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环球科学:这种新塑料,可以直接溶解于海水

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发表于 2024-11-23 15:42:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
  · 大科学设施 ·

  江门中微子实验探测器主体建设完成

  据“中国科学院高能物理研究所”公众号消息,历时九年多建设,江门中微子实验探测器主体于11月20日全部建成,计划明年正式运行。

  江门中微子实验探测器位于地下700米深处实验大厅里一个44米深的水池里。它由直径41米的不锈钢网壳、直径35.4米的有机玻璃球,以及45 000只光电倍增管等关键部件组成。继不锈钢网壳和有机玻璃球合拢之后,11月20下午,光电倍增管模块也全部吊装完成。江门中微子实验以测量三种中微子质量顺序为首要科学目标,当中微子进入探测器内部,与液体闪烁体发生作用会发出极其微弱的光,数万个光电倍增管可以将其捕捉,从而提供给科学家进行分析研究。(中国科学院高能物理研究所)

  · 材料学 ·

  能溶解于海水的新塑料

  可溶解于海水的新型耐用塑料的艺术概念图。图片来源:日本理化学研究所(RIKEN)

  近日,一项发表于《科学》(Science)的研究开发了一种不会污染海洋的新型耐用塑料。这种新材料的特别之处在于能溶解于盐水,因此可在海洋中完全分解。目前的可生物降解塑料(如聚乳酸)通常不溶于水,无法在海洋中降解,造成了严重的海洋污染。为此,研究人员致力于用超分子塑料来解决这个问题。超分子塑料是一类由分子单体自组装形成的材料,这些单体通过氢键、静电作用等非共价相互作用结合在一起,且这些非共价相互作用具有传统塑料中共价键所不具备的可逆性,从而创造出能随外界环境变化而变化的结构。

  这项研究的新塑料是由两种离子单体聚合而成,分别为六偏磷酸钠和烷基胍硫酸盐,它们会形成交联盐桥,以提供强度和柔韧性。而且这两种单体都能被微生物代谢,从而确保塑料的可生物降解性。重要的是,这种新塑料通常很稳定,但如果暴露在盐水中,就会在几小时内变得非常不稳定,并最终溶解在其中。在溶解于盐水后,新塑料的两种单体(偏磷酸盐和胍盐)还能分别以91%和82%的回收率被回收利用。此外,在土壤中,这种新塑料薄片也能在10天内完全降解,进而为土壤提供类似肥料的磷和氮。(日本理化学研究所)

  · 微生物学 ·

  你的朋友塑造了你的微生物群

  肠道微生物群对人体健康具有重要作用,而其组成则受到饮食、药物、生活方式和环境等多种因素的调控。不过,人与人之间的微生物群是否会相互传递呢?11月20日,一项发表在《自然》(Nature)上的研究给出了答案:即使人们不住在同一屋檐下,随着社交互动的增加,他们肠道微生物群的组成也会越来越相似。

  研究人员选择了洪都拉斯18个偏远村庄中的1787名成年人作为研究对象。这些村庄的居民主要通过面对面交流,且很少接触到可能改变微生物群组成的加工食品和抗生素。研究人员对这些人的微生物群样本进行宏基因组测序,并构建了社交网络图,以追踪微生物在个体间的传播。研究结果表明,共同生活的人群中,其微生物菌株有13.9%的相似性。对于不住在一起但经常共度闲暇时光的人,其微生物菌株也有高达10%的相似性。相比之下,同村但互动较少的人群只共享4%的微生物菌株。此外,纵向数据表明,村庄内社交关系更紧密的人在两年内共享了更多微生物菌株。这项研究强调了微生物群并不完全由饮食、环境等因素形成,还受到社交活动的影响。这一发现为我们更深入理解社群内微生物群动态变化提供新的视角。(Nature news)

  · 古生物学 ·

  “渝州生物群”揭示复杂早侏罗世湖泊生态系统

  渝州生物群的艺术复原图(图片来源:原论文)

  近日,在一篇发表于《科学报告》(Scientific Reports)的论文中,一组保存完好、被命名为“渝州生物群”的化石,揭示了三叠纪大灭绝之后中国发现的首个复杂湖泊生态系统。这些化石呈现了多样的物种,从小型贝类到较大的捕食者(如鲨和蛇颈龙),为早侏罗世淡水生态系统带来了新见解,并加深了我们对水生生物在三叠纪大灭绝之后如何适应的理解。

  渝州生物群发现于中国重庆北部古代湖泊沉积物中,属于早侏罗世(约1.99亿~1.93亿年前)渝州生物群包含了大量化石,包括辐鳍鱼、肺鱼、鲨鱼、蛇颈龙、双壳类动物、蜗牛、各种植物和粪化石(消化物残余化石)。作者报告说,发现了几千个辐鳍鱼标本,大小从0.13米到近0.7米不等,同时还描述了侏罗纪时期最为完整的肺鱼样本之一。此外,发现的淡水蛇颈龙部分骨架为这一所知不多的动物类群提供了更多信息。化石粪便提供的证据表明,蛇颈龙——被认为是这一生态系统中的顶级捕食者——主要捕食各种鱼类,包括肺鱼。值得注意的是,渝州生物群中的蛇颈龙以及多种鱼类——如弓鲨(一类已灭绝的古代鲨鱼)和角齿鱼(ceratodontiforms,唯一现存肺鱼目)——都是首次出现在中国三叠纪-侏罗纪灭绝事件后的地质记录中。这些发现表明,渝州生物群代表了中国在三叠纪末大灭绝后已知最古老、最复杂的湖泊生态系统。渝州生物群尚未得到充分探索,许多收集的标本尚未准备好进行详细研究。对这些化石的持续研究或能揭示更多关于早侏罗世淡水生态系统恢复的信息。(Nature)

  · 材料学 ·

  比发丝还细的意大利面

  扫描电镜下的意面材料(Beatrice Britton / Adam Clancy)

  由淀粉制成的纳米纤维是一种潜力巨大的医疗材料,多孔的纳米纤维结构可以透水和透气,但却可以隔绝细菌,因此很适合用于骨骼再生的支架或伤口敷料。然而,制造这种纳米纤维需要从植物细胞中提取和纯化的淀粉,这一过程需要消耗大量的能源和水资源。近日,一项发表于《纳米级进展》(Nanoscale Advances)的研究直接用面粉,制作出了直径仅372纳米的纳米纤维。

  研究团队参考了意大利面的制作思路,但利用电荷将面粉和甲酸的混合物牵引过细孔,经过缓慢加热和冷却后,其中的甲酸蒸发,就制作出了这些迄今最细的意大利面材料。接下来,研究者希望能够进一步研究该材料的特性,例如其分解速度,以及是否能够大规模生产。研究者也提到:“遗憾的是,我认为它无法发挥作为意大利面的作用,因为用不了1秒,这些面条就会煮过头。”(University College London)

  撰写:刘雨彤、王怡博、二七

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