3月13日外媒科学网站摘要：尼龙让锂电池更安全

3月13日（星期四）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《自然》网站（www.nature.com）

科学家确定64个基因影响大脑衰老速度

爱尔兰都柏林圣三一学院研究人员确定了64个基因，这些基因影响人类大脑衰老的速度。研究结果于最近发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上，并指出了13种已在临床试验中探索过抗衰老效果的潜在药物，这些药物可能用于针对这些基因。

研究团队希望通过分析基因数据，找到减缓大脑衰老的新方法。他们使用深度学习模型分析了英国生物银行数据库中38961人的脑部扫描数据，计算了每个人的预测大脑年龄与实际年龄之间的差异，称为“大脑年龄差距”（BAG），并将其作为大脑衰老的标志。

随后，研究团队对31520名健康参与者进行了分析，以找出哪些基因驱动了他们的BAG差异。研究人员结合了血细胞和脑组织中的基因活动数据，最终确定了64个与BAG有支持性关联的基因。其中一些基因与血液凝固和细胞死亡有关，7个基因与BAG的关联最强。

研究团队还发现了466种化合物，它们针对29个基因中的某些基因，可能有助于逆转大脑衰老。其中13种化合物作用于这64个基因或其蛋白质产物，并且已经在抗衰老临床试验中进行了测试或正在测试中。

这项研究为开发基于基因的减缓大脑衰老治疗方法迈出了重要的一步，但还需要进一步实验来验证这些药物。此外，由于大多数研究参与者来自欧洲人群，目前尚不清楚这些发现是否适用于基因更多样化的群体。

《科学》网站（www.science.org）

二氧化碳的双重威胁：海洋酸化如何影响全球碳循环

人类活动排放的二氧化碳（CO2）不仅改变了地球的大气，还迅速使海洋酸化。一项新研究表明，50年后，这种酸化可能会使海洋吸收CO2的能力降低10%，因为它对浮游植物造成了损害。该研究本周发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，指出这种效应可能导致大气中的CO2更快积累，从而加速全球气候变暖。

浮游植物是海洋中通过光合作用吸收CO2的微观单细胞生物，它们在碳循环中扮演着关键角色。然而，过多的CO2威胁着这一自然系统。CO2溶解在海水中后，会通过化学反应增加海水的酸度，可能对浮游植物造成伤害。尽管一些研究发现浮游植物数量有所增加，但这些研究大多在营养丰富的沿海和高纬度地区进行，而热带和亚热带海洋的情况可能不同。

为了更全面地评估海洋酸化的影响，美国普林斯顿大学和中国厦门大学的研究人员在南海和北太平洋的45个站点进行了为期6年的调查。他们模拟了未来大气CO2浓度升至700ppm时的海洋环境，并追踪了多种浮游植物的生长情况。研究发现，海洋酸度对浮游植物的影响取决于硝酸盐（一种关键营养物质）的可用性。较小的细菌浮游植物基本不受海洋酸度变化的影响，而较大的真核浮游植物在赤道附近的夏季生长速率下降了多达30%。

根据研究结果推断，未来50年内，海洋酸化可能使热带和亚热带海洋中真核浮游植物的碳吸收量每年减少5万亿公斤。进一步的研究表明，当在酸性较强的水域中添加硝酸盐时，浮游植物的生长速率得以恢复。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、数据揭示气候变化对短期和长期降雨有不同影响

一项新研究表明，要进一步理解气候变化与降水和洪水的关系，区分不同类型的降雨和洪水事件非常重要——即区分发生在几小时内的短期事件和持续数天的长期事件。在每种情况下，气候变化的影响是不同的。

奥地利的一个研究团队首次发现，几小时内的短期降雨和洪水事件受气候变化引起的温度上升影响尤为显著。对于较长时间尺度的事件，这种关系更为复杂。这一发现基于奥地利一个多世纪以来的详细数据，但也适用于全球其他地区。研究结果发表在《自然》（Nature）杂志上。

自1900年以来，奥地利的降水数据由气象服务部门和水文局两个独立的机构记录。因此，奥地利数据经双机构交叉验证，可以用于为其他国家做出预测。分析显示，过去30到40年间，奥地利持续几小时的短期降水事件增加了约15%。阿尔卑斯山南北坡的增幅相似，表明大尺度天气系统并非决定性因素，而是温度上升导致局部降水增强。温暖的空气能容纳更多水分，且地表加热增强局地对流活动，导致更多降雨。

这一现象在全球普遍存在。然而，持续数天的长期降雨事件受全球天气现象（如厄尔尼诺）影响更大，变化因地区而异。例如，地中海地区的长期降水可能减少。

短期和长期降雨事件的差异也影响洪水风险。小河流和集水区受短期强降雨影响较大，洪水风险更高；而像多瑙河这样的大河受小时尺度降水影响较小，日尺度天气事件更为重要。

2、研究揭示幸福感与学业成功有深层联系

在一项全球首次针对超过21.5万名学生的研究中，澳大利亚南澳大学的研究人员发现，虽然标准化测试衡量的是学术技能，但幸福感的不同维度——情感幸福感、参与度和学习准备度——在学业表现中起着至关重要的作用。

研究发现，学习准备度——包括毅力、信心和参与度等基本技能——不仅是理想的结果，还是学业成功的催化剂。幸福感与学业成就之间存在复杂的关系，尤其是在考试条件下，学习准备度显著影响学生的表现。学习准备度不仅指学术上的准备，还包括保持专注、克服挑战和相信自己能够成功的能力。

该研究利用了南澳大利亚幸福感和参与度调查（WEC）的数据，评估了4至10年级学生的幸福感和参与度，以及他们在2016-2019年期间全国性标准化测试（NAPLAN）和物理能力测试（PAT）的学业成就。结果表明，学校需要转向一种将学生幸福感和学业成就视为整体教育不可或缺组成部分的模式。

当学生在心理和情感上健康时，他们更有可能积极参与、保持动力，并在学业上表现得更好。然而，这种关系并不是线性的，不能简单地推断低成就学生的幸福感水平低，或高成就学生的幸福感水平高。因此，学校必须超越考试成绩，采取更加个性化、全面的方法来支持学生的信心、毅力和学习准备度。

这项研究提醒我们，教育不仅仅是分数，它关乎建立信心、韧性和学习准备度。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

1、人类智能的密码：神经元如何存储抽象记忆

西班牙德尔马医院医学研究所的一项研究首次提供了直接证据，证明人类大脑中的神经元能够独立于环境存储记忆。这项发表在《细胞报告》（Cell Reports）上的研究发现，神经元可以识别物体或个体，而不受周围环境的影响，这种能力是形成抽象关系的基础，可能是人类智能的关键。

此前对动物的研究表明，概念编码会随环境变化而不同。例如，大鼠的神经元对同一物体的反应会因其位置不同而变化。然而，研究人员发现，人类神经元对特定概念的反应在环境变化时保持不变。例如，无论在不同地点见到同一个人，相关神经元的反应都一致。

研究涉及九名难治性癫痫患者，他们植入了电极以监测特定神经元群的活动。患者被呈现两个故事，故事中同一个人出现在不同环境中。研究人员发现，如果一个神经元对某个人的图像有反应，这种反应在两个故事中保持不变。此外，当患者复述故事时，相同的神经元在他们提到主人公前几秒被激活，且激活方式一致。

研究人员指出，人类的记忆存储方式比其他动物更加抽象，能够脱离具体环境进行思考。这种能力使人类能够进行复杂的抽象联想和推理，可能是人类智能的基础之一。

2、科学家发现：尼龙让锂电池更安全、更强大

根据发表在《ACS能源通讯》（ACS Energy Letters）和《能源与环境科学》（Energy & Environmental Science）上的两项新研究，沙特阿拉伯科学家取得了一项重大突破，通过将尼龙整合到锂电池设计中，可以提升锂金属电池的性能并降低成本。

锂电池因其高能量密度、轻量化特性以及较低的二氧化碳排放而被广泛使用，适用于智能手机、消费电子产品和太空探索技术。锂金属电池比常见的锂离子电池具有更高的能量密度，在机器人、交通运输等领域有巨大潜力，但其安全性和寿命问题一直阻碍其广泛应用。

沙特阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）的研究人员发现，尼龙——一种常用于衣物的聚合物——可以在温和的锂溶液中溶解，作为锂金属电池的添加剂。这种添加剂显著减少了电池中的寄生反应（不必要的副反应），从而提高了电池的效率、延长了寿命，并增强了安全性。

通过研究尼龙与锂相互作用的化学性质，包括关键的分子键，该研究表明，这种商用织物可以在比之前认为的更温和的溶剂中溶解，从而实现更优异的电池性能。

这项研究为新型锂金属电池的商业化应用铺平了道路，未来有望在机器人、电动汽车等领域发挥重要作用。（刘春）