2月25日外媒科學網站摘要：地球躲過一劫？但未來危機或更大
2月25日（星期二）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
地球躲過一劫？小行星2024 YR4威脅降低，但未來危機或更近！
最新計算顯示，名爲2024 YR4的小行星在2032年撞擊地球的概率從最初的3.1%（有史以來最大的威脅）降至1.5%，並有望進一步下降至1%以下。這一調整得益於望遠鏡觀測數據的更新，縮小了其將在地球附近經過路徑的不確定性。隨着地球軌道逐漸脫離其路徑範圍，2024 YR4撞擊風險持續降低。
2024 YR4的出現爲科學家提供了首次測試國際小行星應對協議的機會。該協議是在2013年車里雅賓斯克流星無預警撞擊地球后制定的。國際小行星預警網絡（IAWN）的研究人員正加緊計算其速度和路徑，希望在4月份前報告撞擊風險降至1%以下。屆時，2024 YR4將超出地面望遠鏡的觀測範圍，直到2028年。
儘管YR4的威脅逐漸消退，但這一事件爲未來提供了寶貴的演練機會。隨着NASA近地天體監視任務（2027年發射）和歐洲航天局NEOMIR（2030年發射）等新一代望遠鏡投入使用，科學家將能更早發現更多潛在威脅。位於智利的維拉·C·魯賓天文臺也將顯著提升小行星探測能力。科學家們相信，未來十年內可能會發現更多近地小行星，但人類應對此類威脅的能力正在不斷提升。
《科學》網站（www.science.org）
地球生命的搖籃：蘇打湖如何點燃生命火花？
無論是微生物還是猴子，生物體都需要大量的磷，因爲它是DNA、RNA、腺苷三磷酸（ATP）和細胞膜脂質的關鍵成分。然而，磷在大多數水生環境中並不豐富，而水生環境可能是生命起源的地方。最近，三篇新論文支持了一個觀點，即高度鹼性的“蘇打”湖和溫泉周圍的火山活動可能使磷化合物積累到生命所需水平。
磷的可獲得性可能是生命起源的瓶頸，這一認識可追溯到1955年。早期地球火山活動頻繁，磷存在於火山熔岩中。美國倫斯勒理工學院的一個研究團隊在2024年9月的研究中發現，高溫下富含鐵的火山岩與水反應可將磷轉化爲多種磷酸鹽。如果富含磷酸鹽的水週期性乾涸，可能會濃縮這些化合物，促進生命化學反應。
美國華盛頓大學的一個研究團隊在2019年提出，蘇打湖也可能是磷濃縮的地方。這些湖泊形成於火山環境，通過蒸發濃縮化學物質。他們發現，蘇打湖中磷酸鹽水平通常較高，因爲碳酸鹽會與鈣離子結合，防止磷酸鹽被鎖定在沉積物中。
英國劍橋大學的一個研究團隊指出，小型蘇打湖只能爲早期生命提供短暫立足點，而像美國加州莫諾湖這樣的大型蘇打湖則能提供更穩定的磷酸鹽供應。儘管其磷酸鹽濃度不及小型湖泊，但大型湖泊爲生命起源提供了更持久的條件。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、燃料電池迎來革命性突破！銣基材料或成關鍵推手
銣可能成爲氧化離子導體的下一個關鍵角色。東京科學大學的研究團隊發現了一種新型含銣氧化物離子導體Rb₅BiMo₄O₁₆，其導電性能顯著優於現有材料。通過計算篩選和實驗確定，其優越的性能源於活化能低、自由體積大、四面體運動等結構特點。該材料在多種環境條件下的穩定性，爲固體氧化物燃料電池（簡稱SOFC）和清潔能源技術的發展提供了新的方向。
氧化物離子導體在SOFC中扮演着重要角色，使氧化物離子（O²⁻）能夠在固體中傳輸。SOFC不僅可以利用氫氣，還能利用天然氣、沼氣甚至液態烴類作爲燃料，這種靈活性使其在向氫經濟過渡的過程中具有重要價值。然而，SOFC的廣泛應用仍受限於高成本、耐久性和工作溫度等問題。開發更高效的氧化物離子導體是解決這些挑戰的關鍵。
研究團隊通過系統篩選475種含銣氧化物，發現棕櫚輝石型的氧化物材料具有與天然礦物棕櫚輝石相似的晶體結構，表現出相對較低的氧化離子遷移能壘。結合鉍（Bi）和鉬（Mo）氧化物在高導電性方面的潛力，團隊最終選擇了Rb₅BiMo₄O₁₆作爲研究對象。實驗表明，該材料在300°C時的氧化物離子導電性達到0.14 mS/cm，是釔穩定的氧化鋯（YSZ）的29倍，與具有類似四面體部分的領先氧化離子導體相當。其高性能歸因於大銣原子降低的活化能、MoO₄四面體的旋轉排列以及氧原子的各向異性熱振動。此外，鉍陽離子的孤電子對也進一步降低了離子遷移的活化能。
Rb₅BiMo₄O₁₆在高溫、CO₂、溼空氣和含氫氮氣等多種條件下表現出優異的穩定性，甚至在水中也能保持穩定。這一發現爲開發兼具高導電性和高穩定性的氧化物離子導體開闢了新途徑，有望降低SOFC的工作溫度和成本，推動其在清潔能源領域的應用。未來，該材料還可能用於氧膜、氣體傳感器和催化劑等設備，爲可持續發展提供更多可能性。
2、光學原子鐘小型化獲得突破：GPS定位將迎來革命性升級
光學原子鐘可以將手機、電腦和GPS系統中的時間和地理定位精度提高千倍，但其體積龐大且複雜，難以廣泛應用。美國普渡大學和瑞典查爾姆斯理工大學的研究團隊開發了一項新技術，利用芯片上的微腔光梳（microcomb），使超精密光學原子鐘系統大幅縮小並更易於使用，爲導航、自動駕駛和地理數據監測等領域帶來重大突破。
目前，全球400多臺原子鐘爲我們的設備提供了高精度的時間和定位服務。然而，現有的光學原子鐘體積龐大，需要複雜的實驗室環境，限制了其在衛星、遠程研究站或無人機等場景的應用。研究團隊通過微腔光梳芯片解決了這一問題。光梳芯片能夠生成一系列均勻分佈的光頻率，將光學原子鐘的高頻信號轉換爲電子電路可處理的射頻信號，同時大幅縮小系統體積。微腔光梳芯片在光學信號和射頻信號之間架起橋樑，使原子鐘系統在保持超高精度的同時實現小型化。
研究團隊還解決了系統穩定性和頻率對齊的難題。通過配對兩個頻率間隔相近但略有偏移的微型光梳，生成了一個20 GHz的偏移頻率作爲可檢測的時鐘信號，從而將原子鐘的精確時間信號轉換爲更易處理的射頻信號。此外，該技術還採用了集成光子學，將光頻梳、原子源和激光器等光學元件集成在微米至毫米尺寸的光子芯片上，顯著降低了系統的體積和重量。
這一創新爲大規模生產鋪平了道路，使光學原子鐘在科學和社會應用中更加經濟實惠和普及。研究團隊表示，未來將通過材料和製造技術的進步進一步優化該技術，推動超精密計時成爲手機和電腦的標準功能。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、雙位點催化劑讓二氧化碳高效變甲醇
甲醇是一種廣泛應用於塑料、化學品和溶劑的關鍵原料，同時也是一種有潛力的綠色能源。美國俄勒岡州立大學和耶魯大學的研究團隊合作開發了一項新技術，顯著提高了將二氧化碳轉化爲甲醇的效率和速度，爲應對氣候變化和能源需求提供了創新解決方案。這項研究發表在《自然·納米技術》（Nature Nanotechnology）上。
研究人員開發了一種雙位點催化劑，通過在碳納米管上結合兩種不同的催化位點（相距約2納米），顯著提升了甲醇的生產速率。新催化劑的法拉第效率達到50%，意味着用於催化反應的電力浪費更少，而之前的單位點催化劑效率不到30%。
催化劑是加速化學反應速率的物質，而電催化劑通過降低反應活化能來加速電化學反應。碳納米管負載的鈷酞菁分子是少數能夠催化二氧化碳電化學還原爲甲醇的分子之一。然而，之前的單位點催化劑對甲醇的選擇性較低。研究團隊在系統中引入了鎳四甲氧基酞菁，發現其能夠幫助催化二氧化碳轉化爲一氧化碳的步驟，從而提高了甲醇的產量。先進的振動和X射線光譜分析表明，這種改進是由於一氧化碳從鎳位點轉移到同一碳納米管上的鈷位點。
這項技術的突破爲高效利用二氧化碳提供了新途徑，不僅有助於減少溫室氣體排放，還爲綠色能源和可持續化工生產開闢了新的可能性。未來，這項技術有望在能源轉型和環境保護中發揮重要作用。
2、腦創傷如何引發癡呆？新研究揭示血管變化的驚人真相
近一個世紀以來，科學家已認識到腦創傷（包括創傷性腦損傷，TBI）會增加癡呆症的風險，但其背後的分子機制尚不明確，阻礙了有效治療方法的開發。瑞典隆德大學領導的一項研究提出，大腦血管可能是未來癡呆症治療的關鍵。
腦創傷通常會破壞大腦血流，這可能是由於血管平滑肌細胞的變化所致。這種破壞可能導致繼發性腦損傷，進一步加劇損害。爲了深入研究，研究人員分析了15名因出血和腫脹接受手術的腦創傷患者的腦組織。他們的研究發現，血管平滑肌細胞的變化與β-澱粉樣蛋白（與阿爾茨海默病密切相關）的積累同時發生。
這一發現挑戰了現有的神經退行性疾病範式，表明血管功能障礙可能是澱粉樣蛋白相關疾病進展的早期觸發因素，而非神經元損傷的結果。儘管衰老會導致血管功能變化，但腦創傷可能加劇並加速這些過程，甚至在年輕患者中也是如此。然而，並非所有腦創傷患者都會發展爲阿爾茨海默病，因此需要更多研究。
研究人員強調，他們尚未完全理解這一過程，但希望通過對腦創傷後血管細胞分子水平變化的深入瞭解，能夠爲開發新治療方法開闢可能性。（劉春）