2月25日外媒科学网站摘要：地球躲过一劫？但未来危机或更大

2月25日（星期二）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：
《自然》网站（www.nature.com）
地球躲过一劫？小行星2024 YR4威胁降低，但未来危机或更近！
最新计算显示，名为2024 YR4的小行星在2032年撞击地球的概率从最初的3.1%（有史以来最大的威胁）降至1.5%，并有望进一步下降至1%以下。这一调整得益于望远镜观测数据的更新，缩小了其将在地球附近经过路径的不确定性。随着地球轨道逐渐脱离其路径范围，2024 YR4撞击风险持续降低。
2024 YR4的出现为科学家提供了首次测试国际小行星应对协议的机会。该协议是在2013年车里雅宾斯克流星无预警撞击地球后制定的。国际小行星预警网络（IAWN）的研究人员正加紧计算其速度和路径，希望在4月份前报告撞击风险降至1%以下。届时，2024 YR4将超出地面望远镜的观测范围，直到2028年。
尽管YR4的威胁逐渐消退，但这一事件为未来提供了宝贵的演练机会。随着NASA近地天体监视任务（2027年发射）和欧洲航天局NEOMIR（2030年发射）等新一代望远镜投入使用，科学家将能更早发现更多潜在威胁。位于智利的维拉·C·鲁宾天文台也将显著提升小行星探测能力。科学家们相信，未来十年内可能会发现更多近地小行星，但人类应对此类威胁的能力正在不断提升。
《科学》网站（www.science.org）
地球生命的摇篮：苏打湖如何点燃生命火花？
无论是微生物还是猴子，生物体都需要大量的磷，因为它是DNA、RNA、腺苷三磷酸（ATP）和细胞膜脂质的关键成分。然而，磷在大多数水生环境中并不丰富，而水生环境可能是生命起源的地方。最近，三篇新论文支持了一个观点，即高度碱性的“苏打”湖和温泉周围的火山活动可能使磷化合物积累到生命所需水平。
磷的可获得性可能是生命起源的瓶颈，这一认识可追溯到1955年。早期地球火山活动频繁，磷存在于火山熔岩中。美国伦斯勒理工学院的一个研究团队在2024年9月的研究中发现，高温下富含铁的火山岩与水反应可将磷转化为多种磷酸盐。如果富含磷酸盐的水周期性干涸，可能会浓缩这些化合物，促进生命化学反应。
美国华盛顿大学的一个研究团队在2019年提出，苏打湖也可能是磷浓缩的地方。这些湖泊形成于火山环境，通过蒸发浓缩化学物质。他们发现，苏打湖中磷酸盐水平通常较高，因为碳酸盐会与钙离子结合，防止磷酸盐被锁定在沉积物中。
英国剑桥大学的一个研究团队指出，小型苏打湖只能为早期生命提供短暂立足点，而像美国加州莫诺湖这样的大型苏打湖则能提供更稳定的磷酸盐供应。尽管其磷酸盐浓度不及小型湖泊，但大型湖泊为生命起源提供了更持久的条件。
《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）
1、燃料电池迎来革命性突破！铷基材料或成关键推手
铷可能成为氧化离子导体的下一个关键角色。东京科学大学的研究团队发现了一种新型含铷氧化物离子导体Rb₅BiMo₄O₁₆，其导电性能显著优于现有材料。通过计算筛选和实验确定，其优越的性能源于活化能低、自由体积大、四面体运动等结构特点。该材料在多种环境条件下的稳定性，为固体氧化物燃料电池（简称SOFC）和清洁能源技术的发展提供了新的方向。
氧化物离子导体在SOFC中扮演着重要角色，使氧化物离子（O²⁻）能够在固体中传输。SOFC不仅可以利用氢气，还能利用天然气、沼气甚至液态烃类作为燃料，这种灵活性使其在向氢经济过渡的过程中具有重要价值。然而，SOFC的广泛应用仍受限于高成本、耐久性和工作温度等问题。开发更高效的氧化物离子导体是解决这些挑战的关键。
研究团队通过系统筛选475种含铷氧化物，发现棕榈辉石型的氧化物材料具有与天然矿物棕榈辉石相似的晶体结构，表现出相对较低的氧化离子迁移能垒。结合铋（Bi）和钼（Mo）氧化物在高导电性方面的潜力，团队最终选择了Rb₅BiMo₄O₁₆作为研究对象。实验表明，该材料在300°C时的氧化物离子导电性达到0.14 mS/cm，是钇稳定的氧化锆（YSZ）的29倍，与具有类似四面体部分的领先氧化离子导体相当。其高性能归因于大铷原子降低的活化能、MoO₄四面体的旋转排列以及氧原子的各向异性热振动。此外，铋阳离子的孤电子对也进一步降低了离子迁移的活化能。
Rb₅BiMo₄O₁₆在高温、CO₂、湿空气和含氢氮气等多种条件下表现出优异的稳定性，甚至在水中也能保持稳定。这一发现为开发兼具高导电性和高稳定性的氧化物离子导体开辟了新途径，有望降低SOFC的工作温度和成本，推动其在清洁能源领域的应用。未来，该材料还可能用于氧膜、气体传感器和催化剂等设备，为可持续发展提供更多可能性。
2、光学原子钟小型化获得突破：GPS定位将迎来革命性升级
光学原子钟可以将手机、电脑和GPS系统中的时间和地理定位精度提高千倍，但其体积庞大且复杂，难以广泛应用。美国普渡大学和瑞典查尔姆斯理工大学的研究团队开发了一项新技术，利用芯片上的微腔光梳（microcomb），使超精密光学原子钟系统大幅缩小并更易于使用，为导航、自动驾驶和地理数据监测等领域带来重大突破。
目前，全球400多台原子钟为我们的设备提供了高精度的时间和定位服务。然而，现有的光学原子钟体积庞大，需要复杂的实验室环境，限制了其在卫星、远程研究站或无人机等场景的应用。研究团队通过微腔光梳芯片解决了这一问题。光梳芯片能够生成一系列均匀分布的光频率，将光学原子钟的高频信号转换为电子电路可处理的射频信号，同时大幅缩小系统体积。微腔光梳芯片在光学信号和射频信号之间架起桥梁，使原子钟系统在保持超高精度的同时实现小型化。
研究团队还解决了系统稳定性和频率对齐的难题。通过配对两个频率间隔相近但略有偏移的微型光梳，生成了一个20 GHz的偏移频率作为可检测的时钟信号，从而将原子钟的精确时间信号转换为更易处理的射频信号。此外，该技术还采用了集成光子学，将光频梳、原子源和激光器等光学元件集成在微米至毫米尺寸的光子芯片上，显著降低了系统的体积和重量。
这一创新为大规模生产铺平了道路，使光学原子钟在科学和社会应用中更加经济实惠和普及。研究团队表示，未来将通过材料和制造技术的进步进一步优化该技术，推动超精密计时成为手机和电脑的标准功能。
《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）
1、双位点催化剂让二氧化碳高效变甲醇
甲醇是一种广泛应用于塑料、化学品和溶剂的关键原料，同时也是一种有潜力的绿色能源。美国俄勒冈州立大学和耶鲁大学的研究团队合作开发了一项新技术，显著提高了将二氧化碳转化为甲醇的效率和速度，为应对气候变化和能源需求提供了创新解决方案。这项研究发表在《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）上。
研究人员开发了一种双位点催化剂，通过在碳纳米管上结合两种不同的催化位点（相距约2纳米），显著提升了甲醇的生产速率。新催化剂的法拉第效率达到50%，意味着用于催化反应的电力浪费更少，而之前的单位点催化剂效率不到30%。
催化剂是加速化学反应速率的物质，而电催化剂通过降低反应活化能来加速电化学反应。碳纳米管负载的钴酞菁分子是少数能够催化二氧化碳电化学还原为甲醇的分子之一。然而，之前的单位点催化剂对甲醇的选择性较低。研究团队在系统中引入了镍四甲氧基酞菁，发现其能够帮助催化二氧化碳转化为一氧化碳的步骤，从而提高了甲醇的产量。先进的振动和X射线光谱分析表明，这种改进是由于一氧化碳从镍位点转移到同一碳纳米管上的钴位点。
这项技术的突破为高效利用二氧化碳提供了新途径，不仅有助于减少温室气体排放，还为绿色能源和可持续化工生产开辟了新的可能性。未来，这项技术有望在能源转型和环境保护中发挥重要作用。
2、脑创伤如何引发痴呆？新研究揭示血管变化的惊人真相
近一个世纪以来，科学家已认识到脑创伤（包括创伤性脑损伤，TBI）会增加痴呆症的风险，但其背后的分子机制尚不明确，阻碍了有效治疗方法的开发。瑞典隆德大学领导的一项研究提出，大脑血管可能是未来痴呆症治疗的关键。
脑创伤通常会破坏大脑血流，这可能是由于血管平滑肌细胞的变化所致。这种破坏可能导致继发性脑损伤，进一步加剧损害。为了深入研究，研究人员分析了15名因出血和肿胀接受手术的脑创伤患者的脑组织。他们的研究发现，血管平滑肌细胞的变化与β-淀粉样蛋白（与阿尔茨海默病密切相关）的积累同时发生。
这一发现挑战了现有的神经退行性疾病范式，表明血管功能障碍可能是淀粉样蛋白相关疾病进展的早期触发因素，而非神经元损伤的结果。尽管衰老会导致血管功能变化，但脑创伤可能加剧并加速这些过程，甚至在年轻患者中也是如此。然而，并非所有脑创伤患者都会发展为阿尔茨海默病，因此需要更多研究。
研究人员强调，他们尚未完全理解这一过程，但希望通过对脑创伤后血管细胞分子水平变化的深入了解，能够为开发新治疗方法开辟可能性。（刘春）
                    
               
               
               
               
               
               
                    
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