北京
5月19日（星期一）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：
《自然》网站（www.nature.com）
“量子优越性”正在临近？量子计算机首次精准模拟分子运动
单个原子首次实现了对分子在光照下反应的完整量子模拟。这一突破性进展由澳大利亚悉尼大学的研究团队完成，其极简方法有望加速实现“量子优越性”——即量子计算机在特定任务上展现出超越传统计算机的能力，精准预测化学物质或材料的行为。
传统量子计算机需要多个量子比特进行计算，而该团队仅用单个原子就编码了等效信息，大幅提升了硬件效率。研究成果最近发表于《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society, JACS），专家评价称，这是首次在分子能级模拟中达到如此复杂的水平，具有里程碑意义。
研究团队模拟了三种有机分子（丙二烯、丁三烯和吡嗪）受光子激发后的动态过程，包括原子振动和电子跃迁。这些数据对设计高效能量转换材料（如太阳能电池或防晒霜）至关重要。实验中，研究人员将分子参数编码至真空中的镱离子上：电子激发态对应离子的特定状态，振动模式则通过离子在电场陷阱中的运动模拟。通过激光调控，离子成功复现了分子受光后的演化行为。
传统计算机虽能模拟简单分子，但对于含20种以上振动模式的复杂分子（如许多生物分子）则效率低下。专家认为，这项研究首次展示了如何精准调控量子系统以模拟特定分子特性。
分子化学模拟被视为量子计算的核心应用之一，但通常需要数百万量子比特才能实现实用化。悉尼大学团队预测，其方法仅需几十个离子即可完成有价值的模拟，为量子计算的实际应用开辟了新路径。
《科学》网站（www.science.org）
人类即将与海豚、乌贼“对话”？AI如何解码动物世界的“密码”
今年“杜立德奖（Dolittle Prize）”的几支入围团队的研究展示了人工智能在跨物种交流中的突破。该奖项由“克勒-杜立德挑战赛（Köhler-Doolittle Challenge）”设立，旨在推动人类与动物的双向交流，奖金高达1000万美元。
乌贼虽无耳朵和发声器官，却能通过触手势“对话”。巴黎高等师范学院的研究团队发现，乌贼的感知系统与人类听觉原理相似，并通过AI解码其皮肤颜色和触手动作的含义。夜莺的复杂鸣唱包含多达200种音节，欧洲神经科学研究所的研究团队利用AI分类这些音节，揭示了传统方法难以发现的模式。
海豚的交流更为高级，它们使用独特的“签名哨声”互相呼唤。美国伍兹霍尔海洋研究所通过数十年追踪数据，训练AI分析这些哨声，并尝试将其与海豚的行为和位置关联。狨猴的尖锐叫声可能包含类似“名字”的标识，以色列希伯来大学的研究团队正在构建语言模型，探索其交流中的潜在语法结构。
德国马克斯·普朗克生物智能研究所的研究团队认为，动物虽无人类式句子，但能表达简单意图，如“我在这儿”或“我感觉不好”。美国华盛顿大学的研究团队甚至开发了软体机械臂，试图用乌贼的“语言”与其互动。
研究中的一些意外发现令人惊叹。例如，海豚在困惑时会发出一种未被记录的“WTF哨声”，而乌贼竟能主动参与实验，仿佛理解人类意图。尽管完整对话尚远，但科学家预计，未来几年或能实现与动物的结构化交流。
《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）
1、新型催化剂让锌空气电池工作寿命长达3600小时
一支研究团队在锌空气电池（ZABs）领域取得重要进展，通过开发新型双原子催化剂（DACs），显著提升了电池的氧还原反应（ORR）效率，使其在能量密度、循环寿命等方面表现优异，有望推动该技术的实际应用。该研究由日本东北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）主导，相关成果已发表于数字催化平台。
锌空气电池是一种具有潜力的储能技术，但其性能受限于氧还原反应的缓慢动力学。传统铂基催化剂成本高且易受污染，而新型双原子催化剂由铁（Fe）和钴（Co）与氮（N）、碳（C）结合形成多孔结构（Fe1Co1-N-C），在碱性环境下展现出更高的催化活性。该催化剂通过计算模型优化设计，并采用硬模板法和CO2活化工艺合成，其微孔结构有效促进了反应物的传输，从而提升整体性能。
实验结果显示，Fe1Co1-N-C催化剂的氧还原活性远超商用铂催化剂。基于该催化剂的锌空气电池具有1.51伏的开路电压和1079瓦时/千克锌（Wh kgZn-1）的高能量密度。此外，电池在2至600毫安/平方厘米（mA cm-2）的电流密度范围内均保持稳定性能，并实现了超过3600小时的工作寿命和7200次循环，远超现有技术。
这项突破性研究为锌空气电池的实际应用扫清了技术障碍，有望推动清洁能源存储技术的快速发展。
2、女性心跳快，男性更易心律不齐？新研究揭示关键基因机制
美国俄亥俄州立大学韦克斯纳医学中心的最新研究揭示了男女心率差异的生物学机制。研究发现，心脏的天然起搏器——窦房结（SAN）在男性和女性体内具有不同的基因表达模式，导致女性心率普遍更快，而男性更易出现心律不齐问题。
窦房结是控制心跳的关键结构，其基因蓝图因性别而异。研究团队通过分析捐赠的人体心脏，发现女性的窦房结细胞促进心率加快的基因（如TBX3和HCN1）表达水平更高，而男性的窦房结细胞则表现出与炎症和胶原蛋白生成相关的基因网络更活跃，这些因素可能干扰心脏电信号传导，增加心律不齐风险。这一发现发表于美国心脏协会期刊《循环：心律失常与电生理学》（Circulation-arrhythmia And Electrophysiology）。
该研究为心脏疾病的个性化治疗提供了新方向。研究团队指出，未来或可基于性别差异开发针对性疗法，减少药物或心脏起搏器等干预手段的依赖。
《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）
1、环保炼金术：科学家利用脂肪酸高效回收白银
随着银矿资源日益枯竭，芬兰研究人员开发了一种环保高效的回收技术，利用常见脂肪酸和过氧化氢从电子及工业废料中提取银。这种方法不仅溶解效率高，还能循环利用溶剂，为银的可持续供应提供了新思路。
目前，全球每年银的回收率不足20%，而可再生能源产业的快速发展产生了大量含银废料。银在太阳能电池板等关键技术中不可或缺，但其天然储量正急剧减少。过去25年，银价上涨了六倍，使得回收银兼具环境与经济价值。
芬兰赫尔辛基大学和于韦斯屈莱大学的研究团队在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）发表了一项创新技术。他们使用油酸、亚油酸等脂肪酸与30%过氧化氢溶液混合，在温和条件下溶解银，同时稳定银离子。通过计算化学分析，团队揭示了金属溶解的热力学机制，并利用乙酸乙酯分离银羧酸盐，未反应的脂肪酸可重复使用。银羧酸盐随后在光辅助反应器中还原为金属银，实现高效安全回收。
与传统无机酸相比，脂肪酸溶剂具有显著优势：生物相容、可降解、低腐蚀性，且易于分离回收。此外，该技术还能结合过氧化氢实现“城市采矿”，例如从废弃电镀银产品中提取银。
这项研究为多金属废料的绿色回收提供了可行方案，未来有望推动贵金属回收产业的可持续发展。
2、智能绷带革命：提前3天预警感染，加速伤口愈合”
美国加州理工学院的科研团队正在开发一款新型智能绷带，能够实时监测慢性伤口、辅助治疗并加速愈合。该设备专为愈合缓慢的切割伤、手术切口、擦伤和烧伤设计，可同时追踪伤口健康状况并主动促进恢复。
2023年，研究团队在动物实验中取得突破，证明该绷带能实时采集伤口数据，并通过药物或电刺激等靶向治疗加速组织再生。随后，团队与南加州大学凯克医学院合作，在20名患有糖尿病或血液循环不良导致的慢性伤口患者身上测试了升级版绷带“iCares”。该设备能持续分析炎症反应产生的渗出液，并在术前术后监测中展现出广泛的临床应用潜力。
智能绷带采用三层微流控设计，既能清除伤口多余水分，又能实时检测生物标志物。研究团队指出，微流控技术可确保检测样本均为新鲜渗出液，避免新旧液体混合影响数据准确性，从而更早发现炎症和感染迹象。相关成果发表于《科学·转化医学》（Science Translational Medicine）期刊，证实该绷带可提前1至3天检测到一氧化氮（炎症标志物）和过氧化氢（感染标志物）等分子，早于患者出现明显症状。
此外，团队开发的机器学习算法能精准分类伤口类型并预测愈合时间，准确度接近专业医生水平。绷带主体采用可3D打印的柔性生物相容材料，配备一次性传感器阵列和可重复使用的电路模块，支持无线数据传输至智能手机等终端。其微流控系统包含液体吸收层、仿生传输组件和废液排出结构，确保高效检测与伤口护理。
这项技术有望为慢性伤口管理提供更智能、高效的解决方案，减少并发症风险并优化治疗流程。（刘春）
本文来源：网易科技报道
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