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一项重要的分子工程进展通过肽和金属离子的自组装产生了一种大型空心球形壳纳米结构，日本的研究人员报告称。这种测量为6.3纳米直径的十二面体链接结构是通过结合源于结理论和图论的几何原理与肽工程获得的。所得到的结构展示了显著的稳定性，同时具有适合封装大分子的较大内腔，为生产复杂的人造病毒壳体开辟了途径。 控制纠缠分子链的拓扑和结构是分子工程中的一个关键挑战，特别是在试图创建模仿生物系统的大型纳米结构时。自然界中的示例，如病毒壳体和货物蛋白，展示了这种结构的非凡潜力。然而，具有精确几何控制的大型空心纳米结构的构造方法一直难以实现——直到现在。 在最近的一项研究中，由日本东京科学研究所的副教授泽田智久领导的研究团队成功构建了一种具有正十二面体几何拓扑的分子球壳结构。这项开创性工作于2025年5月1日在线发表在期刊《Chem》上，描述了研究人员是如何通过肽与金属离子的纠缠创造这个外径为6.3纳米的大型结构的。 “这种高度复杂结构的合成基于几何考虑和预测，导致了一种新概念的提出：化学结构的几何控制，”泽田解释道。团队的方法结合了两个不同的数学框架，即结理论和图论，以预测然后实现前所未有的具有60个交叉的十二面体链接，该链接由60个金属离子和60个肽配体组成（或M60L60）。 研究人员之前创建了具有四面体和立方体链接的小型结构。然而，在他们尝试功能化M24L24（一个较小的立方体链接）的过程中，在肽序列中引入进一步的修改之后，形成了更复杂的十二面体链接。X射线晶体学分析显示，所得到的M60L60金属-肽壳体含有大约4.0纳米（大约34,000…

生物学家和化学家们拥有了一种新的编程语言，以极快的速度揭示以前未知的环境污染物——而不需要他们编写代码。 生物学家和化学家们拥有了一种新的编程语言，以极快的速度揭示以前未知的环境污染物——而不需要他们编写代码。通过简化对庞大化学数据集的搜索，该工具已经识别出裸露于视线中的有毒化合物。 质谱数据就像化学指纹，向科学家展示样品中（如空气、水或血液）含有哪些分子以及其数量。这有助于识别水中的污染物到新药中的化学物质。 在加州大学河滨分校开发的质量查询语言（Mass Query…

研究人员开发了一种全新的酶设计工作流程，为更高效、强大和环保的化学反应铺平了道路。这种新方法允许设计师将多种理想特性结合成新类型的催化剂，以用于从药物开发到材料设计的一系列应用。 在科学杂志上报道，来自加州大学圣巴巴拉分校、旧金山加州大学和匹兹堡大学的研究人员开发了一种全新的酶设计工作流程，为更高效、强大和环保的化学反应铺平了道路。这种新方法允许设计师将多种理想特性结合成新类型的催化剂，以用于从药物开发到材料设计的一系列应用。这项研究是UCSF的DeGrado实验室、UCSB的Yang实验室和匹兹堡大学的Liu实验室之间合作的结果。 "如果人们能够从头设计非常高效的酶，就能解决许多重要问题，"UCSB化学教授杨扬说道，他是论文的高级作者。从头设计酶可以克服天然催化剂在功能和稳定性上的限制，而不失去其固有的选择性和效率。 "对于基础研究，化学家和生物学家长期以来一直希望能够从头设计酶。" 定制蛋白质催化剂…

想象一下，一件可以监测你的心率或血压的T恤。或者一双可以提供你跑步步态反馈的袜子。这可能比你想象的更近，因为华盛顿州立大学的新研究展示了一种特定的3-D墨水打印方法，用于所谓的智能面料，这些面料在经过多次洗涤和磨耗测试后仍能保持良好的性能。 想象一下，一件可以监测你的心率或血压的T恤。或者一双可以提供你跑步步态反馈的袜子。 这可能比你想象的更近，因为华盛顿州立大学的新研究展示了一种特定的3-D墨水打印方法，用于所谓的智能面料，这些面料在经过多次洗涤和磨耗测试后仍能保持良好的性能。该研究发表在期刊ACS Omega上，是智能面料舒适性和耐用性的突破，同时使用了更环保的工艺。 华盛顿州立大学的纺织研究员、论文的通讯作者Hang…

真菌被认为是可生物降解材料的有希望来源。研究人员开发了一种基于真菌菌丝体及其自身外细胞基质的新材料。这使得该生物材料具有特别有利的特性。 可持续生产的可生物降解材料是现代材料科学的重要关注点。然而，在处理天然材料如纤维素、木质素或几丁质时，研究人员面临权衡。虽然这些物质在其纯形式中是可生物降解的，但在表现方面往往并不理想。可以通过化学处理步骤使它们更强、更耐用或更柔韧——但这样做往往会妨碍其可持续性。 来自Empa纤维素与木材材料实验室的研究人员现已开发出一种生物基材料，巧妙地避免了这种妥协。这种材料不仅完全可生物降解，还具有抗撕裂性和多功能特性。所有这些都仅需最少的加工步骤且不使用化学品——甚至可以食用。其秘密在于：它是活的。 自然优化 作为新材料的基础，研究人员使用了分裂伞菌的菌丝体，这是一种生长在死木上的广泛可食用真菌。菌丝体是一种类似根的丝状真菌结构，已经在作为潜在材料来源方面进行了积极研究。通常，菌丝纤维——称为菌丝——会被清洗，并在必要时经过化学处理，这带来了上述性能与可持续性之间的权衡。…

量子物理不断挑战我们的直觉。日内瓦大学（UNIGE）的研究人员已经表明，可以对远距离粒子进行联合测量，而无需将它们聚集在一起。这一突破依赖于量子纠缠——一种似乎通过无形的线连接远距离粒子的现象。这一发现为量子通信和计算开辟了激动人心的前景，在这些领域，信息只有在被测量后才能获得。 量子物理不断挑战我们的直觉。日内瓦大学（UNIGE）的研究人员已经表明，可以对远距离粒子进行联合测量，而无需将它们聚集在一起。这一突破依赖于量子纠缠——一种似乎通过无形的线连接远距离粒子的现象。这一发现为量子通信和计算开辟了激动人心的前景，在这些领域，信息只有在被测量后才能获得。该团队还编制了一个“目录”，对不同类型的测量及其所需的纠缠粒子数量进行分类。该研究发表在《物理评论X》中。 通过突破经典物理的法则，量子物理开启了描述原子和粒子行为的大门。这一科学探索自然的最基本构件，特别依赖于测量它们的单独及集体性质的能力。然而，这种测量 notoriously具有挑战性：所使用的仪器本身也受到量子法则的支配，并且它们与粒子的相互作用可能改变它们原本要观察的性质。 "量子测量领域仍然鲜为人知，因为到目前为止它受到了很少的关注。在此之前，研究主要集中在量子系统本身的状态上，这些状态具有诸如纠缠或叠加等性质，这些性质更直接适用于量子密码学或量子计算等领域，"UNIGE理学院应用物理系的高级研究和教学助理亚历杭德罗·波萨斯·克尔斯滕斯解释说。…

一个机器人手可以以自发的类人动作捡起24种不同的物体，这得益于顺应材料和结构，而不是编程。 当你伸出手去抓住一个物体，比如一个瓶子时，通常不需要准确知道瓶子在空间中的位置就能成功拾取。但是，正如EPFL研究员Kai Junge所解释的，如果你想制作一个可以捡起瓶子的机器人，你必须非常准确地了解周围环境的一切。 "作为人类，我们并不真正需要太多外部信息来抓住一个物体，我们认为这是因为在物体和人类手之间发生的顺应 -…

人工智能正在以如此迅猛的速度发展，以至于曾经只属于科学幻想的推测性道德问题突然变得真实而紧迫，芬兰哲学家和心理学研究员弗兰克·马特拉（Frank Martela）表示。马特拉的最新研究发现，生成式人工智能满足自由意志的三项哲学条件——拥有目标导向的代理能力、做出真实选择的能力以及对其行为的控制能力。这一发展将我们推到了人类历史的一个关键点，因为我们赋予人工智能更多的权力和自由，可能会出现在生死攸关的情况中。 马特拉的最新研究发现，生成式人工智能满足自由意志的三项哲学条件——拥有目标导向的代理能力、做出真实选择的能力以及对其行为的控制能力。该研究将于周二在《人工智能与伦理》杂志上发表。 该研究借鉴了哲学家丹尼尔·丹尼特（Daniel Dennett）和克里斯蒂安·利斯特（Christian…

工程师们教会了一种简单的潜水机器人利用湍流力量在水中推进。 小型自主水下无人机，就像海洋中的无人机，可以对研究海洋深处和监测其变化条件非常有用。但这些海洋迷你机器人很容易被湍急的海洋洋流 overpower。 加州理工学院的科学家在约翰·达比里（PhD '05）的带领下，利用水母天然的能力穿越并探测海洋，为它们装备电子设备和假肢“帽子”，使这些生物能够在海洋旅行中携带小型有效载荷并将其发现报告回地面。这些仿生水母必须应对它们所遇到的潮汐流动，但这些无脑生物并不对如何最佳导航到达目的地做出决策，而且一旦被部署，它们就无法远程控制。…

一组工程师创造了一种扭曲的高温热交换器，其在热传递、功率密度和有效性方面超越了传统的直管设计，并使用了一种创新技术来3D打印和测试金属概念证明。 通过结合拓扑优化和增材制造，威斯康星大学麦迪逊分校的一组工程师创造了一种扭曲的高温热交换器，其在热传递、功率密度和有效性方面超越了传统的直管设计。 他们还使用了一种创新技术来3D打印并测试金属概念证明。 高温热交换器是许多技术中至关重要的组成部分，用于散热，应用于航空航天、发电、工业过程和航空。 “传统上，热交换器通过直管流动热流体和冷流体，主要是因为直管容易制造，”威斯康星大学麦迪逊分校机械工程教授钱小平说。“但直管并不一定是热量在热流体和冷流体之间传递的最佳形状。”…

宇宙正在比预想的更快衰 decay。这一点通过拉德布德大学三位科学家对所谓的霍金辐射的计算得以证明。他们计算出，最后的恒星残余物需要大约10^78年（一个后面跟着78个零）才能消亡。这比之前假设的10^1100年（一个后面跟着1100个零）短得多。 宇宙正在比预想的更快衰 decay。这一点通过拉德布德大学三位科学家对所谓的霍金辐射的计算得以证明。他们计算出，最后的恒星残余物需要大约10^78年（一个后面跟着78个零）才能消亡。这比之前假设的10^1100年（一个后面跟着1100个零）短得多。研究人员在《宇宙学与天体粒子物理学杂志》上以开玩笑的方式和非常严肃的态度发表了他们的发现。 黑洞专家海诺·法尔克、量子物理学家迈克尔·旺德拉克和数学家沃尔特·范·斯尤克姆（均来自荷兰奈梅亨的拉德布德大学）的研究是该三人2023年论文的后续。在那篇论文中，他们表明，不仅黑洞，其他对象如中子星也可以通过一种类似霍金辐射的过程“蒸发”。在那次发表后，研究人员收到了来自科学界内外的许多问题，询问这个过程将需要多长时间。他们现在在新文章中回答了这个问题。…

在宇宙的空间和时间结构中，巨大的涟漪不断涌动地洗刷着地球，尽管你可能从未注意到。科罗拉多大学博尔德分校的天体物理学家杰里米·达林正在探索一种新的方法来测量宇宙的引力波背景——这是一种不断流动的波动，穿越宇宙，扭曲空间和时间的基础结构。 这项研究发表在《天体物理学杂志快报》上，未来可能有助于解锁宇宙的一些最深奥的谜团，包括引力在其最基本层面上是如何工作的。 达林表示：“通过精确测量引力波，我们可以学到很多东西。”他是天体物理与行星科学系的教授。“不同类型的引力可能会导致许多不同种类的引力波。” 要理解这些波是如何工作的，可以想象地球作为一个在风暴海洋中浮动的小浮标。 达林解释说，在宇宙的历史中，无数超大质量黑洞进行着多变的舞蹈：这些庞然大物彼此旋转，越旋转越快，直到相撞。科学家怀疑，由此产生的碰撞是如此强大，以至于它们实际上产生了向宇宙扩散的涟漪。…