5月22日(星期四)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:
《自然》網站(www.nature.com)
地球核心正在泄漏?火山巖提供迄今最強證據
德國哥廷根大學的一項最新研究挑戰了傳統的地球結構理論,認為地核物質可能正在通過巖漿活動泄漏至地表。這一發現基于對夏威夷火山島巖石的分析,相關研究發表于《自然》(Nature)雜志。
過去的研究曾通過同位素分析推測某些火山巖可能含有地核物質,例如加拿大巴芬島的巖石中氦-3和鎢、氫同位素的異常比例。然而,這些證據并不完全確鑿,因為氦和氫也可能來自地幔。為尋找更直接的證據,研究人員將目光轉向釕——一種富集于地核的稀有金屬。通過對夏威夷火山巖中釕同位素(原子量100、101和102)的精確測量,研究團隊發現其同位素特征與地殼其他區域明顯不同。
夏威夷群島由地幔深處的“熱點”巖漿噴發形成,是研究深部地幔物質的理想地點。研究人員改進了釕提取技術,利用質譜儀檢測微量信號,最終確認這些釕同位素可能源自地核。這一發現與地球演化歷史吻合:地核形成于40多億年前,而地幔和地殼因后期隕石撞擊混入了不同物質,導致同位素組成差異。
研究進一步支持了巖漿柱可能起始于核幔邊界的理論。盡管證據有力,但專家指出,仍需更多研究排除其他可能性。未來,科學家計劃通過分析其他火山熱點樣本,進一步驗證這一突破性發現。
《科學》網站(www.science.org)
科學家警告:護膚品或讓身體失去“天然屏障”
乳液和香水不僅能滋潤肌膚、賦予獨特香氣,還會改變我們呼吸的空氣的化學組成,削弱一種名為“人體氧化場”的現象。這一發現發表在《科學進展》(Science Advances)上,進一步證實了人體能顯著影響室內空氣的化學性質。
“人體氧化場”這一概念于2022年首次提出。研究發現,當皮膚油脂接觸臭氧(來自室外或某些空氣凈化器的氧化劑)時,會產生活性極強的羥基自由基。這些自由基能分解周圍空氣中的其他氣體,形成自由基霧團,從而構成人體氧化場。
為了探究護膚品對氧化場的影響,加州大學歐文分校的研究團隊進行了兩項實驗:一組志愿者在手背噴灑商業香水,另一組涂抹無香型潤膚乳,隨后暴露于低濃度臭氧環境中。結果顯示,使用乳液或香水后,志愿者體表的羥基自由基顯著減少,其中香水使自由基濃度降低86%。
研究人員指出,羥基自由基的減少可能具有雙重影響:若它們原本參與生成有害物質,護膚品或能提供保護;但若它們有助于分解有毒氣體,護膚品反而可能增加健康風險。由于室內空氣成分復雜(受烹飪、清潔等因素影響),目前尚無法給出明確結論。
化學家表示,未來研究可擴展至更多衛浴產品(如肥皂、洗發水),并觀察其影響的持續時間。 該研究強調,人類大部分時間處于室內環境,因此室內空氣的化學變化值得更多關注。科學家希望進一步探索這些反應對健康的潛在影響,以提供更科學的指導。
《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)
1、大腦的“皺紋”越多越聰明?最新研究揭秘認知關鍵
人類大腦表面的溝回褶皺曾被認為只是大腦在有限顱骨空間內折疊的副產品,但美國加州大學伯克利分校的最新研究表明,這些溝壑可能與認知能力密切相關。研究發現,某些微小腦溝的深度與大腦區域間的連接強度及推理能力存在顯著關聯。該研究成果最近發表于《神經科學雜志》(Journal Of Neuroscience)。
在研究中,研究人員觀察了兒童和青少年的腦部結構,發現外側前額葉皮層和外側頂葉皮層的微小溝壑(稱為“三級溝”)越深,這些區域間的神經連接就越強,推理能力也越突出。這些溝壑可能縮短腦區間的距離,使神經信號傳遞更高效。這一發現提示,三級溝的形態差異或可解釋個體認知能力的差異,甚至成為神經發育障礙的診斷指標。
與大多數哺乳動物的平滑大腦不同,靈長類動物的大腦布滿溝回,而人類的腦溝最為復雜。約60%-70%的大腦皮層隱藏在褶皺中,其中三級溝最晚形成,也最淺小。科學家推測,這些溝壑所在的腦區在人類進化中擴張最顯著,可能涉及推理、決策等高級認知功能。
不過,研究人員強調,并非所有腦溝深度都與認知能力相關,且溝壑可能隨經驗和年齡變化。認知能力受多種因素影響,包括教育、訓練等后天因素。目前,該團隊正在開發新型腦圖譜軟件,以更精確地識別個體腦溝差異,為神經科學研究提供新工具。
這項研究不僅挑戰了傳統觀點,也為理解大腦結構與功能的關系提供了新視角。未來,腦溝形態或將成為個性化腦科學研究的重要指標。
2、科學家造出“吸碳”電池,連火星都能用!
英國薩里大學的科學家在環保電池領域取得重要進展,研發出一種新型鋰-二氧化碳電池,不僅能高效儲能,還能吸收二氧化碳,有望成為比傳統鋰離子電池更環保的替代方案。
此前,鋰-二氧化碳電池因效率低、壽命短、依賴鉑等昂貴材料而難以推廣。但薩里大學團隊通過引入低成本催化劑磷鉬酸銫(CPM),成功解決了這些問題。實驗顯示,改進后的電池儲能能力顯著提升,充電能耗降低,并可穩定運行超過100次循環。相關研究發表于《先進科學》(Advanced Science)期刊,標志著該技術向實際應用邁出關鍵一步。若實現商業化,這種電池可幫助減少車輛和工業排放,甚至有望在火星大氣(95%為二氧化碳)環境中使用。
研究人員指出,這類電池的核心挑戰在于“過電位”——即啟動反應所需的額外能量。CPM催化劑能有效降低這一能量損耗,使電池充放電效率大幅提高。為探究其原理,團隊結合實驗與計算機模擬,發現CPM的多孔結構為化學反應提供了理想載體,同時電池吸收二氧化碳后生成的碳酸鋰可穩定分解,確保長期使用。
這一突破表明,無需稀有金屬即可制造高效鋰-二氧化碳電池,為開發低成本、易量產的儲能技術開辟了新路徑。未來,隨著對材料性能的進一步優化,該技術或將成為兼具清潔能源存儲和碳減排功能的實用化解決方案。
《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)
1、躺著也能減肥?科學家發現細胞燃脂關鍵機制
科學家可能已找到解決肥胖問題的新突破口。以色列魏茨曼科學研究所的研究團隊發現,肌肉細胞中一種名為MTCH2(簡稱“米奇”)的蛋白質在代謝調控中起關鍵作用。早期小鼠實驗顯示,關閉“米奇”基因不僅能顯著提升代謝效率,使小鼠抵抗肥胖,還增強了肌肉耐力和心臟功能。該研究最近發表在生物-生化與分子生物學學術刊物《恩博雜志》(Embo Journal)。
在研究中,團隊進一步證實,抑制人類細胞中的“米奇”蛋白可加速脂肪和碳水化合物燃燒,并阻止新脂肪細胞形成。此前小鼠實驗還觀察到,基因編輯后的個體肌肉纖維增多,心臟功能和運動表現改善。
研究揭示,“米奇”蛋白是調控線粒體功能的關鍵開關。當該蛋白被刪除時,線粒體網絡崩潰,能量生產效率下降,迫使細胞進入持續“燃脂模式”——優先分解脂肪供能,同時抑制脂肪合成。此外,“米奇”蛋白缺失會阻礙脂肪細胞分化,從源頭減少脂肪堆積。
魏茨曼研究所的轉化研究部門已啟動合作項目,計劃開發靶向抑制“米奇”的小分子藥物。這項突破性發現為肥胖治療提供了全新方向,未來或可實現減脂同時避免肌肉流失。
2、40年謎題終破解!火星條紋與水無關?
長期以來,火星表面出現的暗色條紋被認為是可能存在液態水的證據,引發了關于火星宜居性的討論。然而,最新研究表明,這些條紋更可能是風力作用和塵埃移動的產物,而非液態水形成。
美國布朗大學和瑞士伯爾尼大學的科學家利用機器學習技術,分析了超過86000張高分辨率火星圖像,繪制了首張包含50多萬條條紋特征的全球分布圖。通過對比溫度、風速、塵埃沉積等數據,研究發現這些條紋的形成與液態水無關,而是與高風速和塵埃活動密切相關。
這些條紋最早由美國宇航局(NASA)的維京號探測器在1970年代發現,部分會季節性出現(稱為“復發性斜坡線狀痕跡”,RSL),而另一些則長期存在。過去有理論認為,季節性條紋可能由地下冰融化或含鹽鹵水滲出導致,但新研究支持干燥成因,如塵埃滑落、塵卷風或巖崩。
這一發現對未來的火星探索具有重要意義。如果條紋區域確實不含液態水,NASA在規劃探測任務時可以減少對微生物污染的擔憂,從而更靈活地選擇探測目標。研究團隊強調,大數據分析幫助科學家在派遣探測器前就能排除錯誤假設,提高探測效率。
該研究發表于《自然·通訊》(Nature Communications),為理解火星現代地質過程提供了新視角,同時也降低了這些條紋區域存在生命的可能性。(劉春)