11月8日外媒科学网站摘要：淋湿的狗为什么会抖干自己？

11月8日（星期五）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《自然》网站（www.nature.com）

淋湿的狗为什么会抖干自己？科学家给出了答案

当一只狗抖掉皮毛上的水时，这一动作并非随意乱抖，也不是故意要把旁边的人弄湿。许多毛茸茸的哺乳动物都有这种本能反射，包括鼠类、猫、松鼠、狮子、老虎和熊。现在，美国哈佛大学的研究人员已经确定了触发老鼠典型的“湿狗”颤抖行为的神经回路，这涉及一类被称为“C纤维低阈机械感受器（C-LTMR）”的特殊触觉感受器，以及连接脊髓和大脑的神经元。他们的研究结果发表在最新一期的《科学》（Science）杂志上。

在人类中，触觉感受器与愉悦的触感有关，例如温柔的拥抱或轻柔的抚摸。但在老鼠和其他动物身上，它们起着保护作用：提醒皮肤上有异物存在，无论是水、灰尘还是寄生虫。研究人员称，当这些刺激引起皮肤上的毛发弯曲时，它会激活C-LTMR，“使皮肤的敏感性超越表面”。

研究人员还研究了来自C-LTMR的信号如何通过神经系统来协调湿狗的抖动行为。他们追踪到脊髓中的一组神经元，这些神经元与大脑中的臂旁核区域相连，该区域参与处理疼痛、温度和触觉。

这一发现为未来的研究铺平了道路。神经科学家表示，湿狗的抖动是一种高度协调的运动反应，这项研究为探索大脑如何发出命令控制运动提供了良好的起点。

《科学》网站（www.science.org）

许多人类感染“牛流感”的病例未被发现

美国疾病控制与预防中心（CDC）最近发表的一项新研究表明，在美国奶牛中传播的H5N1禽流感病毒可能感染的农场工人数量远远超过科学家的估计。报告称，对美国两个州115名接触过H5N1病毒的奶牛场工人进行的测试发现，其中8人近期感染了H5N1病毒，感染率为7%。

到目前为止，美国已经报告了46例人类感染H5N1病毒的病例，其中45例与受感染的家禽和牛有关。但美国约翰·霍普金斯健康安全中心的流行病学家称，数千名奶牛场工人可能接触过受感染的乳牛，新的研究表明，许多病例可能被遗漏，“几十个州都有乳制品受到感染，因此很可能大多数或所有这些州都会出现人类感染H5N1病毒的病例。”

针对这一发现，美国疾病控制与预防中心计划增加对受感染农场工人的检测，并建议更多人服用抗病毒药物以降低患病风险。但该机构强调，没有证据表明H5N1病毒在人与人之间传播的能力有所增强，该机构仍将其对公众的风险评估为低风险。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、新型水凝胶能直接利用阳光：离人工光合作用又近了一步

模仿植物将阳光转化为能量的方式一直是科学家的梦想，目标是创造可再生能源解决方案。人工光合作用是一种尝试复制自然过程的方法，利用阳光驱动产生清洁能源的化学反应。然而，到目前为止，创造能够像自然光合作用一样有机运行的合成系统一直是一个重大挑战。

现在，来自日本高级科学技术研究所（JAIST）和东京大学的研究人员设计了一种新型的生物启发水凝胶，这种水凝胶能够利用阳光分解水分子，产生氢和氧。这种设计可能会改变清洁能源生产的游戏规则，因为氢被视为未来有前途的燃料。此外，这种制氢技术的进步可以与太阳能光伏发电和电解制氢等其他清洁能源技术相媲美。后者依赖于外部能源，而水凝胶系统通过直接利用阳光分解水来模拟自然，从而有可能提高效率并降低成本。他们的研究发表在《化学通讯》（Chemical Communications）杂志的网站上。

研究小组设计了精心结构的聚合物网络，用于这些水凝胶。这些网络有助于控制电子转移，这对于水分解为氢和氧至关重要。水凝胶中充满了功能分子，如钌复合物和铂纳米颗粒，它们共同作用以模拟光合作用的自然过程。

这项研究的关键突破之一是水凝胶能够防止功能分子聚集——这一问题曾是以往人工光合作用系统的主要障碍。因此，与旧技术相比，该团队能够显著提高水分解过程的活性，并大幅增加氢的产量。

通过提升人工光合作用的活性，这项研究使人类更接近于通过可再生氢为工业、交通和能源储存系统提供动力的未来。

2、科学家发现利用呼出的气体检测肺癌的方法

人们呼出的气体含有水蒸气和二氧化碳，以及其它化合物。研究人员已经确定，呼出气体中一种化学物质异戊二烯的减少可能表明肺癌的存在。然而，要检测到如此微小的变化，传感器需要高度敏感，能够检测到十亿分之一（ppb）范围内的异戊二烯水平。它还需要将异戊二烯与其它挥发性化学物质区分开来，并承受呼吸的自然湿度。以前设计具有这些特性的气体传感器的尝试主要集中在金属氧化物上，包括一种由氧化铟制成的特别有前景的化合物。由中国浙江大学刘平伟教授领导的团队着手改进基于氧化铟的传感器，以检测呼吸中自然存在的异戊二烯水平。

研究人员开发了一系列基于氧化铟（In2O3）的纳米片传感器。在实验中，他们发现其中一种类型表现最佳，称之为Pt@InNiOx，因为它含有铂（Pt）、铟（In）和镍（Ni）。

更重要的是，研究人员通过对纳米薄片结构和电化学性能的实时分析发现，均匀锚定在纳米薄片上的铂纳米团簇催化了异戊二烯传感的激活，从而获得了超高灵敏度。

最后，为展示这些传感器的潜在医疗用途，研究人员将Pt@InNiOx纳米片整合到便携式传感设备中。

该研究发表在国际化学期刊《ACS Sensors》上。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

1、AI驱动的电子舌头可即时检测食物的新鲜度和安全性

美国宾夕法尼亚州立大学开发的一种电子舌头，能够区分类似液体的细微差异，例如不同含水量的牛奶，还可以识别各种产品，包括不同类型的苏打水和混合咖啡。它还能检测果汁的变质和潜在的食品安全问题。研究小组发现，当人工智能（AI）基于自身评估标准解释电子舌头产生的数据时，准确性显著提高。

最新一期的《自然》（ Nature）杂志发表了他们的研究结果。

这种电子舌头包括一个石墨烯离子敏感场效应晶体管，这是一种可以检测化学离子的导电装置，连接到通过各种数据集训练的人工神经网络。关键的是，这些传感器是非功能化的，这意味着一个传感器可以检测多种化学物质，而无需为每种化学物质配备特定的传感器。研究人员为神经网络提供了20个特定的参数进行评估，这些参数均与样品液体如何与传感器的电性能相互作用有关。基于这些参数，人工智能可以准确地检测样品——包括掺水牛奶、不同类型的苏打水、咖啡混合物和不同新鲜度的多种果汁——并在大约一分钟内报告其含量，准确率超过80%。

根据研究人员的说法，电子舌头的能力只受到训练数据的限制，这意味着尽管本研究的重点在于食物评估，但它同样可用于医学诊断。

2、挑战爱因斯坦：黑洞中隐藏的不稳定性可能改写时空理论

一项新的研究表明，黑洞的内部动力学可能会挑战克尔解（Kerr's solution）等传统模型。这项研究表明，由于黑洞内部的能量积累，黑洞可能没有以前认为的那么稳定，这可能会改变我们对这些宇宙结构的理解。

黑洞长期以来一直吸引着科学家。尽管黑洞是纯粹的引力天体，结构相对简单，但它们隐藏着与我们对宇宙理解相悖的奥秘。到目前为止，大多数研究都集中在它们的外部特征和周围环境上，对黑洞内部的运作几乎一无所知。

在最近发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上的一项新研究中，一个国际研究小组对黑洞的内部区域进行了调查。通过检查不同的时空模型，他们发现了有趣的证据，表明我们对黑洞的理解可能是不完整的。

广义相对论方程的克尔解是在引力天体物理学中观测到的旋转黑洞的最精确的表示。克尔解将黑洞描述为时空中的巨大漩涡，其特征是两个视界：外部视界，在此视界之外，任何物体都无法逃脱其引力；内部视界，包围着一个环形奇点，在此区域内，我们所熟知的时空概念不再适用。这个模型与观测结果吻合得很好，因为黑洞外与爱因斯坦理论的偏差是由新的物理参数控制的，这些参数控制着核心的大小，预计会相当小。

然而，上述国际团队最近进行的一项研究强调了一个关于这些物体内部的关键问题：虽然已知静态内部视界的特征是能量的无限积累，但研究表明，即使是更现实的动态黑洞，也会在相对较短的时间尺度上表现出显著的不稳定性。这种不稳定性源于能量的积累，随着时间推移呈指数增长，直到达到一个有限但非常大的值，从而显著影响黑洞的整体几何形状并改变其性质。（刘春）