私人飞机排放飙升、线粒体分工新发现：一周科技要闻

私人飞机排放飙升、线粒体分工新发现：一周科技要闻11月11日（星期一）消息，国外知名科学网站本周发布的学术研究成果涵盖了多个领域，从私人飞机排放的飙升，到线粒体内部的“劳动分工”，再到新型材料和可再生能源存储的突破，以及海洋毒性增加和数据存储新技术等。 私人飞机排放量激增，环保担忧加剧根据《自然》网站发布的一项研究，私人飞机的使用在过去四年中大幅增长，飞机数量、旅行次数和飞行距离均出现显著上升，导致该行业的二氧化碳排放量不断攀升

私人飞机排放飙升、线粒体分工新发现：一周科技要闻

11月11日（星期一）消息，国外知名科学网站本周发布的学术研究成果涵盖了多个领域，从私人飞机排放的飙升，到线粒体内部的“劳动分工”，再到新型材料和可再生能源存储的突破，以及海洋毒性增加和数据存储新技术等。

私人飞机排放量激增，环保担忧加剧

根据《自然》网站发布的一项研究，私人飞机的使用在过去四年中大幅增长，飞机数量、旅行次数和飞行距离均出现显著上升，导致该行业的二氧化碳排放量不断攀升。

这项由瑞典林奈大学研究团队进行的分析，收集了 2019 年至 2023 年的私人飞机飞行日志，并结合特定机型的燃料消耗数据，计算出私人飞机的排放量。研究结果显示，私人飞机数量在四年内增长了 28.4%，达到近 2.6 万架。总二氧化碳排放量从 1070 万吨增加到 1560 万吨，虽然平均每公里排放量有所下降，但整体排放量的增长趋势令人担忧。

研究人员指出，尽管与其他来源相比，私人航班的排放规模相对较小，但其高速增长的趋势不容忽视。他们强调，1560 万吨的排放量与全球排放量相比微不足道，但问题在于，如果个人可以排放数千吨二氧化碳而不承担任何后果，其他人为什么要减少排放？

线粒体“分工合作”：细胞能量生产和物质合成的新机制

《科学》杂志发表的一项研究揭示了单个细胞内线粒体存在“劳动分工”的新机制，部分线粒体专注于产生能量，而另一些则负责分子制造。这种分工可以帮助细胞更有效地愈合伤口，但也可能被癌细胞利用，加速其生长。

线粒体是细胞内的“能量工厂”，负责产生 ATP——一种为细胞活动提供能量的分子。同时，线粒体也是合成蛋白质和其他必要分子中某些氨基酸的重要来源。

然而，细胞只有有限数量的分子原料，线粒体需要在能量生产和物质合成之间进行权衡。为了合成氨基酸，线粒体必须转移原本用于制造 ATP 的分子，这可能会减少细胞产生的能量。

研究人员在培养液中培养小鼠细胞，迫使细胞仅从线粒体中获取能量，并发现即使在这种情况下，线粒体仍然能够合成氨基酸。进一步研究发现，一种名为 P5CS 的关键线粒体酶会聚集成链，帮助线粒体催化氨基酸合成的关键步骤。在缺乏营养的小鼠细胞中，P5CS 分子只在某些线粒体中聚集，如果阻止这种聚集，线粒体将无法再产生氨基酸。

有趣的是，研究人员发现，P5CS 蛋白质团块也存在于人类胰腺癌细胞的一些线粒体中，这与肿瘤通常生长超出血液供应范围，导致营养缺乏有关。

新材料助力下一代电子产品更快速、更高效、更透明

美国明尼苏达大学的研究人员研发出一种新型材料，有望推动下一代高功率电子产品更快、更透明、更高效的发展。这种人工设计材料能够加速电子移动速度，同时保持可见光和紫外光的透明度，突破了以往的记录。

该研究发表在《科学进展》期刊上，是半导体设计领域的一项重大突破。随着数字技术的不断发展，半导体设计对于全球价值数万亿美元的产业至关重要。从智能手机到医疗设备，几乎所有电子产品都依赖于半导体。

改进“超宽带隙”材料是推动这些技术发展的关键。这些材料即使在极端条件下也能有效导电，能够在高温下实现高性能，使其成为更耐用和坚固的电子产品的必要条件。

明尼苏达大学的研究人员创造了一种新型的透明导电氧化物，其特殊的薄层结构，可以在不牺牲导电性的情况下提高透明度。这一突破为高性能材料的需求提供了有希望的解决方案，为高功率光电器件的创新铺平了道路，这些器件可以在极端环境中运行。

可再生能源存储面临挑战，固态电池研究取得进展

美国橡树岭国家实验室（ORNL）的科学家正在研究一种新型电池的失效机制，寻找可再生能源固态存储的解决方案。他们的目标是实现间歇性产生的风能和太阳能的长期存储，使其能够作为电网的可靠能源得到更广泛的应用。

传统的电池通常使用液体电解质储存和释放能量，但ORNL 的研究人员开发了一种使用固体电解质的电池，这种电池更加耐用、储能能力更强，同时导电性也更高。

固体电解质被认为是电池发展的下一个前沿领域，但科学家必须解决其在高需求条件下的失效等挑战。

ORNL 的研究团队利用美国阿贡国家实验室的“先进光子源”大型同步加速器，观察到离子沉积在固体电解质的孔隙中，最终形成了导致短路的结构。这些信息可以用于改进固体电解质材料，从而支持可再生能源的长期存储。

海洋毒性不断增加，气候变化加剧污染物风险

一项由德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心（GEOMAR）领导的研究表明，气候变化正在加剧海洋的毒性，海洋中重金属的含量可能会进一步增加。

研究结果发表在《通讯、地球与环境》期刊上，显示了气候变化对海洋微量元素含量的影响。较高的水温促进了海洋生物对汞等微量元素的利用率和吸收量，而海洋酸化则增加了铜、锌或铁等金属的溶解度和生物利用度。

此外，海洋中氧气含量的下降，尤其是在沿海地区和海底，强化了微量元素的毒性作用。

研究人员呼吁加大对新污染物及尚未充分研究的污染物的研究，制定更好的模式，并调整立法，以改善对海洋污染物影响的控制。

数据存储新技术：塑料中的信息直接访问

随着数据存储需求的增长，许多类型的数据需要长期保存。合成聚合物是传统存储介质的有效替代品，但传统的检索方法限制了单个聚合物链的长度，进而限制了其存储容量。

韩国首尔国立大学的一个研究团队开发了一种新方法，可以克服这一限制，可以直接访问特定数据位，而无需读取整个链。

该团队将大学地址编码为 ASCII，并将其与错误检测码一起翻译为二进制代码，存储在由两种不同单体组成的聚合物链中。化学激活时，这些链在相应位置断裂，获得了不同大小的片段，可以通过测序单独解码。

这项研究为大规模、长期数据存储提供了新的解决方案，并为未来以塑料为介质的数据存储技术开辟了新的可能性。

结束语

本周的科技要闻展示了科学家在各个领域取得的最新进展，从环境保护到材料科学，从能源存储到生物学，这些研究成果将对人类社会发展产生深远的影响。未来，科学家将继续努力探索未知领域，为人类创造更美好的未来。