分类: 化学

  • 脂肪酸与羟基酸“合作”构建更稳定原始细胞结构

    来源: Nature Communications

    希伯来大学团队发现,早期地球上的脂肪酸与羟基酸可通过化学偶联,形成比各自单独存在时更稳定、更易自组装成囊泡结构的复合分子。羟基酸寡聚体因附着于两亲性分子而延长寿命,两亲性分子则因寡聚体修饰而更易形成有序结构。这种分子间“合作”表明原始细胞区室与聚合物的演化可能从一开始就相互关联,而非各自独立。

  • 海洋碱度增强:吸收大气CO₂的潜力、风险与未知

    来源:The Conversation

    海洋碱度增强通过向海水中添加碱性物质,加速海洋吸收和储存大气CO₂的能力,已开展小规模试验。但规模化可行性、对不同生态系统的安全影响及公众接受度仍存未知。科学家呼吁在推进时兼顾碳移除紧迫性与严格环境研究、社区(含原住民)参与,确保措施负责任且获得社会支持。

  • 多孔有机聚合物“分子笼”封装脂肪酶,使酶催化反应可在100°C以上进行

    来源: 《德国应用化学·新刊》

    德国比勒费尔德大学团队利用多孔有机聚合物包裹脂肪酶,形成保护性分子笼,防止酶在高温下变性失活,从而实现100°C以上熔融底物中的高效、可循环酶催化反应,无需有机溶剂。该技术将酶催化扩展至水沸点以上,可用于化妆品等行业的绿色合成,兼具废物减排与经济效益。

  • 污水DNA“照”出社区食谱:富裕区啤酒多、移民区热带水果多、沿海区海鲜多

    来源:Proceedings of the National Academy of Sciences

    杜克大学与北卡团队开发FoodSeq-FLOW平台,对北卡19个社区210万人的废水进行植物和动物DNA测序,发现富裕区啤酒花痕迹多、外国出生人口多区域热带水果和豆类信号强、沿海地区本地海鱼丰富。该方法可客观追踪饮食趋势、识别食物荒漠缺口,且不侵犯个人隐私,有望替代传统饮食日记,为营养政策和粮食安全项目提供实时依据。

  • 新型钙钛矿-有机叠层太阳能电池:抗遮挡损伤,-40V下仍保90%效率

    来源: Nature Materials

    香港理工大学团队研发出新一代钙钛矿-有机叠层太阳能电池,通过抑制体异质结中深能级缺陷与反向隧穿,解决了薄膜光伏普遍不耐局部遮挡(反向偏压)的痛点。该器件在-40V极端反向偏压下仍保持超90%初始效率,并在-4.5V下连续运行2000小时后效率维持在97%,远超现有薄膜技术,为实际应用铺平道路。

  • 大脑为何能万年不腐?低氧环境让蛋白质“因祸得福”

    来源: Journal of Proteome Research

    牛津大学团队通过模拟四种埋葬环境观察小鼠大脑降解过程发现,脑组织保存并非偶然,而是由化学过程决定。水淹、低氧条件下,氧化反应将蛋白质碎片交联成富含β-折叠的稳定网络,金属离子(如铁)可能促进该过程。研究还发现这种稳定结构与神经退行性疾病中的蛋白聚集有相似化学特征,为理解异常蛋白稳定提供新视角。

  • 熔盐法首次合成金属氮化物纳米晶体,突破材料限制

    来源: Nature

    研究团队发现,利用熔盐作为反应介质并精确控制温度和氨气压力,可使强键合的金属氮化物(如氮化镓、氮化钛等)在形成时实现键的“可逆重排”,从而成功制备纳米晶体。该策略打破了传统合成瓶颈,有望将这些耐热、生物相容的工业材料用于柔性电子、医疗植入物及催化等领域。

  • 微水滴“无催化剂”将塑料转化为高值有机酸

    来源: 《自然》

    国际团队发现,仅将塑料熔融与水搅拌形成微米级油水界面,即可自发产生活性羟基自由基,切断聚乙烯、聚丙烯等顽固塑料的化学键,将其转化为短链二酸,无需催化剂。该法在300克规模下验证,耐受混合废料和海水,无微塑料残留,为塑料化学回收提供简单经济新路径。

  • DNA折纸多层加密系统实现高安全信息存储

    来源: Science Advances

    研究者利用DNA折纸技术构建可编程矩形结构,以DNA哑铃和杂交链反应在表面编码莫尔斯电码“点”与“划”,再通过锁定链使平面卷曲成管以隐藏信息。接收者需用匹配解锁钥匙(2576种组合)将DNA管展开至99.7%效率,再经原子力显微镜成像解码。系统演示了“JUNE6 INVASION NORMANDY”信息的完整加解密过程,虽耗时约10小时,但为抗量子计算信息安全提供了生物分子新路径。

  • 单碳桥连二茂铁环烷成功合成,打破“不可能稳定”的百年假设

    来源:Angewandte Chemie International Edition

    研究团队通过计算机建模设计并成功合成出首个单碳原子桥连的二茂铁环烷分子,此前认为单碳桥体积过小会使环张力过大而无法稳定存在。实验表明该红色粉末在200°C以上仍稳定,关键难题在于合成路径而非稳定性。该分子为制备含铁聚合物及可切换光学、电活性材料等开辟了新可能。