来源：科技日报、环球科学、科研圈、纳米人、生物世界、高分子科技等

等离子体或可在火星上制造氧气和肥料

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近日，发表于《应用物理学杂志》（Journal of Applied Physics）的一项研究称，等离子体可以帮助宇航员从富含二氧化碳的火星大气中制造氧气和其他关键资源。

研究人员证明，由带电粒子构成、类似气体的等离子体可以通过振动，将二氧化碳分解为其组成成分碳和氧，将这一过程与滤膜结合，宇航员就可以在火星上制造氧气。面对质疑，研究人员表示，等离子体可以被微调，以不同的分子频率振动，使其能够分离出其他分子并制造出现存制氧装置MOXIE无法生产的资源，如氮和一氧化氮，可用于制造肥料，用途广泛。

https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0098011

机器学习推断质子中也存在粲夸克

图片来源：Nature

8月17日，发表于《自然》（Nature）的一项研究，使用机器学习验证了质子内部也可能存在一对粲夸克和反粲夸克的理论。

研究人员没有提前对质子结构做特定假设，而是使用了机器学习——把由所有6种夸克排列组合出来的假想质子结构全都考虑进去，再与这数十年来各大对撞机超过50万次真实粒子对撞实验数据做比较。他们发现，质子约0.5%的动量来自正反粲夸克对，精度达到3个标准差，意味着结果的可能性高达99.7%。大型强子对撞机很依赖质子子结构的精确性，因此质子内的粲夸克对很可能影响后续的对撞实验。

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04998-2

发现温和降解全氟羧酸的新方法

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8月18日，发表于《科学》（Science）的一项研究发现，选择正确的溶剂，在温和的反应条件下，利用常用的反应试剂就能将全氟羧酸（PFCAs）降解为无害的简单产物。

研究人员选用降解溶剂二甲基亚砜（DMSO），并将PFCA置于120℃的DMSO与水的混合溶剂，以及常用的氢氧化钠溶液中，这使PFCA发生脱羧反应，生成活泼的全氟烷基碳负离子。这些活性中间体可以引发后续的脱氟反应：它们会在氢氧化钠的介导下脱除氟原子，并最终转化为无害的氟化物和简单的含氧有机分子。此外，他们还利用理论计算，模拟了PFCA可能的分解过程。

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm8868

利用熔融盐合成制备100 nm CsPbBr3/m-SiO2复合材料

图片来源：Advanced Functional Materials

8月11日，发表于《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）的一项工作，研制出一种水凝胶基软骨替代品，可替换磨损的软骨并减轻膝关节疼痛。

该工作研发了一种新型熔融盐法，即将CsPbBr3纳米晶体（连同KNO3、NaNO3和KBr无机盐）封装在不同的纳米级介孔SiO2主体基质中，其尺寸可在100-300 nm之间甚至几个微米以上进行精确控制。研究发现，熔融盐法不仅可以将CsPbBr3纳米晶封装在SiO2中与外界隔离，实现耐水耐酸超高稳定性，同时熔盐可以实现CsPbBr3纳米晶的耐高光辐射及耐高热稳定性。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202201948

一类干细胞或可用于修复脊髓损伤

图片来源：Developmental Cell

8月22日，发表于《发育·细胞》（Developmental Cell）的一项研究发现，在健康的小鼠体内存在一组隐藏的干细胞，它们能通过分化产生一种脑细胞，参与修复小鼠中央神经系统的损伤。

研究人员在为小鼠脑部的树突细胞染色时偶然发现，室管膜细胞与树突细胞来源于具有相同表面蛋白质标记的胚胎祖细胞，负责引导脑脊液的流动。当小鼠脊髓损伤时，室管膜细胞分裂、向损伤区域移动并分化为星形胶质细胞，修复受损的神经系统。体外培养实验显示，室管膜细胞具有干细胞特征，它们可持续分化一段时间，形成三种主要的神经细胞。

https://doi.org/10.1016/j.devcel.2022.07.012

热响应两性离子聚合物智能土壤制备成功

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8月22日，发表于small的一项研究，配制了一款全新的智能土壤，由信号土壤层和底部吸湿层组成，化学成分包括两性离子化热响应性聚合物。

所制备的智能土壤表现出多种优越的能力：（1）通过离子交换和酸碱中和，有效降低土壤盐分和碱度；（2）通过在干燥条件吸附水分和在潮湿条件释放水分来控制水循环；（3）智能土壤盐碱化的过程可使吡啶基配体降解为水溶性、富含氮盐的成分，增强土壤肥力；（4）通过 pH 诱导的颜色变化实时监测土壤的盐碱化过程。进一步地，豆类植物生长研究证实所设计的智能土壤可协同性地调节土壤盐碱化并支持植物生长。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202203899

像大脑一样记住外部刺激的新材料

新材料可以

图片来源：Nature Electronics

8月22日，发表于《自然·电子学》（Nature Electronics）的一项研究，在化合物二氧化钒（VO2）相变的过程中偶然发现，该材料可以“记住”外部刺激的全过程。

二氧化钒在室温下绝缘，在68°C下会产生相变，其晶格结构也会发生改变。当研究人员向二氧化钒样品施加电流时，发现这种材料会因为电流的加热效果而转变为金属相，一旦电流通过，样品又会恢复到初始的绝缘相。更神奇的是，二氧化钒能够“记住”上述相变，在下一次电刺激时预测新一次相变。深入研究后发现这种材料能够记住其最新的外部刺激至少三个小时，甚至会持续几天。

https://www.nature.com/articles/s41928-022-00812-z

多材料3D打印技术制造柔性电致发光装置

图片来源：Nature Communications

8月23日，发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的一项研究，报道了一种制造柔性、可拉伸发光装置的3D打印策略，该装置可与软体机器人集成。

研究人员配置了可用于3D打印的离子导电、电致发光和绝缘墨水，并用该墨水制造出操作便捷、可按需生产的柔性可拉伸电致发光装置。他们用该方法制作了一款可发蓝光的柔性腕带，还将该装置集成到一个软体机器人中，该机器人能像变色龙一样根据背景无时延地改变表面颜色。研究人员指出，该装置即使在不同的机械形变模式（如弯曲、扭曲、拉伸）下依然具有电致发光稳定性。

https://www.nature.com/articles/s41467-022-32126-1

睡眠不足会使人变得自私

图片来源：PLOS Biology

8月23日，发表于《公共科学图书馆·生物学》（PLOS Biology）的一项研究表明，人们在睡眠不足的情况下，会减少利他行为。

研究人员设计了3组实验：首先，在正常睡眠一晚和整夜无法睡觉后，通过调查问卷评估受试者的助人意愿和大脑活动；其次，根据睡眠记录统计睡眠时间和质量后，评估受试者的助人意愿；另外，调查美国夏令时更改前后的几周时间，美国的社会捐赠数据。前两项实验显示，睡眠剥夺抑制了大脑中亲社会认知网络的活动，同时受试者的助人意愿也显著下降。而捐赠数据显示，夏令时更改后，社会捐赠金额减少了10%。

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001733

太阳系相对银河系的运动可以影响地球早期地质活动

图片来源：Geology

8月23日，发表于《地质学》（Geology）的一项研究发现，地壳形成速率大约有2亿年的周期，与太阳系穿越银河系四条旋臂的时间相同。他们认为太阳系在银河系中的运动可能导致了这个周期。

银河系旋臂以每秒210千米的速度绕银河系旋转，而太阳系的速度为每秒240千米。当太阳系进入银河系旋臂时，星系物质会导致太阳系奥尔特云不稳定，使更多的陨石进入内太阳系砸向地球。早期地球在遭受频繁陨石撞击后会导致岩石融化，从而加快地壳生成速度。研究人员表示，地质上颗粒层的年龄同样与太阳系相对旋臂的运动相符，也符合他们的观点。

https://doi.org/10.1130/G50513.1

有相似面部特征的人，体内的基因突变相似

图片来源：Cell Reports

8月23日，发表于《细胞·报告》（Cell Reports）的一项研究，对长相非常相似的人进行了基因分析，发现他们拥有相似的基因型。

研究人员通过三种面部特征算法选出了32对长相相似的人。参与者完成了一份包含生物特征及生活方式的调查问卷，并且提供了唾液DNA用于多组学研究。研究人员发现长相相似的人基因型相似，但基因甲基化程度多组学模式不同。其中，有16对参与者被三种面部特征识别归为相似组，他们当中又有9对参与者在遗传分析中被归为相似组。此外，面部特征相似的人也存在相似的物理性状及行为习惯。

https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(22)01075-0

发现大脑清除废物的新方法

图片来源：Brain

8月24日，发表于《大脑》（Brain）的一项研究，找到了能提高大脑清除β-淀粉样蛋白效率的新方法。

研究人员发现，有时核糖体在翻译水通道蛋白4的过程中会无视终止密码子，在末端多合成一条小尾巴，这就是“通读”现象。加长版的水通道蛋白4存在于支撑血脑屏障的星形胶质细胞端足中，这些端足缠绕在细小的脑血管上，调控带走废物的血流量。接着，他们用药物激活转基因小鼠脑中水通道蛋白4的通读，产生更多加长版。他们发现这些小鼠清除β-淀粉样蛋白的速度明显快于对照组。这项发现将有助于预防和治疗神经退行性疾病。

https://doi.org/10.1093/brain/awac199

《科技导报》创刊于1980年，中国科协学术会刊，主要刊登科学前沿和技术热点领域突破性的成果报道、权威性的科学评论、引领性的高端综述，发表促进经济社会发展、完善科技管理、优化科研环境、培育科学文化、促进科技创新和科技成果转化的决策咨询建议。常设栏目有院士卷首语、智库观点、科技评论、热点专题、综述、论文、学术聚焦、科学人文等。