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0嗨！欢迎收听 Discover 科学新闻，我是你的主持人逍逍。今天我们有好多有趣的科学新闻要分享给大家，准备好了吗？那就开始吧！
首先，我们来聊聊人工智能（AI）在教育领域的应用。你知道吗，AI 辅导员正在彻底改变教育，大大提高学生的参与度！根据一些研究，AI 辅导员可以让学生的参与度翻倍，比传统教学方法厉害多了。哈佛的研究人员报告说，在一门物理课上，使用 AI 辅导员的学生表现出更高的参与度和学习动力，太厉害了吧！这些智能辅导系统可以提供个性化的学习体验，根据每个学生的不同需求和进度进行调整，同时提供实时反馈和支持，让学生们保持动力和学习进度，真是太棒了！
有一位教授就针对物理课程设计了一个 AI 辅导员，结果学生的参与度果然翻倍了！AI 辅导员擅长根据学生的优势、弱势和学习速度来定制教育内容。这种个性化的方法确保学生在需要的时候得到针对性的支持，让他们保持兴趣和动力，真是太贴心了！通过分析学生的互动、评估困难点，并制定定制化的学习计划，AI 辅导员可以动态地适应每个学生独特的学习风格。这种程度的个性化让学习体验更加吸引人，也更有效果，因为学生可以按照自己的节奏学习，并立即得到关于自己表现的反馈。
AI 辅导员还能提供个性化的协助，不管是地理上还是社会经济背景上的差异，都能帮助学生们跨越教育鸿沟，让高质量的学习资源变得更民主化。这种包容性让学习对不同背景的学生更具相关性和可及性，从而提高了学生的参与度。像 Schoolhouse 这样的 AI 平台促进了同学之间的互助，比如在数学方面，提供一对一的家庭作业帮助和 SAT 考试准备。AI 辅导员打破了传统的障碍，让教育体验更加平等，有潜力让不同背景的学生参与度翻倍！
你知道吗，高度参与学习的学生完成课程的可能性高出 83.4%，这说明了参与度在学术成功中的关键作用。AI 辅导员通过提供个性化的反馈和指导，可以提高 20-30% 的学习效果，帮助学生们在学习过程中保持动力，解决了课程创建者面临的最大挑战之一——学生缺乏参与度。预计 AI 辅助学习工具的采用将呈指数级增长，从 2020 年的 11 亿增长到 2027 年的 236 亿，这表明了 AI 增强教育的强大趋势。
在加州的一所高中，有研究发现，使用 AI 辅导的学生，数学考试成绩在一个学期内提高了 30%，比不使用 AI 辅导的学生成绩提高了很多。同样的，在纽约的一所小学，学生们在采用 AI 辅导后，在整个学年里都达到了更好的阅读理解水平。这些成功案例证明了 AI 增强教育在不同环境下的实际好处，展示了它大幅提高学生表现和参与度的潜力，适用于不同的科目和年级。
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接下来，我们来看看医学领域的突破。研究人员开发出了磁性纳米机器人，为治疗脑动脉瘤带来了希望，提供了一种潜在的革命性方法来应对这种危及生命的疾病。这些微型设备只有红血球的五十分之一大小，可以引导它们通过血管，直接向动脉瘤输送凝血剂，可能比传统的手术方法更安全、更精确。
这些微型机器人由一个磁性核心、一个凝血剂（比如凝血酶）和一个在特定温度下融化的保护性涂层组成。它们直径大约 295 纳米，比大多数细菌小得多。当注入血液中时，这些纳米机器人可以通过外部磁场和医学成像技术进行远程控制。当它们到达动脉瘤部位时，它们会聚集在一起，被加热到华氏 122 度（摄氏 50 度），使涂层融化，精确地释放凝血剂。
治疗动脉瘤的定向输送方法是将数十亿个纳米机器人注入受影响区域上游的动脉中。通过磁场和实时超声扫描的组合，外科医生可以精确地引导纳米机器人群到达动脉瘤部位。这种方法消除了医生在传统手术中需要手动导航复杂的小血管网络的麻烦，传统手术中这个过程可能需要几个小时。纳米机器人到达目标位置后，它们会聚集在一起，释放凝血剂，有效地将动脉瘤与血液循环隔绝开来。
纳米机器人方法比传统动脉瘤治疗方法有几个优势。它降低了植入物（如线圈或支架）相关的并发症风险，这些植入物可能被身体排斥。这种方法还最大限度地减少了长期使用抗凝血药物的需要，这些药物可能导致出血和胃部问题。此外，纳米机器人的精确度可以治疗传统技术难以应对的大型脑动脉瘤。通过消除侵入性手术的需要，这项技术有潜力减少手术时间，减轻患者创伤，并改善这种危及生命疾病患者的整体治疗效果。
纳米机器人治疗动脉瘤的成功测试已经在实验室和动物模型中进行，包括兔子。这些研究展示了在精确位置安全有效输送药物而不会泄漏到血液中的潜力。然而，还需要进一步的研究来测试这项技术在大动物模型中的效果，比如小猪或羊，因为它们更接近人类的生理结构。关键的挑战包括：改进磁控系统，实现对大脑深处动脉瘤的稳健导航；通过扩展临床前研究确保长期安全性和有效性；开发更有效和成本效益更高的制造方法；以及解决伦理考量和监管要求。
研究人员预计，在未来十年，微型/纳米机器人平台的发展将迅速增长，并有望在不久的将来进行人体临床试验。随着技术的进步，它也可能在医学的其他领域找到应用，比如靶向癌症治疗和微创手术。
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最后，我们来看看太空科学的最新发现。美国国家航空航天局（NASA）的科学家最近证实了长期假设的地球周围存在全球能量场，被称为双极电场。据 NASA 报道，这项发现是通过「Endurance」任务做到的，该任务自 60 年前首次提出理论以来，首次成功测量了微弱的电场。这个电场在驱动「极地风」方面发挥着至关重要的作用，极地风是一种现象，带电粒子从地球大气层逃逸到极地上空的太空中。
NASA 的「Endurance」任务于 2022 年 5 月 11 日从挪威的斯瓦尔巴群岛发射，使用了一枚亚轨道火箭来测量地球难以捉摸的双极电场。火箭在 19 分钟的飞行中达到了 768.03 公里（477.23 英里）的高度，然后降落在格陵兰海。配备了创新的仪器，包括一个光电子能谱仪，Endurance 在 518.2 公里（322 英里）的高度范围内收集数据，成功检测到只有 0.55 伏特的电位变化。这次突破性的任务由首席研究员 Glyn Collinson 领导，证实了科学家们几十年来一直寻找的根本性能量场的存在。
双极电场是一种微弱的全球性电场，起源于地球极地上空约 250 公里（150 英里）的高度。在这个高度，电子很容易从氢氧原子中排出，留下正电荷离子。尽管它的强度只有 0.55 伏特，与手表电池相当，但它对氢离子的作用是重力的 10.6 倍。这一发现对理解大气动力学具有重要意义，因为这个电场就像一个「传送带」，将大气向上提升，并使电离层高度增加 271%。
双极电场在驱动极地风方面发挥着关键作用，极地风是一种稳定的带电粒子从地球大气层向极地上空的太空中流出。这种现象最初是在 20 世纪 60 年代被航天器发现的，由于存在冷粒子以超音速运动，科学家们对此感到困惑。新发现的电场解释了这个谜团，提供了一种机制，以超过重力 10 倍的力量将粒子向外推进。这个电场的「传送带」不仅将大气粒子提升到更高的高度，还增加了电离层的密度，使其比以前认为的高度高出 271%。
地球双极电场的发现对理解其他行星的大气有重要意义。科学家们认为，任何拥有大气层的行星都应该拥有类似的电场，为探索金星、火星，甚至是系外行星的大气动力学开辟了新的途径。这个根本性的能量场，与重力和磁场一起，可能以研究人员现在可以开始调查的方式，持续塑造了地球大气的演化。Endurance 任务的发现为比较行星学奠定了基础，使科学家能够更好地了解大气逃逸机制在我们的太阳系和其他天体上的差异。
好了，今天的 Discover 科学新闻就到这里啦！希望你喜欢这些有趣的科学发现。下次再见！
