3月3日外媒科學網站摘要：尺寸縮至萬分之一 納米天線顛覆無線通信
3月3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）
大西洋“傳送帶”或因氣候變化減速，但不會停擺
一項最新研究表明，儘管面對嚴峻的氣候變化，大西洋經向翻轉環流（AMOC）——一個對全球氣候至關重要的洋流系統——在本世紀末之前不太可能崩潰。這一發現與之前關於AMOC可能因全球變暖而瓦解的預測形成了對比。
AMOC被稱爲大西洋中的“巨型傳送帶”，它將溫暖的表層海水從南向北輸送，到達北大西洋後下沉並向南迴流，形成深層冷水流。這一系統在全球熱量、鹽分和海水成分的分佈中起着關鍵作用。然而，近年來，AMOC的強度因極地冰融化、風模式變化和降水變化而逐漸減弱，引發了科學家對其崩潰可能性的擔憂。
爲了探究AMOC的未來走向，英國氣象局的研究人員使用了34個氣候模型，模擬了兩種極端氣候情景：二氧化碳水平增至工業化前水平的四倍，以及大量淡水注入（與格陵蘭冰蓋融化相當）。在這些情景下，AMOC雖然會減弱，但並未崩潰。研究團隊指出，南大洋的強大風力是維持AMOC穩定的關鍵因素，這些風力推動深層海水上升，平衡了北大西洋的下沉水流。
儘管研究結果顯示AMOC在本世紀末之前崩潰的可能性不大，但科學家們強調，即使是減弱也可能帶來有害後果。因此，減少溫室氣體排放、防止氣候變暖仍是當務之急。
《科學》網站（www.science.org）
JWST 發現疑似“初代恆星”星系，質量僅爲太陽10萬倍
近日，一個天文學家團隊利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST），可能發現了一個充滿“初代恆星”的星系。這些被稱爲“星族III”的恆星據信僅由宇宙大爆炸後產生的原始氣體（氫和氦）組成，不含任何重元素。如果這一發現得到證實，它將爲理解宇宙化學演化的起點提供寶貴線索，並揭示出行星和生命所需重元素的起源。
“星族III”恆星的特性目前尚不完全清楚，但大多數理論認爲它們質量巨大，可能是太陽的1000倍，比當今任何已知的恆星都要大得多。由於原始氣體雲中的氫和氦原子緊密結合，難以電離，因此這些氣體雲會在引力作用下持續增長，直到變得足夠緻密，引發核聚變反應。這些巨大恆星燃燒得極爲熾熱且快速，幾百萬年後就會以超新星爆炸結束生命。
然而，天文學家一直難以找到確鑿的“星族III”恆星證據。美國麻省理工學院的研究團隊通過掃描數十萬個星系的數據，找到了兩個候選星系，其中一個名爲GLIMPSE-16043的矮星系與“星族III”星系的特徵高度吻合。該星系的質量約爲太陽的10萬倍，恆星燃燒時間不到500萬年。
儘管目前仍需要光譜分析來進一步確認，但這一發現可能爲理解宇宙早期恆星和星系的形成提供重要線索。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、從-269°C到127°C，新型合金打破溫度極限！
日本東北大學的研究人員成功開發出一種鈦鋁（Ti-Al）基超彈性合金，該合金不僅輕質且強度高，更能在極端溫度範圍內保持優異的性能。這一創新成果爲多個領域帶來了革命性的應用潛力。
這種新型合金能夠在從液氦溫度（-269°C）至高於水沸點（+127°C）的廣泛溫度範圍內正常工作，這是以往材料所無法比擬的。其獨特的超彈性能力使得該合金在受到外力作用後能迅速恢復原狀，而不會發生塑性變形。
研究團隊通過先進的合金設計和精確的微觀結構控制技術，成功實現了這一突破。他們利用相圖選擇合金成分及其比例，並優化了加工和熱處理方法，從而獲得了所需的材料性能。
該合金的廣泛工作溫度範圍使其非常適合太空探索等極端環境。例如，在月球車上使用這種合金製造的超彈性輪胎，可以應對月球表面的極端溫度波動，提高設備的穩定性和耐用性。此外，該合金在極低溫度下的柔韌性也使其成爲未來氫能社會及其他行業的理想材料。
除了太空探索，這種新型合金還可以應用於醫療設備中的支架等需要柔性的日常應用。其輕質高強的特點也使其在航空航天、汽車製造等領域具有廣闊的應用前景。這項突破性研究的詳細內容於最近發表在《自然》（Nature）雜誌上。
2、基因開關可讓作物在貧瘠土壤中茁壯成長
英國諾丁漢大學生物科學學院的科學家近期發現植物中存在一種基因迴路，能夠控制葉片生長並幫助植物適應不同環境，這一發現爲開發抗旱性更強的作物提供了可能。這項研究發表在最新一期《細胞·宿主與微生物》（Cell，Host and Microbe）上
研究人員研究了在不同養分和水分含量的土壤中種植的玉米葉片生長情況。他們發現，葉片上的微生物羣落對葉片生長有顯著影響，這一發現顛覆了以往對植物葉片生長的認知。研究團隊通過合成微生物羣落的再定植實驗，揭示了微生物羣落如何調節葉片生長的過程。
進一步的研究發現，這種影響葉片生長的機制與植物防禦相關的基因迴路有關。該基因迴路通過差異激活生長與防禦的權衡，平衡不同葉片的生長。科學家預測，這種機制可能與葉片生長調控網絡的其他分支相交，以建立對生物或非生物脅迫反應的層次結構，確保植物在面臨多重脅迫時的生存。
基於這一發現，科學家設想通過工程化葉片微生物羣來優化作物的內源性生長與防禦權衡機制，從而提高作物在貧瘠土壤中的生長能力，同時不影響植物對病原體的防禦。這一研究不僅爲理解植物與微生物的相互作用提供了新的視角，也爲開發適應極端環境的作物品種提供了新的思路。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、革命性3D生物打印機：幾秒內構建人體組織結構
澳大利亞墨爾本大學的生物醫學工程師團隊開發了一款突破性的3D生物打印系統，能夠在極短時間內創建與人體組織高度相似的結構。這款打印機不僅速度驚人，而且能夠精確定位細胞，解決了當前3D生物打印技術在細胞排列上的侷限。
傳統3D生物打印機依賴逐層製造技術，不僅耗時較長，還可能影響活細胞的存活率。而墨爾本大學的這款打印機利用振動氣泡產生的聲波，在幾秒鐘內即可完成3D打印細胞結構，速度比傳統方法快約350倍。這一創新技術不僅提高了打印效率，還確保了細胞在打印過程中的存活率和結構的完整性。
該系統的核心在於其使用聲波定位細胞的能力。通過精確控制細胞的位置，研究人員能夠複製出具有複雜組織結構的器官和組織。這爲癌症研究、藥物反應預測以及新療法開發提供了強大的工具。此外，該技術還有望減少對動物實驗的依賴，推動生物醫學研究的倫理髮展。
2、傳統天線尺寸萬分之一！納米天線顛覆無線通信
中國浙江大學和之江實驗室的一個研究團隊近日在《光子學》（PhotoniX）上發表了一項創新成果——一種利用光學懸浮納米粒子的低頻接收天線。該天線尺寸比傳統設計小近1萬倍，爲低頻（LF）應用如水下通信、地下傳感和電離層波導等領域帶來了天線小型化的突破。
傳統低頻無線信號天線因諧振頻率與物理尺寸相關，尺寸限制在釐米級，且小型化往往以降低靈敏度爲代價。而該研究團隊的納米天線則利用激光捕獲的高真空懸浮二氧化硅納米顆粒（直徑143納米），實現了電荷增強、尺寸-頻率解耦和高保真信號解調等關鍵進展。其中，通過聚焦電子束，納米顆粒能穩定攜帶超過200個淨電荷，提高了電場靈敏度；納米顆粒的諧振頻率使得100納米大小的天線能在30 kHz-180 kHz範圍內工作；在弱電場下，系統實現了低誤碼率，驗證了其在高真空環境中的可行性。
此外，該納米天線還具有可調性、矢量檢測等技術亮點，通過調整光阱功率可實現連續頻率調諧，靈敏度優於傳統設計；3D運動跟蹤實現全向信號接收，優於傳統的標量天線。研究團隊還成功傳輸圖像並控制誤碼率，證明了其實際應用潛力。
儘管目前納米天線的靈敏度仍比傳統設計低3-4個數量級，但其納米級尺寸和可調性在極端環境中具有獨特優勢。未來研究將聚焦於陣列集成、頻率擴展和芯片級部署等方面，以進一步拓展其應用範圍和性能。（劉春）