9月13日外媒科學網站摘要：科學家破解電池衰退的奧秘

9月13日（星期五）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：

《科學》網站（www.science.org）

中國科學家發現超級厄爾尼諾曾導致地球大滅絕

大約2.5億年前，超過80%的海洋物種和三分之二的陸地物種在二疊紀末期的大滅絕中滅絕——這是地球歷史上最接近生命滅絕的一次事件。大多數科學家認爲，西伯利亞地區的大規模火山爆發釋放出大量二氧化碳，導致地球變暖，從而引發了這一災難。但根據本週發表在《科學》（Science）雜誌上的一項模型研究，這場大滅絕可能是由當時全球海洋中的超級厄爾尼諾現象引發的，這種氣候現象引發了極端天氣，導致森林死亡和物種滅絕。

古代海洋表面溫度的記錄是通過“牙形蟲”（conodonts）化石中的氧同位素波動得出的，表明當時的超級大洋特提斯（Tethys）和潘塔拉薩（Panthalassa）是相連的，西部更溫暖，東部較爲涼爽。這一模式與今天的太平洋相似，穩定的信風使西部積聚了溫暖海水。中國地質大學的古氣候學家、該研究的主要作者孫亞東表示，隨着大滅絕的臨近，這種模式消失了，溫暖的海水開始週期性向東擴散，類似於現代厄爾尼諾現象。

由於古代溫度記錄存在模糊性，孫亞東轉向氣候模型來深入研究當時的氣候情況。在二疊紀大滅絕時期，地球由超級大陸盤古大陸主宰，盤古大陸橫跨南北兩極，留下特提斯和潘塔拉薩大洋環繞地球。研究團隊將當時的地理數據輸入英國氣象局的氣候模型，並考慮了西伯利亞火山噴發導致的溫室氣體增加，成功重現了大滅絕期間的氣候狀況。研究表明，這場大滅絕可能持續了10萬年或更長時間。

地質證據顯示，火山爆發前大氣中的二氧化碳濃度約爲400 ppm（百萬分之400），與當前水平接近。當二氧化碳水平上升時，模型顯示了嚴重的厄爾尼諾現象。二氧化碳濃度達到800 ppm以上時，超級厄爾尼諾現象變得異常嚴重，持續了長達7年。

這項研究提出了一個令人不安的前景：當前日益上升的溫室氣體水平可能會引發類似於二疊紀的超級厄爾尼諾現象。迄今爲止，氣候模型對未來厄爾尼諾的預測各不相同。

《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）

與聊天機器人交談能降低人們對陰謀論的信任

美國美利堅大學的研究人員在《科學》（Science）雜誌上報告稱，與富有同情心的聊天機器人進行辯論，可能有助於減弱人們對陰謀論的信任。

在一項涉及2000多人的實驗中，研究團隊發現，與聊天機器人交談後，參與者對某一陰謀論的信任度平均下降了20%。即使是那些深信陰謀論的人，這些對話也削弱了他們的信任，儘管程度較輕。更令人鼓舞的是，這些變化在實驗結束後持續了兩個月。

像ChatGPT這樣的大語言模型是在整個互聯網上訓練的。當團隊要求聊天機器人“有效說服”陰謀論信仰者時，它能夠迅速、準確地反駁陰謀論，比人類嘗試勸說的效果更好。

研究通過兩項涉及3000多名在線參與者的實驗，測試了人工智能改變陰謀論信仰的能力。

平均來看，與人工智能聊天的參與者對陰謀論的信任減弱了20%。更爲重要的是，四分之一的參與者對陰謀論的信任度從50分以上下降到50分以下，也就是說，經過與人工智能的對話後，他們對陰謀論的懷疑超過了信任。

然而，這一發現如何在現實世界中應用仍是一個挑戰。研究表明，陰謀論信仰者是最不信任人工智能的人之一，因此如何讓他們接受與技術對話將是一個難題。

研究人員指出，隨着人工智能在社會中的普及，必須謹慎對待這些技術的使用，它們也可能被用於傳播陰謀論。

《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）

1、氣候變化對農業的影響提出了更大的環境和公共衛生挑戰

一項關於氣候變化對農業影響的綜合研究揭示了一個緊急的反饋循環：隨着氣候變化對全球糧食供應帶來更大壓力，農業將不得不採取一些可能進一步加劇其環境影響的措施。這項研究發表在《科學》（Science）雜誌上，參與者包括來自哥倫比亞大學梅爾曼公共衛生學院的專家。報告還指出，未來幾十年內，新型農業實踐有望提高農業效率，並有助於緩解糧食供應的不穩定性。

研究發現，氣候變化將對農業實踐、水資源利用、溫室氣體排放、土壤退化和生物多樣性喪失等多個領域產生深遠影響。尤其是農業產生的溫室氣體（如一氧化二氮和甲烷）排放增加，以及日益加劇的水資源短缺和農藥污染，構成了重大的環境和公共衛生風險。

氣候-農業反饋迴路可能使農業的碳排放顯著增加，若不改變當前的農業模式，將難以實現《巴黎協定》中限制全球氣溫升高至1.5至2攝氏度的目標。

儘管如此，研究也指出，可持續農業技術和做法如果得到廣泛推廣和應用，可以顯著減少農業排放並阻止反饋迴路的形成。各國政府需要積極消除推廣氣候友好型農業的社會經濟障礙，爲農民提供適應氣候變化的技術支持與政策激勵。

報告還提出了一些關鍵的下一步行動：各利益相關方應加速推進高效、可持續農業技術的應用。精準農業、多年生作物種植、農業光伏系統、固氮技術和新型基因編輯工具等創新技術，可以幫助農業提高產量並減少其環境影響。研究人員還建議進一步探索氣候與農業間的反饋機制，並開發農場自動化、機器人技術等創新工具，以提高農業的適應能力和可持續性。

2、研究人員發現可“徹底改變計算”的構建模塊

愛爾蘭利默里克大學的一個研究團隊通過設計分子結構，取得了可能徹底改變計算機技術的重大突破。他們發現了一種在分子尺度上操控材料的新方法，這一發現有望爲未來的計算機硬件帶來革命性變化。

這項研究的成果已經被納入一個國際項目，該項目集結了全球各地的專家，旨在開發全新的人工智能硬件平臺。該平臺的計算速度和能源效率遠超現有技術，可能帶來前所未有的性能提升。

研究結果發表在最新一期的《自然》（Nature）雜誌上。研究人員認爲，這一突破不僅能夠推動計算技術的發展，還可能爲解決社會重大問題，如健康、能源和環境挑戰，提供全新的解決方案。

研究團隊解釋說，他們的設計靈感來源於人腦的工作方式，利用原子的自然擺動和震動來處理和存儲信息。當分子在晶格結構中旋轉或移動時，它們會產生大量的記憶狀態，從而支持高效的信息處理。

迄今爲止，神經形態計算平臺——一種模仿大腦工作原理的計算方法——主要用於低精度的計算任務，如神經網絡中的推理。然而，核心計算任務如信號處理、神經網絡訓練和自然語言處理需要更高的精度，而現有的神經形態電路無法滿足這一需求。

因此，實現高分辨率一直是神經形態計算中最艱鉅的挑戰。

該研究團隊通過對計算架構進行全新設計，成功實現了更高的計算分辨率，並大幅提升了能源效率，達到了每瓦4.1萬億次操作（TOPS/W）的前所未有水平。這種效率使得他們的架構能夠應對資源密集型計算任務。

這一突破意味着神經形態計算不僅侷限於小衆應用，還能擴展到更廣泛的領域，進一步釋放人工智能的潛力，並將計算技術從雲端擴展到邊緣設備。

《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）

1、科學家破解電池衰退的奧秘

隨着時間推移，電池容量會逐漸下降，這就是爲什麼舊手機的電池續航能力越來越差。然而，這一現象背後的機制一直未被完全理解。

美國科羅拉多大學博爾德分校的國際研究小組發現了電池退化的潛在機制，幫助科學家設計出更持久、更高效的電池，從而延長電動汽車的續航時間，並推動清潔能源的應用。

他們的研究結果發表在《科學》（Science）雜誌上。

工程師們多年來一直致力於設計不含鈷的鋰離子電池。到目前爲止，科學家們已經嘗試使用鎳和鎂等其它元素來取代鋰離子電池中的鈷。但這些電池的自放電率甚至更高，自放電是指電池內部的化學反應減少了儲存的能量，並隨着時間的推移降低了容量。由於自放電，大多數電動汽車電池的使用壽命爲7到10年。

此前，科學家們認爲電池自放電是因爲充電時並非所有的鋰離子都回到陽極，從而減少了可形成電流並提供電力的帶電離子的數量。

通過阿貢國家實驗室的X射線設備，研究人員發現電池電解液中的氫分子會移動到陰極，並佔據了鋰離子的位置。這導致了鋰離子結合的空間減少，進而削弱了電池的電流和容量。

隨着對這一機制的理解加深，工程師們可以探索新方法來防止電池自放電，例如在陰極上塗覆特殊材料阻擋氫分子，或採用不同的電解液設計。

2、科學家探索微重力對癌症治療的潛在影響

美國維克森林大學再生醫學研究所的研究團隊將在國際空間站（ISS）上開展一項開創性的癌症研究，旨在探索微重力環境對癌症細胞生長和治療的影響。這項研究是通過國際空間站國家實驗室和美國國家航空航天局（NASA）的合作項目競標獲得的，該項目是五個被選中進行微重力環境下生物醫學研究的項目之一。

該研究的核心是利用來自結直腸癌患者的細胞，培養出簡化的微型器官——類器官。類器官是實驗室中的三維細胞結構，能夠模擬患者的腫瘤環境，併爲研究癌細胞的生長提供重要平臺。在地球上，這種方法已經被廣泛用於癌症研究，但在微重力環境下的表現仍未得到充分了解。

這些類器官將被送往國際空間站，在微重力條件下觀察癌細胞的生長模式、擴散速度和對不同治療方法的反應。這一獨特的實驗環境可以爲科學家提供新的見解，幫助揭示地球上無法完全觀察到的癌細胞行爲，尤其是微重力對腫瘤生長和抗癌藥物敏感性的影響。

研究團隊希望，通過在微重力環境中進行癌症研究，能夠發現新的細胞機制，幫助識別新的治療靶點。這不僅有助於改善現有的癌症治療方法，還可能爲未來開發更有效的抗癌藥物提供理論基礎。最終，這些研究成果有望轉化爲更加個性化和精準的癌症治療手段。（劉春）