7月30日（星期一）消息，國(guó)外知名科學(xué)網(wǎng)站的主要內(nèi)容如下：

《自然》網(wǎng)站（www.nature.com）

從昏迷患者到章魚(yú)再到AI：科學(xué)如何捕捉看不見(jiàn)的意識(shí)

在腦科學(xué)研究領(lǐng)域，檢測(cè)意識(shí)存在的方法正經(jīng)歷革命性突破。2005年一項(xiàng)標(biāo)志性實(shí)驗(yàn)顯示，23歲無(wú)反應(yīng)的腦損傷患者在聽(tīng)到“想象打網(wǎng)球”的指令時(shí)，其運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)出現(xiàn)激活。這項(xiàng)由加拿大西部大學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的技術(shù)，開(kāi)創(chuàng)了通過(guò)神經(jīng)影像直接檢測(cè)隱性意識(shí)的新范式。2024年研究證實(shí)，約25%無(wú)反應(yīng)患者能通過(guò)想象任務(wù)表現(xiàn)出意識(shí)跡象。

意識(shí)檢測(cè)呈現(xiàn)層級(jí)化發(fā)展路徑。意大利米蘭大學(xué)團(tuán)隊(duì)提出“洋蔥模型”：最外層是握手、眨眼等行為觀察；第二層通過(guò)fMRI（功能磁共振成像）檢測(cè)指令相關(guān)的特異性腦激活；第三層采用被動(dòng)刺激（如播放演講音頻）誘發(fā)腦部響應(yīng)；最深層則探索完全隔絕外界輸入時(shí)可能存在的內(nèi)源性意識(shí)活動(dòng)。美國(guó)艾倫腦科學(xué)研究所開(kāi)發(fā)的“擾動(dòng)復(fù)雜性指數(shù)”，通過(guò)經(jīng)顱磁刺激結(jié)合腦電圖（EEG）量化腦區(qū)對(duì)話復(fù)雜度，能有效區(qū)分清醒、麻醉與無(wú)反應(yīng)狀態(tài)。

該領(lǐng)域也延伸至非人類對(duì)象。英國(guó)《2022年動(dòng)物福利（感知）法案》將章魚(yú)、螃蟹等無(wú)脊椎動(dòng)物納入保護(hù)，因其實(shí)驗(yàn)顯示它們能記憶并回避疼痛。數(shù)十位科學(xué)家簽署宣言，指出存在“強(qiáng)有力的科學(xué)證據(jù)”證明其他哺乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類具有意識(shí)，且所有脊椎動(dòng)物（包括爬行類和魚(yú)類）以及許多無(wú)脊椎動(dòng)物（如軟體動(dòng)物和昆蟲(chóng)）存在意識(shí)是“至少具有現(xiàn)實(shí)可能性”。

關(guān)于人工智能意識(shí)的研究正在興起。雖然當(dāng)前大型語(yǔ)言模型的應(yīng)答不能作為意識(shí)證據(jù)，但研究者提出若干評(píng)估框架：包括模擬人腦信息整合過(guò)程的能力，或在排除意識(shí)相關(guān)訓(xùn)練數(shù)據(jù)后對(duì)主觀體驗(yàn)問(wèn)題的回應(yīng)質(zhì)量。澳大利亞莫納什大學(xué)與英國(guó)倫敦大學(xué)團(tuán)隊(duì)提出通過(guò)“收斂證據(jù)法”建立跨物種檢測(cè)體系，即從健康人類開(kāi)始逐步驗(yàn)證檢測(cè)方法，再推廣至更遠(yuǎn)緣的生物及人工系統(tǒng)。

隨著腦機(jī)接口和量子計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，意識(shí)檢測(cè)的邊界將持續(xù)拓展，對(duì)醫(yī)療倫理、動(dòng)物福利和人工智能治理產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

《科學(xué)》網(wǎng)站（www.science.org）

宇宙“小紅點(diǎn)”之謎破解！竟是黑洞孕育的“恒星巨嬰”

美國(guó)宇航局（NASA）的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）自2022年投入觀測(cè)以來(lái)，在早期宇宙中發(fā)現(xiàn)了數(shù)百個(gè)神秘的“小紅點(diǎn)”。這些天體存在于宇宙誕生后的前10億年內(nèi)，體積微小且異常明亮，傳統(tǒng)理論難以解釋。最新研究表明，它們可能是一種由黑洞驅(qū)動(dòng)的巨型氣團(tuán)，體積超過(guò)太陽(yáng)系，能量來(lái)源并非核聚變，而是黑洞。

JWST的觀測(cè)顯示，這些紅點(diǎn)尺寸極小，不到銀河系直徑的2%，但其亮度無(wú)法僅通過(guò)恒星密集排列來(lái)解釋。天文學(xué)家推測(cè)，它們的核心可能是一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，周圍包裹著致密的氣體殼。黑洞的輻射加熱氣體，使其像恒星一樣發(fā)光，氣體殼還會(huì)吸收高能紫外線和X射線，因此呈現(xiàn)出獨(dú)特的紅色光譜。

美國(guó)普林斯頓大學(xué)和德國(guó)馬克斯·普朗克天文研究所的天文學(xué)家分析認(rèn)為，這些“黑洞恒星”可能是星系演化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，幫助解釋超大質(zhì)量黑洞的快速生長(zhǎng)。美國(guó)科羅拉多大學(xué)博爾德分校的理論模型進(jìn)一步支持這一觀點(diǎn)，認(rèn)為早期宇宙中的巨型恒星坍縮后，其外層氣體可能包裹新生黑洞，形成發(fā)光的“準(zhǔn)恒星”。

中國(guó)清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)在距離地球僅25億光年的宇宙區(qū)域也發(fā)現(xiàn)了類似天體，為研究提供了新線索。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的后續(xù)觀測(cè)有望揭示更多細(xì)節(jié)。

這一發(fā)現(xiàn)若被證實(shí)，將是JWST的重大突破，為理解黑洞生長(zhǎng)和星系演化開(kāi)辟新視角。

《每日科學(xué)》網(wǎng)站（www.sciencedaily.com）

原子級(jí)秘密：科學(xué)家首次揭示電池內(nèi)部的微觀世界

電化學(xué)電池（如常見(jiàn)的電池）是融合化學(xué)、物理、材料科學(xué)與電子學(xué)的復(fù)雜技術(shù)，不僅為智能手機(jī)、電動(dòng)汽車等提供動(dòng)力，更是科學(xué)探索的重要領(lǐng)域。近期，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的研究團(tuán)隊(duì)取得突破，首次揭示了電池固液界面的關(guān)鍵特性——液體電解質(zhì)的非均勻性。相關(guān)成果發(fā)表于《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）。

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，電池中的固液界面是均勻的，但實(shí)際觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，界面處的“電氣雙層”（EDLs）結(jié)構(gòu)會(huì)因固體表面的化學(xué)沉積而呈現(xiàn)出復(fù)雜變化。研究人員利用三維原子力顯微鏡，首次觀測(cè)到表面團(tuán)簇周圍EDLs的分子排列規(guī)律。這些團(tuán)簇在電池充電初期形成，直接影響電池性能。

研究發(fā)現(xiàn)，EDLs會(huì)以三種模式響應(yīng)表面團(tuán)簇：1. 彎曲：層狀結(jié)構(gòu)環(huán)繞團(tuán)簇變形；2. 斷裂：部分層脫離并形成新中間層；3. 重連：團(tuán)簇上方的EDL層與鄰近層錯(cuò)位連接。這些模式具有普適性，主要取決于液體分子的尺寸而非化學(xué)性質(zhì)，為預(yù)測(cè)不同電池體系的界面行為提供了新思路。

該研究填補(bǔ)了電化學(xué)領(lǐng)域的認(rèn)知空白，不僅對(duì)優(yōu)化電池設(shè)計(jì)具有重要意義，還可能推動(dòng)教科書(shū)內(nèi)容的更新。團(tuán)隊(duì)表示，未來(lái)將進(jìn)一步探索EDLs在更復(fù)雜體系中的行為，為下一代電池技術(shù)奠定科學(xué)基礎(chǔ)。

《賽特科技日?qǐng)?bào)》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com）

科學(xué)家破解碳質(zhì)隕石謎團(tuán) 或改寫生命起源認(rèn)知

盡管碳質(zhì)小行星在太陽(yáng)系中廣泛分布，但在地球已發(fā)現(xiàn)的隕石中占比不足5%，這一矛盾現(xiàn)象長(zhǎng)期困擾學(xué)界。國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)通過(guò)一項(xiàng)突破性研究，揭示了太陽(yáng)系中碳質(zhì)隕石在地球上罕見(jiàn)的原因，這一發(fā)現(xiàn)可能重塑人類對(duì)生命起源的理解。

澳大利亞科廷大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院、國(guó)際射電天文學(xué)研究中心（ICRAR）、巴黎天文臺(tái)等機(jī)構(gòu)合作開(kāi)展了一項(xiàng)大規(guī)模研究，分析了來(lái)自19個(gè)火球觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的8,500次流星體與隕石事件的數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)，地球大氣層和太陽(yáng)共同充當(dāng)“過(guò)濾器”，使脆弱的碳質(zhì)流星體難以抵達(dá)地表。

碳質(zhì)流星體在接近太陽(yáng)時(shí)會(huì)因反復(fù)受熱而解體，僅有少數(shù)能幸存并最終穿越大氣層。這類隕石至關(guān)重要，因其含有水、有機(jī)分子甚至氨基酸，與地球生命起源密切相關(guān)。然而，現(xiàn)有隕石標(biāo)本中碳質(zhì)隕石稀少，可能導(dǎo)致人類對(duì)太空物質(zhì)構(gòu)成及生命起源條件的認(rèn)知存在偏差。

研究還發(fā)現(xiàn)，由潮汐瓦解（小行星因近距離掠過(guò)行星而分裂）產(chǎn)生的流星體極其脆弱，幾乎無(wú)法完整抵達(dá)地球。這一發(fā)現(xiàn)可能影響未來(lái)小行星探測(cè)任務(wù)、撞擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，甚至修正地球水和有機(jī)化合物來(lái)源的理論。

該成果發(fā)表于《自然·天文學(xué)》（Nature Astronomy），為太陽(yáng)系演化及生命起源研究提供了關(guān)鍵新視角。（劉春）