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【新要闻】1400小时超长待机 我科学家破译锌溴液流电池长寿命“密码”
科技日报· 2025-12-24 10:50
溴基液流电池技术突破 - 中国科学院大连化学物理研究所李先锋团队在溴基多电子转移液流电池新体系研究方面取得新进展,成功开发出一种新型溴基两电子转移反应体系,实现了长寿命锌溴液流电池的概念验证及系统放大,相关成果发表在《自然·能源》上 [2] 传统技术瓶颈与新型反应路径 - 传统溴基液流电池依赖于溴离子与溴单质的氧化还原反应,具有资源来源广、电极电势高及溶解度高等优势 [3] - 传统技术瓶颈在于充电过程产生的大量溴单质会对电池材料造成严重腐蚀,显著降低循环寿命,并对材料耐腐蚀性提出更高要求,推高电池成本 [3] - 传统溴络合剂虽能部分缓解腐蚀,但其形成的分相结构导致体系均匀性差,增加了系统复杂性 [3] - 团队开发出新型溴双电子转移反应路径,通过在电解液中引入连接吸电子基团的胺类化合物作为溴清除剂,将电化学反应产生的溴转化为溴代胺类化合物,有效降低溶液中溴单质的浓度 [3] - 新反应实现了从溴离子到溴代胺类化合物的双电子转移,不同于传统的单电子转移,显著提高了电池的能量密度 [3] - 超低的溴单质浓度大幅降低了电解液腐蚀性,从而提高了电池寿命 [3] 锌溴液流电池应用与性能验证 - 研究团队将新反应应用于锌溴液流电池,实验表明,采用廉价且耐腐蚀性较差的磺化聚醚醚酮膜,电池仍可实现长期稳定运行 [4] - 在放大至5kW级的系统测试中,该电池在40mA cm-2的条件下稳定运行超过700个循环,总寿命超过1400小时,能量效率超过78% [4] - 由于溴单质浓度极低,循环前后电池的关键材料如集流体、电极与隔膜均未出现腐蚀现象,进一步验证了电解液的无腐蚀性 [4] - 该工作为长寿命溴基液流电池的设计提供了全新思路,为锌溴液流电池的进一步应用推广奠定了基础 [4]
3D子宫胚胎植入模拟芯片破解胚胎反复种植失败难题
科技日报· 2025-12-24 10:37
核心研究成果 - 中国科学院动物研究所于乐谦研究员团队联合国内外单位成功研发出3D子宫胚胎植入模拟芯片 首次在实验室完整复刻了人类胚胎着床全过程 [1] - 该研究突破了长期困扰该领域的伦理与技术瓶颈 为阐明反复胚胎种植失败的病理基础提供了全新研究平台 相关研究成果发表于《细胞》杂志 [1] 临床需求与市场背景 - 我国不孕症人群已超4000万 在接受辅助生殖技术治疗的患者中约有10%的个体经历多次胚胎种植仍无法成功妊娠 从而陷入反复胚胎种植失败困境 [3] - 过去反复胚胎种植失败病因诊断困难 治疗多靠医生经验尝试 效果参差不齐 [3] 技术突破与核心优势 - 芯片技术能够直接惠及临床 为患者解决三大痛点 [3] - 首先 有望精准定位不孕根源 利用该芯片发现反复胚胎种植失败患者的子宫内膜细胞存在凋亡增多 增殖下降等异常 [3] - 研究发现反复胚胎种植失败患者来源的子宫内膜囊胚植入率仅为健康人群的60% 且植入后胚胎进一步发育能力严重不足 这直观解释了临床中移植成功但胎停的现象 [3] - 未来患者仅需提供少量子宫内膜样本 即可通过该芯片评估内膜功能 告别病因不明 [3] - 其次 能快速筛选最有效的个性化药物 团队已利用该芯片对上千种已获批药物进行测试 针对不同患者的特定临床表型 成功筛选出能显著提升内膜容受性 促进胚胎植入和发育的针对性药物 [3] - 未来治疗有望从广谱尝试转向一人一策的精准用药 避免无效治疗 [3] - 第三 检测过程将变得更为便捷无创 使用患者经血来源的子宫内膜细胞构建模型 其效果与通过传统宫腔镜手术活检取样构建的模型高度一致 [4] - 这有望使未来检测避免手术创伤和风险 大幅提升患者的接受度和可及性 [4] 行业影响与未来展望 - 3D子宫胚胎植入模拟芯片不仅为科学研究打开了探索生命早期发育的黑匣子 更标志着辅助生殖诊疗从经验驱动迈向科技精准驱动的新阶段 [4] - 它有望使反复胚胎种植失败的诊疗模式彻底改变 为无数受困家庭带来精准治疗的新希望 并推动人类对生命起源奥秘的更深层次认知 [4]
AI走进心理学,还应平衡效率与风险
科技日报· 2025-12-24 09:20
行业核心观点 - AI在心理学领域的应用正在快速增长,其核心价值在于提升效率与可及性,但行业对其数据安全、伦理偏见及临床可靠性存在普遍担忧,未来发展的关键议题在于如何以负责任的方式平衡AI的效率与人类共情[1] AI在心理学领域的应用现状与趋势 - 过去一年中,超过一半(56%)的心理学家尝试使用AI工具辅助工作,该比例显著高于2024年的29%[2] - 经常使用AI的心理学家比例翻倍,29%的心理学家每月至少使用一次AI,而2024年这一比例仅为11%[2] - 目前AI主要用于辅助行政与文书工作,最常见的用途包括:协助撰写电子邮件等材料(52%)、生成内容(33%)、总结临床笔记或文章(32%)以及记笔记(22%)[3] - 直接用于临床诊疗的比例很低,仅8%的使用者将其用于辅助临床诊断,5%使用聊天机器人为患者提供帮助[3] 行业对AI应用的主要担忧 - 超过九成(92%)的心理学家对AI工具在心理学领域的应用表示担忧[2] - 最主要的担忧包括:潜在的数据泄露、意想不到的社会危害、输入和输出中的偏差、缺乏严格的风险缓解测试以及输出不准确或出现“幻觉”[2] 心理健康服务需求增长,特别是青少年群体 - 英国一项研究显示,在1991年出生的人群中,仅5.8%在18岁前接受过儿童和青少年心理健康专科服务(CAMHS)[4] - 相比之下,2005年出生的人群中,这一比例急剧上升至20.2%,意味着不到20年间,英国年轻人在成年前寻求专业心理服务的比例增长了近4倍[4] - 青少年心理健康服务需求的激增凸显了现有服务能力的不足,以及利用AI等技术提高服务效率的必要性[4][5] - 年轻患者对AI助理给出的意见可能更为接受和信任,这成为行业引入AI的推动因素之一[5] 负责任地引入AI的行业规范与定位 - 行业建议通过获得患者知情同意、评估工具偏见、审查数据隐私合规性以及了解数据使用政策等方式,确保AI安全、负责任地融入工作[6] - AI的角色应定位于强大的辅助工具,在人类专家严格监督下,帮助心理学家从繁重的行政工作中解放出来[6] - AI的应用目标是使心理学家能将更多时间投入到复杂的临床判断、建立治疗联盟和人性化关怀中,从而接收更多病人并提供更好服务[6]
铁锅也需科学“养生”
科技日报· 2025-12-24 09:02
文章核心观点 - 铁锅的使用寿命和体验差异主要源于材质、工艺及后期使用养护 不同材质的铁锅(铸铁锅与铁皮锅)在性能、防锈不粘原理及耐用性上存在显著区别 正确的选择、使用和养护方法是实现铁锅“长寿”的关键 [1][2][3][4][5] 铁锅的材质与工艺分化 - 市面铁锅主要分为铸铁锅(生铁锅)和铁皮锅(熟铁锅)两大类 二者在材质特性与制作工艺上差异显著 直接影响其不粘防锈效果 [2] - 铸铁锅由铁矿石熔炼后经模具铸造而成 质地坚硬、导热均匀、耐高温 适合中式爆炒 其防锈不粘优势源于优质原料基底和氮化工艺处理 [2] - 优质铸铁锅原料需通过精准熔炼去除硫、磷等杂质并添加碳晶、碳硅等有益物质 以提升锅体硬度与安全性 [2] - 氮化工艺使铸铁锅表面形成肉眼不可见的细微孔隙 为后续“养锅”形成油膜奠定基础 保养得当下 此油膜可使锅的使用寿命达到二十年 [2] - 铁皮锅由铁皮冲压成型 质地轻巧易塑形 其不粘防锈效果依靠物理结构(如增加锤纹肌理)或化学技术(表面喷涂油性涂层)实现 [3] - 采用喷涂涂层的铁皮锅 其涂层使用寿命有限 通常在使用3到6个月后不粘性能会明显下降 涂层完全脱落后 铁皮易生锈粘锅 [3] 不同类型铁锅的错误使用与养护禁忌 - 不当的烹饪习惯和养护方式是导致铁锅提前“退休”的主要原因 不同类型铁锅的使用禁忌各不相同 [4] - 对于铸铁锅 三大行为直接影响寿命:大火空烧会摧毁表面油膜 频繁烹饪或残留酸性食材(如番茄、柠檬)会腐蚀锅体 使用钢丝球等硬物擦洗会破坏表面孔隙结构 [4] - 铸铁锅的正确养护包括“开锅”步骤:温水清洗擦干后 小火加热并用猪皮等油脂反复擦拭 让油脂渗透孔隙 日常使用后需及时温水冲洗、软布擦干、涂抹薄油并置于干燥通风处 [4] - 涂层铁皮锅的最大“软肋”是表面涂层 高温爆炒会加速涂层老化脱落 使用金属铲刮擦会破坏涂层 使用后不擦干水分会导致铁皮快速生锈 [4] - 使用铁皮锅时 建议优先选择中小火烹饪 搭配硅胶铲、木铲等柔软厨具以减少摩擦 使用后温水清洗并擦干水分存放 若涂层出现破损脱落应及时更换 [5] 铁锅“长寿”的共性关键 - 铁锅的“长寿”是材质工艺与使用养护共同作用的结果 选择满足自身需求的铁锅类型 避开使用误区并坚持科学养护 普通铁锅也能达到“几十年如新”的效果 [5]
工程蛋白让人类“听到”神经元交流
科技日报· 2025-12-24 09:02
技术突破 - 美国艾伦研究所和霍华德·休斯医学研究所的科学家通过蛋白质工程技术,改造出一种名为iGluSnFR4的特殊蛋白,这是一种分子级“谷氨酸指示器” [1] - iGluSnFR4可用于实时观察大脑中数十亿个神经元通过神经递质谷氨酸进行交流的过程,有助破译大脑隐藏的“语言” [1] 技术原理与优势 - 在大脑神经交流中,谷氨酸是最常见的神经递质之一,在记忆、学习和情绪中起至关重要的作用,其释放会触发下一个脑细胞放电 [1] - 以往研究只能记录神经元发出的信号,而iGluSnFR4对谷氨酸极为敏感,能检测大脑中神经元之间最微弱、迅速的输入信号,使科学家能“听到”神经元接收到的信息 [2] - 该技术解决了在单个突触层面几乎无法捕捉输入信号的难题,为解析支撑学习、记忆和情绪的复杂电活动级联过程提供了新途径 [2] 应用前景 - 谷氨酸信号异常与阿尔茨海默病、精神分裂症、自闭症和癫痫等多种神经系统疾病相关 [2] - 科学家可利用iGluSnFR4更精确地观测突触活动,从而深入研究这些疾病的发生机制 [2]
鼓励和支持开展南极基础研究和科技创新
科技日报· 2025-12-24 09:02
法案概述与立法目的 - 南极活动与环境保护法草案于12月22日提请十四届全国人大常委会第十九次会议首次审议 [1] - 制定该法案旨在为我国参与南极全球治理提供有力支撑,并满足协调、管理和规范南极活动的现实需要 [1] - 该法案有利于加强南极活动统筹协调和监督管理,为增强南极活动能力及实现和平利用南极夯实法律基础 [1] 法案内容框架 - 草案共包含七章五十七条 [2] - 法案对在南极开展的考察、渔业、旅游、航运等活动进行了相关规定 [2] 南极科研与能力建设 - 国家鼓励和支持开展南极基础研究和科技创新,加强专业人才培养与队伍建设,推动长期研究工作 [1] - 国家采取措施加大对南极技术装备研发及基础性、公益性南极考察和科学研究的支持力度 [2] - 国家建立南极考察活动样品和数据汇交制度 [2] - 中国开展极地考察40多年来,已在海洋生态、地质学、空间科学、气候变化等多方面持续开展南极科学研究 [1] 环境保护要求 - 草案鼓励以绿色低碳的方式开展南极活动,支持使用降碳、节能、污染防治技术和装备,推动清洁能源应用 [2] - 法案明确了南极环境保护的总体要求,规定了环境影响评估制度 [2] - 法案对南极动植物保护、废弃物处理处置、防止海洋污染等方面提出了具体要求 [2] 基础设施与安全保障 - 国家将加强南极考察站、通信网络、观测监测网、导航系统、运输体系、应急救援体系等基础设施建设 [2] - 相关措施旨在提升南极活动和安全保障能力 [2]
冬季用火用电 当心安全隐患
科技日报· 2025-12-24 09:02
冬季安全风险背景 - 今年冬季我国气温波动较大,寒潮等强降温事件或频繁出现,部分地区大雾天气易发多发 [1] - 岁末年初正值用火、用电、用气和出行高峰,安全风险明显增加 [1] 冬季电器取暖安全要点 - 电暖器、电热毯等大功率电器使用频率增加,火灾风险也随之攀升 [1] - 电暖器应远离可燃物,其周围1米内不要堆放衣物等易燃物 [1] - 电热毯应“睡前开启,入睡关闭”,避免整宿通电 [1] - 电暖器连续使用时间不要过长 [1] - 电热暖水袋不要边充电边使用,电暖器上不要覆盖衣物,电热毯充电时切勿折叠 [1] 一氧化碳中毒防范与应对 - 农村地区常用土暖气、烧火盆取暖,室内围炉煮茶等活动普遍,需特别防范一氧化碳中毒 [1] - 加强通风是防止一氧化碳中毒的主要方法,应尽量避免在密闭房间内使用烧火盆等,室内使用需保持通风 [2] - 可通过科技手段主动监测和消除一氧化碳,例如在室内安装一氧化碳报警器,浓度超标可立刻预警 [2] - 发现一氧化碳中毒,应迅速开窗通风,切断一氧化碳来源,并将中毒者快速转移到空气充足场所 [2] - 将中毒者带离后,需解开其衣领、衣扣,保持呼吸道通畅 [2] - 发现中度或重度中毒者,应迅速拨打120急救电话,在等待救援时密切关注生命体征,如出现呼吸、心跳暂停应立即进行心肺复苏 [2]
“哈勃”观测到罕见“宇宙撞击”
科技日报· 2025-12-24 09:02
研究核心发现 - 一项国际研究利用哈勃空间望远镜观测到一次罕见的“宇宙撞击”,揭示了尘埃云可能伪装成行星长达数年[1] - 该发现有助于进一步揭示行星形成机制,深入了解小行星的结构特性,并对双小行星重定向测试等行星防御计划具有重要意义[1] - 研究成果发表于新一期《科学》杂志[1] 观测对象与历史 - 自1993年起,科学家开始借助哈勃空间望远镜观测位于南鱼座、距地球仅25光年的北落师门恒星[1] - 北落师门恒星质量略大于太阳,周围环绕着规模庞大、结构复杂的尘埃碎片带,是迄今已知最大的星周尘埃带之一[1] - 2008年,团队在该星周盘中观测到一个明亮光点,误认为是一颗行星,并将其命名为“北落师门b”[1] 关键观测变化与结论 - 2023年,团队通过哈勃空间望远镜再度观测时,发现原先的“北落师门b”光点已消失不见[1] - 2024年,团队在该系统内另一位置发现了新的亮斑(命名为“北落师门cs2”),且其亮度相较于之前增强了30%[1] - 原先被称作“北落师门b”(现称“北落师门cs1”)的光点突然消失,支持了其可能是由碰撞产生的短暂尘埃云这一假说[2] - 新亮斑“北落师门cs2”的出现,进一步印证了二者皆非行星,而是由类似小行星的小型岩石天体(星子)剧烈碰撞所形成的扩散尘埃云[2] 对行业的意义与影响 - 研究表明,在长达数年的时间里,这类由碰撞产生的尘埃云发出的信号可能与行星信号非常相似[2] - 随着巨型麦哲伦望远镜等新一代观测设备将直接对邻近恒星的宜居带行星进行观测,准确区分此类瞬时碰撞尘埃云与真实系外行星显得尤为重要[2]
这些暖气使用“妙招”科学吗
科技日报· 2025-12-24 09:02
供暖设备使用效率与能源浪费 - 在暖气片上晾晒湿衣物会严重降低取暖效率并造成能源浪费 因为湿衣物覆盖散热面形成隔热屏障 且水分蒸发会消耗大量热能[2] - 湿衣物覆盖暖气片会形成高湿微环境 易滋生大肠杆菌 黑曲霉等细菌和霉菌[2] - 暖气片表面吸附的灰尘 螨虫排泄物等污染物会随水蒸气进入空气或附着衣物 可能引发敏感人群皮肤瘙痒 过敏性鼻炎等健康问题[3] 室内湿度与健康影响 - 利用湿衣物蒸发加湿极不稳定 快速蒸发阶段局部湿度可能短时超过70% 完全干燥后湿度又可能迅速回落至30%以下[3] - 湿度剧烈波动会加剧咽干 咽痛 皮肤干裂等暖气病症状 不利于人体健康[3] - 湿度过高会破坏墙面涂料和壁纸黏结性 导致墙面返潮鼓包 并加速木质家具地板变形霉变[3] 供暖设备运行模式与能耗 - 频繁启停供暖设备远比低温持续运行更耗能 外出关闭设备后 重启时需以最大功率运行较长时间加热空气及所有冷却的蓄热体[4] - 让房间重新升温的能耗可能是外出期间低温维持能耗的2到3倍 因为加热墙体 地板等蓄热体的能耗远超单纯加热空气[4] - 短期外出1到8小时无需关闭供暖设备 可将供暖温度调低2摄氏度到3摄氏度 电暖器供暖温度从16摄氏度升至20摄氏度的能耗比从10摄氏度升至20摄氏度的能耗低约40%[6] 不同设备特性与使用成本 - 电阻式电暖器的电阻加热管在冷热交替下会因热胀冷缩导致内部零件快速老化 长期增加使用成本[5] - 燃气壁挂炉有最小运行时间限制通常为3到5分钟 频繁启停会使其处于启动初期的低效率工况 增加燃气消耗和故障风险[5] - 长期外出如连续3天及以上可关闭供暖设备 但需提前做好管道防冻措施[6] 集中供暖系统维护误区 - 暖气片不热成因复杂 包括管道气堵 入户滤网堵塞 水力失调等 放水仅对极少数轻微气堵有暂时缓解作用[7] - 集中供暖系统是精密设计的封闭循环系统 用户擅自大量放水会使系统压力迅速下降 供热站需紧急补充大量常温水 导致管网热水温度下降 整栋楼或整个小区供暖温度降低[8] - 正确处理气堵问题只需拧开排气阀排出空气 待水流稳定无气泡后关闭 无需大量放水 滤网堵塞应联系专业维修人员[8] 暖气水成分与健康风险 - 暖气水是工业循环水 添加了火碱 磷酸钠等阻垢剂和防腐剂 部分地区还加入臭味剂[9] - 大部分暖气水pH值为12到14 属于强碱性水 长期直接接触会破坏皮肤油脂屏障 导致皮肤干燥粗糙开裂脱皮 甚至诱发皮肤病[9] - 用暖气水拖地时挥发的碱性气体会刺激呼吸道黏膜 暖气水长期循环还可能析出铜 铅等有害金属离子[9] 违规使用暖气水的法律风险 - 部分北方地区在暖气水中添加乙二醇等防冻剂 这类物质通常毒性较大 通过皮肤接触进入人体可能对健康造成严重威胁[9] - 暖气水属于供热企业专属资源 私自排放 取用是明确的违规行为[10] - 根据《天津市供热用热条例》第41条规定 违规排放或取用暖气水可被责令限期改正 逾期不改处500元以上3000元以下罚款 造成损失需依法赔偿[10]
AI走进心理学 还应平衡效率与风险
科技日报· 2025-12-24 08:36
行业应用现状与趋势 - 超过一半(56%)的心理学家在过去一年中至少使用过一次AI工具辅助工作,使用率较2024年的29%显著提升 [2] - 每月至少使用一次AI的心理学家比例达到29%,是2024年(11%)的两倍多 [2] - AI在心理学领域的主要应用集中于行政文书工作,包括协助撰写邮件和材料(52%)、生成内容(33%)、总结临床笔记或文章(32%)以及记笔记(22%)[3] - 目前极少有心理学家依赖AI直接治疗患者,仅8%的使用者将其用于辅助临床诊断,5%使用聊天机器人为患者提供帮助 [3] 行业需求与驱动力 - 全球心理健康服务需求持续增长,青少年群体表现尤为突出 [4] - 一项针对英国威尔士地区的研究显示,在2005年出生的人群中,有20.2%在18岁前接受过儿童和青少年心理健康专科服务,相比1991年出生人群的5.8%,比例在不到20年间增长了近4倍 [4] - 日益增长的供需矛盾凸显了利用AI等技术提高服务效率的必要性 [5] - 激增的年轻用户可能对AI助理的意见更为接受和信任,成为行业引入AI的推动因素之一 [5] 行业担忧与挑战 - 绝大多数(92%)的心理学家对AI工具在心理学领域的应用表示担忧 [2] - 最常见的担忧包括潜在的数据泄露、意想不到的社会危害、输入和输出中的偏差、缺乏严格的风险缓解测试以及输出不准确或出现“幻觉” [2] - 专家警告现有传统服务可能无法满足当今年轻人的需求,且该领域的研究和评估远远不足 [4] 行业规范与发展方向 - 行业需要清晰的规范以确保AI能够安全、负责任地融入工作 [6] - 相关建议包括获得患者知情同意、评估AI工具的潜在偏见、审查其数据隐私与安全合规性,并了解供应商的数据使用政策 [6] - AI的角色应定位于强大的辅助工具,在人类专家严格监督下,帮助心理学家从繁重行政工作中解放出来,将更多时间投入临床判断与人性化关怀 [6] - 安全且符合伦理的AI应用可以提高心理学家工作效率,使其能接收更多病人并更好地服务 [6]