12月9日外媒科學網站摘要：這種材料儲能潛力是鋰電三倍
12月9日（星期一）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《科學》網站（www.science.org）
爲什麼禽流感大流行尚未爆發？
自2021年以來，高致病性禽流感H5N1病毒的一個新分支——2.3.4.4b——已經在全球範圍內的鳥類中傳播。大約一年前，該病毒首次在美國得克薩斯州的牛羣中被發現，並從那時起擴散到美國各地數百個農場。北美已有數十人感染。在部分病例中，病毒表現出了某些突變，這些突變能夠更好地感染人類細胞並在其中複製。
最近的一系列研究發現表明，目前H5N1亞型在牛和鳥類中引發大流行的風險可能比之前認爲的更高。一項研究分析了美國密歇根州和科羅拉多州H5N1感染奶牛場工人的血液樣本，發現許多人類感染未被檢測到。每次感染都爲病毒適應人類提供了更多機會。上週發佈的一份預印本顯示，當前流行的H5N1 2.3.4.4b分支比之前版本的H5N1更容易與人類呼吸道上皮細胞結合。此外，美國斯克裡普斯研究所（TSRI）發表在《科學》（Science）雜誌上的研究指出，2.3.4.4b病毒中血凝素位點226L的單個突變足以讓病毒從禽類細胞表面受體轉向人類細胞表面受體。儘管許多科學家認爲病毒通常需要兩個以上的突變才能完全適應人類，這一發現表明，僅一個突變即可顯著增加傳播風險。
那麼，爲什麼H5N1還沒有引發大流行呢？一個簡單的答案可能是，病毒尚未獲得觸發大流行所需的完整突變組合。迄今爲止，從鳥類、牛和人類中分離出的病毒尚未顯示出攜帶226L血凝素突變的跡象，這種突變可能顯著提高病毒附着在人類受體上的能力。研究人員推測，這種突變可能會對病毒的其他特性產生負面影響，需要通過第二個突變來彌補其劣勢。這兩種突變可能還需要按照特定順序出現。
總的來說，要引發人類大流行，H5N1病毒的基因組需要獲得一系列能夠改變多種關鍵蛋白的突變。目前，儘管在部分感染人類的病毒中已經觀察到一些突變，但尚未發現這些病毒能夠有效傳播。。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、保護悖論：入侵物種在原生地瀕臨滅絕
人類引入的非本地物種是全球生物多樣性減少的主要原因之一——近年來，它們直接或間接導致了全球60%的物種滅絕。然而，奧地利維也納大學和意大利羅馬薩皮恩扎大學的一項新研究發現，一些被人類引入其他地區的入侵物種在其原生地區已經瀕臨滅絕。這項研究發表在最新一期的《保護通訊》（Conservation Letters）雜誌上。
全球化促使許多動植物被引入新的地區。這些入侵物種通常通過競爭擠佔本地物種或傳播新型疾病，對生態系統造成嚴重威脅。然而，部分非本地物種在原生地正面臨滅絕威脅。這就引發了一個“保護悖論”——在原生地瀕危的非本地物種是應該優先保護，還是因爲其在新環境中的破壞性而需要被控制？迄今爲止，對於這一悖論涉及的物種數量尚未明確。該研究首次對這一問題進行了量化分析，向答案更近了一步。
目前，人類已將230種非本地哺乳動物引入世界各地，併成功使它們在新環境中定居。研究發現，其中36種非本地哺乳動物在其原生地受威脅，因此適用於“保護悖論”。
在評估全球物種滅絕風險時，非本地定居的物種通常未被納入考慮。然而，該研究表明，如果考慮非本地種羣，某些瀕危物種的全球滅絕風險將會下降。研究人員指出，這一結果突顯了非本地種羣對於瀕危物種存續的重要性——特別是在原生地面臨高威脅壓力的情況下。
2、粒子研究接近揭示宇宙起源的基本問題
中微子是一種極其微小的粒子，它們幾乎每秒以接近光速穿過一切物質。這些粒子產生於太陽的核聚變反應、核反應堆、地殼活動以及粒子加速器實驗室的放射性衰變。在移動過程中，中微子可以在三種已知類型之間相互轉換。
然而，一些意想不到的實驗結果讓物理學家推測可能存在一種新的中微子，稱爲“無菌中微子（惰性中微子）”。這種中微子似乎對已知的四種基本力中的三種完全免疫。一篇發表在《物理學雜誌G》（Journal of Physics G）上的新白皮書探討了與中微子探測相關的實驗異常，這些異常長期以來困擾着研究人員。
除了尋找無菌中微子，物理學家還在研究多個實驗數據與理論預測不符的異常現象。他們希望通過即將開展的實驗對這些問題進行驗證。其中一個關鍵問題是：如果大爆炸產生了等量的物質和反物質，爲什麼今天宇宙中的物質比反物質多？中微子研究可能爲這一基本謎題提供答案。
研究人員表示，這些發現或許不會直接影響我們的日常生活，但它們幫助科學家更深刻地理解人類爲何存在於此。中微子研究似乎掌握着解答這些宇宙終極問題的關鍵。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、扭曲碳納米管的儲能潛力是鋰電池的三倍
一項國際研究顯示，扭曲碳納米管每單位質量的儲能是先進鋰離子電池的三倍。這項研究由包括美國馬里蘭大學巴爾的摩分校（UMBC）先進傳感器技術中心的兩位研究人員在內的科學家團隊完成，研究結果發表在《自然納米技術》（Nature Nanotechnology）雜誌上。這一突破爲輕量化、緊湊型、安全設備的能源解決方案帶來了希望，特別是在醫療植入物和傳感器領域。
研究聚焦於單壁碳納米管，這種材料像吸管一樣，由只有一個原子厚的純碳片製成。碳納米管不僅重量輕、易於製造，其強度還約爲鋼的100倍。科學家對其驚人的物理性能充滿興趣，並希望它在未來技術中發揮作用，比如構建“太空電梯”。
爲了研究碳納米管的儲能潛力，UMBC研究人員用成捆的市售納米管制成了碳納米管“繩索”。這些繩索在拉扯和纏繞過程中被進一步加工，塗覆不同的物質以增強強度和柔韌性。
研究團隊通過纏繞和鬆開這些繩索，測量其釋放的能量，評估儲能能力。實驗表明，性能最佳的碳納米管繩索每單位質量的儲能是鋼彈簧的1.5萬倍，是鋰離子電池的三倍。此外，這些儲能性能在-76至+212°F（-60至+100°C）範圍內保持穩定，相比於傳統電池材料，碳納米管材料對人體更安全。
研究人員指出，人類長期以來使用機械線圈彈簧儲存能量，爲手錶和玩具等設備提供動力。這項研究證明了扭曲碳納米管在機械能存儲方面的巨大潛力。
2、科學家發現與人類數學能力相關的大腦區域
最新研究揭示，人類將數字概念化的獨特能力可能深深植根於大腦的核心區域。美國俄勒岡健康與科學大學的一項研究表明，通過刺激這些區域，有可能幫助有數學學習困難的人提高數學能力。這項研究發表在《公共科學圖書館·綜合》（PLOS ONE）雜誌上。
研究團隊招募了13名癲癇患者，這些患者接受了一種常用手術干預，繪製癲癇發作在大腦中的確切位置，即立體定向腦電圖（SEEG）。在這一過程中，研究人員向患者提出了一系列問題，促使他們以符號（如“3”）、單詞（如“three”）以及概念（一系列三個點）的形式處理數字。
在患者作答的過程中，研究人員意外地發現，殼核（putamen）這一區域表現出顯著活動。殼核位於基底神經節的深處，主要負責運動和一些基本認知功能，通常並不被認爲與高階智力活動相關，例如微積分計算。傳統觀點通常將抽象思維和意識功能歸因於大腦皮層，皮層位於大腦外層，由摺疊的灰質組成，是人類後期進化的產物。
這一發現表明，人類處理數字的能力可能早在進化初期便已獲得，或許源自大腦更深層的結構，這種能力爲人類認知發展奠定了基礎。
此外，研究還發現，大腦中負責處理視覺和聽覺輸入的區域，以及頂葉（與數字和計算功能密切相關）也在數字任務中表現出預期的活躍。
從實際應用角度來看，這一發現可能有助於手術避開殼核區域，減少癲癇病竈或腫瘤切除過程中對患者數學和認知能力的影響。此外，研究也爲開發神經刺激器以抑制癲癇發作提供了潛在方向。（劉春）