12月13日外媒科學網站摘要：心臟內部存在一個“迷你大腦”

12月13日（星期五）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：

《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）

地球內核可能正在減速並改變形狀

地球的內核是一個嵌在熔融外核中的固體金屬球，最新研究表明，它可能正在減速，並經歷形狀上的變化。

近期對地震波的分析顯示，大約在15年前，地球內核的旋轉速度可能顯著減慢，甚至相對於地表似乎出現了停滯或逆轉。然而，一項新的研究表明，地球內核可能還發生了更復雜的變化。

美國南加州大學的研究團隊近日在美國地球物理聯合會會議上報告稱，最可能的解釋是，地球內核的旋轉方式正在發生變化，同時其表面可能正在變形。這一發現可能爲長期以來圍繞內核動態的爭論提供重要線索。

由於目前沒有儀器能夠直接探測地球內核，研究人員通過分析地震波來研究其變化。爲獲得對內核變化的清晰探測，研究團隊比較了同一地點在不同時間發生的類似規模的地震。

在這項新研究中，研究人員分析了從1991年至2024年間的大約200對地震數據。

研究結果顯示，地球內核的形狀可能正在整體變形，就像一個被重新塑形的足球，其兩端指向了新的方向。同時，內核表面的一些區域可能在膨脹或收縮，類似於足球表面形成的小凸起或凹痕。這種變化可能由地幔的引力作用或外核中流動物質的動力驅動。

事實上，這並非首次有研究指出地球內核表面會隨時間發生變化。但這一切對地球表面的影響仍然未知。研究人員表示，目前尚無法確定這些變化是否會對地球表面產生直接影響，在進一步研究清楚之前，仍難以得出明確結論。

《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）

1、“超人”細菌爲化學品生產提供可持續推動力

數以萬億計的細菌在化學和製藥工業中默默工作，助力生產從啤酒、面霜到生物柴油和化肥等各種產品。尤其是製藥業，嚴重依賴細菌來生產胰島素和青黴素等關鍵物質。然而，這一過程的能源消耗巨大。此外，由於細菌在極端工作條件下難以長時間存活，溶劑和新細菌的持續生產成爲必要，進一步加劇了環境和經濟負擔。

爲解決這一問題，丹麥南丹麥大學的研究人員開發了一種“超人”細菌，這一突破性成果發表在《自然催化》（Nature Catalysis）雜誌上。

研究團隊選用了常見的工業細菌——大腸桿菌作爲研究對象。這種細菌儘管常被與食源性疾病聯繫在一起，但在製藥行業被廣泛用於生產胰島素和生長激素等基本藥物。然而，傳統大腸桿菌在高溫、極端pH值、紫外線輻射和溶劑環境中容易失活，需要頻繁更換，不僅浪費資源，還對環境造成不良影響。

爲了增強大腸桿菌的耐受性，研究人員開發了一種特殊的聚合物塗層。聚合物是由數十億個相同的單體組成的大分子。

這種塗層能夠與細菌的細胞膜結合，既能保護細菌免受外部環境的侵害，又能確保它們繼續與環境相互作用，完成複雜的化學反應。通過這種塗層，“超人”細菌具備了兩大優勢：首先，它們更強壯、更高效，能夠更快速地完成複雜的化學反應；其次，它們的耐用性顯著提升，可以反覆使用，極大降低了資源和能源消耗。

2、第三類磁性材料可大幅提高數字設備運行速度

科學家們首次描述了一種被稱爲“交替磁性”（altermagnetism）的新型磁性材料，這一突破爲新一代磁存儲設備的發展鋪平了道路，有望將設備的運行速度提升至當前的1000倍。

交替磁性是一種獨特的磁性形式，其特點是微小的磁性組成構件與相鄰構件的磁矩方向相反，但這些磁性構件的承載結構相對於相鄰部分發生了旋轉排列。

英國諾丁漢大學的科學家成功證明了這種新型第三類磁性的存在，並在微觀設備中實現了可控應用。相關研究成果已發表在最新一期的《自然》（Nature）雜誌上。

研究人員解釋道：“交替磁性材料由方向相反的磁矩組成，但它們的晶體結構呈現出旋轉排列。這種‘扭曲’的反鐵磁性雖然細微，但會產生巨大影響。”

目前，大多數長期計算機存儲器和最新一代微電子器件都依賴磁性材料。然而，這些技術不僅成本高昂，還消耗大量稀有甚至有毒的重金屬元素。交替磁性材料結合了鐵磁體和反鐵磁體的優勢，既能顯著提高速度和效率，又有助於減少對傳統磁性材料的依賴。

這種新型磁性材料的問世有望徹底改變微電子元件和數字存儲器的設計，令其運行速度提升至當前的1000倍，同時具備更高的穩定性和能效。

《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）

1、科學家發現心臟內部存在一個“迷你大腦”

最新研究發現，心臟擁有一個獨立的複雜神經系統，俗稱“迷你大腦”，在控制心臟節律方面發揮着至關重要的作用。

瑞典卡羅林斯卡學院和美國哥倫比亞大學的研究人員通過研究斑馬魚，揭示了心臟這一獨立的神經網絡，其複雜性和多樣性遠超以往的認識。相關研究發表在《自然通訊》（Nature Communications）雜誌上，這一發現或爲心臟病的創新療法奠定基礎。

長期以來，科學界認爲心臟完全依賴自主神經系統來接收和執行大腦傳遞的信號。心臟的神經網絡嵌於心壁淺層，被視爲一個簡單的信號傳遞結構。然而，最新研究表明，心臟內的神經系統不僅僅是信號“中轉站”，還具有高級功能。

研究團隊發現，心臟內的神經元具有多樣性，包括一些具有起搏器特性的神經元，這些神經元直接參與心跳節律的調控。這一發現挑戰了傳統關於心跳控制的觀點，可能爲治療心臟疾病提供全新思路。

斑馬魚的心臟功能與人類相似，研究人員藉助單細胞RNA測序、解剖學研究和電生理技術，詳細繪製了心臟內神經元的結構和功能圖譜。下一步，研究團隊計劃探討心臟“迷你大腦”如何在運動、壓力和疾病等條件下與大腦協作調控心臟功能。他們的目標是研究這一神經網絡的紊亂如何引發心臟病，從而尋找新的治療靶點。

2、MIT開發可生物降解的微塑料替代品

微塑料是一種微小的塑料顆粒，廣泛存在於日常生活中，如輪胎、衣物和塑料包裝的分解產物，還包括化妝品和洗面奶中添加的塑料微珠。它們對環境構成了嚴重威脅，在全球範圍內幾乎無處不在。

爲解決這一問題，美國麻省理工學院（MIT）的研究人員開發出一種可生物降解的材料，用於取代美容產品中的塑料微珠。這種環保聚合物會自然降解爲糖和氨基酸等安全副產物，不僅環保，還具有廣泛的應用潛力。相關研究發表在《自然化學工程》（Nature Chemical Engineering）雜誌上。

研究顯示，這種材料還能用於營養物質的封裝。例如，將維生素A和其他營養物質封裝後加入食品中，可以幫助改善全球20億營養不良人口的健康狀況。

研究團隊基於此前開發的可生物降解聚氨基酯聚合物，通過優化材料的組成調整其性能，包括疏水性、機械強度和pH敏感性等特性。在測試了五種候選材料後，他們確定了一種最適合替代微塑料的成分，其特性包括在酸性環境（如胃）中的可溶解性。（劉春）