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人机交互路线图
过去几年，人机交互 (HDI) 领域一直在稳步发展，尤其是随着无人机技术越来越多地出现在人类空间中。新冠疫情表明“无人机已经准备就绪”[1]，除了拍摄照片和视频外，无人机还可以用于一系列新奇的应用，从食品和药物配送到人口监测和执法 [2]。这场危机凸显了无人机在世界各地的存在，向我们表明无人机将继续存在，就像汽车和手机在历史上不同时期所做的那样，彻底改变了我们的技术习惯，并取得了强大的存在感——甚至比地面机器人更强。尽管在安全和隐私等问题上存在不确定性，但无人机在日常生活中为我们提供支持的潜力似乎足以激励人们接受它们的存在。HDI 的研究工作带来了大量挑战和机遇，这些挑战和机遇是该平台独有的，需要加以解决以确保无人机的可持续性。与地面机器人相比，无人机的接受度和快速扩张呈现出不同的模式，而且到目前为止，与地面机器人交互的先前研究工作似乎并不直接适用于飞行机器人。飞行的复杂性增加了需要考虑的新维度，因此现有的人机交互和人机交互 (HRI/HCI) 方法需要适应无人机研究。因此，我们建议这些社区可以为 HDI 工作做出巨大贡献，支持这些新设备的未来设计、开发和集成。在本文中，我们介绍了 HDI 社区面临的重大挑战的路线图。该路线图对应于在英国格拉斯哥举行的 CHI 2019 研讨会的成果 [3]，该研讨会汇集了活跃在该领域的研究人员和从业者。我们重点介绍了推动未来研究的机遇和挑战，分为三个主题：1) 处理日益自主的无人机，2) 公共场所的无人机，3) 超越远程控制的交互技术。本文最后讨论了建立设计和评估指南的必要性，以及 HDI 研究的理论基础。
迈向人机交互路线图
过去几年，人机交互 (HDI) 领域一直在稳步发展，尤其是随着无人机技术越来越多地出现在人类空间中。新冠疫情表明“无人机已经准备就绪”[1]，除了拍摄照片和视频外，无人机还可以用于一系列新奇的应用，从食品和药物配送到人口监测和执法 [2]。这场危机凸显了无人机在世界各地的存在，向我们表明无人机将继续存在，就像汽车和手机在历史上不同时期所做的那样，彻底改变了我们的技术习惯，并取得了强大的存在感——甚至比地面机器人更强。尽管在安全和隐私等问题上存在不确定性，但无人机在日常生活中为我们提供支持的潜力似乎足以激励人们接受它们的存在。HDI 的研究工作带来了大量挑战和机遇，这些挑战和机遇是该平台独有的，需要加以解决以确保无人机的可持续性。与地面机器人相比，它们的接受度和快速扩张呈现出不同的模式，而且到目前为止，与地面机器人交互的先前研究工作似乎并不直接适用于飞行机器人。飞行的复杂性增加了需要考虑的新维度，因此现有的人机交互和人机交互 (HRI/HCI) 方法需要适应无人机研究。因此，我们建议这些社区可以为 HDI 工作做出巨大贡献，以支持这些新设备的未来设计、开发和集成。在本文中，我们介绍了 HDI 社区面临的重大挑战的路线图。该路线图对应于在英国格拉斯哥举行的 CHI 2019 研讨会的成果 [3]，该研讨会汇集了活跃在该领域的研究人员和从业者。我们重点介绍了推动未来研究的机遇和挑战，分为三个主题：1) 处理日益自主的无人机，2) 公共场所的无人机，3) 超越远程控制的交互技术。本文最后讨论了建立设计和评估指南的必要性，以及 HDI 研究的理论基础。
叶蝉进化新特征的基因组基础
进化创新产生了表型和物种多样性。阐明此类创新背后的基因组过程对于理解生物多样性至关重要。在这项研究中，我们探讨了农业害虫玻璃翅神枪手（Homalodisca vitripennis，GWSS）进化新奇性的基因组基础。叶蝉的突出进化创新包括支体，这是一种排出并用于覆盖身体的蛋白质结构，以及与两种细菌类型的强制性共生关系，这两种细菌类型驻留在不同细胞类型的细胞质中。使用 PacBio 长读测序和 Dovetail Omni-C 技术，我们为 GWSS 生成了染色体水平的基因组组装，然后使用流式细胞术和核型分析验证了该组装。额外的转录组学和蛋白质组学数据用于识别支体产生的新基因。我们发现，支体相关基因包括通过串联重复而多样化的新基因家族。我们还确定了与细菌共生体相互作用的基因位置。GWSS 的祖先通过水平基因转移 (HGT) 获得了细菌基因，这些基因似乎有助于共生体支持。使用系统基因组学方法，我们推断了 HGT 的来源和时间。我们发现一些 HGT 事件可以追溯到半翅目 Auchenorrhyncha 亚目共同祖先，代表了动物中已知的一些最古老的 HGT 例子。总体而言，我们表明叶蝉的进化新颖性是通过获得新基因（从头产生和通过串联重复产生）、获得新的共生关联（允许使用新的饮食和生态位）以及招募外来基因来支持共生体和增强食草性而产生的。
为什么covid-19是巨大的不平衡：大流行的影响是少数群体和贫穷的马歇尔·艾尔贝克（Marshall Auerback）的不成比例的[MA
在纽约州长安德鲁·库莫（Andrew Cuomo）在整个春季进行的每日电视新闻发布会上，他称Covid-19为“伟大的均衡器”。从某种意义上说，任何人都可以被病毒感染，州长是正确的。几个月后，数据清楚地表明，影响有色人种及其最富有的人的肩膀不平等。保护它们的健康影响和缺乏经济措施是如此极端，以至于Cuomo的陈述不仅仅是空心的 - 它们是残酷的掩盖。如果有的话，Covid-19对于我们其他人来说，Covid-19只不过是1％的新奇和反乌托邦的噩梦。美国现在的案件数量最多。已有近210万人感染了该疾病，已有115,000多人死亡。，如果我们在2008年发生的事情的局限性中遇到了重复的经济崩溃，这可能迫使我们的系统进行了真正的估算和随之而来的改革。取而代之的是，我们有一个大流行，正在促进公众在集体手术面具的掩护下抢劫，因为它巩固了现有的不平等现象。种族，财务和地理劣势的有毒结合实际上被证明是死刑。首先，长期以来在最低薪服务和国内职业中过度代表的有色人种，尤其是黑人美国人，再次受到双重打击。这使另一个重要的“不平衡”带来了。考虑几个区域示例，今天在Medpage中引用：他们的工作和收入随着关闭而蒸发，与高加索人相比，他们的家庭储蓄很少，可以作为防止意外裁员或失去工资的缓冲。随着时间记者艾比·维苏利斯（Abby Vesoulis）的写作，许多低收入工作 - 肉类加工，农业工作，保姆和商店书记员 - “不能远程完成”（对收入的数字鸿沟都没有说明），“与收入相关的数字鸿沟），“大多数低收入工作都不会给您带薪付费的日子。”尽管政府已同意涵盖Covid-19相关的健康覆盖范围，但从事这些工作的人也“不成比例地没有保险或投保的医疗保险”。低收入社区和颜色工人的死亡率大大较高。
2022 年行业调查及商业格局
新的太空经济领域正在兴起。几十年来，太空制造 (ISM) 的微重力研究一直很活跃，但持续生产盈利产品仍是一个非常新兴的行业。近年来，许多商业空间站、自由飞行平台和小型再入舱相继问世，旨在扩大该领域。太空工厂 (www.factoriesinspace.com) 是太空经济和微重力制造领域最大的商业实体公共数据库。太空制造 (ISM) 分为 3 个高级目的地。首先是太空 ISM，涉及与将在太空中使用的在轨建设相关的活动。其次是地球 ISM，包括在微重力下制造并返回地球时具有更好性能的新材料和产品。第三是月球、火星和小行星等表面的 ISM。与此同时，在交通、轨道平台、微重力通道、太空公用设施、太空采矿等领域，已经存在或正在开发各种支持服务提供商。论文的第一部分定义了太空制造的含义，并建立了分类以对商业实体进行分组。进行了文献综述以协助分类。在过滤数据库后，列出了关键参与者，以创建供应链的概述和调查。第二部分的工作带来了统计见解，即哪些类型的公司正在或旨在活跃于新兴的太空制造领域。所有 117 项太空制造活动被归类为：先进材料、生物技术、大型结构、微加工、新奇和奢侈品、纯物质或太空食品。在分类中，对受欢迎程度、目的地、状态、首次发射年份、地理分布和可用资金进行了比较。目前还没有积极重复的商业太空生产活动。许多产品已经展示但尚未重复或扩大规模。太空制造面临的最大挑战是找到潜在的盈利商品或材料，或者克服大量投资需求的“先有鸡还是先有蛋”问题，然后迎合小型或不存在的市场。太空中新的盈利和可持续经济活动有可能加速太空技术的发展和活动速度，这也将极大地有利于人类和机器人太空探索，这要归功于多用途系统。据作者所知，这种商业太空制造活动的行业调查以前从未发表过。关键词：太空制造、太空经济、ISM、ISAM、ISRU
关于 Ge-Sb-Te 合金范德华外延规则的一般理解提示
能够生长出二维 (2D) 材料等尖端晶体材料的高质量异质外延膜，是开发前沿技术应用的先决条件。二维材料（及其异质结构）是一种堆叠结构，相邻块之间具有弱范德华 (vdW) 相互作用，而每个块内具有强共价键。这一特性使得我们有可能分离二维晶片，将其用作构建块，以创建堆叠的二维晶体序列（称为 vdW 异质结构），这种结构具有新奇的特性和奇特的物理现象。[1,2] vdW 异质结构为电子学、光电子学、柔性器件、传感器和光伏等领域的广泛应用铺平了道路。[3–5] 然而，要实现工业化应用，就必须发展大规模沉积，这就意味着必须掌握 vdW 外延生长技术。 [6] 尽管过去几年人们对范德华外延的兴趣重新燃起，研究工作也愈发深入，[7] 但对范德华外延的一般描述和完整理解将有助于快速解决许多问题。例如，当使用石墨烯或其他二维晶体作为缓冲层时，对于范德华外延，下面的衬底仍可能与正在生长的薄膜相互作用。[8–15] 人们还观察到了二维和三维材料生长之间的中间行为，实际上允许在这些材料中进行应变工程。[16–21] 因此，二维材料的外延规则非常有必要，以便预测衬底表面相互作用、范德华异质结构可比性和界面生长过程中的应变弛豫。范德华能隙的形成是决定二维材料行为的基本特征。[22] 在这方面，衬底表面的电子特性和形貌在薄膜生长的早期阶段起着关键作用。生长中的薄膜和基底之间的键可以形成在悬空键和缺陷上[13,23]，也可以形成在扭结和台阶边缘，从而阻止范德华能隙的形成并决定应变的积累。[16]基底和外延层之间的不同对称性也会引起一定量的应变。[24]因此，如果沉积的2D材料没有完全弛豫，则不会发生范德华外延。为了对范德华外延进行一般性描述，我们在这里研究了一个基于硫族化物 (GeTe) m (Sb 2 Te 3 ) n 合金 (Ge-Sb-Te 或 GST) 的示例案例，该合金位于 InAs(111) 表面上。GST 是一种关键的相变材料 (PCM)，因其尖端技术应用而得到广泛研究。它是一种突出的
TRMM 2023 - 转化研究：金属和材料
20 世纪最后 25 年，一方面新材料和新工艺取得了突破性进展，另一方面，为了满足日益复杂的技术，人们对新奇、可定制、可集成和可适应的材料的需求也随之增加。21 世纪前 25 年，数字化和可持续性分别成为未来技术的驱动力和轨道。不可否认，技术史建立在材料的进步之上。与此同时，过去所有的技术革命浪潮都是由资源过度开发所驱动，导致废物量不断增加和排放有增无减。因此，技术进步的目标，进而材料研究的目标，本质上是相互冲突的。在这里，转化研究的作用是找到优化的解决方案。过去几十年来，出现了大量新材料（如纳米材料、金属玻璃、高熵合金、生物材料、生物可降解聚合物、功能陶瓷、稀土、半导体材料、智能及自适应材料等）和新工艺（如氢基加工技术、非平衡加工、自下而上加工、自组装等）。与此同时，理论、实验和计算三大知识流的独特融合加速了对材料科学中复杂和多尺度现象的探索。例如，自下而上的处理不仅在以预配置或自组装模式构建一维、二维和三维材料结构方面非常有用，而且还能揭示不同长度和时间尺度的现象，而这些现象是自上而下的路线无法通过实验获得的。尽管近年来取得了大量的研究成果，但除了医疗保健、半导体、太空等少数领域外，新兴材料和工艺的升级和对标与所需产品之间的对比，尚未引起研究部门和/或行业的相应关注。此外，技术和产品创新链中的关键问题和障碍也仍有待解决。为了迫切需要发展研究框架和举措，以便将先进材料研究的突破转化为商业技术、产品和应用，IOP 创办了《转化材料研究》杂志。该杂志的范围旨在解决材料创新链的所有阶段，从发现和发明到产品开发和制造。鉴于金属和材料转化研究的重要性日益增加，国家先进制造技术研究所冶金和材料工程系在纪念其银禧之际，主动组织了金属和材料转化研究国际会议。会议的目的是为研究人员、行业专家、新兴工程师、资助机构、政策制定者和其他利益相关者创建一个共同平台，以分享他们在会议主题领域的知识和观点。
关于 Ge-Sb-Te 合金范德华外延规则的一般理解提示
能够生长出二维 (2D) 材料等尖端晶体材料的高质量异质外延膜，是开发前沿技术应用的先决条件。二维材料（及其异质结构）是一种堆叠结构，相邻块之间具有弱范德华 (vdW) 相互作用，而每个块内具有强共价键。这一特性使得我们有可能分离二维晶片，将其用作构建块，以创建堆叠的二维晶体序列（称为 vdW 异质结构），这种结构具有新奇的特性和奇特的物理现象。[1,2] vdW 异质结构为电子学、光电子学、柔性器件、传感器和光伏等领域的广泛应用铺平了道路。[3–5] 然而，要实现工业化应用，就必须发展大规模沉积，这就意味着必须掌握 vdW 外延生长技术。 [6] 尽管过去几年人们对范德华外延的兴趣重新燃起，研究工作也愈发深入，[7] 但对范德华外延的一般描述和完整理解将有助于快速解决许多问题。例如，当使用石墨烯或其他二维晶体作为缓冲层时，对于范德华外延，下面的衬底仍可能与正在生长的薄膜相互作用。[8–15] 人们还观察到了二维和三维材料生长之间的中间行为，实际上允许在这些材料中进行应变工程。[16–21] 因此，二维材料的外延规则非常有必要，以便预测衬底表面相互作用、范德华异质结构可比性和界面生长过程中的应变弛豫。范德华能隙的形成是决定二维材料行为的基本特征。[22] 在这方面，衬底表面的电子特性和形貌在薄膜生长的早期阶段起着关键作用。生长中的薄膜和基底之间的键可以形成在悬空键和缺陷上[13,23]，也可以形成在扭结和台阶边缘，从而阻止范德华能隙的形成并决定应变的积累。[16]基底和外延层之间的不同对称性也会引起一定量的应变。[24]因此，如果沉积的2D材料没有完全弛豫，则不会发生范德华外延。为了对范德华外延进行一般性描述，我们在这里研究了一个基于硫族化物 (GeTe) m (Sb 2 Te 3 ) n 合金 (Ge-Sb-Te 或 GST) 的示例案例，该合金位于 InAs(111) 表面上。GST 是一种关键的相变材料 (PCM)，因其尖端技术应用而得到广泛研究。它是一种突出的
关于 Ge-Sb-Te 合金范德华外延规则的一般理解提示
能够生长出二维 (2D) 材料等尖端晶体材料的高质量异质外延膜，是开发前沿技术应用的先决条件。二维材料（及其异质结构）是一种堆叠结构，相邻块之间具有弱范德华 (vdW) 相互作用，而每个块内具有强共价键。这一特性使得我们有可能分离二维晶片，将其用作构建块，以创建堆叠的二维晶体序列（称为 vdW 异质结构），这种结构具有新奇的特性和奇特的物理现象。[1,2] vdW 异质结构为电子学、光电子学、柔性器件、传感器和光伏等领域的广泛应用铺平了道路。[3–5] 然而，要实现工业化应用，就必须发展大规模沉积，这就意味着必须掌握 vdW 外延生长技术。 [6] 尽管过去几年人们对范德华外延的兴趣重新燃起，研究工作也愈发深入，[7] 但对范德华外延的一般描述和完整理解将有助于快速解决许多问题。例如，当使用石墨烯或其他二维晶体作为缓冲层时，对于范德华外延，下面的衬底仍可能与正在生长的薄膜相互作用。[8–15] 人们还观察到了二维和三维材料生长之间的中间行为，实际上允许在这些材料中进行应变工程。[16–21] 因此，二维材料的外延规则非常有必要，以便预测衬底表面相互作用、范德华异质结构可比性和界面生长过程中的应变弛豫。范德华能隙的形成是决定二维材料行为的基本特征。[22] 在这方面，衬底表面的电子特性和形貌在薄膜生长的早期阶段起着关键作用。生长中的薄膜和基底之间的键可以形成在悬空键和缺陷上[13,23]，也可以形成在扭结和台阶边缘，从而阻止范德华能隙的形成并决定应变的积累。[16]基底和外延层之间的不同对称性也会引起一定量的应变。[24]因此，如果沉积的2D材料没有完全弛豫，则不会发生范德华外延。为了对范德华外延进行一般性描述，我们在这里研究了一个基于硫族化物 (GeTe) m (Sb 2 Te 3 ) n 合金 (Ge-Sb-Te 或 GST) 的示例案例，该合金位于 InAs(111) 表面上。GST 是一种关键的相变材料 (PCM)，因其尖端技术应用而得到广泛研究。它是一种突出的
液态铜上扭曲双层石墨烯的组装生长
自从石墨烯 (tBLG) 被发现以来，各种新奇的物理现象被揭示出来，例如独特的电子特性。 [3] 特别是，根据扭曲角度 (θ)，具有低θ（1.1至5°）的tBLG表现出不同的物理特性，例如莫特绝缘，超导和异常导电行为，这些特性引起了更多的关注。 [4] 此外，tBLG还被发现在电化学，手性和慢等离子体中发挥着重要作用。 [5] tBLG已成为探索物理性质和寻找新应用的有力模型。 因此，可控制备θ范围为0至30°的高质量tBLG是一项艰巨的挑战。 目前，tBLG的制备主要依赖于人工堆叠的方法，例如堆叠单层石墨烯和折叠单层石墨烯。 [6] 但多次转移过程形成的污染和褶皱不可避免地影响tBLG的耦合质量,降低其固有的物理性能。此外,在超高真空条件下,通过热Si升华在氢刻蚀的6H-SiC(000-1)衬底上制备了tBLG。[7] 但这种方法成本不高,并且需要复杂的石墨烯转移程序。化学气相沉积(CVD)被认为是一种制备高质量石墨烯的简便、可扩展的方法[8],其中Cu和Ni被广泛用作直接生长石墨烯的基底。然而,由于Cu中碳含量低,除非采用复杂的工艺,否则很难以Cu为催化剂制备多层石墨烯。[9] 此外,虽然已经利用Cu-Ni合金作为基底来控制石墨烯层的生长,但是很难打破AB堆叠石墨烯的对称性来形成扭曲石墨烯。[10] 最近,Sun等人[11] 在石墨烯层转移过程中,引入了碳和碳键,从而实现了石墨烯的转移。报道了一种在低压 CVD 系统下引入气流扰动的异位成核策略，用于在 Cu 箔上生长石墨烯畴。[11] 因此，迫切需要找到一种简单的方法来制备具有大扭曲角度范围窗口的高质量石墨烯畴，这对于探索石墨烯畴的独特性能非常关键和必要。在本文中，我们开发了一种在环境压力下在液态 Cu 基底上制备石墨烯畴的简便方法。在高于固态 Cu 熔点（1083 ° C）的生长温度下，在液态 Cu 表面生长的石墨烯畴保持对齐取向。通过调节生长温度，对齐状态被打破，在液态 Cu 上生长的石墨烯畴在表面下移动和旋转