微类星体SS 433喷流中相对论电子的加速和输运
SS 433是一个微类星体,也是一个可发射准直相对论性喷流的双星系统。
研究组利用高能立体系统(H.E.S.S.)观测了SS 433的伽马射线,发现秒差距尺度喷流中伽马射线发射的表观位置发生了能量依赖偏移。这些观测追踪了高能电子布居数,并表明逆康普顿散射是伽马射线的发射机制。
研究组对能量依赖伽马射线形态的建模限制了粒子加速的位置,且需要喷流突然减速。他们推断在双星系统两侧距离为25到30秒差距之间存在激波,且进动射流的自准直形成了激波,然后有效加速了电子。
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https://doi.org/10.1126/science.adi2048
流动光催化的自动自优化、强化和放大
在主要面向热化学的制造环境中,光化学过程的优化、强化和放大构成了一个特殊挑战。
研究组提出了一个多功能、基于流动的机器人平台,通过集成现有硬件和自定义软件来应对这些挑战。该开源平台结合了液体处理器、注射泵、可调连续流光反应器、廉价物联网设备和在线台式核磁共振光谱仪,通过闭环贝叶斯优化策略实现自动化、数据丰富的优化。
用户友好的图形界面使没有编程或机器学习专业知识的化学家也能够轻松检测、分析和改进关于连续和离散变量的光催化反应。通过提高总反应产率和改善时空产率,该系统的有效性显著优于先前报道的工艺。
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https://doi.org/10.1126/science.adj1817
催化对映选择性还原Eschenmoser-Claisen重排
对映选择性催化的一个重要挑战是如何精确合成相邻密集的全碳季碳立体中心。[3,3]-σ迁移重排的明确过渡态及其潜在的立体特异性使其成为合成此类阵列的有力工具。然而,这种类型的周环反应仍然极难催化,尤其是以对映选择性的方式。
研究组报道了手性1,3,2-二氮杂环磷烯氢化物催化的对映选择性还原Eschenmoser-Claisen重排。这种发展转化能够完全控制两个新形成的无环立体中心,从而生成具有邻近全碳季-叔碳或季-季碳原子的酰胺。
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https://doi.org/10.1126/science.adl3369
总有机碳测量揭示石化排放报告的重大漏洞
人为有机碳排放报告在很大程度上仅限于化学指定的挥发性有机化合物子集。然而,新的基于飞机的测量显示,气相有机碳总排放量比油砂行业报告的值高出1900%至6300%以上,其中大部分归因于未计算在内的中间挥发性和半挥发性有机化合物。
设施范围内的实测排放约占开采石油的1%,使得有机碳排放总量相当于加拿大所有其他来源的总和。这些真实世界的观测结果表明,无论化学特征如何,总有机碳测量都是检测未知或低于报告的碳排放的一种手段。
由于报告漏洞可能包括有害、反应性的或二次空气污染物,全面限制人为排放的影响需要进行常规、全面的总有机碳监测,并将其作为对大规模关闭的固定检查。
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https://doi.org/10.1126/science.adj6233
机器学习预测《清洁水法》监管的河流和湿地
研究组评估了美国《清洁水法》保护哪些水域,以及该国最高法院和白宫的规则如何改变这一规定。他们使用航空图像和地球物理数据训练了一个深度学习模型,以预测美国军方的15万个管辖权决定,每个决定对应一种水资源监管。
根据2006年最高法院的一项裁决,《清洁水法》保护了美国2/3的河流和一半以上的湿地。根据白宫2020年的一项规定,《清洁水法》只保护了不到一半的河流和1/4的湿地,这意味着放松了对69万英里河流、3500万英亩湿地和30%饮用水水源周围水域的管制。该研究框架可在监管实施问题中支持许可、政策设计和使用机器学习。
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https://doi.org/10.1126/science.adi3794
(未玖编译)
《中国科学报》 (2024-01-30 第2版 国际)