11月11日外媒科学网站摘要：海洋毒性正变得越来越大

11月11日（星期一）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《自然》网站（www.nature.com）

私人飞机排放的二氧化碳正在飙升

瑞典林奈大学对私人飞机使用情况的全球分析显示，过去四年中，飞机数量、旅行次数和飞行距离均在增加，加剧了该行业的二氧化碳排放。该研究近日发表在《通信、地球与环境》（Communications Earth and Environment）杂志上。

研究团队收集了2019至2023年的私人飞机日志，这些日志提供了所有航班的实时位置信息。飞行时间数据与特定型号飞机的燃料使用相结合，使研究人员得以确定排放量。

他们的分析显示，过去四年中，私人飞机数量增长了28.4%，到2023年达到近2.6万架。虽然总二氧化碳排放量从1070万吨增加至1560万吨，但每公里的平均排放量却减少了，这可能是由于采用了更高效的喷气系统。近50%的飞行距离小于500公里；研究人员称，这样的距离可以通过火车或汽车完成。

尽管与其他来源相比，私人航班的排放规模很小，但该研究认为，它们的增长速度令人担忧。研究人员强调，1560万吨与全球排放量相比微不足道，但应该从另一个角度看：如果个人可以排放数千吨而不承担后果，其他人为什么要减少排放？

《科学》网站（www.science.org）

科学家发现线粒体存在“劳动分工”

研究人员本周在《自然》（Nature）杂志上报告称，他们发现单个细胞内的线粒体存在“劳动分工”，可以专门从事每项工作：其中一些专注于产生能量，另一些则致力于分子制造。这种分工可以帮助细胞更有效地愈合伤口，但癌细胞也可能利用它来促进自身的快速生长。

线粒体会产生ATP（腺苷三磷酸），这是一种富含能量的分子，为大多数细胞活动提供燃料。此外，线粒体还会合成蛋白质和其他必要分子中的一些氨基酸。线粒体并不是唯一的氨基酸来源——例如，我们从饮食中获得一些氨基酸，但线粒体是重要的贡献者。然而，细胞只有有限数量的分子原料，线粒体需要完成这两项任务。为了合成氨基酸，细胞器必须转移原本用于制造ATP的分子，这可能会减少细胞产生的能量。

当细胞有充足的食物时，它们可以毫不吝啬地完成这两项工作。但是研究人员想要弄清楚，当细胞面临营养缺乏时会发生什么。研究人员在培养液中培养小鼠细胞，迫使细胞仅从线粒体中获取能量，而不是从其它产生ATP的反应中获取能量。结果，研究人员发现，虽然细胞增加了线粒体能量的产生，但细胞器仍然设法合成氨基酸。

深入研究后，科学家们锁定了一种名为P5CS的关键线粒体酶，这种酶会聚集成链，帮助细胞器催化氨基酸合成的一个步骤。研究人员发现，在缺乏营养的小鼠细胞中，P5CS分子只在一些线粒体中聚集。当科学家们对细胞进行基因改造，制造出一种不能聚集的酶时，线粒体就不能再产生氨基酸了。研究人员发现，蛋白质团块也潜伏在人类胰腺癌细胞的一些线粒体中——肿瘤经常生长超出其血液供应，因此缺乏营养。

线粒体生物学家表示，这是一项非常好的研究，为未来的研究开辟了许多新方向。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、新材料让下一代电子产品更快更高效和更透明

美国明尼苏达大学的研究人员发明了一种新材料，这种材料将在推动下一代高功率电子产品更快、更透明、更高效方面发挥关键作用。这种人工设计的材料可以让电子移动更快，同时对可见光和紫外光保持透明，突破了之前的记录。

这项研究发表在同行评议的科学期刊《科学进展》（Science Advances）上，这是半导体设计领域的一个重大突破。随着数字技术的发展，半导体设计对于一个预计将继续增长、价值数万亿美元的全球产业至关重要。

从智能手机到医疗设备，几乎所有的电子产品都由半导体供电。推动这些技术的关键在于改进科学家所称的“超宽带隙”材料。这些材料即使在极端条件下也能有效导电。超宽带隙半导体能够在高温下实现高性能，使其成为更耐用和坚固的电子产品的必要条件。

在这篇论文中，研究人员着眼于创造一种具有更大“带隙”的新型材料，从而提高透明度和导电性。这种新材料是一种透明的导电氧化物，具有特定的薄层结构，可以在不牺牲导电性的情况下提高透明度。随着技术和人工智能应用对高性能材料的需求越来越大，这一突破性的发展提供了一个有前途的解决方案。

研究人员表示，这项工作不仅展示了深紫外光谱中前所未有的透明度和导电性的结合，还为高功率光电器件的创新铺平了道路，这些器件可以在极端环境中运行。

2、研究人员正推动可再生能源存储的固态创新

美国橡树岭国家实验室（ORNL）的科学家们通过研究一种新型电池如何失效，寻找可再生能源固态存储的解决方案。该团队的目标是实现间歇性产生的风能和太阳能的长期存储，使其能够作为电网的可靠能源得到更广泛的应用。

当离子在电极之间移动时，电池通常通过液体电解质储存和释放能量。然而，ORNL的研究人员设计了一种使用固体电解质电池，这种固体电解质更加耐用、储能能力更强，同时导电性也更高。

固体电解质被认为是电池发展的下一个前沿领域，但科学家必须解决其在高需求条件下的失效等挑战。ORNL的研究团队让电池在强Ｘ射线束的大电流或电压下运行。在美国阿贡国家实验室的“先进光子源（Advanced Photon Source，APS）”大型同步加速器，研究人员观察到离子沉积在电解液的孔隙中，最终形成了导致短路的结构。

研究人员表示，这些信息可以用于改进这种前景广阔的固体电解质材料，从而支持可再生能源的长期存储。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

1、科学家发现海洋的毒性正在变得越来越大

德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心（GEOMAR）领导的一项新研究调查了微量元素与气候变化的相互作用。研究结果发表在《自然》杂志旗下《通讯、地球与环境》（Communications Earth & Environment）期刊上。

研究称，在未来，由于人类对海洋的不断开发，海洋中重金属的含量可能会进一步增加。气候变化，如海水温度上升、海洋酸化和氧气枯竭，以各种方式影响海洋中微量元素的含量。

较高的水温增加了海洋生物对汞等微量元素的利用率和吸收量。这是因为较高的温度会促进新陈代谢，降低氧的溶解度，增加鳃的通气，从而导致更多金属进入生物体并在体内积累。

由于海洋吸收了人类释放的大部分二氧化碳（CO2），它变得更酸——pH值下降。这增加了铜、锌或铁等金属的溶解度和生物利用度。铜的影响尤其明显，高浓度的铜对许多海洋生物都是剧毒的。

此外，海洋中氧气含量的日益下降，尤其是在沿海地区和海底，强化了微量元素的毒性作用。这对直接生活在海底或生活在海底的生物造成了压力。

同时，该研究表明，关于气候变化如何影响海洋污染物的数据仍然不足。研究人员呼吁加大对新污染物及尚未充分研究的污染物的研究。此外，应该制定更好的模式，并调整立法，以改善对海洋污染物影响的控制。

2、新技术让数据可存储在塑料中并直接访问

对数据存储的需求正在增长，许多类型的数据需要长期保存。合成聚合物是传统存储介质的有效替代品，因为它们可以用更少的空间和能源存储信息。然而，传统的检索方法，如质谱法，限制了单个聚合物链的长度，进而限制了其存储容量。现在，研究人员已经开发出一种克服这一限制的新方法，可以直接访问特定的数据位，而无需读取整个链。

数据不断积累，由业务事务、流程监控、质量保证和产品跟踪生成。将如此庞大的数据存档数十年需要大量的空间和能源。对于这种大型、很少访问的数据集的长期存储，具有定义序列的大分子，如DNA和合成聚合物，提供了一个令人信服的解决方案。

合成聚合物比DNA有很多优点，它们的缺点是编码在聚合物中的信息需要通过质谱（MS）或串联质谱测序（MS2）来解码。对于这些方法，必须限制分子的大小，这严重限制了每个聚合物链的存储容量。此外，完整的链必须按顺序解码，逐个构建块——不能直接访问感兴趣的数据位。

韩国首尔国立大学的一个研究团队开发了一种新方法，可以有效地解码分子量大大超过MS和MS2分析极限的超长合成聚合物链。

作为演示，该团队将他们的大学地址编码为ASCII，并将其与错误检测码（CRC，一种用于确保数据完整性的既定方法）一起翻译为二进制代码，即1和0的序列。

这个512位序列存储在由两种不同单体组成的聚合物链中：乳酸代表1，苯乳酸代表0。每隔一段时间，它们还包含含有扁桃酸的片段码。化学激活时，这些链在相应位置断裂。在演示中，他们获得了18个不同大小的片段，这些片段可以通过MS2测序单独解码。（刘春）