你这随手一扔，可能就真的一眼千年了……｜博览日报

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你随手一扔的东西竟然能“活”5000年？

提到难降解垃圾，我们首先想到的是塑料。可玻璃瓶的“寿命”，比普通塑料瓶还要长10倍以上。

我们日常用的玻璃瓶，学名叫钠钙玻璃，主要成分是二氧化硅（SiO2），制作过程为把石英砂、纯碱等原料，在1500℃的高温里“熔成液体”，再快速冷却定型，形成的一种通过桥氧（Si-O-Si）连接的三维致密结构。

它在自然环境中完全降解需要4000~5000年，要是扔进填埋场，更是能“存活”百万年以上。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）长期监测发现，玻璃瓶的“长生”的秘密有3点：

首先，没有微生物能“消化”它：纸张、果皮能腐烂，是因为有微生物分解它们；但玻璃是无机材料，目前没有任何微生物能以二氧化硅为“食物”，它不会发霉、不会腐烂，只能被风吹日晒慢慢磨损。

其次，它耐水、耐氧化，就算遇到日常的酸碱，也不会被腐蚀。我们看到玻璃“发白老化”，只是表面一层浅浅的水合反应，根本不是真的分解。自然环境中，它每年被侵蚀的厚度只有纳米到微米级别，想完全风化，得等上数千年。

最重要的一点是，玻璃内部是连续无孔的“防护网”，水分子、离子根本钻不进去发生反应，它就像一块人造岩石，甚至比很多天然岩石还“耐造”，能在土壤、近海环境中稳稳待上千年。

图片来源：网络

科学家实现水稻低镉不减产

镉不是植物生长需要的元素，但它会沿着土壤—水稻—食物链，悄悄进入人体。长期摄入后，肾功能损伤、癌症、骨质疏松——每一样都不是闹着玩的。更棘手的是，水稻偏偏对镉有很强的吸收能力，这让“吃米安全”成了一个长期悬在心头的隐患。

水稻里有一个叫OsNramp5的转运蛋白，是镉从根部运往地上部分的“主干道”。想堵住镉，最直接的办法就是敲掉这个基因。问题来了：OsNramp5不光运镉，还同时负责运输锰等植物必需的金属元素。一刀切敲掉它，镉是降了，但水稻也跟着大幅减产——饿肚子和中毒之间，过去似乎只能二选一。

近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所找到了第三条路。团队以OsNramp5基因为靶标，利用单碱基编辑器，采用碱基编辑饱和突变策略，设计了238个sgRNA，构建大规模突变体库，目标很明确：筛出一个能降镉、能保锰、还不减产的等位变异。

他们找到了。一个关键位点突变——将OsNramp5蛋白第441位的异亮氨酸突变为苏氨酸（I441T）——表现亮眼。田间试验显示，携带该突变的糙米镉含量显著下降，而产量和农艺性状纹丝未动：株高、分蘖数、单株产量、秸秆生物量，和野生型没有显著差异。锰、锌、铁等关键微量营养素在籽粒中的含量也保持稳定。换句话说，该拦住的拦住了，该保留的全保留了。

研究还顺带揭开了一个新发现：OsNramp5除了已知的镉和锰转运功能，兼具锌转运能力。而I441T突变恰恰增强了它对锌的选择性，让根系细胞内锌浓度升高，竞争性地把镉挡在木质部装载这一步，从根上减少了籽粒中的镉积累。

低镉、保营养、不减产——三个目标一次达成。这为后续培育安全高产的水稻新品种，提供了一个精准到单个氨基酸的解决方案。

图片来源：中国科学院遗传与发育生物学研究所

有机光伏催化废水处理获新突破

工业含肼废水来源广泛、毒性较强，并具有生态风险。芬顿氧化等传统处理技术难以兼顾处理效率和节能环保的双重需求。

太阳光催化技术凭借其绿色环保的优势被视为潜在净化方案。但现有光催化体系存在太阳光捕获能力不足、光生电荷利用率低等问题，制约了其太阳光驱动净化效能。

针对以上问题，中国科学院化学研究所科研团队发展了系列窄带隙有机光伏催化剂，并在太阳光下展现出优异的催化活性。近期，该团队将宽光谱、强吸收的OPC异质结应用于废水净化，并构筑了氧化铝‌包覆的OPC纳米催化剂（OPC @Al 2 O 3 ）。

该催化剂能充分利用太阳光进行高效分离与提取光生电荷，且在复杂水质中运行稳定，易于回收并能重复使用。基于质子耦合电子转移机制，该体系实现了太阳光驱动含肼废水的高效、稳定、绿色净化，并同步生成了具有工业、能源附加值的氢气，有效避免了有毒副产物的产生。

在模拟太阳光（AM 1.5G, 100mW cm -2 ）照射下，5小时内可将640ppm的含肼废水降至痕量水平（0.038±0.01 ppm），水处理速率相比经典光催化剂体系提升约两个数量级。处理后水质符合工业与农业安全标准，生态安全性明显优于芬顿氧化法。

该研究发展了一种高活性、高稳定性的光催化剂体系，为太阳光驱动含肼废水净化及资源化转化提供了新思路，有望助力于可持续水资源的治理。

图片来源：中国科学院化学研究所

所有人请放下你的步数焦虑！

一说到走路，很多人脑子里就蹦出“日行一万步”。仿佛不走够五位数，今天就算白走了。但科学告诉我们，步数这东西，真的不是越多越好！

2019年《美国医学会内科杂志》一项追踪了1.6万余名老年女性的研究发现：每天走大约4400步，全因死亡率就开始明显下降；走到7500步左右，健康收益基本就“到顶”了，再往上加，边际收益变得很低。

西安体育学院运动医学教研室教授苟波曾介绍：“对大多数成年人而言，每天6000~8000步已满足推荐的身体活动量，能有效降低死亡、痴呆和癌症风险，且效率高、损伤小。”

步行带来的健康获益虽然不存在“封顶步数”，但超过8000步后随着边际收益递减，关节磨损、肌肉劳损等运动风险会明显增加根据最新研究和临床建议，我们整理了几个“黄金步数区间”，大家可自行选择：

4000~6000步：健康收益就很明显从4000步开始，身体便能获得明显的健康收益，包括降低全因死亡风险等。该区间适合60岁以上老年人，高血压、糖尿病、关节病患者以及术后恢复期人群，重在温和起步、长期坚持。

6000~8000步：这个区间是普通成年人、日常上班族、无基础疾病人群的理想选择，能有效维持心肺功能、基础代谢和免疫力。8000步被认为是膝关节友好的上限，超过此数，对预防膝骨关节炎的额外益处不再明显。

图片来源：网络

一亿多年前的恐龙竟然是毛茸茸的？

1.25亿年前的白垩纪早期，亚欧大陆东北部地区生活着各种各样带羽毛的恐龙。其中，华丽羽王龙因华丽的羽毛惊艳世人，其化石上保存的羽毛印痕，结构特征与今天雏鸟身上的绒毛相同。

视频来源：CCTV纪录

内容综合自中国科普博览微博、上海科技馆、中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国科学院化学研究所、数字北京科学中心、CCTV纪录

本文首发于中国科普博览（kepubolan）

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