水合离子

继2014年获得世界第一张亚分子级分辨率的水分子图像后，中国科学家再次取得突破，将分辨率推向了氢原子极限，首次“看到”水合离子的原子级分辨图像。这是水合离子的概念提出一百多年来，人类第一次在实空间直接“看到”水合离子的原子级图像。

近日，该工作由北京大学量子材料科学中心江颖课题组、徐莉梅课题组、北京大学化学与分子工程学院高毅勤课题组与中国科学院/北京大学王恩哥课题组合作完成，相关成果已于当天在国际著名学术期刊《自然》杂志发表。

中国科学院院士、中国科学院大学卡维里研究所名誉所长王恩哥表示，我们都知道水的结构，但直到这次我们才看清楚水分子中的氢原子在什么位置。氢原子是世界上最轻的原子，我们看到了自然界的原子的极限。

在此基础上，研究人员还发现了一种有趣的幻数效应：包含有特定数目水分子的钠离子水合物，具有异常高的扩散能力——说白了就是比其他水合物“跑得快”。

江颖介绍，这项工作对相关应用领域具有重要的潜在意义，比如：离子电池、防腐蚀、电化学反应、海水淡化、生物离子通道等等。此外，该工作发展的实验技术也首次将水合相互作用的研究精度推向了原子层次，未来有望应用到更多更广泛的水合物体系，开辟全新的研究领域。

三手烟

来自美国德雷克塞尔大学一项研究显示，三手烟的传播比人们先前想象的更普遍，它甚至可以在无烟的建筑中流窜。而它对人类有怎样的危害目前还没搞清楚。据了解，该研究由博士生Anita Avery偶然发现。当时，她在一间无烟教室进行空气颗粒物运动的研究。

然而结果令她吃惊，她发现教室内气溶胶中有29%含有三手烟化学物质。“这显然令人吃惊并引发了许多问题，这么多三手烟究竟是如何在不允许吸烟、通风的房间内逗留的。”

三手烟通常来自香烟烟雾颗粒，它是在香烟熄灭后产生，附着在各种表面。这种物质会被皮肤吸收，甚至还会通过空气被吸入人体内。

该发现揭示了三手烟新的暴露途径。随后的研究发现，这些附着在悬浮微粒上的化学物质可以重新进入空气并最终来到“无烟”区域。

虽然这项研究让人们看到三手烟在看似受到保护的室内环境的传播方式，但它对人体的危害目前还无法确定。不过研究论文联合作者Micheal Waring暗示，跟二手烟一样，三手烟对健康的危害很有可能难以避免。

机器人辅助脊柱手术

宾夕法尼亚大学医学院的外科医生已经完成了世界上第一台机器人辅助脊柱手术。该手术是长而艰巨的过程——通过27岁男性患者的嘴巴将脖子上的肿瘤取出。该手术时间超过20小时。

从事该病例的医生担心肿瘤在患者颈部发展而导致瘫痪的风险。手术需要三个阶段，第一个切割颈部和脊柱周围的肿瘤。第二阶段使用手术机器人通过患者的口腔移除肿瘤。在阶段三，使用髋骨和杆来重建脊柱以获得稳定性。透过口腔机器人的使用，医生可以使用放射线来收缩肿瘤，然后转向手术以彻底移除肿瘤。

该团队的一位医生说，这种机器人辅助手术令人兴奋，这种方法对患者的创伤也较小，手术在2017年8月实施，但消息刚刚公布。经过9个月的康复，病人已重新工作，据说已完全康复。

磁重联

据外媒报道，近日，4枚NASA探测器观测到“磁重联”现象——这是地球抵御太阳风的第一道防线。而该防线的形成过程还是首次为人所知。该现象产生于地球外层大气中一处较为动荡的区域，名为磁鞘。这一发现或将改变我们对地球防护层的了解。

磁重联在宇宙中颇为常见。当磁场相连和分离时，便会产生磁重联现象。而此次任务发现了一种新类型的磁重联现象，名为电磁重联。与发生在离地表更近、更平静的磁气圈中的磁重联相比，电磁重联有诸多不同之处。

此前科学家曾多次在磁气圈中观察到磁重联现象，但通常都是在平稳的环境中。科学家曾一度怀疑磁鞘中不可能发生磁重联，因为该区域中的等离子体极为混乱。但MMS（磁气圈多尺度探测）任务发现，磁鞘中也可以产生磁重联现象，只不过规模比此前发现的磁重联小得多。

研究人员指出，这一新发现将帮助我们了解此类现象对太空中的宇航员、卫星以及电力部门的影响。（北绛整理）