3月26日外媒科學網站摘要:科學家追求高薪,美國博士後人數少了

3月26日(星期二)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

電子在石墨烯中的奇特行爲激發物理學家的興奮

去年五月,由美國華盛頓大學的物理學家領銜的研究團隊發現了一項不尋常的現象。當他們在兩層只有原子級厚度的二碲化鉬(MoTe2)之間通過電流時,觀察到電子似乎以分數電荷的形式協同運動。電阻測量表明,這些電子的表現不同於常規的-1電荷,而是類似於-2/3或-3/5這樣的分數電荷。更爲神奇的是,這種現象完全源於材料本身的固有特性,並非由任何外部磁場引導。

這種被稱爲“分數量子反常霍爾效應(FQAHE)”的現象目前也在一種截然不同的材料中被發現。麻省理工學院(MIT)的凝聚態物理學家巨龍領導的團隊在將五層石墨烯夾在氮化硼薄層之間時,觀測到了這一效應。

在今年3月3日至8日召開的美國物理學會(APS)會議上,巨龍分享了他的團隊的這一發現,這些發現還未被其他研究人員復現。與會者雖然認爲這些結果令人信服,但對此發現感到困惑不已。

“分數量子反常霍爾效應”可能具有實際應用價值——特定帶電粒子是某些類型量子計算機的關鍵需求。此外,這些發現也挑戰了物理學家對電子行爲的傳統認識。

《科學》網站(www.science.org)

美國博士後人數下降引發關注

美國國家科學基金會(NSF)發佈的最新數據表明,從事博士後工作的美國公民數量顯著減少,特別是在生物和生物醫學科學領域。這一趨勢凸顯了美國學術界正面臨博士後人才短缺,以及早期職業科學家越來越傾向於學術界以外的高薪職位。

這些數據來源於NSF的《科學與工程研究生和博士後調查》。根據2022年秋季最新發布的數據,美國各機構僱傭的博士後數量達到了62,750人,比前一年下降了1%。但這一下降趨勢在不同國籍之間有顯著差異。從2021年到2022年,美國公民和永久居民從事博士後工作的人數從29,755人減少到27,289人,下降了8%,這是自1980年該調查開始以來的最大年度降幅。與此同時,持有臨時簽證的博士後人數增加了6%,從33,573人增至35,461人,與2020年相比基本持平。

同時,美國生物技術公司的招聘呈現出爆炸式增長。根據NSF去年發佈的另一項調查數據,選擇攻讀博士後的美國生命科學專業的博士畢業生數量比歷史上任何時候都要少,而選擇進入工業界的人數卻在增加。

《科學通訊》網站(www.sciencenews.org)

最新發現:日本山雀通過肢體語言交流

人類通過各種手勢如皺眉、搖頭或豎起手指來無聲傳遞複雜信息,這種能力在動物界中相當罕見,僅在靈長類動物中有所觀察。而最近,科學家們在一種鳥類——日本山雀身上也發現了這種能力。

研究人員發現,日本山雀會通過扇動翅膀的方式,發出一種他們稱之爲“請你先進”的信號,示意其配偶先進入巢穴。這一發現於3月25日發表在《當代生物學》(Current Biology)雜誌上。東京大學的生物學家表示,這表明日本山雀將振翅作爲一種象徵性的行爲,在涉及發送者、接收者和特定目標的複雜社會背景中使用,這與人類的交流方式頗爲相似。

《科學時報》網站(www.sciencetimes.com)

綠色氫能源生產即將實現突破,市場規模可能達數百億美元

在追求可持續及零排放未來的道路上,綠色氫能源作爲一種變革性選擇受到越來越多的關注。隨着全球致力於減少溫室氣體排放、應對氣候變化的緊迫挑戰,規模化生產綠色氫將大幅降低碳足跡。

相較於依靠化石燃料的傳統制氫方式,綠色氫通過電解水的方式利用太陽能、風能或水能等可再生資源生產,標誌着能源領域的一大轉變。據報告預測,到2030年,隨着氫能需求和產量的增長,每年可替代140億立方米的天然氣、36萬桶石油和2000萬噸煤炭。

綠色氫的生產過程不依賴於排放大量二氧化碳的化石燃料,成爲一種環保且可持續的選擇,有望在多個行業引發革命。預計到2030年,綠氫的電解裝置裝機容量將達到134至240吉瓦,對推動2030年後供應鏈的延伸至關重要。

全球綠色氫市場預計將經歷指數級增長,估計到2030年市場規模將從2023年的11億美元增長至306億美元,年複合增長率達61.1%。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

1、一種新型電化學傳感器能夠檢測出危險細菌

德國法蘭克福大學與英國基爾大學的研究團隊共同開發出一種新型傳感器,用於偵測細菌。該傳感器基於一個塗有創新材料的芯片,確保只有特定的微生物能夠附着在其上,例如某些病原體。隨着生物數量的增加,芯片產生的電信號亦隨之增強。因此,這種傳感器不僅能高靈敏度地檢測出危險細菌,還能測定其濃度。

細菌感染每年奪走全球數百萬人的生命,因而偵測有害微生物至關重要——無論是在疾病診斷還是食品生產等領域。然而,目前的檢測方法往往費時、需昂貴設備或專業操作,且常常無法區分活細菌與其死亡產物。與之相比,這種新開發的方法能直接檢測活細菌。

2、研究稱將加密貨幣挖礦與綠色氫結合,助力清潔能源發展

美國康奈爾大學的最新研究指出,將以大量碳基燃料消耗著稱的加密貨幣挖礦與綠色氫結合,能爲太陽能和風能等可再生能源的廣泛應用提供基礎。該研究結果於3月25日發表在《美國國家科學院院刊》(National Academy of Sciences)上。

研究人員認爲,利用清潔能源驅動區塊鏈挖礦業務,併爲綠色氫生產供能,將提升風能與太陽能的產能,有助於擴大可持續能源的生產規模。

根據美國白宮科技辦公室2022年的報告,在當前體系下,美國的區塊鏈基礎加密貨幣挖礦消耗的碳基能源量與阿根廷全國相當。美國能源情報署初步估計,2023年加密貨幣挖礦的年電量消耗可能佔到美國總用電量的0.6%至2.3%。

3、人類傳給動物的病毒多於動物傳給人類

英國倫敦大學學院(UCL)研究人員通過對病毒基因組的深入分析發現,人類傳播給家養及野生動物的病毒數量超過了我們從它們那裡感染的病毒。

該研究成果發表在《自然生態與進化》(Nature Ecology & Evolution)雜誌上。研究團隊分析了所有公開的病毒基因組序列,以重構病毒從一個宿主跳轉至另一脊椎動物物種的路徑。他們開發並應用了新的方法學工具,分析了迄今存儲在公共數據庫中的近1200萬個病毒基因組,重建了32個病毒家族的進化史以及過去的宿主跳躍事件,並確定了宿主跳躍期間病毒基因組發生突變的區域。

科學家們發現,從人類到其他動物的宿主跳躍(稱爲人類傳染)事件是從其他動物到人類的兩倍之多。這一模式在大多數病毒家族中都保持一致。此外,研究還揭示了更多動物間宿主跳躍事件,而這些並不涉及人類。

這項研究凸顯了一個重要但大多被忽視的事實:人類病毒經常從人類傳播到野生動物和家畜中。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

金星上有生命嗎?金星雲層或適合某些形式生命存在

在地球以外的太陽系之外是否存在生命一直是科學界探索的重大問題,而金星的雲層可能成爲破解這一謎題的關鍵所在。位於地面以上約48至64公里的金星雲層,與其高溫難以居住的表面相比,溫度較爲溫和,理論上可以維持一些極端生命形式的存在。

科學家們推測,如果金星雲層確實孕育了生命,那麼這些生命形式很可能與地球上已知的生命大相徑庭。原因在於,金星雲層主要由劇毒硫酸組成,這種強腐蝕性化學物質能溶解金屬,破壞大部分地球生物的分子結構。

然而,來自美國麻省理工學院的研究人員近期的研究成果或許將對這一傳統觀點提出挑戰。該研究發表於3月18日的《天體生物學》(Astrobiology)雜誌,報告稱,在濃硫酸環境中,一些對地球生命至關重要的氨基酸竟然能夠穩定存在。

該研究將19種關鍵氨基酸置於與金星雲層中硫酸濃度相仿的環境中,結果顯示,這些氨基酸能夠在濃硫酸溶液中穩定保持長達四周之久。值得注意的是,這19種氨基酸的分子主體在濃度介於81%至98%的硫酸溶液中均能保持完整。(劉春)