学术新闻周报
NEWS WEEKLY
01美甲灯紫外线会导致细胞突变和死亡,频繁使用或增加皮肤癌风险
在使用美甲胶美甲时,需要照射特定光谱的紫外线进行固化。近日,美国加州大学圣迭戈分校(University of California San Diego)的研究人员发现,用于固化美甲胶的紫外线美甲灯会导致细胞死亡和致癌突变。
研究者此前曾注意到,医学期刊上的许多报道称,一些经常使用美甲胶美甲的人报告手指出现了罕见皮肤癌。为了调查紫外线美甲灯的相关健康风险,研究者分别将人皮肤角质形成细胞、人包皮成纤维细胞和小鼠胚胎成纤维细胞放置于美甲灯下。
结果显示,急性照射(一天内照射两次,每次 20 分钟)能造成 20%~30% 的细胞死亡,而连续三天、每天 20 分钟的照射造成了 65%~70% 的细胞死亡。在这两种情况下,都观察到了细胞内遗传物质的突变及线粒体功能障碍,且基因组分析显示,受照射细胞中的体细胞突变水平更高,突变模式普遍存在于黑色素瘤患者中。
论文表示,实验结果和此前的医学报告强烈表明,美甲灯紫外线可能会导致手部皮肤癌。但研究者也强调,还需要进行大规模的流行病学研究,才能准确量化经常使用美甲灯的人的患癌风险。
02人类活动已令现存亚马孙雨林退化面积超过三分之一
近日,众多国际学者参与的地球系统分析、整合和建模(AIMES)项目一项最新研究显示,现存的亚马孙森林高达 38% 的面积已退化(由人类引起的森林条件的短暂或长期变化),造成了与森林砍伐相当的生物多样性损失与碳排放。
研究团队根据卫星图像,综合亚马孙流域森林损失和退化的数据,对 2001 年至 2018 年期间火灾、边缘效应、木材开采程度和极端干旱数据等关键驱动因素进行分析。结果表明,约有 2.5×106 平方公里的亚马孙森林(占整体面积的 38%,相当于英国面积的 10 倍)已经发生退化,对生物多样性和碳储存产生了重大影响。
这一退化造成了与之相当的生物多样性损失和高达 0.2 Pg(相当于 2 亿吨碳) 的年碳排放量,与森林砍伐的排放量( 0.06 至 0.21 Pg)相当。对 2050 年的预测表明,火灾和非法采伐等干扰因素将继续成为亚马逊地区碳排放的主要来源之一。研究指出,可通过遏制森林砍伐来解决边缘效应等人为干扰因素,而限制极端干旱需要减少温室气体排放等额外措施。
03科学家成功实现两个量子光源的量子纠缠
近日,丹麦哥本哈根大学(University of Copenhagen)领导的一项最新研究,成功地同时控制两个量子光源并实现了量子纠缠。这是将量子技术发展到下一阶段,并将社会的计算机、加密和互联网“量化”的关键一步。
光子发射是光与物质相互作用的标志,也是光子量子科学的基础,为量子通信和计算提供了技术来源。研究者开发了一种以光子作为微观传输体来传递量子信息的量子技术,利用嵌入在纳米光子波导中的一对固态量子发射器实现了远偶极子-远偶极子耦合,并动态地观测到了超辐射和亚辐射,确定了通过适当的激发技术控制动力学的方法。
研究者指出,这项技术使得创建一个由纠缠的量子光源组成的完整网络成为可能。所有这些光源相互作用,并且可以与常规计算机中的比特相同的方式来执行量子比特操作,将令当今计算机技术无法达到的处理能力成为现实。
04深度学习技术帮助识别未知地外信号
近日,加拿大多伦多大学领导的一项研究将深度学习技术应用于地外文明搜寻计划(SETI)中获取的海量数据,在已被传统技术检视过的数据中,发现了新的异常无线电信号。
技术进步使得研究人员能够收集比以往更多的深空无线电信号以寻找地外文明。然而,传统的通过算法锁定的手段可能会忽略与预期略有不同的潜在信号。新的深度学习技术在大量数据的基础上进行训练,可以在滤除来自地球的信号干扰的同时帮助捕捉不属于传统类别的异常信号。
SETI 的研究者使用深度学习技术对部署在美国弗吉尼亚州西部的“绿岸”望远镜获得的结果进行了复检,从 820 颗恒星收集的 150 T 数据中筛选出了 8 个先前未检出的异常无线电信号。研究人员表示,虽然这些未知信号的来源尚不明确,但深度学习技术的成功应用可能意味着我们在追寻地外文明的过程中迈入了新的领域。
05新方法将未经处理的海水直接分解成氢气,效率接近100%
据澳大利亚阿德莱德大学(University of Adelaide)近日发布的消息,由该校科学家领导的一个国际团队成功在不对海水进行任何处理的情况下,直接将其电解产生绿色清洁能源——氢气,且海水分解效率接近 100%。
氢气是取代化石燃料的理想清洁能源。传统的海水电解制氢方法需先进行海水淡化、去离子化等预处理,以避免电极被腐蚀或副反应发生。研究人员通过在过渡金属氧化物催化剂上引入刘易斯酸层(例如Cr2O3–CoOx),实现了在 200mA·cm-2 的动态电流下分裂水分子,能直接对天然海水进行超过 100 个小时的稳定电解,来制造氢气。
研究人员表示,这种新方案的海水分解效率接近 100%,且其综合性能与现有基于高纯水的电解方案相似,可极大降低传统工艺的操作和维护成本。他们将继续验证该方案用于氢能源商业生产的可行性。