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牙植体周围口腔黏膜中的钛微颗粒是常见的。这在一项来自哥德堡大学的新研究中得到了证明，该研究还确定了可能受这些颗粒影响的14个基因。 牙植体周围口腔黏膜中的钛微颗粒是常见的。这在一项来自哥德堡大学的新研究中得到了证明，该研究还确定了可能受这些颗粒影响的14个基因。 登记数据显示，瑞典约有5%的成年人有牙植体——并且可能在植体周围的组织中也存在钛颗粒。研究人员表示，没有理由感到担忧，但仍需要更多的知识。 “钛是一种经过充分研究的材料，已经使用了几十年。它是生物相容的和安全的，但我们的发现表明，我们需要更好地理解微颗粒随着时间的推移会发生什么。它们会留在组织中，还是扩散到身体的其他地方？”哥德堡大学萨尔格伦斯卡医学院的高级牙周病学教授托德·贝尔根德（Tord Berglundh）说道。…

纳米塑料对生态系统构成越来越大的威胁；然而，它们在土壤中的流动性仍然未被充分探讨。在这一背景下，日本早稻田大学和先进工业科学技术研究所的研究人员调查了不同类型土壤在不同pH条件下纳米塑料的吸附和聚集行为。该研究为我们提供了纳米塑料迁移和环境相互作用的新视角，同时拓宽了我们对污染动态和土壤污染过程的认识。 塑料无处不在——从包装和纺织品到电子产品和医疗设备。随着塑料垃圾的降解，它释放出微小颗粒，这些颗粒可以渗透我们的生态系统，阻碍植物生长，并可能将有害污染物转移到有机体，包括人类。因此，这些塑料颗粒对生态系统构成潜在威胁，尤其是以纳米颗粒形式（直径1-100纳米）时，它们可以通过包括我们脚下的土壤在内的不同途径渗透到环境中。 考虑到这一点，一组来自日本的研究人员开始研究纳米塑料在不同土壤类型中的迁移行为。该研究由来自先进工业科学技术研究所（AIST）和早稻田大学的博士生土田恭平领导，参与的学生还有来自AIST的山本由佳莉、斋藤武和原淳子，以及早稻田大学资源与环境工程系的川辺义重教授。该研究于2025年4月4日在《全球环境科学》杂志上在线发布。 研究人员集中研究纳米塑料在土壤上的吸附以及在不同pH条件下纳米塑料和土壤颗粒的聚集特性。“纳米塑料的聚集性质以及它们在土壤颗粒表面的吸附已知会影响其在土壤中的迁移，”土田指出，“我们进行了实验，分析这些特征，以更好地理解纳米塑料的迁移。”研究团队关注了三个主要方面。首先是纳米塑料的自聚集；其次是纳米塑料在土壤上的吸附特性；第三是纳米塑料的吸附如何影响土壤颗粒的聚集。 为了理解纳米塑料在不同土壤条件下的行为，研究人员使用了两种不同类型的土壤：安达土（火山土）和细沙。“安达土和细沙的特性截然不同，我们利用这两种土壤来更广泛地了解纳米塑料的行为如何随土壤成分和表面特征变化，”共同作者原解释道。…

癌症诊断传统上需要侵入性或劳动密集型程序，例如组织活检。现在，研究表明了一种利用脉冲红外光识别血浆中分子特征的方法，这可能表明某些常见癌症的存在。在这项概念验证研究中，分析了来自2000多人的血浆，以将分子模式与肺癌联系起来，推测出一种潜在的“癌症指纹”。 血浆是血液的液体部分，去除了任何细胞。它携带多种分子，例如蛋白质、代谢产物、脂质和盐，遍布全身。一些由血浆携带的分子表示可能的健康状况。例如，异常高水平的前列腺特异性抗原用于筛查前列腺癌。理论上，测量广泛分子的医学测试可以识别特定于不同癌症的模式，从而实现更快的诊断和降低成本。为了寻找癌症的标志性化学模式，Mihaela Žigman及其同事测试了一种称为电场分子指纹识别的技术，该技术利用脉冲红外光分析血浆中的复杂分子混合物。 首先，研究人员使用电场分子指纹识别技术，通过血浆发送超短脉冲的红外光。他们分析了2533名参与者的样本，包括肺癌、前列腺癌、乳腺癌或膀胱癌患者和没有癌症的人。对于每个样本，他们记录了血浆中分子混合物发出的光模式——称为“红外分子指纹”。 通过使用来自有癌症和无癌症个体的复杂模式，研究人员训练了一种机器学习模型，以识别与这四种癌症相关的分子特征。该计算机模型在一个独立的参与者样本子集中进行了测试，以查看模型在未知测试数据上的表现。该分析技术在检测特定于肺癌的红外特征并将其与来自无癌症个体的对照样本区分开来时显示出令人信服的准确率（高达81%）。然而，该计算机模型在检测其他三种癌症的成功率较低。未来，研究人员旨在扩展和测试该方法，以识别其他癌症类型和其他健康状况。…

一个跳跃的、昆虫大小的机器人能够跳过间隙或障碍物，横穿粗糙、滑腻或倾斜的表面，并执行空中特技动作，同时使用的能量远低于飞行的微型机器人。 昆虫级机器人可以挤进它们更大同类无法进入的地方，比如在地震后深入倒塌的建筑物中寻找幸存者。 然而，当它们在废墟中移动时，微小的爬行机器人可能会遇到高障碍物，无法越过，或遇到倾斜的表面，导致滑下去。尽管空中机器人可以避免这些危险，但飞行所需的能量将严重限制机器人在需要返回基地并充电之前能在废墟中行进的距离。 为了结合这两种运动方式的优点，麻省理工学院的研究人员开发了一种跳跃机器人，可以跳过高障碍物，在倾斜或不平的表面上跳跃，同时使用的能量远低于空中机器人。 这个跳跃机器人比人类的拇指还小，重量不到一个回形针，拥有一个弹性腿，能够将其从地面弹起，并且有四个拍打翼模块，给予它升力并控制其方向。…

研究人员已找到一种方法，通过利用晶格应变（原子结构的轻微变形）将铷钾掺入钙钛矿太阳能电池，从而显著减少能量损失并提高效率。 太阳能是减少对化石燃料依赖的最有前景解决方案之一。但提高太阳能电池板的效率始终是一个挑战。钙钛矿太阳能电池（PSC）一直是游戏规则的改变者，提供了效率的快速提升和低成本制造的潜力。然而，它们仍然面临能量损失和操作稳定性的问题。 宽带隙钙钛矿的挑战 钙钛矿太阳能电池，特别是用于串联配置的那些，依赖于宽带隙（WBG）材料——吸收高能（“蓝色”）光同时让低能（红色）光透过的半导体，以最大化效率。然而，宽带隙钙钛矿配方通常会出现相分离，不同成分随着时间的推移分开，从而导致性能下降。 一种解决方案是添加铷（Rb）以稳定WBG材料，但有个问题：Rb倾向于形成不必要的次级相，这减少了其在稳定钙钛矿结构中的有效性。…

塑料产品的磨损释放出小到几乎不可见的塑料颗粒，这些颗粒在被摄入或吸入时可能影响人们的健康。为了使这些颗粒可生物降解，研究人员使用植物淀粉而不是石油制造塑料。发表在ACS的《农业与食品化学杂志》上的一项初步研究显示，摄入这种替代材料颗粒的动物出现了肝损伤和肠道微生物群失衡等健康问题。 “可生物降解的淀粉基塑料可能并没有最初假设的那样安全和促进健康，”研究的通讯作者邓永丰说。 微塑料（宽度小于5毫米的塑料碎片）通过受污染的水源、食品和饮料——甚至静脉输液进入人体。科学家们将血液和组织中的塑料颗粒与各种健康风险联系起来。例如，一项研究发现，患有炎症性肠病的人在粪便中有更多的微塑料。可生物降解塑料被认为是传统石油基塑料的更安全、更环保的替代品，其中一种最常见的类型来源于淀粉，这是一种存在于土豆、米饭和小麦中的碳水化合物。然而，关于淀粉基可生物降解塑料对身体的影响的信息仍然不足。邓领导的研究团队通过动物实验探索了这些影响。 研究人员比较了三组五只小鼠：一组摄入正常饲料，两个组摄入注入淀粉基微塑料的食物。剂量（低剂量和高剂量）是根据一个平均人每天预计的摄入量进行计算和调整的。他们喂养小鼠3个月后，评估了动物的器官组织、代谢功能和肠道微生物群多样性。接触淀粉基塑料颗粒的小鼠出现了： -…

研究人员在3D打印铝合金中发现了特殊的原子结构，称为准晶体。研究人员发现，准晶体增加了3D打印铝的强度，使其能够用于飞机零部件等轻质高强度物体。曾被认为是不可能的，准晶体使得2011年获得了诺贝尔化学奖。 安德鲁·艾姆斯在通过电子显微镜观察时看到了一些奇怪的东西。他正在原子尺度上检查一种新的铝合金片，寻找其强度的关键，突然注意到这些原子的排列非常不寻常。“那时我开始感到兴奋，”材料研究工程师艾姆斯说，“因为我想我可能正在观察一个准晶体。” 他不仅在这种铝合金中发现了准晶体，而且他和国家标准与技术研究院（NIST）的同事们发现这些准晶体也使其更强。他们在《合金与化合物期刊》（Journal of Alloys…

在升级电力和宽带基础设施时，新研究显示，“一次挖掘”方法的成本效益比单独更换它们的成本高出近40%。该研究还发现，最大的好处来自于主动将目前在地面上的线路埋入地下，即使这些线路还没有到达使用寿命的尽头。 在升级电力和宽带基础设施时，马萨诸塞大学阿默斯特分校的新研究显示，“一次挖掘”方法的成本效益比单独更换它们的成本高出近40%。该研究还发现，最大的好处来自于主动将目前在地面上的线路埋入地下，即使这些线路还没有到达使用寿命的尽头。 共同埋设是将电力和宽带互联网线路一起埋入地下的做法。“对我们而言，将电力和宽带一起埋设的主要好处之一是我们可以通过共同部署这些公用设施线路来节省成本，”研究首席作者、马萨诸塞大学阿默斯特分校能源转型研究所（ETI）的ELEVATE研究员Mahsa Arabi说。这种成本节约使得马萨诸塞州的较小城镇也能够进行地下埋设升级。通过对各种基础设施升级场景进行计算模型，研究人员发现共同埋设的成本效益比单独埋设电力和宽带线路高出39%。 该研究的一位作者、ETI的教职主任及马萨诸塞大学阿默斯特分校工程学院的杰出教授Erin…

尽管城市中人们日常的起伏看似混乱，但新的研究揭示了其背后的普遍模式。一项由香港大学（HKU）地理学系的黄波教授领导的研究小组发表在国际顶级期刊《自然通讯》上的研究揭示了支配这些人口动态的基本时空缩放法则。 尽管城市中人们日常的起伏看似混乱，但新的研究揭示了其背后的普遍模式。一项由香港大学（HKU）地理学系的黄波教授领导的研究小组发表在国际顶级期刊《自然通讯》上的研究揭示了支配这些人口动态的基本时空缩放法则。 了解人们如何在城市内移动和分布对于有效的城市规划和管理至关重要。尽管技术提供了大量关于人们去往何处的数据，但把握不同地点人口密度的时间节奏仍然是一项挑战。黄教授的研究小组通过应用复杂性科学原理，分析全球主要城市的大规模移动设备数据来弥补这一空白。 “我们发现，表面上看似随机的人口移动实际上是受组织原则支配的，”对应作者黄教授解释道。“这些原则将城市的时间脉搏与其物理结构连接起来，显示出人口动态与城市密度和中心枢纽距离之间呈可预测的比例关系。”他们在文章《城市人口动态的时空缩放法则》中详细阐述了这些发现，表明： 可预测模式出现：与表面观察相反，日常人口波动并非随机。它们遵循可预测的“缩放法则”——在城市内不同时间间隔和地理尺度上都适用的数学关系。…

研究人员报告了他们在长耳鸮羽毛中发现的荧光色素，只有在人类借助紫外光的帮助下才能看到。 虽然野生动物在物理特征上的差异令人惊讶，人类可以轻易观察到，但来自德雷克塞尔大学文理学院的新研究表明，实际上可能还有更多的变异隐藏在我们的感知之外。在最近发表在《威尔逊鸟类学杂志》的研究中，研究人员报告了他们在长耳鸮羽毛中发现的荧光色素，只有在人类借助紫外光的帮助下才能看到。 这项研究由生物多样性、地球与环境科学系的博士研究生艾米莉·格里菲斯领导，显示长耳鸮羽毛中的荧光色素在一个种群中可能存在变异，这种变异为我们提供了这些猫头鹰为何具有这些特殊色素的线索。 为了进行研究，团队使用了荧光计—一种测量荧光或在吸收辐射（如紫外光）后释放出的光的设备—来测量2020年春季通过密歇根上半岛迁徙的长耳鸮羽毛中荧光色素的含量变异。 “我们才刚刚开始描述鸟类和其他脊椎动物中的荧光色素，”格里菲斯说。“虽然描述它们出现在什么物种中是重要的，但为了理解它们的功能，我们还需要描述它们在像长耳鸮这样的物种中如何变异。”…

一种新的观察催化反应在分子层面实时发生的方法，可能有助于改善对重要反应的基础理解和规划，这些反应每天在无数制造过程中使用。 一种新的观察催化反应在分子层面实时发生的方法，可能有助于改善对重要反应的基础理解和规划，这些反应每天在无数制造过程中使用。 来自华盛顿州立大学和美国能源部太平洋西北国家实验室（PNNL）的研究团队使用了一种新的探测技术，观察铁表面暴露于氧气时的情况，以了解是什么使一种催化剂的工作效果优于另一种。相关研究发表在期刊Angewandte Chemie上。这项研究最终可能帮助工程师更好地调节反应，并开发出不依赖于昂贵的贵金属和稀土金属的催化剂，以制造许多日常产品。 华盛顿州立大学化学工程与生物工程学院教授、负责该工作的通讯作者Jean-Sabin…

每个星系被认为是在暗物质晕的中心形成的。星星是当暗物质晕内的引力吸引气体时形成的，但天体物理学家尚不清楚是否存在无星暗物质晕。圣地亚哥的天体物理学家计算了形成星星所需的质量阈值。 每个星系被认为是在暗物质晕的中心形成的–一个引力束缚物质的区域，远远超出了星系的可见边界。当暗物质晕内的引力吸引气体时，星星便形成了，但天体物理学家尚未知道是否存在无星的暗物质晕。 现在，加州大学圣地亚哥分校的计算天体物理学家Ethan Nadler计算了星星无法形成的晕的质量阈值。这项工作利用了星系形成理论的解析预测和宇宙学模拟。 “历史上，我们对暗物质的理解与其在星系中的行为息息相关。完全暗的晕的检测将为研究宇宙打开一个新窗口，”Nadler说道。…