8月29日外媒科学网站摘要：如何在热浪中无需高耗电就能降温？

8月29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）
创新冷却技术可保护城市免受酷热侵袭
科学家们正在开发创新的城市降温方法，以减少全球变暖对电力的依赖。从高效空调到无需电力即可保持表面温度低于环境温度的特殊材料，这些技术正在不断进步。
改进制冷设备
大多数空调和冰箱通过压缩流体来将热量从室内或设备内部传递到外部。然而，这一过程会排放温室气体，并消耗大量能源。
为应对这一挑战，许多研究人员正在致力于减少空调的能耗。去年，一个研究团队开发了一种技术，显著提高了这些设备的工作效率，并且不依赖于对环境有害的液体冷却剂。
使用过冷材料
过冷材料（supercool materials）能够在无需电力的情况下，将温度降至环境温度以下。
所有物质都会反射部分照射的阳光，并以热的形式释放能量。过冷材料在这两方面表现尤为出色——它们能够反射大部分入射的太阳辐射，并释放出大量热辐射，从而使其温度低于周围环境。
使用变形材料
澳大利亚墨尔本大学的研究团队开发了一种由悬浮纳米颗粒组成的“相变油墨”，该材料可根据温度变化在低温下成为超导体，高温下转变为金属。
这种特性使材料能根据外部温度自动调节，保持凉爽或温暖。简而言之，当材料受热变为金属时，它采用线性结构，能够反射额外的热量；而在冷却后成为超导体时，这种材料则形成绝缘的锯齿状结构，允许热量进入。
目前尚不清楚这些冷却技术中哪种会在未来产生重大影响。许多技术仍处于实验阶段，只有少数被应用于小规模项目中。
《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）
1、研究发现，将CO2储存地下以对抗气候变化不太现实
国际社会希望到本世纪末将全球升温控制在1.5摄氏度以内，这一目标依赖于能够比人类排放更快地从大气中移除二氧化碳的技术。这意味着，到2050年每年需移除10-300亿吨的二氧化碳。
然而，这些技术的部署速度一直高度不确定。现在，英国帝国理工学院的一项新研究发现，现有预测在目前的发展速度下可能难以实现。
之前预计，到2050年每年可能在地下储存多达160亿吨二氧化碳。然而，要实现这一目标，需要在未来几十年内大幅增加二氧化碳储存的容量和规模，鉴于当前的投资、开发和部署速度，这一目标难以实现。
该研究结果发表在最新一期的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。
英国帝国理工学院地球科学与工程系的研究团队通过模型展示了碳储存系统的开发和部署速度，考虑了合适的地质条件以及技术和经济限制。
他们的计算表明，到2050年，全球每年更现实的二氧化碳储存量为50-60亿吨。这一估计与其他类似技术随时间扩展的情况相一致。
研究团队的建模方法借鉴了采矿和可再生能源等行业的增长模式，通过观察这些行业的历史发展数据，并将现有二氧化碳储存量与灵活的框架结合起来，探索不同的情景。这种方法为地下二氧化碳储存的长期预测提供了可靠依据，可能成为政策制定者的重要工具。
2、细菌细胞能将记忆传递给后代并持续数代
美国西北大学和德克萨斯大学西南医学中心的一项新研究发现，细菌细胞能够“记住”其自身及周围环境的短暂变化。
更令人惊讶的是，这些变化虽然未编码在细胞的基因中，但细胞仍能将它们的记忆传递给后代——并持续数代。
这一发现不仅挑战了关于最简单生物体如何传递和继承物理特征的传统认知，还可能为新的医学应用提供启示。例如，研究人员可以通过调整致病菌，使其后代对治疗更敏感，从而绕过抗生素耐药性问题。
这项研究发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上。
研究团队使用调控网络的数学模型，模拟了大肠杆菌中单个基因的暂时失活（以及随后的重新激活）。他们发现，这些短暂扰动可以产生持久的变化，预计会遗传数代。团队目前正致力于在实验室中验证这些模拟结果，使用CRISPR基因组编辑技术的变体，暂时而非永久性地使基因失活。
但如果这些变化未编码在DNA中，细胞如何将其传递给后代？研究人员提出，可逆的扰动在调控网络中引发了不可逆的连锁反应。当一个基因失活时，它会影响网络中相邻的基因。当第一个基因重新激活时，级联反应已经全面展开，因为基因可以形成自我维持的回路，一旦被激活，就不再受外界影响。
《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）
1、新型纳米癌症治疗技术成功缩小并消除胰腺肿瘤
美国马萨诸塞大学的研究人员在老鼠身上展示了一种对抗胰腺癌的新方法。发表在《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志上的这项研究，介绍了一种新型纳米颗粒药物递送系统与肿瘤靶向药物联合激活免疫途径的协同效应。
胰腺导管腺癌（PDAC）是最常见的胰腺癌，5年生存率仅为13%，是导致癌症死亡的第三大原因。其主要挑战在于肿瘤周围的微环境，致密组织在肿瘤周围形成屏障，抑制血管生成并阻止免疫细胞浸润。
先前的研究表明，MEK抑制剂和CDK4/6抑制剂可促进血管生成，使更多的T细胞（及化疗药物）进入肿瘤。然而，由于癌症“欺骗”了免疫系统，使其认为肿瘤只是正常的健康细胞团，仅仅增加T细胞的数量并不能清除癌症。
研究人员利用了一种称为干扰素基因刺激因子（STING）途径的机制，STING能够识别体内的病毒感染。另一途径TRL4通路可以增强STING的激活效果。他们使用激动剂来触发这些免疫途径，但如何让这些免疫化学物质穿过肿瘤的微环境仍然是一个挑战。
研究人员的解决方案是：将STING和TRL4激动剂封装在一种新型脂基纳米颗粒中。这种纳米颗粒在递送激动剂至挑战性肿瘤微环境方面表现出色。
STING和TRL4激动剂与T/P治疗的协同作用显示出显著疗效：9只小鼠中，有8只显示出肿瘤坏死和缩小。虽然在停止治疗后肿瘤复发，但研究人员表示，这仍然是迈向治愈的重要一步。
2、新研究解开了向日葵舞蹈之谜，这一难题困扰科学家数百年
一项新研究表明，密集种植的向日葵通过随机运动来确保最佳的阳光捕获，凸显了在植物生长和相互支持中的周期性运动作用。
以色列特拉维夫大学的研究团队发现，在密集环境中生长的植物通过“循环”（circumnutations）的固有随机运动来优化阳光捕获并最大限度减少相互遮蔽。这项研究揭示了这些运动在集体层面上增强光合作用的重要性，解开了自达尔文以来困扰科学家的长期难题。
最近发表在《物理评论X》（Physical Review X）上的研究中，研究人员分析了向日葵如何“知道”以最佳方式生长，即为集体最大限度地捕获阳光。他们在实验室中观察了向日葵的生长动态，发现向日葵呈现出锯齿形的生长模式。研究人员在高密度环境中种植向日葵，并通过拍摄照片制作延时影片。通过跟踪每一朵向日葵的运动，研究人员观察到这些花朵经常会“跳舞”，即它们通过小幅度的移动来调整自己的角度，以获得最佳的阳光照射。
研究人员对这种“跳舞”行为进行了物理分析，发现这些随机的移动被用于最小化向日葵之间的阴影覆盖。他们通过计算机模拟显示，这些随机移动在集体中协调，以确保每朵向日葵都能最大程度地接收到阳光。
研究还发现，向日葵的移动步幅范围很广，从几乎不可察觉的小幅移动到每隔几分钟向某个方向移动两厘米不等，跨越了几个数量级。研究人员称，向日葵利用了这种灵活的运动模式，能够通过微小和缓慢的步伐，或者快速和大幅的步伐，找到集体中的最佳排列方式。
此外，研究还揭示了向日葵间存在一种“交流动态”，即它们不仅对邻近植物的阴影作出反应，还会进行随机的独立运动，不受外界刺激的影响。（刘春）
                    
               
               
               
               
               
               
                    
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