8月4日外媒科学网站摘要：阳光“炼金”，中国新技术让废水变净水和肥料

8月4日（星期一）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：
《自然》网站（www.nature.com）
HIV疫苗迎来曙光？mRNA技术激发强力抗体反应
一项早期临床试验显示，两种采用mRNA技术的候选疫苗能有效激发针对HIV（艾滋病病毒）的免疫反应。这是全球第三项测试mRNA技术对抗HIV的试验，标志着该领域的重要进展。目前全球约有4100万人携带HIV病毒，但尚无有效疫苗。
传统疫苗研发需研究人体清除病原体的机制，但HIV会破坏免疫系统，导致病毒难以被清除，因此候选疫苗需经过大量反复试验。mRNA技术的优势在于可快速调整设计（耗时数月而非数年），成本较低。其原理是通过mRNA指令使细胞生成病毒蛋白，从而训练免疫系统识别并清除真实病毒。
HIV通过外膜上的“包膜”蛋白感染细胞。最新研究由美国斯克里普斯研究所和制药公司Moderna合作开展，试验对比了两种策略：一种生成游离的包膜蛋白（传统方法），另一种生成附着于细胞膜的包膜蛋白（更接近真实病毒形态）。试验在美国10个研究中心进行，108名健康成年人参与，随机接种三种候选疫苗之一（两种膜结合型，一种非结合型）。
结果显示，80%接种膜结合型疫苗的受试者产生了阻断病毒蛋白的抗体，而非结合型疫苗组仅有4%。差异显著，表明膜结合设计更具潜力。所有疫苗耐受性良好，但6.5%的受试者出现荨麻疹，部分症状持续较长时间，原因可能与HIV和mRNA的相互作用有关，需进一步研究。
此前，该团队还测试了“初免-加强”策略，即组合不同mRNA疫苗以激发广谱免疫反应，试验在美国、卢旺达和南非开展。尽管18%的受试者出现皮肤反应，但策略整体有效。
《科学》网站（www.science.org）
变废为宝：中国科学家用阳光从废水中提取肥料
随着太阳能应用日益广泛，中国科学家开发出利用阳光从废水中回收氨的新技术。该装置成本低、效率高，既能提供廉价的氮肥原料，又能净化农业和工业废水，相关成果发表于《自然·可持续发展》（Nature Sustainability）。
氨是氮肥的主要成分，全球年产量约2.4亿吨，但其生产依赖高能耗的化石燃料，而农业废水中的残留氨还会污染水体，引发藻类疯长。现有废水处理技术虽能回收氨，但成本高昂，多数情况下往往将其分解处理。
为解决这一问题，南京大学研究团队结合太阳能蒸馏与新型材料，设计出高效氨回收系统。装置核心是一个透明罩体覆盖的废水容器，阳光加热使水分蒸发，蒸汽冷凝后形成纯净水。但废水中的氨多以铵盐形式存在，无法直接蒸发。为此，研究人员在装置中加入了一种特殊海绵：表面涂覆吸热材料碳化钛，并修饰了碱性氨基基团。海绵漂浮在废水中时，氨基会夺取铵盐的氢离子，将其转化为可蒸发的氨，随后氨与水蒸气一同冷凝回收。
当海绵吸附氢离子饱和后，可通过阳光照射使其与废水中的氯离子反应，生成盐酸。这一副产品可回收利用，同时使海绵再生。经济分析表明，通过销售回收的氨和盐酸，装置成本可在3.5年内收回。
目前该技术已完成实验室验证，由于无需特殊材料，未来规模化应用前景广阔。这一创新不仅为废水处理提供了可持续方案，还可能降低农业对传统化肥的依赖。
《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）
锂电池或被取代？科学家用AI锁定5种候选材料
美国新泽西理工学院（NJIT）的研究团队利用人工智能技术，成功发现了5种新型多孔材料，可能成为锂离子电池的替代品。相关研究成果发表在《细胞报告物理科学》（Cell Reports Physical Science）期刊上。
锂离子电池面临全球供应紧张和可持续性问题，而多价离子电池（使用镁、钙、铝和锌等丰富元素）因其更高的能量存储潜力成为理想替代方案。然而，多价离子体积大、电荷高，使得在电池材料中高效容纳它们变得更具挑战性，传统方法难以快速筛选合适的材料。
为解决这一难题，研究团队采用生成式AI技术，开发了“晶体扩散变分自编码器（CDVAE）”和精细调校的“大语言模型（LLM）”双AI系统。CDVAE能生成全新的晶体结构，而LLM则筛选出热力学稳定的候选材料。这种方法大幅缩短了研发周期，从数百万种组合中快速锁定目标。
最终，AI筛选出5种多孔过渡金属氧化物结构，其开放通道设计可高效移动多价离子，是下一代电池的关键突破。量子力学模拟和稳定性测试验证，这些材料具备实际应用潜力。
该研究不仅为电池技术提供新方向，还展示了AI在材料科学中的强大能力——无需大量试错即可探索先进材料。团队下一步将与实验机构合作，推动这些材料的合成与测试，加速多价离子电池的商业化进程。
《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）
科学家发现肠道与大脑实时沟通的“第六感”，或破解肥胖之谜
美国杜克大学医学院的研究团队在《自然》（Nature）杂志发表了一项突破性研究，揭示了一种被称为“神经生物觉”的全新脑肠互动机制：肠道微生物能通过特殊感应细胞向大脑发送即时信号，直接影响进食行为，甚至情绪状态。这一发现可能为理解肥胖、精神疾病等病症提供新线索。
研究发现，结肠内壁的“神经足”细胞能够检测肠道细菌释放的鞭毛蛋白（一种构成细菌鞭毛的蛋白质）。当神经足识别到这种蛋白后，会通过迷走神经向大脑传递信号，这是连接肠道与大脑的主要通道，从而抑制食欲。
实验显示，禁食小鼠在结肠接触微量鞭毛蛋白后，食量显著减少；而缺乏TLR5受体（负责识别鞭毛蛋白）的小鼠则无法接收这一信号，持续进食并增重。这表明该通路在实时调控食欲中起关键作用，鞭毛蛋白通过TLR5受体向大脑发送“饱足”指令。
研究人员推测，“神经生物觉”可能是肠道监测微生物活动的更广泛机制的一部分，不仅影响饮食行为，还可能调节情绪，甚至大脑对肠道菌群的调控。这一发现为理解肥胖、精神疾病等疾病中微生物与行为的关联提供了新视角。（刘春）
                    
               
               
               
               
               
               
                    
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