8月4日外媒科學網站摘要：陽光“鍊金”，中國新技術讓廢水變淨水和肥料

8月4日（星期一）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：

《自然》網站（www.nature.com）

HIV疫苗迎來曙光？mRNA技術激發強力抗體反應

一項早期臨牀試驗顯示，兩種採用mRNA技術的候選疫苗能有效激發針對HIV（艾滋病病毒）的免疫反應。這是全球第三項測試mRNA技術對抗HIV的試驗，標誌着該領域的重要進展。目前全球約有4100萬人攜帶HIV病毒，但尚無有效疫苗。

傳統疫苗研發需研究人體清除病原體的機制，但HIV會破壞免疫系統，導致病毒難以被清除，因此候選疫苗需經過大量反覆試驗。mRNA技術的優勢在於可快速調整設計（耗時數月而非數年），成本較低。其原理是通過mRNA指令使細胞生成病毒蛋白，從而訓練免疫系統識別並清除真實病毒。

HIV通過外膜上的“包膜”蛋白感染細胞。最新研究由美國斯克裡普斯研究所和製藥公司Moderna合作開展，試驗對比了兩種策略：一種生成遊離的包膜蛋白（傳統方法），另一種生成附着於細胞膜的包膜蛋白（更接近真實病毒形態）。試驗在美國10個研究中心進行，108名健康成年人蔘與，隨機接種三種候選疫苗之一（兩種膜結合型，一種非結合型）。

結果顯示，80%接種膜結合型疫苗的受試者產生了阻斷病毒蛋白的抗體，而非結合型疫苗組僅有4%。差異顯著，表明膜結合設計更具潛力。所有疫苗耐受性良好，但6.5%的受試者出現蕁麻疹，部分症狀持續較長時間，原因可能與HIV和mRNA的相互作用有關，需進一步研究。

此前，該團隊還測試了“初免-加強”策略，即組合不同mRNA疫苗以激發廣譜免疫反應，試驗在美國、盧旺達和南非開展。儘管18%的受試者出現皮膚反應，但策略整體有效。

《科學》網站（www.science.org）

變廢爲寶：中國科學家用陽光從廢水中提取肥料

隨着太陽能應用日益廣泛，中國科學家開發出利用陽光從廢水中回收氨的新技術。該裝置成本低、效率高，既能提供廉價的氮肥原料，又能淨化農業和工業廢水，相關成果發表於《自然·可持續發展》（Nature Sustainability）。

氨是氮肥的主要成分，全球年產量約2.4億噸，但其生產依賴高能耗的化石燃料，而農業廢水中的殘留氨還會污染水體，引發藻類瘋長。現有廢水處理技術雖能回收氨，但成本高昂，多數情況下往往將其分解處理。

爲解決這一問題，南京大學研究團隊結合太陽能蒸餾與新型材料，設計出高效氨回收系統。裝置核心是一個透明罩體覆蓋的廢水容器，陽光加熱使水分蒸發，蒸汽冷凝後形成純淨水。但廢水中的氨多以銨鹽形式存在，無法直接蒸發。爲此，研究人員在裝置中加入了一種特殊海綿：表面塗覆吸熱材料碳化鈦，並修飾了鹼性氨基基團。海綿漂浮在廢水中時，氨基會奪取銨鹽的氫離子，將其轉化爲可蒸發的氨，隨後氨與水蒸氣一同冷凝回收。

當海綿吸附氫離子飽和後，可通過陽光照射使其與廢水中的氯離子反應，生成鹽酸。這一副產品可回收利用，同時使海綿再生。經濟分析表明，通過銷售回收的氨和鹽酸，裝置成本可在3.5年內收回。

目前該技術已完成實驗室驗證，由於無需特殊材料，未來規模化應用前景廣闊。這一創新不僅爲廢水處理提供了可持續方案，還可能降低農業對傳統化肥的依賴。

《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）

鋰電池或被取代？科學家用AI鎖定5種候選材料

美國新澤西理工學院（NJIT）的研究團隊利用人工智能技術，成功發現了5種新型多孔材料，可能成爲鋰離子電池的替代品。相關研究成果發表在《細胞報告物理科學》（Cell Reports Physical Science）期刊上。

鋰離子電池面臨全球供應緊張和可持續性問題，而多價離子電池（使用鎂、鈣、鋁和鋅等豐富元素）因其更高的能量存儲潛力成爲理想替代方案。然而，多價離子體積大、電荷高，使得在電池材料中高效容納它們變得更具挑戰性，傳統方法難以快速篩選合適的材料。

爲解決這一難題，研究團隊採用生成式AI技術，開發了“晶體擴散變分自編碼器（CDVAE）”和精細調校的“大語言模型（LLM）”雙AI系統。CDVAE能生成全新的晶體結構，而LLM則篩選出熱力學穩定的候選材料。這種方法大幅縮短了研發週期，從數百萬種組合中快速鎖定目標。

最終，AI篩選出5種多孔過渡金屬氧化物結構，其開放通道設計可高效移動多價離子，是下一代電池的關鍵突破。量子力學模擬和穩定性測試驗證，這些材料具備實際應用潛力。

該研究不僅爲電池技術提供新方向，還展示了AI在材料科學中的強大能力——無需大量試錯即可探索先進材料。團隊下一步將與實驗機構合作，推動這些材料的合成與測試，加速多價離子電池的商業化進程。

《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）

科學家發現腸道與大腦實時溝通的“第六感”，或破解肥胖之謎

美國杜克大學醫學院的研究團隊在《自然》（Nature）雜誌發表了一項突破性研究，揭示了一種被稱爲“神經生物覺”的全新腦腸互動機制：腸道微生物能通過特殊感應細胞向大腦發送即時信號，直接影響進食行爲，甚至情緒狀態。這一發現可能爲理解肥胖、精神疾病等病症提供新線索。

研究發現，結腸內壁的“神經足”細胞能夠檢測腸道細菌釋放的鞭毛蛋白（一種構成細菌鞭毛的蛋白質）。當神經足識別到這種蛋白後，會通過迷走神經向大腦傳遞信號，這是連接腸道與大腦的主要通道，從而抑制食慾。

實驗顯示，禁食小鼠在結腸接觸微量鞭毛蛋白後，食量顯著減少；而缺乏TLR5受體（負責識別鞭毛蛋白）的小鼠則無法接收這一信號，持續進食並增重。這表明該通路在實時調控食慾中起關鍵作用，鞭毛蛋白通過TLR5受體向大腦發送“飽足”指令。

研究人員推測，“神經生物覺”可能是腸道監測微生物活動的更廣泛機制的一部分，不僅影響飲食行爲，還可能調節情緒，甚至大腦對腸道菌羣的調控。這一發現爲理解肥胖、精神疾病等疾病中微生物與行爲的關聯提供了新視角。（劉春）