微生物的魔力：施加基因调整可释放出卓越的生物塑料

微生物的魔力：施加基因调整可释放出卓越的生物塑料 添加了超高分子量 LAHB 的乳酸断裂棒（左）在断裂面上出现明显的白色变色，这是增韧材料发生塑性变形的迹象。而纯聚乳酸（右图）则不会出现这种白化现象，这是材料变脆的标志。资料来源：Sangho Koh塑料是我们文明的标志。它是一系列可塑性极强（因此而得名）、用途广泛且经久耐用的材料，其中大多数在自然界中具有持久性，因此也是一个重要的污染源。此外，许多塑料是用原油生产的，而原油是一种不可再生资源。全世界的工程师和研究人员都在寻找替代品，但目前还没有发现一种替代品既具有传统塑料的优点，又能避免传统塑料的问题。最有前途的替代品之一是聚乳酸，它可以从植物中生产，但质地较脆，降解性差。为了克服这些困难，神户大学田口诚一教授的生物工程师与可生物降解聚合物制造公司Kaneka Corporation决定将聚乳酸与另一种名为LAHB的生物塑料混合。不过，为了生产 LAHB，他们需要通过添加新基因和删除干扰基因，系统地操纵生物体的基因组，从而改造出一株能自然产生前体的细菌。工业生产需要很高的熔体张力，这可以通过材料在升温时的下垂程度来体现。添加了 LAHB 的聚乳酸（左图）比纯聚乳酸（右图）的下垂程度要小得多，这证明它是一种更好的可加工材料。资料来源：Sangho Koh现在，他们在科学杂志《ACS 可持续化学与工程》上报告说，他们可以创造出一种细菌塑料工厂，只用葡萄糖作为原料，就能生产出大量的 LAHB 链。此外，他们还表明，通过修改基因组，他们可以控制 LAHB 链的长度，从而控制塑料的性能。因此，他们能够生产出比传统方法长十倍的 LAHB 链，他们称之为"超高分子量 LAHB"。最重要的是，通过在聚乳酸中加入这种前所未有的长度的 LAHB，他们可以制造出一种材料，这种材料具有研究人员所追求的所有特性。与纯聚乳酸相比，这种高度透明的塑料具有更好的成型性和抗冲击性，而且在海水中一周内就能生物降解。田口对这一成果的评价是："通过将聚乳酸与 LAHB 混合，聚乳酸的多种问题可以一举克服，这种改性材料有望成为一种环境可持续的生物塑料，满足物理坚固性和生物降解性这两个相互矛盾的需求。"在乳酸中加入超高分子量的 LAHB 后产生的材料是一种高度透明的塑料：在印有"PLA/LAHB"字样的纸张前，几乎看不到圆形圆盘。资料来源：Sangho Koh然而，神户大学的生物工程师们的梦想更大。他们在这项工作中使用的细菌菌株原则上可以使用二氧化碳作为原料。这样就有可能直接从温室气体中合成有用的塑料。田口解释说："通过多个项目的协同作用，我们的目标是实现一种生物制造技术，将微生物生产和材料开发有效地联系起来。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

20多年来最强的地磁风暴释放出视觉效果震撼的极光

20多年来最强的地磁风暴释放出视觉效果震撼的极光 2024 年 5 月 11 日由 Suomi NPP 上的可见红外成像辐射计套件拍摄的极光卫星图像。2024 年 5 月，二十多年来最强的地磁暴令科学家和天空观测者目不暇接。5 月 10 日至 11 日，G5 风暴在一夜之间将极光推向高潮，全世界许多地区都能看到极光，包括在极光很少出现的纬度地区。美国中部时间 2024 年 5 月 11 日凌晨 3:20（世界时间 08:20），Suomi NPP 卫星上的 VIIRS（可见光红外成像辐射计套件）获取了这张极光图像。VIIRS 昼夜波段可探测从绿光到近红外波段的夜间光线，并利用滤波技术观测城市灯光、反射月光和极光等信号。从这个角度看，北极光在蒙大拿州、怀俄明州、达科他州、明尼苏达州、威斯康星州、爱荷华州和密歇根州的部分地区呈现出明亮的白色条纹。但是极光是动态的，在夜晚的其他时间也会出现不同的覆盖范围和光型。虽然这些卫星数据以灰度显示，但地面上的观众看到的颜色从绿色（最常见）到紫色再到红色。不同高度的大气化合物会影响极光的颜色。2024 年 5 月 11 日在加拿大萨斯喀彻温省萨斯卡通附近拍摄的照片。图片来源：Gunjan Sinha摄影师和极光追逐者在地面照片中捕捉到了这一引人注目的色彩范围，他们将其中的一些照片与美国国家航空航天局（NASA）的"极光龙"（Aurorasaurus）项目分享。这项公民科学工作收集了目击者的描述，科学家们可以利用这些描述来验证从地面上可以看到极光的位置模型，或者说是地面实况。极光发生在大气层的高处，因此地面上的观测者有可能从很远的地方看到极光。Aurorasaurus于2014年发射，当时正值上一次太阳极大期在大约11年的周期中，太阳最为活跃，会产生更多的太阳黑子、耀斑和日冕物质抛射。美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的太空科学家、Aurorasaurus 项目负责人利兹-麦克唐纳（Liz MacDonald）指出，公民科学家收集的数据非常有用，但 2014-2015 年的太阳极大期却相对"乏善可陈"。当极光照亮天空时，大多数智能手机都无法捕捉到它们。十年后的今天，太阳活动再次加速，大约是正在进行的太阳周期 25 的中期。5 月 10 日至 11 日拍摄的照片显示，极光与被美国国家海洋和大气管理局称为 2003 年以来最极端的地磁暴有关。上图由极光牛大使冈詹-辛哈（Gunjan Sinha）拍摄，显示的是 5 月 11 日从加拿大萨斯喀彻温省萨斯卡通附近向南望去的天空。麦克唐纳说："这次事件确实是我们对该计划愿景的顶峰。在如此遥远的南方能看到大型风暴是非常罕见的，我们很少有机会对其进行研究。公民科学家提供的照片可以帮助我们做到这一点。"美国国家航空航天局地球观测站的图片，由 Wanmei Liang 使用 Suomi 国家极轨合作伙伴提供的 VIIRS 昼夜波段数据拍摄。摄影：Gunjan Sinha。报道：Kathryn Hansen。 ... PC版： 手机版：