美國科學家研發(fā)出一種全新的水分解技術——用太陽光有效地將水分解成氫氣和氧氣，這種新方法有望為人類邁入氫經濟時代鋪平道路。

該研究團隊設計出了一種太陽能—熱系統(tǒng)。太陽光可以被置于距離地面10米高的一個中央塔周圍的鏡子聚集到該塔的某個點上，系統(tǒng)產生的熱會聚集于中央塔內，隨后被遞送到包含有金屬氧化物的反應器內。當金屬氧化物被加熱時，會釋放出氧原子，留下的新化合物會四處搜尋新的氧原子。隨后，他們再將蒸汽流引入該系統(tǒng)中，水分子中的氧氣會依附到金屬氧化物的表面，釋放出的氫分子聚合在一起就形成了氫氣。

新的水分解技術與其他水分解技術的關鍵區(qū)別在于，能讓兩個化學反應在同一溫度下發(fā)生。盡管這一技術可以以較低的成本產生大量氫氣，但對其進行商業(yè)化開發(fā)可能還需數(shù)年時間。

編輯圈點

太陽能分解水制氫的技術攻關，的確在為迎接“氫經濟”時代做準備，但人類離真正邁入這一場景還早著呢。因此研究人員不妄談其技術的商業(yè)化進程，是科學且實際的。

生命科學

新的合成分子可抑制結核桿菌生長

韓國研究人員發(fā)現(xiàn)，一種新的合成分子有望成為治療結核病的候選藥物，小鼠實驗已經證實了其療效：該合成分子可以抑制結核桿菌生長，同時，與現(xiàn)有的很多抗結核藥物相比，細菌更難以對其產生耐藥性。如果臨床試驗證明其對人類安全、有效，將有望挽救更多人的生命。

研究人員稱，這種合成抗菌分子具有新的作用機制——抑制ATP（一種為細胞的大多數(shù)酶提供能量的化合物）的合成，從而阻止結核分枝桿菌生長。他們開展的測試表明，該合成分子能夠成功治療小鼠結核病。

如果這種藥物最終進入臨床應用，另一個挑戰(zhàn)將是防止結核桿菌快速進化出“對策”。但研究人員表示，該分子屬于一類新的合成化學物質，與現(xiàn)有的抗結核藥物沒有相似之處，這可能使得細菌難以對它產生耐藥性，從而無法發(fā)展出耐藥菌株。

編輯圈點

時至今日，結核病依然在侵蝕很多人的健康，其中的超級耐藥結核病更是難纏。新的合成藥物在抗耐藥方面的不俗表現(xiàn)，使它有可能成為征服這種古老疾病的重要武器。

生命科學

納米鉆石“溫度計”測量活細胞溫度更精準

納米鉆石可用于量子計算機中處理量子信息，而哈佛大學的研究人員利用納米鉆石的量子效應，將其變?yōu)椤皽囟扔嫛?，測量出了人類胚胎干細胞內部的溫度變化，精確度是現(xiàn)有技術的10倍。通過加入金納米粒子，研究人員還能夠利用激光對細胞的特定部分加熱甚至殺死細胞，這有望提供一種新的治療癌癥而不損害健康組織的方法，以及研究細胞行為的新手段。

目前也有一些其他測量細胞溫度的方法，比如利用熒光蛋白或碳納米管，但這些測量手段在敏感性和準確度方面都有欠缺，因為其中的一些成分會和細胞內的物質發(fā)生反應。而納米鉆石“溫度計”的敏感度至少提高了10倍，能夠檢測出細微到0.05開的溫度波動。而且其還有改進的余地，因為在活細胞外部，該“溫度計”的敏感度已經達到0.0018開的溫度波動。

編輯圈點

這樣的“溫度計”應該造價不菲，好在鉆石是納米級的。而其能夠檢測出細微到0.05開的溫度波動，讓其他測溫方法望塵莫及，我們有理由相信，這項技術不僅僅只應用于醫(yī)學領域。

生命科學

用動物活組織也可培育出人耳

美國科學家們利用從牛和羊身上提取出的活組織培育出了人造耳，這一器官有望用來替代病人受損或已經失去的部分耳朵。

麻省總醫(yī)院的科學家用從牛身上提取出來的膠原結締組織來形成人的耳廓并用鈦線將其固定在合適的地方，隨后，他們將從羊身上提取出來的耳朵軟骨細胞“播種”在這些多孔的膠原結締組織周圍，軟骨細胞在這些多孔的膠原纖維內發(fā)育成了耳朵。這是科學家們在3D生物工程器官領域取得的最新進展，這一領域的主要目的是在實驗室中培育出替代性的人類器官。

科學家們表示，目前制造出的這種人造耳只是一種“概念”模型，在將其移植到人體前，還需要進一步的研究。不過，他們認為，罹患先天性小耳畸形的兒童可能很快可以進行人造耳的移植手術，這些替代耳有望與他們的大腦永久地結合在一起。

編輯圈點

培植耳朵的歷史已有20多年，由簡單到復雜，人耳培植技術的成熟將為更復雜器官的培植奠定基礎，這不光能解決先天器官發(fā)育不足的問題，對后天創(chuàng)傷也能像更換機器配件那樣完美修復。

材料科學

立方氮化硼首次在自然界中找到

日前，國際礦物學協(xié)會正式承認了一種新的礦物——立方氮化硼，其由美國、中國和德國的地質學家組成的國際研究團隊于2009年在自然界中找到，并被命名為qingsongite。而在此前，該礦物只能在實驗室中合成。

立方氮化硼是一種重要的技術材料。其具有高密度的特性，硬度可媲美鉆石，常被用作磨料和刀具材料。直至2009年，這個國際研究團隊才在中國青藏高原南部山區(qū)地下約306公里深處古海洋地殼的富鉻巖內找到了這種礦物，其在大約1300攝氏度高溫、118430個大氣壓的高壓條件下形成了晶體。該團隊以中國地質科學院地質研究所教授方青松的名字將新礦物命名為qingsongite（詞尾ite代表鹽類）。

編輯圈點

立方氮化硼磨具不僅能勝任難磨材料的加工，還能有效提高工件的磨削質量。目前國內該材料生產廠家雖多，但高質量的不多，而其在自然界中被找到，或將其應用推向新的階段。

生命科學

脊髓損傷小鼠的免疫功能被成功恢復

美國俄亥俄州立大學維克斯納醫(yī)療中心腦和脊髓修復中心的研究人員開展的一項最新研究顯示，脊髓損傷小鼠的免疫功能有可能得到恢復。

脊髓損傷的人往往免疫功能也受到損傷，這使他們更易被感染。這些人的免疫力遭到抑制的原因不明，但這項新研究發(fā)現(xiàn)，一種被稱為自主神經反射異常的疾病可以引起免疫抑制。

研究人員發(fā)現(xiàn)，自主神經反射異常會在脊髓損傷小鼠體內自發(fā)發(fā)展，并隨著時間的推移變得更加頻繁。他們還發(fā)現(xiàn)，脊髓損傷的人每天也會頻繁進行一些可激活正常脊髓自主反射的簡單活動，如排便或排尿，從而抑制了自身的免疫功能。

在這項新研究中，他們還通過一位高位脊髓損傷患者觀察到，短暫地誘發(fā)自主神經反射異常，可使免疫功能受損，由此確認他們的小鼠實驗結果也與人類有相關性。

編輯圈點

脊髓損傷的恢復過程漫長而痛苦。此次實驗成果，初步鎖定去甲腎上腺素和糖皮質激素兩大誘因，這些努力為人類最終征服這種頑疾、把自由歸還給每一位患者奠定了基礎。