11月11日外媒科學網站摘要：海洋毒性正變得越來越大
11月11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）
私人飛機排放的二氧化碳正在飆升
瑞典林奈大學對私人飛機使用情況的全球分析顯示，過去四年中，飛機數量、旅行次數和飛行距離均在增加，加劇了該行業的二氧化碳排放。該研究近日發表在《通信、地球與環境》（Communications Earth and Environment）雜誌上。
研究團隊收集了2019至2023年的私人飛機日誌，這些日誌提供了所有航班的實時位置信息。飛行時間數據與特定型號飛機的燃料使用相結合，使研究人員得以確定排放量。
他們的分析顯示，過去四年中，私人飛機數量增長了28.4%，到2023年達到近2.6萬架。雖然總二氧化碳排放量從1070萬噸增加至1560萬噸，但每公里的平均排放量卻減少了，這可能是由於採用了更高效的噴氣系統。近50%的飛行距離小於500公里；研究人員稱，這樣的距離可以通過火車或汽車完成。
儘管與其他來源相比，私人航班的排放規模很小，但該研究認爲，它們的增長速度令人擔憂。研究人員強調，1560萬噸與全球排放量相比微不足道，但應該從另一個角度看：如果個人可以排放數千噸而不承擔後果，其他人爲什麼要減少排放？
《科學》網站（www.science.org）
科學家發現線粒體存在“勞動分工”
研究人員本週在《自然》（Nature）雜誌上報告稱，他們發現單個細胞內的線粒體存在“勞動分工”，可以專門從事每項工作：其中一些專注於產生能量，另一些則致力於分子製造。這種分工可以幫助細胞更有效地癒合傷口，但癌細胞也可能利用它來促進自身的快速生長。
線粒體會產生ATP（腺苷三磷酸），這是一種富含能量的分子，爲大多數細胞活動提供燃料。此外，線粒體還會合成蛋白質和其他必要分子中的一些氨基酸。線粒體並不是唯一的氨基酸來源——例如，我們從飲食中獲得一些氨基酸，但線粒體是重要的貢獻者。然而，細胞只有有限數量的分子原料，線粒體需要完成這兩項任務。爲了合成氨基酸，細胞器必須轉移原本用於製造ATP的分子，這可能會減少細胞產生的能量。
當細胞有充足的食物時，它們可以毫不吝嗇地完成這兩項工作。但是研究人員想要弄清楚，當細胞面臨營養缺乏時會發生什麼。研究人員在培養液中培養小鼠細胞，迫使細胞僅從線粒體中獲取能量，而不是從其它產生ATP的反應中獲取能量。結果，研究人員發現，雖然細胞增加了線粒體能量的產生，但細胞器仍然設法合成氨基酸。
深入研究後，科學家們鎖定了一種名爲P5CS的關鍵線粒體酶，這種酶會聚集成鏈，幫助細胞器催化氨基酸合成的一個步驟。研究人員發現，在缺乏營養的小鼠細胞中，P5CS分子只在一些線粒體中聚集。當科學家們對細胞進行基因改造，製造出一種不能聚集的酶時，線粒體就不能再產生氨基酸了。研究人員發現，蛋白質團塊也潛伏在人類胰腺癌細胞的一些線粒體中——腫瘤經常生長超出其血液供應，因此缺乏營養。
線粒體生物學家表示，這是一項非常好的研究，爲未來的研究開闢了許多新方向。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、新材料讓下一代電子產品更快更高效和更透明
美國明尼蘇達大學的研究人員發明了一種新材料，這種材料將在推動下一代高功率電子產品更快、更透明、更高效方面發揮關鍵作用。這種人工設計的材料可以讓電子移動更快，同時對可見光和紫外光保持透明，突破了之前的記錄。
這項研究發表在同行評議的科學期刊《科學進展》（Science Advances）上，這是半導體設計領域的一個重大突破。隨着數字技術的發展，半導體設計對於一個預計將繼續增長、價值數萬億美元的全球產業至關重要。
從智能手機到醫療設備，幾乎所有的電子產品都由半導體供電。推動這些技術的關鍵在於改進科學家所稱的“超寬帶隙”材料。這些材料即使在極端條件下也能有效導電。超寬帶隙半導體能夠在高溫下實現高性能，使其成爲更耐用和堅固的電子產品的必要條件。
在這篇論文中，研究人員着眼於創造一種具有更大“帶隙”的新型材料，從而提高透明度和導電性。這種新材料是一種透明的導電氧化物，具有特定的薄層結構，可以在不犧牲導電性的情況下提高透明度。隨着技術和人工智能應用對高性能材料的需求越來越大，這一突破性的發展提供了一個有前途的解決方案。
研究人員表示，這項工作不僅展示了深紫外光譜中前所未有的透明度和導電性的結合，還爲高功率光電器件的創新鋪平了道路，這些器件可以在極端環境中運行。
2、研究人員正推動可再生能源存儲的固態創新
美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）的科學家們通過研究一種新型電池如何失效，尋找可再生能源固態存儲的解決方案。該團隊的目標是實現間歇性產生的風能和太陽能的長期存儲，使其能夠作爲電網的可靠能源得到更廣泛的應用。
當離子在電極之間移動時，電池通常通過液體電解質儲存和釋放能量。然而，ORNL的研究人員設計了一種使用固體電解質電池，這種固體電解質更加耐用、儲能能力更強，同時導電性也更高。
固體電解質被認爲是電池發展的下一個前沿領域，但科學家必須解決其在高需求條件下的失效等挑戰。ORNL的研究團隊讓電池在強Ｘ射線束的大電流或電壓下運行。在美國阿貢國家實驗室的“先進光子源（Advanced Photon Source，APS）”大型同步加速器，研究人員觀察到離子沉積在電解液的孔隙中，最終形成了導致短路的結構。
研究人員表示，這些信息可以用於改進這種前景廣闊的固體電解質材料，從而支持可再生能源的長期存儲。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、科學家發現海洋的毒性正在變得越來越大
德國亥姆霍茲基爾海洋研究中心（GEOMAR）領導的一項新研究調查了微量元素與氣候變化的相互作用。研究結果發表在《自然》雜誌旗下《通訊、地球與環境》（Communications Earth & Environment）期刊上。
研究稱，在未來，由於人類對海洋的不斷開發，海洋中重金屬的含量可能會進一步增加。氣候變化，如海水溫度上升、海洋酸化和氧氣枯竭，以各種方式影響海洋中微量元素的含量。
較高的水溫增加了海洋生物對汞等微量元素的利用率和吸收量。這是因爲較高的溫度會促進新陳代謝，降低氧的溶解度，增加鰓的通氣，從而導致更多金屬進入生物體並在體內積累。
由於海洋吸收了人類釋放的大部分二氧化碳（CO2），它變得更酸——pH值下降。這增加了銅、鋅或鐵等金屬的溶解度和生物利用度。銅的影響尤其明顯，高濃度的銅對許多海洋生物都是劇毒的。
此外，海洋中氧氣含量的日益下降，尤其是在沿海地區和海底，強化了微量元素的毒性作用。這對直接生活在海底或生活在海底的生物造成了壓力。
同時，該研究表明，關於氣候變化如何影響海洋污染物的數據仍然不足。研究人員呼籲加大對新污染物及尚未充分研究的污染物的研究。此外，應該制定更好的模式，並調整立法，以改善對海洋污染物影響的控制。
2、新技術讓數據可存儲在塑料中並直接訪問
對數據存儲的需求正在增長，許多類型的數據需要長期保存。合成聚合物是傳統存儲介質的有效替代品，因爲它們可以用更少的空間和能源存儲信息。然而，傳統的檢索方法，如質譜法，限制了單個聚合物鏈的長度，進而限制了其存儲容量。現在，研究人員已經開發出一種克服這一限制的新方法，可以直接訪問特定的數據位，而無需讀取整個鏈。
數據不斷積累，由業務事務、流程監控、質量保證和產品跟蹤生成。將如此龐大的數據存檔數十年需要大量的空間和能源。對於這種大型、很少訪問的數據集的長期存儲，具有定義序列的大分子，如DNA和合成聚合物，提供了一個令人信服的解決方案。
合成聚合物比DNA有很多優點，它們的缺點是編碼在聚合物中的信息需要通過質譜（MS）或串聯質譜測序（MS2）來解碼。對於這些方法，必須限制分子的大小，這嚴重限制了每個聚合物鏈的存儲容量。此外，完整的鏈必須按順序解碼，逐個構建塊——不能直接訪問感興趣的數據位。
韓國首爾國立大學的一個研究團隊開發了一種新方法，可以有效地解碼分子量大大超過MS和MS2分析極限的超長合成聚合物鏈。
作爲演示，該團隊將他們的大學地址編碼爲ASCII，並將其與錯誤檢測碼（CRC，一種用於確保數據完整性的既定方法）一起翻譯爲二進制代碼，即1和0的序列。
這個512位序列存儲在由兩種不同單體組成的聚合物鏈中：乳酸代表1，苯乳酸代表0。每隔一段時間，它們還包含含有扁桃酸的片段碼。化學激活時，這些鏈在相應位置斷裂。在演示中，他們獲得了18個不同大小的片段，這些片段可以通過MS2測序單獨解碼。（劉春）