治疗抑郁症的民用产品：电子问题解决疗法ePST。这是FDA批准的第一个用于抑郁症治疗的软件，为患者提供了生活疗法或药物治疗之外的第三种选择。

ePST的场景被设计成标准的治疗师办公室，由一名专业的临床医生直接对着摄像机说话。所有的视频剪辑都很短，通常在一分钟以内。其目标是与患者进行对话，模拟治疗性对话。

治疗开始时，患者输入他们的问题——不是内心的挣扎，而是由抑郁引起的、或因抑郁而感到无法解决的、实实在在的生活问题——比如脏乱的房子、抛锚的汽车，或每天穿衣出门的问题。

随后的疗程要求患者挑出一个小问题，想出解决计划，然后评估计划的效果。与真正的治疗师不同，计算机程序不理解自然语言，它只是反映你输入的东西。但它会引导你完成一项计划，以解决具体的生活问题。

已有5项临床研究表明，ePST对患者的改善程度可与临床医生的治疗相媲美，而且明显优于不治疗。

------

光疗法工具重新训练昼夜节律

对于经常出差的“空中飞人”，倒时差是件很痛苦的事。NASA的宇航员面对的昼夜节律失调问题，比这个严重多了。NASA的一项技术转移项目，帮助人们调整昼夜节律，让你白天更精神，晚上睡得香，并且不用吃药，健康无毒。

据兰德公司2016年的统计，睡眠不足每年可能给美国经济造成约4,110亿美元的损失。同年，美国国家睡眠基金会的一项调查发现，3%的美国成年人——也就是700多万司机——在调查前的两周打过瞌睡。

导致失眠的因素有很多，但研究人员发现，其中一个主要原因是暴露在光线下——不仅是光线的强度，还有光线的颜色。

2007年的一项研究表明，除了能形成图像的视杆细胞和视锥细胞外，人眼还有第三种光感受器，这种光感受器会影响昼夜节律，也就是现在所说的内在光敏视网膜神经节细胞。

即使是盲人，暴露在短波长的蓝光下也会抑制褪黑激素的分泌，从而导致警觉性，而长波长的光线则不会。这些蓝色的波长在日光中是丰富的，它们对褪黑激素的抑制调节着控制睡眠和清醒的昼夜节律。

可调谐的LED灯

NASA于2016年底研发除了一款可调谐LED照明模块，用于空间站的宇航员调节昼夜节律：空间站上的宇航员每24小时就会看到15或16次日出和日落。

一名机械工程专业人士，法里斯·西迪基，看到这项研究拥有广泛的应用空间。他将空间站的可调谐LED灯，与用户个人化的睡眠模式相结合，形成一种生物反馈回路。

这个产品是一种便携式的环状光治疗设备，在一天的大部分时间里，它都提供能引起警觉的短波长光线，在睡觉前则发出红光。精确的时间和波长取决于用户的睡眠模式。

为了确定睡眠模式，西迪基选用非接触式雷达技术设计了一个设备，安装在用户的床附近的墙上或天花板。设备可以检测到用户睡觉时胸部的起伏，以及睡眠中的运动强度。在专有的机器学习算法的帮助下确定用户的睡眠状态，准确率可以达到92%。

用户的睡眠数据被传输到一款智能手机应用程序，这款程序连接了睡眠追踪器和便携式光治疗设备。光治疗设备发出短波蓝光，刺激视网膜神经节细胞，抑制褪黑激素产生。其原理是在白天诱导人们清醒，以促进夜间的困倦。然后，在就寝前的几个小时，波长较长的红光模拟深夜的光线，停止对褪黑激素的抑制。

这个系统的特别之处是，它将诊断和治疗结合在一个完整的闭环系统中。它将照明科学和睡眠科学联系在一起。西迪基说：“我们的目标是帮助改善人们的生活质量。“我们相信，让我们生活得更充实的唯一方法就是好好睡一觉。”

这么多好玩儿的NASA技术转移项目

有没有你感兴趣的

可以留言告诉我们

想要了解更多项目