9月29日外媒科学网站摘要：电池为什么不能永久使用

9月29日（星期日）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：
《自然》网站（www.nature.com）
卫星干扰天文数据——AI能否提供解决方案？
运行中的卫星在天文图像上留下明亮条纹，给天文观测带来越来越多的问题。如今，天文学家开发了一种机器学习算法，能够高精度识别太空图像中的卫星条纹，帮助清理图像中的干扰，使数据更易解读。
虽然这项技术无法根本解决互联网通信卫星对太空观测的干扰，但它有助于减少对部分天文望远镜图像的影响。研究人员在上个月于南非开普敦举行的国际天文学联合会（IAU）大会上展示了这一工作成果。
过去五年，包括SpaceX在内的公司已向近地轨道发射了数千颗通信卫星，未来计划发射约100万颗卫星。这些卫星为全球提供快速互联网服务，但对天文学家来说，干扰日益严重——它们在图像中形成亮条纹，并影响电磁频谱观测。灵敏的广角望远镜首当其冲受到卫星污染的影响。
为开发识别图像中卫星轨迹的程序，智利塔尔卡大学的研究团队在数万张太空图像上训练了一个有监督的机器学习算法。应用这一算法后，研究人员将该模型应用于一些可为公众获得的太空图像时，该算法能够识别出96%的卫星条纹。
探测到这些条纹是消除其对数据影响的重要一步。研究团队下一步的挑战是开发出既能去除条纹又可保留条纹下方数据的工具。
《科学通讯》网站（www.sciencenews.org）
电池寿命短的原因：新研究揭示关键因素
可充电锂离子电池无法永久使用。随着时间推移，电池的电荷保持能力逐渐减弱，最终失效。新的研究表明，其中一个原因可能是氢原子。
美国斯坦福大学的研究人员在《科学》（Science）杂志上发表研究指出，不受欢迎的氢质子占据了电池正极的分子空隙，导致能储存带电锂离子的空间减少，而正是这些锂离子维持电池反应性并帮助导电。
这项研究发现，当电池电解质（本应运输锂离子）无意间将氢释放到正极或负极时，会引发不希望发生的化学反应。这“引发了各种各样的问题”，降低电池容量和寿命。
过去，电池能量损失的解释多集中于锂离子的运动，但由于氢原子体积小且难以观测，因此研究较少。为了解氢的作用，研究人员将电解液中的氢换成了较重的同位素氘，并利用高功率X射线和质谱技术追踪氘的运动。研究表明，氢是导致电池负极电荷损失的“主导因素”。
这项研究加深了对电池内部复杂化学反应的理解，提示了通过调整电池成分来延长电池寿命的可能方法。然而，该研究仅评估了一种电池类型，后续还需进一步验证其他类型电池的适用性。
《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）
1、科学家发现人类发育也有“暂停按钮”
一些哺乳动物可以延缓胚胎的发育时间，从而提高胚胎和母亲的生存机会。这种暂时减缓发育的机制称为胚胎滞育，通常发生在胚胎植入子宫前的囊胚阶段。在滞育期间，胚胎处于自由漂浮状态，妊娠期因此延长。胚胎可以在这一休眠状态中保持数周甚至数月，直到条件有利时才恢复发育。虽然并非所有哺乳动物都采用这种繁殖策略，但通过实验可以触发这一过程。至于人类细胞是否能对滞育触发作出反应，仍是未解之谜。
目前，德国马克斯普朗克分子遗传学研究所与奥地利科学院分子生物技术研究所的联合研究确定，控制胚胎滞育的分子机制似乎也适用于人类细胞。研究成果已发表在《细胞》（Cell）杂志上。
在研究中，科学家使用了人类干细胞和基于干细胞的囊胚模型，这是一种科学和伦理上更为可行的胚胎研究方法。研究发现，在这些模型中，调节mTOR信号通路的分子级联反应会诱导一种类似于滞育的休眠状态。mTOR通路是小鼠胚胎发育的主要调控器，当研究人员用mTOR抑制剂处理人类干细胞和囊胚时，观察到发育延迟，这表明人类细胞能够通过分子机制触发滞育反应。
这种休眠状态的特征是细胞分裂减少，发育变缓，附着子宫内膜的能力下降。值得注意的是，进入这一休眠状态的能力仅限于发育的特定时期。研究人员指出，囊胚的发育时间可以延展到囊胚阶段，这正是大多数哺乳动物滞育的时段。此外，休眠状态是可逆的，当mTOR通路重新激活时，囊胚恢复正常发育。
这一发现可能对生殖医学产生重要影响：一方面，加速发育可提高体外受精的成功率；另一方面，诱导休眠状态可以提供更长时间评估胚胎健康，并同步母体状况，从而提高胚胎的植入成功率。
2、新型连续反应工艺可将植物废弃物转化为可持续航空燃料
美国华盛顿州立大学的科学家成功测试了一种利用木质素基农业废弃物生产可持续航空燃料的新方法。
该研究成果发表在《燃料处理技术》（Fuel Processing Technology）杂志上，展示了一种能够将木质素聚合物（植物细胞的主要组成部分之一）转化为航空燃料的连续工艺，有助于提升可持续航空燃料的性能。
木质素是植物结构中的关键分子，赋予植物坚韧性，通常来自玉米秸秆和其他农业副产品。
研究团队开发的“同时解聚和加氢脱氧”工艺能够将木质素分解，并去除氧，从而生成基于木质素的喷气燃料。在华盛顿州的一个实验设施中，科学家将溶解的木质素引入连续加氢处理反应器中，成功生产了航空燃料。
这项研究首次测试了这一连续工艺，展示了其在商业生产中的潜力。与类似研究不同，该项目采用了一种加工较少、价格更低的木质素来源——玉米秸秆中提取的“技术木质素”。
目前，研究团队正在进一步优化工艺，以提高效率并降低生产成本。
《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）
1、为什么做重要决定前要先睡一觉？研究揭示原因
传统观点认为，人们容易受第一印象影响，而确凿的科学证据也表明，最初的快速判断很难动摇，哪怕后来被证明是不准确的。
根据美国杜克大学的一项新研究，推迟决策时间可以帮助我们避免仅凭第一印象作出判断。该研究发表在《实验心理学杂志: 综合》（Journal of Experimental Psychology: General）上。
研究团队设计了一项虚构的盒子拍卖实验，每个盒子中的大多数物品并不值钱，但有一些特别的物品价值较高。参与者可以根据所选盒子获得现金，因此他们被激励去寻找最有价值的盒子。然而，参与者并不知道，每个盒子中20个物品的总价值其实是相同的，差异仅在于物品排列的顺序。
在一些盒子里，所有值钱的东西都在上面，一些盒子里的贵重物品集中在中间或底部，另一些盒子里的贵重物品是混在一起的。
在参与者打开不同的盒子后，研究人员要求他们估计每个盒子的价值，并选择他们最喜欢的盒子。一些参与者立即对盒子做出了判断，而另一些人则“考虑了一晚”，拖了一晚才做出决定。
实验发现，当参与者立即作出选择时，他们往往根据最早看到的几件物品判断盒子的价值，而忽视了盒子内的整体内容。然而，那些被要求“睡一觉”再做决定的参与者，则更少受到这种“首要效应”的影响。
研究人员指出，这一现象展示了人类对最初接收到的信息有过度依赖的倾向，哪怕后续信息能够提供更完整的判断依据。
2、中国科学家发明人造蜘蛛丝，有助于伤口愈合
中国科学家成功开发出可用于愈合伤口的人造蜘蛛丝。通过微生物生产的蚕丝被编织成绷带，有效地促进了老鼠伤口的愈合。这种人造丝强韧且具有生物相容性，有望在未来应用于医学领域。
该项研究由中国南京工业大学的科学家完成，研究成果发表在《ACS纳米》杂志上。
蜘蛛丝是地球上最坚韧的材料之一，但由于蜘蛛领地意识强且易同类相食，无法像蚕一样被饲养，这使得获取天然蜘蛛丝极为困难。于是，科学家们转向通过基因工程技术利用微生物生产蜘蛛丝蛋白。
为了克服天然蛋白质易粘连的问题，研究团队修改了蛋白质序列，使用微生物生产易于纺丝且稳定的人造蜘蛛丝。
团队首先利用微生物生成丝蛋白，并添加了额外的肽。这种新的多肽遵循淀粉样多肽的蛋白质序列模式，有助于人造丝蛋白在折叠时形成有序的结构，防止它们在溶液中粘在一起，从而提高产量。
然后，研究人员使用一组连接在3D打印机喷嘴上的微小空心针，将蛋白质溶液在空气中拉成细丝，纺成厚纤维，仿佛一只巨大的“人工蜘蛛”在织网。随后，他们将这些纤维制成伤口敷料，并在骨关节炎和糖尿病引发的慢性伤口老鼠模型上进行了测试。研究发现，这种改良敷料比传统绷带更有效地促进了伤口愈合。（刘春）
                    
               
               
               
               
               
               
                    
                        延伸阅读
                        
                           
                           
                           
                                自动驾驶出租车发布会召开在即，马斯克这次信心满满
                           
                           
                           
                           
                                本科生已不够，AI公司雇佣各领域专家训练大模型
                           
                           
                           
                           
                                电池工厂着火是常事，但在宁德时代很意外