5月9日外媒科學網站摘要:“智能海綿”能從稀薄空氣中“擠”出飲用水

5月9日(星期五)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

科學家首次發現:致病菌能“消化”醫用塑料,耐藥性更強!

英國布魯內爾大學的研究人員發現,醫院常見病原體銅綠假單胞菌能分解醫用塑料聚己內酯(PCL)。該研究最近發表於《細胞報告》(Cell Reports)雜誌,首次證實醫療環境中的致病菌具備塑料降解能力,可能威脅醫療器械安全。

此前,塑料降解能力僅見於環境細菌。研究團隊在銅綠假單胞菌中鑑定出一種名爲Pap1的酶,可有效分解PCL——一種常用於縫合線、植入物和敷料的生物可降解塑料。實驗顯示,將該酶基因導入大腸桿菌後,細菌成功降解了PCL的瓊脂和微珠;而敲除該基因的銅綠假單胞菌則喪失降解能力。

進一步研究發現,塑料環境會促使細菌形成更多生物膜,增強其抗生素耐藥性。利用大蜡螟幼蟲進行的實驗表明,存在PCL植入物時細菌致病性顯著提升。

這一發現揭示了銅綠假單胞菌等ESKAPEE病原體(包括糞腸球菌、金黃色葡萄球菌等)的潛在威脅。專家指出,這類病原體不僅耐藥性強,其塑料降解能力可能助長其在醫療環境中的存活,進而影響醫療器械功能。目前,研究團隊正開發檢測方法,以篩查更多病原體的塑料降解特性。

《科學》網站(www.science.org)

遙遠星球存在外星生命?科學界迅速反駁

幾周前,天文學家宣稱在距離地球120光年的系外行星K2-18b上發現了可能的外星生命證據,但後續獨立研究對此提出了強烈質疑。

英國劍橋大學領導的一個國際團隊利用美國宇航局(NASA)的韋伯太空望遠鏡(JWST)的數據,在K2-18b大氣中檢測到二甲基硫醚(DMS)等生物標誌物,並推測該行星可能“充滿生命”。然而,最新研究顯示,這些信號可能並非生命跡象。美國馬里蘭大學和麻省理工學院的研究團隊發現,丙炔等非生物氣體同樣能解釋觀測數據,甚至更合理。此外,英國牛津大學的研究指出,JWST數據噪聲過大,無法確認任何有效信號。

關於K2-18b的環境也存在爭議。劍橋大學最初的模型認爲它可能是一顆擁有海洋的“水世界”,但後續分析發現,支持這一結論的二氧化碳信號並不顯著。美國密歇根大學的研究者認爲,K2-18b更可能是一顆類似海王星的氣態行星,甚至沒有實體表面。德國馬克斯·普朗克天文研究所的學者則批評稱,現有證據遠未達到支持生命存在的標準。

儘管爭議不斷,科學界仍認爲K2-18b具有重要研究價值。作爲一顆“亞海王星”,它可能爲理解這類太陽系中不存在的神秘行星提供關鍵線索。不過,JWST的觀測能力已接近極限,解開謎團還需更多數據支持。目前,科學家正在分析四次新的凌日觀測結果,以期進一步揭示這顆行星的真相。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

1、中澳科學家發明“智能海綿”,能從稀薄空氣中“擠”出飲用水

澳大利亞與中國科研團隊聯合開發出一種新型類海綿裝置,能夠從空氣中捕獲水分,並利用太陽能將水釋放至容器中。該技術突破了傳統霧水收集和輻射冷卻技術的侷限,在低溼度環境下仍能穩定工作,適用於30%-90%的溼度範圍和5-55攝氏度的溫度區間。

該裝置由墨爾本皇家理工大學與浙江農林大學等五所中國研究機構合作研發,其核心材料採用改良的輕木多孔結構,結合氯化鋰、氧化鐵納米顆粒和碳納米管層,優化了水分吸附與釋放性能,形成高效吸放水系統。研究團隊利用人工智能預測和優化不同環境條件下的工作效能,使裝置在實驗室測試中表現優異。

實驗數據顯示,在90%溼度下,每克材料可吸附約2毫升水分,並在10小時內幾乎全部釋放,效率超越多數現有技術。戶外測試中,裝置夜間每克可收集2.5毫升水,日間釋放率達94%,即使在30%溼度下仍能保持0.6毫升/克的吸水能力。

該裝置具有低成本、易量產的特點,主要材料輕木來源廣泛且可降解。此外,它在極端環境下仍保持穩定,零下20攝氏度儲存20天后性能未受影響,連續使用10次後效率衰減不足12%。其模塊化設計支持靈活擴展,可應用於乾旱地區或應急救災場景。

未來,研究團隊計劃結合太陽能儲能和物聯網技術,實現全天候自動化運作,並進一步優化材料組合,以提升長期性能。該技術有望爲全球缺水地區提供可持續的飲用水解決方案。

2、中韓科學家聯手,錫基鈣鈦礦晶體管性能大突破

韓國浦項科技大學與中國電子科技大學的研究團隊合作開發了一項突破性技術,通過氣相沉積法制備高性能錫基鈣鈦礦半導體,爲下一代顯示器和電子器件的發展提供了新方向。相關成果發表於《自然·電子學》(Nature Electronics)。

晶體管是電子設備的核心組件,分爲n型和p型兩類。儘管n型晶體管性能更優,但p型晶體管的效率提升對實現低功耗高速計算至關重要。傳統錫基鈣鈦礦材料依賴溶液法制備,存在可擴展性和一致性不足的問題。

研究團隊採用熱蒸發技術(廣泛應用於OLED電視和半導體芯片製造),成功製備出高質量的銫錫碘(CsSnI3)半導體薄膜。通過添加少量氯化鉛(PbCl2),進一步優化了薄膜的均勻性和結晶度。最終制得的p型晶體管性能顯著提升,空穴遷移率超過30 cm²/V·s,開關電流比達到10⁸,性能與商用n型氧化物半導體相當,能夠實現快速信號處理和低功耗運行。

這項技術不僅解決了溶液法的侷限性,還具備與現有OLED生產設備的兼容性,爲大規模製造低成本、高性能電子器件奠定了基礎。其低溫加工特性(低於300℃)尤其適合柔性顯示器、可穿戴設備等應用場景。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

1、6200萬年前化石揭秘靈長類祖先樹棲生活之謎

在美國新墨西哥州發現的距今6200萬年的化石,爲研究古新世早期的樹棲哺乳動物Mixodectes pungens提供了突破性證據。此前,科學家僅能依靠零碎的牙齒和頜骨化石推測其特徵,而新發現的近乎完整的骨骼化石揭示了這一物種的真實面貌。

研究顯示,Mixodectes pungens體重約1.3公斤,四肢和爪子結構表明其適應樹棲生活,能夠垂直攀爬樹幹。臼齒的齒嵴特徵顯示它以樹葉爲主食,屬於雜食性動物。這一發現不僅明確了其生態習性,還重新定位了它在進化樹上的位置——與靈長類和鼯猴(飛狐猴)親緣較近,屬於真靈長大類哺乳動物。

該化石由新墨西哥自然歷史與科學博物館團隊在新墨西哥州西北部聖胡安盆地發掘,包含頭骨、脊柱、四肢等關鍵部位。對比同期發現的另一種小型樹棲哺乳動物Torrejonia wilsoni(以水果爲食),Mixodectes pungens的體型更大且食性不同,表明它在古新世早期佔據了獨特的生態位。

研究通過系統發育分析確認,Mixodectes pungens與靈長形類(包括現代靈長類和鼯猴)關係密切,但對其是否屬於原始靈長類仍存爭議。相關成果發表於《科學報告》( Scientific Reports)期刊,爲恐龍滅絕後胎盤哺乳動物的演化提供了重要線索。

專家指出,這一發現顯著縮小了關於Mixodectes pungens進化歸屬的爭論範圍,並揭示了早期哺乳動物在生態適應上的多樣性。

2、爲什麼年紀越大肚子也越大?研究破解腹部脂肪堆積密碼

研究發現,隨着年齡增長,腹部脂肪堆積與加速衰老、新陳代謝減緩密切相關,會增加糖尿病和心血管疾病等慢性病風險。美國希望之城(City of Hope,美國最大的癌症研究和治療機構之一)的研究團隊在《科學》(Scientific)期刊發表研究,揭示了這一現象背後的關鍵機制,並提出了潛在的治療靶點。

研究團隊發現,衰老會激活一種新型成體幹細胞,大幅促進新脂肪細胞的生成,尤其是腹部脂肪。通過小鼠實驗和人類細胞驗證,科學家聚焦於白色脂肪組織(WAT),發現脂肪細胞祖細胞(APCs)在衰老過程中扮演關鍵角色。實驗顯示,老年小鼠的APCs移植到年輕小鼠體內後,會快速生成大量脂肪細胞,而年輕小鼠的APCs在老年小鼠體內則活性較低,說明衰老APCs具備獨立生成脂肪細胞的能力。

進一步研究發現,APCs在年輕個體中處於休眠狀態,但在中年階段被強烈激活,開始大量生成新脂肪細胞。更關鍵的是,衰老會將APCs轉化爲一種新型幹細胞——定型前脂肪細胞(CP-As),這類細胞在中年後活躍增殖,導致脂肪堆積。研究還發現,白血病抑制因子受體(LIFR)信號通路是驅動這一過程的關鍵因素。

在人類組織樣本中,研究團隊同樣檢測到CP-As細胞的增加,證實其在年齡相關性肥胖中的作用。這一發現爲未來開發針對性療法提供了方向,例如通過阻斷CP-As或LIFR信號通路來減少腹部脂肪堆積。

研究強調,控制新脂肪細胞生成可能是應對年齡相關肥胖的有效策略,未來將進一步探索相關干預手段,以促進健康衰老。(劉春)