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　　以色列魏茨曼科学研究所的科学家利用计算机算法成功设计出高效人工合成酶，几乎无需繁琐的实验室调试过程。这些酶能催化天然蛋白质无法完成的化学反应，其效率与天然酶相当。该成果于近日发表在《自然》（Nature）期刊，标志着定制化酶快速设计时代的开启。

　　以往利用算法设计的酶往往效率低下，需依赖后期实验优化，过程极其耗时。为突破这一限制，以色列魏茨曼科学研究所的研究团队采用新方法，以非天然反应“肯普消除（Kemp elimination，从特定底物碳原子上移除质子）”为测试案例。他们收集天然酶数据，通过计算将蛋白质序列分解并重组，再利用原子行为模型筛选出最优结构。

　　研究团队还发现，传统理论认为酶的活性位点需环状氨基酸，但算法预测非环状氨基酸更高效。这一改动使酶催化效率大幅提升。最终设计的酶与天然近亲相比，氨基酸序列差异超过140个，效率也达此前AI设计酶的100倍。

　　研究人员指出，该成果前景广阔，但天然酶能通过复杂构象变化催化多步反应，而合成酶仍相对简单。目前，团队正测试该系统能否提升光合作用关键酶Rubisco的效率。这一突破证明，当前蛋白质结构功能模型已足够成熟，解决了长达十年的争议。

　　每年春天，澳大利亚一种名为布冈蛾（bogongs）的棕色蛾子会展开一场长达1000公里的夜间迁徙，从平原飞往东南部山脉的洞穴避暑，秋季再返回西北部产卵。这种仅有米粒十分之一大小的蛾脑，却能精准导航，依赖多种感官信息：地球磁场的牵引、山脉轮廓、洞穴气味，以及最新证实的星空导航能力——这一能力此前仅在人类和部分候鸟中发现。

　　研究人员通过实验验证了布冈蛾的观星能力。他们将蛾子置于屏蔽地磁场的飞行舱中，并投射模拟星空。结果显示，当星空方位与真实一致时，蛾群沿正确路线度后，蛾群立即反向；而面对随机星图时，它们则完全迷失。这表明布冈蛾依赖星空，尤其是银河系核心的方位进行导航。

　　进一步研究发现，布冈蛾脑中存在特定神经元，能识别星空方位并调整飞行方向。这些神经元对模拟银河的光斑也有反应，推测其脑中可能编码有基础星空图谱。相比之下，此前发现的夜行性蜣螂仅短暂利用银河作为路标，而布冈蛾需应对数周迁徙中星空的动态变化，其导航机制可能涉及推断南天极，或通过生物钟补偿星空位移。

　　这项研究由瑞典隆德大学和美国德州农工大学的团队合作完成，相关成果发表于《自然》（Nature）期刊，为夜行昆虫的导航机制提供了新见解。布冈蛾的星空导航能力展现了自然界的精妙与生命的坚韧。

　　一支由德国康斯坦茨大学、丹麦哥本哈根大学和瑞士苏黎世联邦理工学院组成的物理学家团队，成功研制出一种宽度仅0.2毫米、厚度约两千万分之一毫米的超薄“蹦床”。该结构由布满圆角三角形孔洞的氮化硅薄膜构成，表面呈现独特的穿孔设计。这张“蹦床”几乎能永续运动——一旦开始振动，几乎不会损失动量，可持续摆动极长时间。

　　与传统蹦床不同，这种微型装置的振动模式极为特殊：其表面不同区域会朝多方向运动，中央甚至存在一个能沿三角形路径精准绕行拐角的“子蹦床”。这种设计实现了声子（晶格振动的量子化单元）几乎无损耗的定向传输——在通过120度急转弯时，仅有不到万分之一的声子发生反射，损耗水平与现代通信设备相当。

　　研究团队指出，这项技术的核心价值在于微芯片领域。当前芯片电路中的信号传导常因拐角处的能量损耗受限，而该拓扑结构为构建高效“声子通道”提供了新思路，有望实现复杂路径下的无损信号传输。相关成果已发表于《自然》（Nature）期刊。

　　若按比例放大至人类尺寸，该结构理论上仍可保持其特性。这项突破不仅拓展了拓扑材料的研究边界，更为未来微型器件的能量传输开辟了新途径。

　　科学家成功研制出全球首款新一代贝塔伏特电池，该电池通过将放射性同位素电极直接与高效钙钛矿吸收层结合，实现重大突破。研究团队在电极中嵌入碳-14量子点并优化钙钛矿结构，使电池具备高稳定性和卓越的能量转换效率。

　　该成果由韩国大邱庆北科学技术院（DGIST）能源科学与工程系团队完成，并发表于《化学通讯》（ Chemical Communications）期刊。这种电池无需充电即可长期供电，适用于太空探索、植入式医疗设备和军事等极端环境领域。

　　当前主流电池（如锂基和镍基电池）寿命短且易受环境影响，而贝塔伏特电池利用β粒子衰变发电，理论运行时间可达数十年，且β粒子无法穿透人体皮肤，安全性高。但此前因材料稳定性和放射性处理难题，进展有限。

　　研究团队通过结合碳-14同位素电极与钙钛矿吸收层，并优化晶体结构，开发出混合量子贝塔伏特电池。其电子迁移率较传统系统提升约5.6万倍，在连续9小时测试中保持稳定输出。

　　该技术有望推动下一代微型化电源的商业化，为极端环境应用提供可靠能源解决方案。研究团队表示，未来将加速技术转化，助力能源安全发展。（刘春）

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