简明解析!何延佑讲庄闲全面性分析解答

7月4日（星期五）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：《自然》网站（www.nature.com）量子世界的“穿墙术”：新实验挑战传统理论量子隧穿是指粒子穿越经典物理学认为不可逾越的屏障的现象。物理学家通过实验发现，粒子能量越低，隧穿速度反而越快。这一反直觉的结果为“隧穿时间”的争议提供了新视角，并挑战了量子力学中的玻姆力学理论。相关研究成果发表于《自然》期刊（Nature）。在经典物理学中，粒子若能量不足，遇到屏障会被反弹。但在量子领域，粒子有一定概率直接穿越屏障。量子隧穿广泛存在于光合作用、放射性衰变等过程，但其具体机制尚不明确。荷兰特文特大学的研究团队设计了一种新型实验来测量隧穿速度。他们利用镜面波导限制光子单向运动，并在路径中设置能量屏障。光子遇到屏障时，部分会隧穿进入“禁区”，同时横向进入次级波导。通过记录次级波导中光子的积累速率，研究人员推算出光子穿越屏障的速度。实验首次实现了对隧穿过程的直接观测。结果显示，动能最负（在经典物理学中无意义，但在量子屏障内允许存在）的光子隧穿最快，这与量子力学的预测一致，但此前难以实验验证。该发现对玻姆力学提出了挑战，该理论认为粒子由“导波”引导运动，并预测在无限高屏障中隧穿粒子应静止，但实验观测发现粒子仍在运动。尽管这一实验是重要突破，但评论指出，其实验设计依赖复杂假设，可能无法彻底解决关于玻姆力学的争议。该研究为理解量子隧穿的过程提供了新工具，推动了量子物理学的实验探索。《科学》网站（www.science.org）百年争议终结？科学证实：成年人大脑仍在制造新神经元数十年来，关于成年人类大脑能否产生新神经元（即“神经发生”）的争议持续不断。如今，一支研究团队运用机器学习人工智能和单细胞基因活性检测方法攻克了这一古老难题。该团队最近在《科学》（Science）期刊发表论文，通过识别成年人类脑组织中具有神经祖细胞遗传特征的细胞，证实了这些能够分裂产生神经元的细胞的存在。新研究中，团队通过机器学习分析了约30万个来自人类海马体的细胞（样本年龄覆盖青少年至70岁人群），从中鉴定出354个神经祖细胞。这些细胞没有单一标志性基因，而是通过多基因组合特征被识别。值得注意的是，年轻大脑的祖细胞数量普遍多于年长者，且14名成年人中有5人未检测到祖细胞，显示出神经发生能力存在显著个体差异。荷兰神经科学研究所学者评价称，该研究为“成年海马体持续存在神经发生”提供了概念验证。但美国匹兹堡大学的专家指出，机器学习方法可能存在误差，祖细胞或许生成的是非神经元胶质细胞，且数量极其稀少。对此，研究团队强调，所鉴定的祖细胞具有典型神经元基因特征。尽管新神经元生成率较低（此前研究估算每天约700个，不足海马体神经元总量的0.03%），多数专家认为现有证据已足够支持成年神经发生的存在。学界下一步将探究该过程与阿尔茨海默病等神经退行性疾病的关系，或为认知障碍治疗带来潜在的治疗方向。《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）触目惊心！美国幼儿体内普遍检出近百种有害化学物美国一项全国性研究显示，2至4岁儿童体内普遍检出多种潜在有害化学物质。该研究由多所机构与美国国立卫生研究院（NIH）支持的“儿童健康结果环境影响因素”（ECHO）计划合作开展，结果发表于美国化学学会（ACS）旗下环境领域顶级期刊《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）。研究人员检测了201名儿童的尿液样本，共分析111种化学物质，结果发现：96种化学物质在至少5名儿童体内检出，48种存在于半数以上儿童体内，34种在90%以上儿童体内检出，其中包括9种未被国家健康监测项目追踪的物质。这些化学物质可能干扰激素、大脑发育和免疫功能。儿童主要通过日常活动（如饮食、呼吸、接触物品）暴露于以下物质：塑料中的邻苯二甲酸盐、化妆品中的对羟基苯甲酸酯、食品包装中的双酚类、防晒霜中的二苯甲酮、农药、阻燃剂等。由于幼儿手口接触频繁且单位体重摄入量高，其暴露风险更大。研究还发现：部分化学物质（如三氯生、多环芳烃）浓度近年来有所下降，但新型增塑剂和农药（如啶虫脒、2,4-D）呈上升趋势；少数族裔儿童及年幼儿童的化学物质水平更高；儿童体内部分物质浓度甚至超过母亲孕期水平。研究人员强调，需加强监测和监管，因早期暴露可能引发发育迟缓、激素紊乱等问题。建议家长采取防护措施，如选择无有害成分的产品、减少塑料使用、勤洗手、保持室内清洁等，以降低儿童暴露风险。《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）零下173℃的黑科技：单分子磁体改写数据存储规则英国曼彻斯特大学与澳大利亚国立大学的研究团队开发出一种新型分子，可在接近月球暗面夜间的极低温环境下存储数据，为高密度信息存储技术带来突破。相关成果发表于《自然》（Nature）期刊。该单分子磁体能在100开尔文（约零下173摄氏度）下保持磁性记忆，较此前80开尔文的纪录显著提升。若技术成熟，邮票大小的存储设备可容纳比现有技术多100倍的数据，每平方厘米可存储约3TB数据，相当于4万张CD或50万个TikTok视频。随着互联网数据量激增，传统硬盘依赖多原子协作的磁化存储方式面临瓶颈，而单分子磁体仅需单个分子即可存储数据，有望大幅提升存储密度。但此类技术长期受限于超低温环境。研究指出，新分子虽仍需零下173摄氏度的低温，但已高于液氮冷却温度（零下196摄氏度），使得大型数据中心的应用成为可能。突破关键在于分子结构的创新：稀土元素镝被两个氮原子以近乎直线的构型固定，并通过烯烃分子稳定结构。澳大利亚国立大学团队利用超级计算机模拟量子力学行为，证实该构型能显著提升磁性能，为未来可在更高温下工作的分子磁体设计提供了范本。研究展望称，这项技术或将在未来推动数据存储领域的革新。（刘春）

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