鋰金屬電池（Lithium metal batteries，簡稱 LMBs）被視為能源儲存領域的一個重要進展。相較於目前廣泛使用的鋰離子電池，鋰金屬電池能夠儲存更多的能量，因此成為未來各種設備、電動車及可再生能源系統的理想選擇。然而，儘管其潛力巨大，鋰金屬電池仍然面臨著一些重大挑戰，這些挑戰使其難以實現大規模的商業化應用。

主要問題出現在鋰金屬陽極上，這些陽極常常會遭遇不穩定的化學反應，導致危險的鋰樹枝在電池內部生長，從而降低電池的安全性並縮短其使用壽命。在電池中廣泛使用的傳統酯基電解液，往往會使這些問題更為嚴重，因為它們容易產生不穩定的電極界面。這使得研究人員必須尋找新的解決方案，以克服這些挑戰並實現鋰金屬電池的商業化。

來自中國東南大學的研究人員最近開發出了一種新型的解決方案。他們的研究引入了一種名為1,3-二硫烷（1,3-dithiane）的新型電解液添加劑。這種基於硫醚的化合物展示了重塑電極界面的能力，並能顯著延長電池的使用壽命。1,3-二硫烷在與鋰表面互動時，其分子結構能夠促使一種名為極性反轉的化學過程發生。在這一過程中，1,3-二硫烷與鋰化合物反應，形成一種中間體，最終在電極上形成富含硫的保護層。

這層保護層在電池中扮演著至關重要的角色。它能將不穩定的有機成分轉化為更穩定的基於硫的無機化合物，同時還能保護電解液中的碳酸酯溶劑免受有害化學攻擊。最終，這樣的改進使得固態電解質界面（SEI）變得更加可靠，這對於延長電池的使用壽命和保持安全性至關重要。通過穩定SEI，這種添加劑能有效抑制鋰樹枝的生長，並減緩電池容量的損失，這一化學轉變標誌著研究人員在解決不穩定鋰金屬陽極問題方面的一次突破。

1,3-二硫烷的第二個機制在於其優化電池系統的動力學和熱力學能力。這種添加劑具有強大的氧化還原性能和優先吸附行為，使其能在電極上形成一種動態且穩定的界面。另一個關鍵的優勢是PF6–陰離子在膜形成中的參與，這些陰離子幫助建立一個富含無機材料並具有高離子導電性的界面。簡單來說，鋰離子能更輕鬆地通過界面移動，從而減少電阻並提高電池的整體效率。這樣的改進對於電動車等應用至關重要，因為在重複的充放電循環中能保持強勁的性能是極為重要的。

在研究中最引人注目的發現之一是這種添加劑中異常高的硫含量。1,3-二硫烷的硫含量高達53.5%，幾乎是傳統硫添加劑的兩倍。這一高硫濃度使得該添加劑在少量使用時便能極為有效地穩定電極界面，這意味著製造商在不大幅改變生產方法或成本的情況下，顯著提高了電池的性能。此外，研究團隊強調這一策略具有成本效益和普遍適用性，開發穩定且富含無機材料的界面，與低成本添加劑的結合，或許能使高能量鋰金屬電池在大規模應用中變得現實。此項發現也得到了中國國家重點研發計劃和國家自然科學基金等主要機構的認可和支持，顯示出其潛在的應用價值。該研究成果已發表於《國家科學評論》期刊。

隨著歐洲準備實施更嚴格的關於與森林砍伐有關的進口規則，一家位於巴黎的初創公司宣稱能在不砍伐任何樹木的情況下，以更短的時間提供相同的化妝品和食品級油。根據 Euronews 的報導，生物科技公司 SMEY 正在開發全球首個實驗室培養的椰子油、棕櫚油和乳木果油。該公司聲稱能將傳統的供應周期從 18 至 24 個月壓縮至約 30 天，將其技術定位為無森林砍伐、可追溯的替代方案，供製造商選擇。歐盟的森林砍伐法規將於 12 月生效，對於不合規的進口產品，可能會施加高達公司全球營業額 4% 的罰款。這一前景迫使品牌尋找替代品，因為傳統採收這些油脂的過程長期以來與森林破壞、生物多樣性損失和社會問題息息相關。

SMEY 的方法集中於用生物反應器取代種植園。該公司擁有一個超過 1,000 種非基因改造酵母株的庫存，稱為其「酵母銀行」（Neobank of Yeasts），並將這些菌株輸入機器學習系統，以預測哪些會產生所需的精確脂質組合。創始人 Viktor Sartakov-Korzhov 表示：「我們的做法將發酵和機器學習結合成一個單一的集成系統。我們利用來自自然的非基因改造酵母株，通過發酵技術生產具備特定客戶需求的精確脂質組合的油。」工作流程映射每個菌株的自然脂質組合，然後應用自適應實驗室進化和過程優化來擴大生產。「從那裡開始，我們應用自適應實驗室進化和過程優化來擴大生產，而無需基因改造。」他補充說，這一結果是開發速度的顯著加快：「這種結合將研發周期從 18 至 24 個月縮短至約 30 天，讓我們可以開發出一致、可追溯並根據每個應用量身定制的油脂。」

該公司將其油脂定位為解決與棕櫚油、椰子油及其他植物油相關的環境和倫理問題的方案。這些問題包括森林砍伐、生境喪失、肥料和水資源的使用以及勞工剝削。ESSEC 商學院的市場營銷教授 Marc Mazodier 表示：「實驗室生產的油脂是朝向可持續性的一個有前景的步驟，特別是對於像棕櫚油或稀有植物油這樣的高影響成分。」他補充說，這些油脂「不使用農藥或肥料，對生態系統沒有威脅」，同時避免不道德的勞動力問題，並符合素食或無殘忍的聲稱。Sartakov-Korzhov 表示，這項技術能夠本地化供應，並引入新配方，具有更長的保質期和穩定性。「我們的目標是增加價值，並加強韌性，而不取代現有參與者。」他告訴 Euronews Green，並指出有機會在歐洲生產化妝品級油脂，而目前奢侈品牌則需要進口這些產品。SMEY 最初將 Noyl Silk 作為一種培養的高油酸奶油，用於護髮、護膚和化妝品，同時也在進軍潤滑劑和油脂化學品市場。長期來看，該公司計劃推出食用應用產品，例如 Noyl Cocoa，這是一種培養的可可奶油替代品。

儘管有許多希望，SMEY 及其同行仍需滿足性能和監管標準。「油脂必須提供與其替代成分相同或更好的效果。監管批准是另一個主要因素，時間表根據應用和地區而異。」Sartakov-Korzhov 指出。他估計，食用用途的可可奶油替代品在歐洲可能面臨約兩年半的批准，而棕櫚油替代品在巧克力醬等產品中的批准則可能需要約三年。Mazodier 警告說，擴大生產和原材料的輸入至關重要。一些生產過程是高耗能的，這可能會削弱可持續性收益，除非這些過程由可再生能源提供，而成本仍高於傳統油脂，儘管他預計這些成本會下降。他還指出對農業原料的依賴，例如甘蔗或玉米，消費者對「天然」標籤的偏好，以及產品的終端處理問題。並非所有的實驗室生產油脂都容易生物降解，包裝和運輸仍然可能帶來環境影響。「實驗室生產的油脂可以使化妝品供應鏈對脆弱的農業風險的暴露大大減少，通過多樣化生產、穩定供應和實現替代來達成。但它們引入了新的依賴，特別是在原料採購、能源和工業基礎設施方面，這意味著在短期內，它們僅是農業油脂的補充，而非完全取代。」

北卡羅來納州立大學的研究人員開發了一種首創的自駕實驗室，該實驗室利用多個機器人和人工智能來加速量子點的發現。量子點是一種半導體納米顆粒，被視為未來顯示器、太陽能電池、LED 和量子技術的關鍵材料。這一名為 Rainbow 的系統能夠每天獨立進行和分析多達 1,000 次實驗，這一效率遠超傳統實驗室方法。研究的通訊作者、北卡羅來納州立大學化學與生物分子工程系的教授 Milad Abolhasani 表示：“Rainbow 將多個機器人協同工作，能夠自動探索和優化複雜的化學反應，展現出卓越的效率。”他還提到：“Rainbow 不需要休息，全天候運作，能在幾天內完成人類研究人員需要數年才能完成的工作。”

Rainbow 的機器人網絡負責實驗的每一個步驟，這些機器可以準備化學前驅體、混合它們，並使用微型批次反應器一次運行多達 96 次反應。生成的產品隨後會被轉移到一台表徵機器人上，該機器人通過實時光學分析來評估結果。機器學習算法會根據這些結果指導下一輪實驗，從而確定有前景的研究方向。用戶可以選擇量子點的目標屬性，例如發射波長或能隙，並設置一個實驗「預算」，以界定 Rainbow 應進行多少次試驗。隨後，系統便會獨立運作，設計和執行實驗序列，以找到最有效的合成配方。

Abolhasani 強調，Rainbow 並不是為了取代科學家而設計的，而是旨在賦能他們，通過處理繁瑣且耗時的發現過程，讓科學家能夠專注於設計和創新。這項工程代表了 Abolhasani 早期自駕實驗室工作的重大发展。機器人的設計使 Rainbow 能夠測試更廣泛的化學前驅體，從而提高了發現新型高效量子點的機會。他指出：“我們不受限於固定的前驅體組合，因此在量子點的最高品質組成上有更廣泛的潛在結果。”

此外，該系統還可以探索配體結構的變化，這些分子與納米晶體的表面結合，對其性能有重要影響。Abolhasani 表示，這一系統的優勢不僅在於速度，還在於理解。他表示：“有了 Rainbow，我們不僅能更快地找到最佳量子點，還能理解為什麼它們能有效。”一旦該平台確定了最有效的合成方法，則可以適應於運行更大規模的反應器以進行工業生產。他補充說：“Rainbow 使得擴大規模的過渡變得無縫。”

該團隊的研究成果在《自然通訊》上發表，題為《自動化多機器人合成與優化金屬鹵化物鈣鈦礦納米晶體》。第一作者 Jinge Xu 是北卡羅來納州立大學的博士生，合著者還包括幾位研究生、博士後研究人員及本科生，還有曾在該大學工作的合作者。Abolhasani 表示，未來的目標是將 Rainbow 的應用擴展到量子點以外的其他複雜材料，這將有潛力改變材料科學的發展速度。

在醫學史上，一例豬肺移植到腦死亡人類的案例創下了新紀錄，該肺部在移植後功能正常達九天。此次手術由中國廣州醫科大學的外科醫生執行，這是一項跨物種肺部移植的嘗試。接受移植的對象是一名39歲的男性，他因腦出血而導致腦死亡，從一頭經過基因改造的中國巴馬香豬獲得了左肺。移植後，該豬的肺部能夠將氧氣輸送到患者的血液中，並有效地去除二氧化碳，顯示出初步的可行性。

研究團隊在其發表的論文中指出：“該肺部異種移植在216小時的監測期間內保持了可行性和功能，沒有出現超急性排斥或感染的跡象。”此項研究突顯了異種移植在解決器官短缺危機中的前景，根據世界衛生組織的資料，目前全球的器官供應僅能滿足大約10%的移植需求。去年，美國有超過103,000人等候器官移植，這一數字是實際移植數量的兩倍多。在最近幾年，醫學專家們成功地將基因改造的豬心臟、腎臟及肝臟移植到人類身上。然而，肺部的異種移植被認為是特別具挑戰性的，因為肺部的免疫系統對吸入的任何物質極為敏感，這使得排斥反應更難以控制。

儘管在早期階段取得了短暫的成功，但此次移植的過程並非一帆風順。在移植後的24小時內，肺部出現了損傷和液體積聚的跡象。隨著時間的推移，受者的抗體逐漸對該肺部造成了損害，尤其在第三天和第六天的時候，免疫攻擊加劇，最終導致研究團隊在第九天終止了實驗。牛津大學的彼得·弗蘭德教授指出，受者的腦死亡狀態使得移植結果變得複雜，因為腦死亡可能引起身體的炎症反應，這也許是導致移植肺部出現問題的原因之一。

在此次移植中，來自中國成都的生物技術公司ClonOrgan提供了名為巴馬香的小型豬品種。該豬經過CRISPR基因編輯技術進行了基因改造，據報導，研究人員刪除了三個基因以防止立即的免疫排斥，並添加了三個人類基因以抑制危險的血液凝結。儘管這項研究顯示出豬肺異種移植的可行性，但參與此項研究的專家警告，豬的肺部距離可以用於人類患者仍然相當遙遠。他們強調，這一方法仍需進一步的改進與完善。研究團隊指出：“儘管這項研究展示了豬對人類肺部異種移植的可行性，但在器官排斥和感染方面仍存在重大挑戰，臨床轉化前需要進一步的臨床前研究。”

這次豬肺的發展僅僅是解決器官短缺漫長道路上的一小步。除了異種移植之外，還有其他方法正在探索以應對器官短缺的問題，包括利用幹細胞重塑捐贈器官，以及在豬和羊等動物體內培育人化器官。這些發現已發表在《自然醫學》期刊上，為未來的醫療研究提供了新的視角與啟示。

Terrapower，這家公司由比爾·蓋茨支持，目前正在尋找可能在猶他州建設核反應堆和能源儲存廠的土地。日前，Terrapower 宣佈與猶他州能源發展辦公室及土地開發公司 Flagship Companies 簽署了一份諒解備忘錄（MOU）。該備忘錄的目的在於三方共同尋找合適的地點，以便為核反應堆和能源儲存廠進行選址，並計劃在2025年底之前制定出一份初步的適合地點清單。

Terrapower 希望在猶他州建設其 Natrium 反應堆，這一計劃將支持猶他州州長斯賓塞·J·考克斯的 Operation Gigawatt。Operation Gigawatt 是一個旨在建立能源生態系統的計劃，旨在為猶他州及其他西部州提供能源。根據 MOU，這一非約束性的合作框架將促進三方的合作關係。Terrapower 在一份新聞稿中表示，選址將基於多種因素的評估，包括社區支持、地點的物理特性、從美國核能管理委員會獲得許可的能力，以及對現有基礎設施的可及性。

猶他州州長考克斯指出，今天標誌著猶他州能源的一個重要進展。他補充道，Operation Gigawatt 的目標是從多元化來源（如核能、天然氣、地熱等）增加容量，確保家庭和企業擁有經濟、可靠和清潔的電力。與 Terrapower 的合作協議不僅將有助於保持電價的低廉，還能加強猶他州的電網，並確保該州的未來能夠如過去般強大。

猶他州本地的土地開發公司 Flagship Companies 將提供相關的土地數據，並協助識別和評估潛在的反應堆開發候選地點。美國參議員約翰·柯蒂斯對這一協議表示贊賞，認為這將幫助猶他州開發經濟實惠且清潔的能源解決方案。他指出，探索先進核技術符合該州對能源獨立的承諾，並且反映出該州和國家所需的前瞻性政策。

Terrapower 的 Natrium 反應堆是一款擁有345兆瓦（電）的鈉冷卻快堆，並配備熔鹽基能源儲存系統。根據需求，Natrium 的能源產出可增加至500兆瓦，這得益於儲存技術的支持。Terrapower 表示，Natrium 反應堆是唯一擁有此特徵的先進核反應堆設計。同時，該公司還指出，Natrium 將使用的水量顯著低於當前的輕水反應堆和小型模塊化反應堆（SMR）設計，這使其更適合水資源短缺的地區。

Terrapower 於2024年在懷俄明州啟動了首個 Natrium 項目，該項目計劃成為美國下一個商業規模的核電廠。Terrapower 的總裁兼首席執行官克里斯·勒維克表示，該公司對與猶他州的領導者和社區合作感到興奮，探索 Natrium 廠如何幫助猶他州實現其經濟和能源目標。他強調，Natrium 反應堆及能源儲存系統非常適合美國山西地區，並將在確保未來幾代人可靠電網方面發揮至關重要的作用。此外，Terrapower 還與 HD Hyundai 合作開發快速熔融氯化物反應堆，這可能會用於船舶。