國內外最新科技發現和創新技術成果薈萃

◎ 本刊綜合報道

我國科學家在時間反演對稱性實驗檢驗上獲重要進展

日前從中國科學技術大學獲悉，該校盧征天教授團隊利用激光冷原子方法在時間反演對稱性實驗檢驗上獲重要進展。相關成果發表在《物理評論快報》上。粒子物理理論推測電偶極矩研究是通向標準模型之外新物理的一條充滿希望的探索途徑，半個世紀以來一代又一代的實驗在尋找電偶極矩信號，測量精度不斷提高，但迄今為止所有測量都只得到上限。基于此，研究人員利用激光對鐿-171原子原子進行冷卻與囚禁，觀察光阱中原子的自旋進動現象，利用綴飾光原理發展出一種針對原子自旋態的量子非破壞測量方法，把測量中的技術噪聲壓低到量子投影噪聲極限以下，從而極大提高自旋態的測量效率。同時，研究人員把自旋進動的相干時間提高到300秒以上，最終對15赫茲的自旋進動頻率實現100納赫茲量級的測量精度。在精度大幅提升前提下，研究人員首次觀測到光阱中的宇稱混合效應，并通過對光阱的精確操控成功抑制了與光阱相關的系統誤差。”

活細胞轉錄組測序技術讓人看清細胞的“前世今生”

日前，中國科學院深圳先進技術研究院合成生物學研究所研究員陳萬澤以共同第一作者身份在國際頂級期刊《自然》雜志上發表長文，介紹了他們研究團隊在國際首創的活細胞轉錄組測序技術（Live-seq），該技術首次讓單細胞進行轉錄測序后，依然能保持細胞存活，首次實現了活細胞全基因表達的連續觀測。該研究實現了使用活細胞轉錄組測序技術對同一個活細胞多次分離部分細胞質進行多次轉錄組測序，表明這一技術有望在將來用于構建單個活細胞的轉錄組系列變化動態模型。該研究為單細胞轉錄組測序提供了全新的研究策略，為我們理解生命過程的動態變化提供了強有力的手段，是這一領域的又一重大突破。

新方法能分解“永久性化學品”

從天津大學獲悉，該校理學院2018級本科生李預立作為共同第一作者的論文《全氟羧酸的低溫礦化》8月19日在線刊發于國際學術期刊《科學》上。該論文介紹了一種比目前使用方法更加溫和也更為簡單廉價的無害化處理全氟烷基和多氟烷基化合物（PFAS）的方法，而這種物質因為應用廣泛，且極為頑固難以分解，被稱為“永久性化學品”。李預立從2020年下半年開始參與課題研究，他所做的計算工作為合作實驗團隊對結果的假設進行了檢驗，同時他還基于自己的認識提出了新的假設，這種猜測最終被證明是對的。

使用固態制冷劑的新型環保空調問世

今夏全球酷熱難耐，空調的使用量劇增。但空調中的氫氟烴制冷劑是強效的溫室氣體，也是氣候變化的主要驅動力之一。研究人員在美國化學學會的秋季會議上報告了一種有朝一日可取代現有“空調”的原型設備。它更加環保，并使用固體制冷劑來有效地冷卻。固體制冷劑被認為是一個理想的解決方案。與氣體不同，固體不會從空調裝置泄漏到環境中。一種固體制冷劑的工作原理與傳統氣液冷卻系統相似，其使用壓力變化來進行熱循環，材料仍是固體，但內部分子結構發生了變化。研究人員稱，分子鏈從有序結構轉變為松弛結構的過程就像熔化蠟，當壓力釋放時，材料重新吸收熱量，完成循環。

俄開發快速處理溫室氣體新法

俄羅斯研究人員開發出對二氧化碳進行工業處理的新型高效催化劑。除了對環境具有意義之外，所得化合物還具有合成方法簡單、成本低和許多其他優點。相關研究結果發表在國際期刊《材料》上。

俄國家研究型工藝技術大學高級研究員謝爾蓋·羅斯利亞科夫表示，新的鈷鎳催化劑是一種立體合金，具有多孔表面和納米級晶粒，納米級晶粒形成高活性泡沫顆粒。得益于這種結構及鈷與鎳的協同相互作用，與商業噴涂的類似物相比，催化劑與二氧化碳分子的相互作用更強烈，穩定性更高。

新方法讓電動汽車10分鐘充電90%

盡管電動汽車越來越受歡迎，但許多消費者仍在猶豫是否要換車。一個原因是，電動汽車的充電時間太過漫長，但加快充電過程可能會損壞電池并縮短其使用壽命。日前，研究人員在美國化學學會秋季會議上報告說，他們設計了一種超快充電方法，可在10分鐘或更短的時間內為不同類型的電動汽車電池供電而不會造成傷害。而目前的方法充其量只能在大約半小時內讓電動汽車充滿電。機器學習模型的一個優勢在于它將協議與電池中實際發生的物理現象聯系起來。研究人員計劃使用他們的模型開發更好的方法，并幫助設計經過優化以進行快速充電的新型鋰離子電池。研究人員表示，他們的最終目標是讓電動汽車能夠“告訴”充電站如何快速安全地為其特定電池供電。

腦電刺激能提高記憶力

根據英國《自然·神經科學》雜志發表的一項研究，腦電刺激20分鐘，連續四天，能夠為65歲以上的人改善兩種類型的記憶，效果維持至少一個月。研究團隊用兩種不同刺激頻率針對兩個特定腦區進行刺激。以4Hz頻率針對頂下小葉進行刺激，發現能夠改進對列表末尾詞匯的回憶（指向工作記憶），而以60Hz刺激前額葉背外側有助于回憶列表開始的單詞（代表存儲進了長時記憶），研究開始時認知表現最低的參與者從腦刺激中獲益最大。目前還需要進一步研究，以確定這些效果是否能持續超過一個月，以及這些特定方法是否能讓患有腦部疾病所致認知障礙和有癡呆風險的人也加強記憶功能。 （文中所有圖片僅為示意）