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你可能听说过一类食品添加剂，叫“甜味剂”，比如最常见的糖精、阿斯巴甜。但你很可能不知道它们的来历，其实是一些不遵守实验室操作规程的粗枝大叶的理科男无意中发现或发明了它们：1879年一个俄国化学家在实验室倒腾完瓶瓶罐罐，没洗手就回家吃饭，结果发现吃啥都是甜的，“糖精”被发现 1965年一个叫施莱特的化学家在合成药物的时候无意中舔了一下手指，大名鼎鼎的甜味剂“阿斯巴甜”问世。 　　甜味剂的诞生对于食品工业来说是个天大的好消息，因为它们的甜度数百倍于蔗糖，能大大降低成本。对于消费者来说，其实这也是一个好消息，因为它们提供的热量远低于蔗糖，甚至可以忽略不计，所以既可以满足你对甜食的渴望，又可以避免因能量摄入过多导致的肥胖、糖尿病等慢性疾病。 　　但是相比那些什么都敢舔的“发明家”，普通人显得谨小慎微，因为大家对“化学合成”的物质总是充满了敬畏、怀疑甚至抵触。所以各国的监管者和研究者都在不断的检验它们的安全性，确保不会对消费者的健康造成损害。当然，科学存在不确定性，科学也在不断发展，随着研究证据的积累，科学界对安全性的诠释也会与时俱进，糖精、甜蜜素、阿斯巴甜等诸多“化学合成”物质都曾在安全和不安全之间多次翻转。 　　争论其实并不是坏事，自从1976年美国FDA批准阿斯巴甜，围绕它的各种流言、阴谋论、利益绑架疑云甚至漫长的法律诉讼从来没有间断过。这通折腾也许是值得的，后来美国FDA把阿斯巴甜描述为“研究最彻底的食品添加剂之一”，其安全性“毋庸置疑”。美国疾控中心也证实，“没有流行病学证据可以验证阿斯巴甜能引起重大伤害或严重风险”。美国FDA为它制定了每公斤体重50毫克的安全摄入量。 　　当然，作为阿斯巴甜的主要生产者和推动者，美国拥有很多与之相关的专利，所以始终有人怀疑这里面有利益绑架的嫌疑。但世界各国的权威机构几乎都认可了阿斯巴甜的安全性，世界卫生组织下属的食品添加剂联合专家委员会(JECFA)两次对其安全性进行评估。在动物身上做实验证明，每公斤体重4000毫克也未出现不良反应(NOAEL)，考虑到各种不确定因素，设定100倍保险系数，最后确立每公斤体重40毫克为安全摄入水平(ADI)。有100多个国家依此批准它作为食品添加剂使用，包括历来以保守、苛刻着称的欧洲。 　　最近欧盟食品安全局(EFSA)又一次为阿斯巴甜出具了“安全证明”，之所以说“又”，因为他们在2011年的时候就已经给出结论“阿斯巴甜是安全的”。EFSA对现有证据重新进行了梳理和细致研究，最终再次认定，对于普通人群而言，每公斤体重40毫克的摄入水平是非常安全的，这相当于一个60公斤体重的成年人每天吃2.4克，吃一辈子也没事。 　　阿斯巴甜是蔗糖甜度的200倍，所以2.4克差不多可以提供1斤白糖的甜度。相对而言，每天2.4克阿斯巴甜或1斤白糖，你会选择哪一个呢?以某品牌的无糖饮料为例，355mL罐装饮料约含有阿斯巴甜180毫克，相当于每天要喝13罐，如果换成含糖饮料呢?对于这样的“吃货”，我真的觉得甜味剂是最后的救命稻草了。 　　对于网络上传说阿斯巴甜的各种“健康危害”，EFSA的评估结果都予以了否认。他们综合大量研究结果认为，阿斯巴甜不会损伤大脑和神经组织，也不会影响人的行为和认知功能，包括儿童。对于孕妇来说，在当前的安全摄入量下，阿斯巴甜不会影响胎儿的发育(有苯丙酮酸尿症的孕妇除外)。基于动物和人体的充分研究证据，EFSA也排除了阿斯巴甜的致癌可能，这与国际癌症研究中心的资料是吻合的，我没有在致癌物列表中看到它的身影。 　　对于阿斯巴甜安全性的担忧还来自于它的代谢物，它在体内会降解为苯丙氨酸、天冬氨酸和甲醇。甲醇不是有毒的吗?实际上，水果、蔬菜中也会天然含有少量甲醇，比如果汁生产中，果胶水解会生成甲醇，新鲜果汁甲醇含量可以达到每升一百多毫克，酿制的果酒中甲醇可以达到每升数百毫克甚至更多，而一升无糖饮料中的阿斯巴甜最多生成几十毫克甲醇。所以EFSA的总体结论是，阿斯巴甜的降解产物和我们每天正常吃进去的同类物质相比是“毛毛雨”。当然EFSA也指出，“苯丙酮酸尿症”患者应当避免摄入阿斯巴甜，因为苯丙氨酸的缘故。 　　我知道还会有人心存疑虑，明明有“科学证据”证明阿斯巴甜有害健康，为什么你故意视而不见?就和法国人做的“转基因玉米导致大鼠肿瘤”一样，个别研究的“惊人”结论往往出自不符合科学规范的实验设计、统计方法等，而搅动舆论的恰恰是它们。相对于个别研究，我更信任经过严格筛选的科学证据集合，比如上述的EFSA评估结果以及之前JECFA的评估。 　　阿斯巴甜的安全性经历了多年的争论，这次欧盟的评估结论或许能让争论暂时告一段落，但围绕“人造”、“化学合成”物质的安全性争论不会走远，人们对“安全”的渴望也会促使科学界不断的深入研究，去探索人类健康的奥秘。对于我个人来说，我是不担心它的安全性的，在超市选择碳酸饮料的时候还会特意选择使用甜味剂的品种。虽然我也知道平衡膳食、多运动才是王道，但还是义无反顾的选择用甜味剂去平衡我的懒。

石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，是构建其它维数碳质材料(如零维的富勒烯、一维的纳米碳管和三维的石墨等)的基本单元，具有极好的结晶性及电学质量，可广泛应用于微电子、柔性显示、航空航天、能源、化学传感等领域。自第一片石墨烯材料于2004年英国曼彻斯特大学安德烈• 海姆教授和康斯坦丁• 诺沃肖洛夫研制出来并于2010年荣获诺贝尔物理学奖后，石墨烯迅速成为国际先进材料研发的新热点，引发了诸多发达国家的科学家跟踪研究。 　　石墨烯结构 　　该课题组一篇论文获2009年度“中国百篇最具影响国际学术论文” 　　中国科学院长春应化所现代分析技术工程实验室材料电化学课题组近3年来密切关注国际石墨烯材料研发发展的最新趋势，围绕这一前沿性的重要科学问题，在中科院知识创新工程重要方向项目的支持下，从基础和应用基础研究入手，围绕石墨烯的制备、化学修饰、性能研究等，开展了系列卓有成效的研究工作，并积极探索其在众多领域的应用，取得了系列创新性的研究进展，不但在石墨烯的制备、化学修饰、性能研究等方面取得了长足的进步，还研制、开发出多种高强度、高韧性树脂材料等 此外，还在石墨烯透明电极、生物传感等方面进行了初步的探索，取得了一系列相关研究结果，得到了国内外同行的广泛关注。近年来已在 Anal. Chem.、Chem. Commun.等国际著名核心期刊上发表相关文章15篇。其中发表于2009年Anal. Chem.上面的文章“Direct electrochemistry of glucose oxidase and biosensing for glucose based on graphene”仅1年左右时间就被引用100余次，并被中国科学信息技术研究所评选为2009年度“中国百篇最具影响国际学术论文”。

机器视觉机器视觉是未来人工智能领域的核心技术。从工业视觉到计算机视觉，从人机交互到自动驾驶，从虚拟现实到物体自动识别，机器视觉都担当着重要角色。机器视觉在工业、农业、国防、军工、交通、医疗、金融甚至体育、娱乐等等行业都获得了广泛的应用，将对我们的生活、生产和工作带来改变。在机器视觉的应用过程中，选择正确的接口是您选择摄像头过程的一项重要因素。今天小菲就给大家讲讲机器视觉可用的不同电缆和连接器类型以及相关利弊。机器视觉接口的分类机器视觉接口一般有两种形式：专用型和消费型。专用型接口此类接口适用于需要极高速或超高分辨率应用；例如，用于检测纸质或塑料薄膜生产这类连续流水作业的行扫描摄像头，其工作频率一般处于kHz水平。然而这些接口明显更加昂贵，灵活性更低，而且会增加系统复杂性。此类应用通常使用CarmeraLink（支持MAX 6.8Gbit/s 数据传输）和CoaXPress（支持MAX 12Gbit/s 数据传输）这些专用型机器视觉接口。采用这些接口的系统除了需要摄像头外，还需要图像采集卡，它们是专门用于接收图像数据并组合成可用图像的适配卡。专用型机器视觉接口还要使用专用线缆，增加了与外围设备集成的难度。CoaXPress (CXP)CoaXpress接口发布于 2008 年，用于支持高速成像应用。CXP接口使用75ohm同轴电缆，每个通道的数据传输速度MAX可达6.25Gbit/s，同时能通过多个通道支持更快的数据传输速度。一条CXP电缆MAX能提供13W的功率，要求“设备”和“主机”同时支持GenICam摄像头编程接口。尽管单通道同轴电缆的价格实惠，但如果要设置多通道电缆总成和图像采集卡，成本将迅速增加。CameralinkCameraLink标准由国际自动成像协会（Automated Imaging Association，简称 AIA）在 2000年设立，历经不断更新，目的是支持更高的数据传输速度，其中一些版本需要两条传输电缆。三种可用的主要配置包括：基本 (2.04Gbit/s)、中档 (5.44Gbit/s) 和进阶/扩展 (6.8Gbit/s)。基本标准使用MDR("Mini D Ribbon")26针连接器，中档/完整配置使用两条电缆，能力翻倍。进阶/扩展版本超越CameraLink规定的极限，可以承载MAX6.8Gbit/s的数据传输。CameraLink和CXP接口同样都需要图像采集卡，而且还额外要求兼容于Camera Link供电模式（Power over Camera Link，简称 PoCL）标准以便供电。CameraLink缺少纠错或重发功能，需要进行昂贵且繁杂的电缆设置，以便提高信号完整性，力图避免图像丢失。消费型接口此类接口使机器视觉摄像头可以通过广泛可用的 USB和以太网标准连入主机系统。对多数机器视觉应用而言，USB 3.1Gen 1和千兆以太网消费型接口具备便捷、速度、简单和价格合理的组合优势。此外，消费型接口支持通过广泛可用的硬件和外围设备执行机器视觉功能。您可以从亚马逊 (Amazon) 或您当地电脑城或电子产品店购买USB和以太网集线器、交换机、电缆和接口卡，不同的价格都能满足您的需求。大多数 PC、笔记本和嵌入式系统均至少包含一个千兆以太网或USB 3.1 Gen 1端口。这些接口类别的区别之一是带宽。在既定分辨率条件下，更快的接口支持更高的帧率（图1）。更快的接口让您每秒捕捉更多图像或捕捉分辨率更高的图像，同时又不影响吞吐量。举例来说，半导体晶片检测系统的晶片如果从8” 升级到12”，需要分辨率更高的摄像头。这种情况下，系统设计人员需要在“保留现有接口”和“牺牲吞吐量换取更高分辨率”两者间作出选择，或者升级为更快接口来维持或提高吞吐量。您对分辨率、帧率、电缆长度和主机系统组态的要求均应纳入考量，方能确保获得所需性能，同时不需要花费超出需求的成本。FLIR 的机器视觉摄像头支持所有三种可信赖且广泛可用的接口。通用串行总线 (USB)USB随处可见。您可以看看四周有多少个USB设备和配件。您觉得这意味着什么？意味着大多数USB机器视觉摄像头使用的是USB 3.1 Gen 1接口。这种接口为摄像头和主机系统之间提供max 4Gibt/s的图像数据带宽。USB3视觉标准确定了一组常用的设备探测、图像传输和摄像头控制协议，有助于保障各种摄像头与软件的兼容性。USB支持直接内存存取(DMA)。有了DMA功能，图像数据就可以从USB直接传送到内存，然后供软件使用。DMA同时具备在几乎所有硬件平台上对USB的广泛支持性和USB控制器驱动程序的可用性，使USB非常适合用于嵌入式系统。USB3.1 Gen 1电缆最长 5m，因此嵌入式系统基本不会出现电缆长度的问题。USB 3.1 Gen 1可以为摄像头提供4.5W的功率，简化了系统设计。近期确立的USB供电技术规格允许一些主机为快速充电手机这类设备提供更多电力，此技术规格独立于USB 3.1 Gen 1基础标准，但机器视摄像头制造商尚未采用。高度灵活的USB电缆有助于提高系统内（摄像头在其中频繁移动）电缆的使用寿命。有源光缆 (AOC) 可用于大幅延长工作距离并获得电磁干扰 (EMI) 电阻。有源光缆的性能取决于吞吐量要求和主机系统组态。使用有源光缆时，即便是可以通过电缆供电的类型，FLIR也建议在外部通过GPIO为摄像头供电。此外，锁定USB电缆将为电缆、摄像头和主机系统提供安全连接。购买锁定电缆前，因为其选项多样，FLIR建议检查锁定螺钉位置和间隔兼容性。USB 3.1 Gen 1适用于FLIR BlackflyS - 盒装和板级版本和小型Firefly S。千兆以太网 (GigE)GigE 提供MAX1Gbit/s的图像数据带宽。它综合了简便性、速度、最长100m电缆以及通过单条电缆为摄像头供电的能力等特性，是一种深受欢迎的摄像头接口。以太网电缆提供坚固屏蔽层。因此非常适合因某些机器人和计量设备的强大电机而产生较大电磁干扰的环境。FLIR GigE摄像头同时还拥有数据包重发功能，进一步增强传输可靠性。与USB不同的是，GigE不支持DMA。包含图像数据的数据包传输到主机，并在其中重组为图像框架，之后再复制到软件可存取内存。这一过程对于现代PC而言是小菜一碟，但仍然会造成某些系统资源受限的低功率嵌入式系统的延迟。Gigabit以太网的广泛使用意味着存在各种从电缆到交换机的支持产品，随时满足各类项目需求。GigE 摄像头支持IEEE1588 PTP时间同步协议，使摄像头和其他支持以太网的设备，如执行机构和工业可编程逻辑控制器，可以在准确同步的共同时间基础上运行。以太网广泛应用于众多行业，促进许多专业电缆和连接器在各种用例中的可用性。例如，有的以太网电缆设计用于防范EMI（电磁干扰）、高温和化学制品，还有的可以满足高灵活性要求，等等。GigE 适用于FLIR Blackfly S - 盒装和FLIR Blackfly S - 板级摄像头。万兆以太网 (10GigE)10GigE将带宽提高到10Gbit/s，基于GigE的优势获得提升。10GigE是高分辨率3D扫描、容积捕捉和精密计量的理想选择。GigE和10GigE组合方式多样。可以将多台GigE摄像头连入一台10GigE交换机，实现主机系统上单10GigE端口全速运行多台Gborder-style: solid border-color: rgb(46, 110, 158) "消费型和专用型接口均用于多种机器视觉应用。以上提及的利弊将最终决定具体用例中的适用性高低。但是，消费型接口综合了性能、易用性、广泛可用性和低成本的特点，对于大多数机器视觉应用来说是一种颇具吸引力的选择。