能源·生物

热能充电电池问世

美国麻省理工学院和斯坦福大学的研究人员研发出了一种新研发的自充电电池，可把工厂废热和地热等能量转化为电能。这种电池将来也许能在没有电网的偏远地区使用。新电池通过利用热再生电化学循环中温度与电池电压的关系，把热能转化为电能。加热和冷却均可以给这种新型电池充电。在论文实验验证的例子中，使用时，先在20摄氏度的室温下放电，然后将电池加热到60摄氏度，加热过程相当于给电池充电。该电池特殊之处在于，此时须维持在60摄氏度，电池才能继续放电。放完电后降温充电，回到20摄氏度室温后又可以再次使用。制造电池两个电极的材料分别是蓝色染料普鲁士蓝以及铁氰化钾和亚铁氰化钾。这种电池转化效率为1%至2%。

芦苇也能造电池

日本滋贺县东北部工业技术中心宣布，他们以芦苇制成的活性炭作电容器的电极材料，成功制成了纽扣电容电池，比现有使用椰子壳活性炭的电容电池蓄电性能更高。电容电池是利用双电层现象来储存电荷的蓄电技术。这种电池实际上就是一个电容器，只是容量比通常的电容器大得多。不过，由于其只在电极表面储存电荷，所以蓄电容量要低于化学电池。科学家注意到，手机等使用的电容电池一般都使用椰子壳活性炭来制作电极，而芦苇活性炭的表面积是椰子壳活性炭的2倍多，因此他们认为其有可能储存更多的电能。研究人员将煤气喷到芦苇上，进行高热处理，获得了拥有细小孔洞的活性炭，然后将其薄薄地涂在铜箔上，制成圆盘状的电极，最终成功制造出了纽扣电容电池。他们发现在同样条件下，使用芦苇活性炭时电池的蓄电容量是使用椰子壳活性炭时的约3倍。

蚁后“分身”有术

白蚁的蚁后在生育工蚁时采用有性生殖，而在生育自己的继承者时，却采用不需要雄蚁的单性生殖。日本京都大学科学家发现蚁后进行单性生殖时，会封住卵表面供精子进入内部的孔，从而弄清了蚁后在单性和有性生殖间自由切换的部分机制。单性生殖也称孤雌生殖，即不需要雄性个体，由雌性通过复制自身的DNA进行繁殖。科学家研究了约6000个野生黄胸散白蚁的卵，发现卵壳表面平均有9个供精子进入的直径约3微米的卵孔，但是一些卵则完全没有卵孔。研究小组发现，在没有卵孔的卵中成长的雌白蚁基因都是从蚁后那里继承的。他们由此认为，蚁后正是通过产下没有卵孔的卵来拒绝受精，实现了不受雄性干涉的单性生殖。

空间·IT

彗星着陆器“菲莱”进入休眠

欧洲航天局11月15日清晨证实，由于电量不足，彗星着陆器“菲莱”已进入休眠。在此之前，它已传回所有实验数据。“菲莱”休眠前与地面控制人员进行了近两个小时通信，其间，它把登陆彗星后开展的所有实验数据传回了地球。欧洲中部时间15日凌晨1时36分（北京时间8时36分），“菲莱”与地面失去联系。欧航局表示，除非“菲莱”的太阳能电池板获取足够光照并转化成足够电力使“菲莱”苏醒，否则地面控制人员不可能再与“菲莱”建立联系。在休眠状态下，“菲莱”的所有实验设备和大部分系统会关闭。“菲莱”在“清醒”的最后两个小时里接受了地面控制人员指令，将机身旋转了35度，以将身上较大的太阳能电池板朝向阳光。“菲莱”此前传回的全景照片显示，它落在了一处峭壁的阴影中。科学家解释，这意味着“菲莱”在主电池电量耗尽后，无法从备用的太阳能电池获取足够能量。“菲莱”登陆彗星后启动了其携带的所有科学设备，包括一个钻探设备，从彗星表面以下25厘米处取样。科学家们将研究“菲莱”传回的数据，以确认所有实验是否都已完成。

美宣布将建造世界最快超级计算机

美国能源部宣布，将投资3.25亿美元建造两台超级计算机，其计算速度将是目前的“世界冠军”——中国“天河二号”的至少3倍。美国此次计划建造的两台超级计算机分别名为“Summit”和“Sierra”，将于2017年分别安装在美国能源部下属的橡树岭国家实验室和劳伦斯利弗莫尔国家实验室。据透露，这两台超级计算机的浮点运算速度将分别达到每秒150千万亿次和100千万亿次。相比之下，中国“天河二号”的浮点运算速度只有每秒33.86千万亿次，而美国目前最快的超级计算机“泰坦”运算速度为每秒17.59千万亿次。美国能源部还表示，将另外再投资1亿美元，用于进一步开发超大规模计算技术，这是美国“快步前进2”计划的一部分。“快步前进2”由美国政府发起，国际商用机器公司、超威半导体公司、英特尔和英伟达等公司参与，旨在开发下一代计算的关键技术，使今后10年性价比较高的超大规模计算研发活动成为可能。

健康

一种现有药物能杀死癌症干细胞

日本庆应义塾大学研究人员日前宣布，他们发现哌迷清能杀死制造癌细胞的癌症干细胞，今后有望作为新的化疗药物使用。哌迷清是一种抗精神病药，主要用于精神分裂症等疾病的患者。研究人员将人类头颈癌的癌细胞，包括癌症干细胞和一般癌细胞移植到实验鼠体，随后给实验鼠喂食哌迷清。经观察发现，如每天让实验鼠服用约1毫克哌迷清，一个月后此前约占20%的癌症干细胞比例降至约7%。虽然哌迷清发挥作用的详细机制尚须进一步研究，但研究人员认为，哌迷清能防止癌症干细胞表面的受体蛋白与多巴胺结合，从而形成容易让癌症干细胞死亡的环境。

大脑抗压能力可能与某蛋白质相关

美国芒特西奈伊坎医学院等机构研究人员报告说，动物实验发现，一种脑蛋白的活性与大脑承受压力的能力密切相关。这一发现有助于开发新型抗抑郁药物，通过提高抗压能力，从根本上消除不必要的紧张焦虑情绪。他们在研究中发现，大脑中的“β-链蛋白”可能在这一机制中发挥着关键作用。这种蛋白质具有多种生物学功能，如对神经细胞的增殖、分化和凋亡起到调节作用等。对实验鼠的分析发现，在脑奖赏中枢的重要组成部分“伏核”中，这种蛋白的活性越高，实验鼠的承压能力越强。如果其活性受到抑制，则实验鼠很容易对外界压力表现出紧张、焦虑等情绪，重新激活这种蛋白则其承压能力明显提高。进一步研究显示，这种蛋白会通过一种酶发挥作用，对一系列基因表达进行调控，而这些基因与大脑负责回报和激励的区域密切相关。这是首次发现提升大脑抗压能力的分子机制，未来有望利用这一机制研发出针对脑功能失调类疾病的新药物。（张章整理）