9月29日外媒科學網站摘要：電池爲什麼不能永久使用
9月29日（星期日）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
衛星干擾天文數據——AI能否提供解決方案？
運行中的衛星在天文圖像上留下明亮條紋，給天文觀測帶來越來越多的問題。如今，天文學家開發了一種機器學習算法，能夠高精度識別太空圖像中的衛星條紋，幫助清理圖像中的干擾，使數據更易解讀。
雖然這項技術無法根本解決互聯網通信衛星對太空觀測的干擾，但它有助於減少對部分天文望遠鏡圖像的影響。研究人員在上個月於南非開普敦舉行的國際天文學聯合會（IAU）大會上展示了這一工作成果。
過去五年，包括SpaceX在內的公司已向近地軌道發射了數千顆通信衛星，未來計劃發射約100萬顆衛星。這些衛星爲全球提供快速互聯網服務，但對天文學家來說，干擾日益嚴重——它們在圖像中形成亮條紋，並影響電磁頻譜觀測。靈敏的廣角望遠鏡首當其衝受到衛星污染的影響。
爲開發識別圖像中衛星軌跡的程序，智利塔爾卡大學的研究團隊在數萬張太空圖像上訓練了一個有監督的機器學習算法。應用這一算法後，研究人員將該模型應用於一些可爲公衆獲得的太空圖像時，該算法能夠識別出96%的衛星條紋。
探測到這些條紋是消除其對數據影響的重要一步。研究團隊下一步的挑戰是開發出既能去除條紋又可保留條紋下方數據的工具。
《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）
電池壽命短的原因：新研究揭示關鍵因素
可充電鋰離子電池無法永久使用。隨着時間推移，電池的電荷保持能力逐漸減弱，最終失效。新的研究表明，其中一個原因可能是氫原子。
美國斯坦福大學的研究人員在《科學》（Science）雜誌上發表研究指出，不受歡迎的氫質子佔據了電池正極的分子空隙，導致能儲存帶電鋰離子的空間減少，而正是這些鋰離子維持電池反應性並幫助導電。
這項研究發現，當電池電解質（本應運輸鋰離子）無意間將氫釋放到正極或負極時，會引發不希望發生的化學反應。這“引發了各種各樣的問題”，降低電池容量和壽命。
過去，電池能量損失的解釋多集中於鋰離子的運動，但由於氫原子體積小且難以觀測，因此研究較少。爲了解氫的作用，研究人員將電解液中的氫換成了較重的同位素氘，並利用高功率X射線和質譜技術追蹤氘的運動。研究表明，氫是導致電池負極電荷損失的“主導因素”。
這項研究加深了對電池內部複雜化學反應的理解，提示了通過調整電池成分來延長電池壽命的可能方法。然而，該研究僅評估了一種電池類型，後續還需進一步驗證其他類型電池的適用性。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、科學家發現人類發育也有“暫停按鈕”
一些哺乳動物可以延緩胚胎的發育時間，從而提高胚胎和母親的生存機會。這種暫時減緩發育的機制稱爲胚胎滯育，通常發生在胚胎植入子宮前的囊胚階段。在滯育期間，胚胎處於自由漂浮狀態，妊娠期因此延長。胚胎可以在這一休眠狀態中保持數週甚至數月，直到條件有利時才恢復發育。雖然並非所有哺乳動物都採用這種繁殖策略，但通過實驗可以觸發這一過程。至於人類細胞是否能對滯育觸發作出反應，仍是未解之謎。
目前，德國馬克斯普朗克分子遺傳學研究所與奧地利科學院分子生物技術研究所的聯合研究確定，控制胚胎滯育的分子機制似乎也適用於人類細胞。研究成果已發表在《細胞》（Cell）雜誌上。
在研究中，科學家使用了人類幹細胞和基於幹細胞的囊胚模型，這是一種科學和倫理上更爲可行的胚胎研究方法。研究發現，在這些模型中，調節mTOR信號通路的分子級聯反應會誘導一種類似於滯育的休眠狀態。mTOR通路是小鼠胚胎髮育的主要調控器，當研究人員用mTOR抑制劑處理人類幹細胞和囊胚時，觀察到發育延遲，這表明人類細胞能夠通過分子機制觸發滯育反應。
這種休眠狀態的特徵是細胞分裂減少，發育變緩，附着子宮內膜的能力下降。值得注意的是，進入這一休眠狀態的能力僅限於發育的特定時期。研究人員指出，囊胚的發育時間可以延展到囊胚階段，這正是大多數哺乳動物滯育的時段。此外，休眠狀態是可逆的，當mTOR通路重新激活時，囊胚恢復正常發育。
這一發現可能對生殖醫學產生重要影響：一方面，加速發育可提高體外受精的成功率；另一方面，誘導休眠狀態可以提供更長時間評估胚胎健康，並同步母體狀況，從而提高胚胎的植入成功率。
2、新型連續反應工藝可將植物廢棄物轉化爲可持續航空燃料
美國華盛頓州立大學的科學家成功測試了一種利用木質素基農業廢棄物生產可持續航空燃料的新方法。
該研究成果發表在《燃料處理技術》（Fuel Processing Technology）雜誌上，展示了一種能夠將木質素聚合物（植物細胞的主要組成部分之一）轉化爲航空燃料的連續工藝，有助於提升可持續航空燃料的性能。
木質素是植物結構中的關鍵分子，賦予植物堅韌性，通常來自玉米秸稈和其他農業副產品。
研究團隊開發的“同時解聚和加氫脫氧”工藝能夠將木質素分解，並去除氧，從而生成基於木質素的噴氣燃料。在華盛頓州的一個實驗設施中，科學家將溶解的木質素引入連續加氫處理反應器中，成功生產了航空燃料。
這項研究首次測試了這一連續工藝，展示了其在商業生產中的潛力。與類似研究不同，該項目採用了一種加工較少、價格更低的木質素來源——玉米秸稈中提取的“技術木質素”。
目前，研究團隊正在進一步優化工藝，以提高效率並降低生產成本。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、爲什麼做重要決定前要先睡一覺？研究揭示原因
傳統觀點認爲，人們容易受第一印象影響，而確鑿的科學證據也表明，最初的快速判斷很難動搖，哪怕後來被證明是不準確的。
根據美國杜克大學的一項新研究，推遲決策時間可以幫助我們避免僅憑第一印象作出判斷。該研究發表在《實驗心理學雜誌: 綜合》（Journal of Experimental Psychology: General）上。
研究團隊設計了一項虛構的盒子拍賣實驗，每個盒子中的大多數物品並不值錢，但有一些特別的物品價值較高。參與者可以根據所選盒子獲得現金，因此他們被激勵去尋找最有價值的盒子。然而，參與者並不知道，每個盒子中20個物品的總價值其實是相同的，差異僅在於物品排列的順序。
在一些盒子裡，所有值錢的東西都在上面，一些盒子裡的貴重物品集中在中間或底部，另一些盒子裡的貴重物品是混在一起的。
在參與者打開不同的盒子後，研究人員要求他們估計每個盒子的價值，並選擇他們最喜歡的盒子。一些參與者立即對盒子做出了判斷，而另一些人則“考慮了一晚”，拖了一晚才做出決定。
實驗發現，當參與者立即作出選擇時，他們往往根據最早看到的幾件物品判斷盒子的價值，而忽視了盒子內的整體內容。然而，那些被要求“睡一覺”再做決定的參與者，則更少受到這種“首要效應”的影響。
研究人員指出，這一現象展示了人類對最初接收到的信息有過度依賴的傾向，哪怕後續信息能夠提供更完整的判斷依據。
2、中國科學家發明人造蜘蛛絲，有助於傷口癒合
中國科學家成功開發出可用於癒合傷口的人造蜘蛛絲。通過微生物生產的蠶絲被編織成繃帶，有效地促進了老鼠傷口的癒合。這種人造絲強韌且具有生物相容性，有望在未來應用於醫學領域。
該項研究由中國南京工業大學的科學家完成，研究成果發表在《ACS納米》雜誌上。
蜘蛛絲是地球上最堅韌的材料之一，但由於蜘蛛領地意識強且易同類相食，無法像蠶一樣被飼養，這使得獲取天然蜘蛛絲極爲困難。於是，科學家們轉向通過基因工程技術利用微生物生產蜘蛛絲蛋白。
爲了克服天然蛋白質易粘連的問題，研究團隊修改了蛋白質序列，使用微生物生產易於紡絲且穩定的人造蜘蛛絲。
團隊首先利用微生物生成絲蛋白，並添加了額外的肽。這種新的多肽遵循澱粉樣多肽的蛋白質序列模式，有助於人造絲蛋白在摺疊時形成有序的結構，防止它們在溶液中粘在一起，從而提高產量。
然後，研究人員使用一組連接在3D打印機噴嘴上的微小空心針，將蛋白質溶液在空氣中拉成細絲，紡成厚纖維，彷彿一隻巨大的“人工蜘蛛”在織網。隨後，他們將這些纖維製成傷口敷料，並在骨關節炎和糖尿病引發的慢性傷口老鼠模型上進行了測試。研究發現，這種改良敷料比傳統繃帶更有效地促進了傷口癒合。（劉春）