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· 化學 ·
泡茶可去除水中的鉛

紅茶葉的掃描電子顯微鏡影像,放大 300 倍。枯萎並完全氧化的紅茶表面呈現皺紋,潛在地增加了可用於吸附的表面積(圖片來源:Vinayak P. David Group/Northwestern University)
泡茶是許多人的日常習慣。而最新發表於《美國化學會·食品科學與技術》(ACS Food Science & Technology)上的一項研究發現,泡茶時,茶葉和茶包可以自然吸附鉛和鎘等重金屬,有效過濾水中的危險汙染物。
研究團隊探索了不同型別的茶、茶包和沖泡方法對茶葉重金屬吸附能力的影響。他們在水溶液中加入已知量的鉛和其他金屬(鉻、銅、鋅和鎘),然後將溶液加熱到略低於沸騰的溫度,隨後加入茶葉,浸泡時間從幾秒鐘到24小時不等。經過多次實驗,研究者發現,重金屬離子會一直粘附或吸附在茶葉表面,直到用過的茶包被處理掉。研究人員估計,茶葉可以去除飲用水中約15%的鉛,甚至可以去除高達百萬分之10的鉛濃度。茶葉的種類和研磨度在吸收重金屬方面的區別不大,但細碎的茶葉(尤其是紅茶葉),吸附的金屬離子略多於完整的茶葉,因為其表面積更大。纖維素材質茶包的吸附效果最好,原因也在於其高表面積;而相比之下,棉製茶包和尼龍茶包幾乎不能去除水中的重金屬。沖泡時間對茶葉吸附金屬離子的能力影響最大,沖泡時間越長,吸附的金屬離子越多。(NORTHWESTERN UNIVERSITY)
· 火星探索·
“祝融號”資料表明,火星曾經可能存在一片巨大的海洋,或許曾溼潤宜居


右圖為“祝融號”在火星上探測到的沉積物結構,可以推測,火星曾經像左圖一樣擁有海洋。圖片來源:Hai Liu, Guangzhou University, China
我國“祝融號”火星車2021年5月著落火星後,一直執行到2022年5月。在1年的執行期間,它在火星上行駛了1.9千米。近日,一項發表於《美國國家科學院院刊》(PNAS)的研究表明“祝融號”火星車在火星烏托邦平原地下探測到了類似地球海灘的沉積層,暗示火星北部可能曾存在一個巨大的古代海洋。該研究由中美科學家合作完成,為火星曾是溼潤宜居星球的假說增添了重要支援。
研究人員利用祝融號搭載的探地雷達,深入分析了火星地下80米範圍內的結構。資料顯示,這些沉積層呈現出15度左右的傾斜角度,與地球海灘沉積物特徵高度一致,且厚度表明其形成需要數百萬年的沉積過程。這意味著火星曾擁有長期存在的海洋,並透過波浪作用將沙粒沿岸分佈。此外,這些沉積層並未受到風蝕或火山活動的顯著干擾,儲存極為完好,為研究火星古環境提供了獨特視窗。研究人員指出火星海岸線可能是早期生命孕育的理想場所,類似於地球上的淺水介面。(UNIVERSITY OF CALIFORNIA – BERKELEY)
· 神經科學·
內耳中的神經纖維可調節聲音水平並幫助補償小鼠的聽力損失
耳蝸利用毛細胞探測空氣中的聲波,然後將其轉換成大腦可以處理的電訊號。大多數耳蝸神經將資訊從耳蝸傳遞到大腦,但約有5%的耳蝸神經將訊號反向傳遞:從大腦傳遞到耳蝸。最近發表於《神經科學雜誌》(The Journal of Neuroscience)的一項新研究發現,大腦向耳蝸傳送訊號,可能是在幫助耳朵調節對聲音的敏感度,並補償聽力損失。
研究者透過調整一種名為光學相干斷層掃描(optical coherence tomography, OCT)的成像技術,開發出了一種捕捉內耳活動即時影像的新方法。透過這種方法,研究者發現,健康小鼠的耳蝸活動在短期內不會發生變化。但在患有遺傳性聽力損失的小鼠中,耳蝸功能卻增強了,這表明大腦正在提高耳蝸的靈敏度,以應對長期聽力損失。該結果表明,隨著年齡增長和毛細胞死亡,聽力開始損失時,大腦可以向剩餘的毛細胞傳送訊號,調節對聲音的敏感度,以補償聽力損失。(KECK SCHOOL OF MEDICINE OF USC)
· 天文學·
我國科學家首次發現中等質量黑洞存在的證據

中等質量黑洞彈射出高速恆星的示意圖。圖片來源:KIAA at PKU
中等質量黑洞(IMBH)被認為是連線恆星質量黑洞和超大質量黑洞的重要環節,但科學家一直沒有發現中等質量黑洞。近日,中國科學院國家天文臺聯合多家科研機構透過追蹤高速恆星,首次提供了強有力的證據,證明球狀星團M15中心可能存在一個質量為數千倍太陽質量的中等質量黑洞。這項研究發表在《國家科學評論》(NSR)上,並被選為封面文章。
研究團隊從歐空局蓋亞天文衛星(Gaia)和我國郭守敬望遠鏡(LAMOST)的資料中篩選出近千顆高速恆星,並結合銀河系內百餘個球狀星團的軌道資訊,發現高速恆星J0731+3717約2000萬年前從M15中以接近550公里/秒的速度被彈射出來,置信度高達5.4σ。這種極高速度最可能由“希爾機制”(Hills mechanism)引發——即一個緊密雙星系統靠近IMBH時,受到強烈潮汐力作用而解體,一顆恆星被捕獲,另一顆則被高速彈射。這一過程需要一個質量達數千倍太陽質量的單一黑洞才能實現。(國家天文臺)
· 公共衛生·
估算全球乳腺癌死亡率和發病率
乳腺癌是最常見的癌症之一,也是女性中癌症相關死亡的主要原因。《自然·醫學》(Nature Medicine)發表的一項研究發現,當前全球每20名女性中就有1名被診斷患有乳腺癌,據估計每70名女性中就有1名可能在一生中死於乳腺癌。
研究團隊分析了185個國家乳腺癌發病率和死亡率的資料,發現2022年全球有230萬乳腺癌新發病例和67萬乳腺癌死亡病例。然而,這些病例的分佈並不均勻;舉例來說,終生確診率最高的為法國(1/9)和北美(1/10),而終生乳腺癌死亡風險最高的卻是斐濟(1/24)和非洲(1/47)。
作者還分析了46個國家在10年間的乳腺癌死亡率。他們發現,雖然30個國家的死亡率似乎都有下降,但只有7個國家實現了世衛組織GBCI每年死亡率降低2.5%的目標:馬耳他、丹麥、比利時、瑞士、立陶宛、荷蘭和斯洛維尼亞。以目前的趨勢看,乳腺癌發病率和死亡率到2050年預計將分別增加38%和68%,這相當於2050年預計將有320萬新病例和110萬死亡病例。
撰寫、整理:王昱、冬鳶