7月22日外媒科学网站摘要：光能激发超导性吗？

7月22日（星期一）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《科学通讯》网站（www.sciencenews.org）

光能激发超导性吗？一项新的研究再次引发了争论

超导体在低温下无电阻传输电力。但自2011年以来，部分科学家声称，当某些材料受到强烈的超短激光脉冲撞击时，可在远高于常规极限的温度下短暂地表现出超导性。

先前的研究显示，铜酸盐在受光照后，其反射率会暂时改变。这一改变意味着电阻的下降可能仅持续了一皮秒（万亿分之一秒）。然而，批评者认为这种变化可能由其他因素引起，并非超导性所致。

德国马普研究所的物理学家安德里亚·卡瓦莱里（Andrea Cavalleri）及其团队最近在《自然》（Nature）杂志上报道称，实验中的铜在受光撞击后会释放出磁场，他们认为这是超导的迈斯纳效应的证据。尽管如此，对于这一结论，学界的接受程度不一，观点仍然分歧。

研究表明，光可能破坏超导性，但光诱导超导性的观点出人意料并具争议性。因此，卡瓦莱里和他的同事进一步研究了迈斯纳效应。他们专注于钇钡铜氧化物（YBCO），这是一类曾显示出光诱导超导迹象的化合物。

团队使用了位于YBCO旁的磷化镓晶体来测量磁场。他们发现，如果YBCO变成超导体，迈斯纳效应将导致其内部磁场被排出。这将使YBCO边缘的磁场强度增加，正如他们所观察到的那样。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、破解氢脆的密码：为更好地预测氢脆奠定基础

在选择基础设施项目的材料时，金属通常因其耐久性而被选中。然而，当金属处于富含氢的环境中，它们会变脆并失效。这种被称为氢脆的现象自19世纪中期以来一直困扰着研究人员，因其不可预测性而难以掌握。最近在《科学进展》（Science Advances）杂志发表的研究，让我们离自信预测氢脆现象更近一步。

这项研究是由美国华盛顿与李大学（Washington and Lee University）及德州农工大学的研究人员合作完成的。他们研究了镍基合金Inconel 725的裂纹形成过程，这种合金以其强度和耐腐蚀性著称，最初是完美无缺、无裂纹的。

目前有几种假设试图解释氢脆的机制。这项研究的结果表明，最著名的假设之一——氢增强的局部塑性（HELP）——并不适用于这种合金。

研究人员发现，塑性（或不可逆形变）在材料中并非均匀，而是局限于特定区域。HELP假设认为裂纹起源于具有最高局部塑性的区域。“据我所知，我们的研究是第一个实时观察裂纹起源位置的研究，并发现它并非始于最高局部塑性的区域。”

实时跟踪裂纹起源是至关重要的。在裂纹出现后检查样品时，氢气已经从材料中逸出，因此不可能了解导致损伤的机制。

这项研究的重要性在于，它有助于为更好地预测氢脆奠定基础。随着氢气可能成为未来替代化石燃料的清洁能源，预测这种脆性变得至关重要，以防止未来氢经济中的意外故障。

2、因果结构决定了意识不能在计算机模拟中存在

人工智能能否发展出意识？德国波鸿鲁尔大学第二哲学研究所的瓦尼娅·维泽（Wanja Wiese）博士认为这是不可能的。在一篇最近发表在《哲学研究》（Philosophical Studies）杂志上的文章中，维泽博士考察了意识存在所需的条件，并将大脑与计算机进行了对比。他指出人类和机器之间存在显著差异，特别是在大脑区域的组织、记忆和计算单元方面。维泽博士认为：“因果结构可能是与意识相关的一个重要差异。”

在他的研究中，维泽博士还引用了英国神经科学家卡尔·弗里斯顿（Karl Friston）提出的自由能原理。该原理指出，确保自组织系统（如生物体）持续存在的过程，可以被视为一种信息处理方式。在人体中，这包括调节体温、血液中的氧含量和血糖等重要参数的过程。类似的信息处理过程也可以在计算机中实现，但计算机并不会调节其温度或血糖水平，而只是模拟这些过程。

研究人员认为，意识也可能是类似的。如果意识对生存有益，那么根据自由能原理，那些有助于生物体维持的生理过程必须保留意识经验留下的痕迹，这可以被描述为信息处理过程，称为“意识的计算关联”。尽管这在计算机中可以实现，但可能需要满足额外的条件，以使计算机不仅模拟，还能复制意识经验。

因此，维泽博士在文章中分析了有意识的生物实现意识的计算关联的方式与计算机在模拟中实现它的方式之间的差异。他认为这些差异多数与意识无关。例如，与电子计算机不同，我们的大脑非常节能，但这不太可能是意识的必要条件。

然而，计算机与大脑之间另一个关键的差异在于它们的因果结构：在传统计算机中，数据必须首先从内存加载到中央处理器进行处理，然后再次存储回内存。而大脑中不存在这样的分离，各个区域之间的因果联系呈现不同的形式。维泽博士认为，这可能是大脑与传统计算机在意识方面的关键差异之一。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

1、不是科幻小说：研究人员已经开发出超表面牵引光束

澳大利亚ARC转换元光学系统卓越中心（TMOS）的研究人员已经推动了轻便式牵引光束的开发，这将改变非侵入性医疗程序。他们在创造由元表面实现的牵引光束方面取得了重大进展。这些光束能够吸引粒子向其靠近，其灵感来源于科幻小说中虚构的牵引光束。在发表于《Acs Photonics》（Acs 光子学）杂志上的研究中，该团队描述了他们如何使用硅超表面产生的电磁光束。之前的电磁光束是由笨重的特殊光调制器（SLM）产生的，但这些系统的尺寸和重量阻碍了光束在手持设备中的应用。超表面是一层纳米图案的硅，厚度只有1/2000毫米。该团队希望有朝一日这种技术能以一种非侵入性方式用于活体组织检查，而不像目前的方法，例如使用镊子，可能会对周围组织造成伤害。

与以前产生的电磁波束相比，这种特殊的电磁波束具有多个优点，因为输入波束的所需条件比以前的波束更为灵活，且不需要SLM，其尺寸、重量和功率要求显著低于以前的系统。

研究人员表示：“这种设备的紧凑尺寸和高效率可能会导致未来的创新应用。使用超表面提取颗粒的能力可能会影响活检领域，因为它能通过侵入性更小的方法减轻疼痛。”

2、慢性疼痛之谜的缺失部分？新发现的蛋白质功能

德国马克斯·德尔布尔克中心（Max Delbrück Center）的一个研究小组发现了PIEZO2蛋白在促进慢性疼痛超敏反应中的新作用。这一发现为止痛药物提供了一条潜在的新途径，并可能阐明为什么专注于电压门控钠离子通道的治疗在临床解决方案中表现不佳。这项研究发表在《大脑》（Brain）杂志上，这是一本重要的神经学期刊。

PIEZO2蛋白在人的感觉受体中形成离子通道。先前的研究表明，离子通道参与了将触觉传递给大脑的过程。患有PIEZO2基因“功能丧失”突变的人对轻柔的触摸或振动不太敏感。相比之下，患有PIEZO“功能获得突变”的患者通常被诊断为复杂的发育障碍。但功能获得突变是否与机械超敏反应有关从未得到证实。

为了研究这种联系，研究人员创造了两种所谓的“功能获得”小鼠，每一种都携带不同版本的突变PIEZO2基因。利用电生理学方法，研究人员测量了从转基因小鼠中分离出来的感觉神经元的电活动。他们发现，除了像预期的那样使触觉感受器变得敏感之外，PIEZO2基因突变还使伤害感受器——检测疼痛机械刺激的神经元——对机械刺激的敏感度显著提高。

此外，研究人员还发现，伤害感受器会被机械刺激激活，而这种刺激通常是轻触的。

这项研究是首次将PIEZO2基因的功能获得突变与疼痛受体联系起来。研究结果表明，PIEZO2通道打开机制的一个特定方面可以成为新的疼痛药物的靶向对象。（刘春）