9月23日外媒科学网站摘要：镜头厚度不足发丝，微型相机或迎革命

9月23日外媒科学网站摘要：镜头厚度不足发丝，微型相机或迎革命

9月23日（星期二）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《自然》网站（www.nature.com）

地球正在给月球“上锈”？科学家发现地月之间的特殊关联

科学家发现，月球表面正在发生锈蚀现象，其成因与地球密切相关。研究表明，从地球吹向月球的氧粒子能够将月球上的富铁矿物转化为赤铁矿，即常见的铁锈。这一发现揭示了地球与月球之间深刻的相互作用，并表明月球的地质记录保存了这种星际关联。澳门科技大学的研究团队参与了相关研究，并于近期发表在《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters, GRL）上。

在多数时间里，地球和月球都处于太阳发出的带电粒子流中。然而，每个月约有五天时间，地球会运行至太阳与月球之间，阻挡绝大部分太阳粒子。在此期间，月球主要暴露于来自地球大气、并吹向太空的粒子流中，这一现象被称为“地球风”。

“地球风”中含有氢、氧、氮等多种元素的离子。当这些带电粒子撞击月球表面时，会嵌入月壤表层并引发化学反应。

2020年，印度“月船1号”探测任务在月球极区观察到赤铁矿的存在。赤铁矿通常在有水和氧的条件下形成，而月球环境极度缺氧，因此其氧来源成为科学疑问。当时有研究提出，氧可能来自“地球风”。

为验证这一假设，研究人员在实验室中模拟了“地球风”的作用过程。他们将氢离子和氧离子加速至高能状态，并轰击模拟月壤的富铁矿物单晶。实验结果显示，高能氧离子可成功将部分矿物转化为赤铁矿；而再用氢离子轰击赤铁矿，则能使其部分还原为铁。这一过程表明，月球每月在穿过“地球风”期间，其表面物质会经历显著的化学变化。

该实验成功证实了地球来源的氧可在月球表面形成赤铁矿。有科学家评论认为，该实验设计巧妙，有助于厘清月球表面赤铁矿的形成机制。未来若能从月球带回赤铁矿样本，通过氧同位素分析，将能进一步确认其是否确实来源于地球。

《科学通讯》网站（www.sciencenews.org）

神经信号助长癌症？研究揭示肺癌脑转移新机制

一项发表于《自然》（Nature）杂志的研究表明，肺癌细胞在扩散至大脑后，能够与脑内的神经回路形成电连接，从而获取促进自身生长的信号。这一发现揭示了癌症与神经系统之间深刻的相互作用。

小细胞肺癌是一种侵袭性强的癌症，极易发生脑转移。一旦转移，患者的治疗选择非常有限，预后极差。因此，理解癌细胞如何在大脑环境中存活和增殖至关重要。

研究人员在小鼠模型中发现，神经系统在癌症生长中扮演了关键角色。切断连接大脑与身体的迷走神经后，小鼠肺部肿瘤的生长被显著抑制。当研究人员将肺癌细胞注入小鼠大脑以模拟转移时，他们观察到形成的脑瘤与周围的神经元形成了特殊的连接——突触。通过这种突触，神经元直接向癌细胞传递电信号，其中包含指令癌细胞增殖的“生长”信号。

这项研究强调了许多癌症的“寄生”策略，即不发明新机制，而是劫持宿主已有的正常生理过程，如神经通讯。另一项同期发表于《自然》的研究也支持这一观点，发现与突触功能相关的基因变化有助于小细胞肺癌的蓬勃发展。

尽管这项由美国布莱根妇女医院、哈佛医学院及斯坦福大学等机构研究人员完成的工作仍处于早期阶段，但它开辟了一个名为“癌症神经科学”的新领域，未来可能带来对抗癌症的创新方法。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

多层超构透镜突破颜色限制，微型相机迎来新革命

近日，一项发表于《光学快报》（Optics Express）的研究展示了一种制造多色超构透镜的新方法。该研究由德国耶拿弗里德里希·席勒大学主导，有望推动新一代超小型、低成本、高性能光学器件的发展，直接应用于便携设备。

超构透镜是一种厚度不足头发丝直径的二维平面结构，其通过纳米级天线阵列来操控光线。与传统基于曲面折射的笨重透镜组相比，超构透镜具有超薄、轻便且可集成化的巨大优势。然而，让单个超构透镜有效聚焦宽波段的光（如白光）一直是个重大难题。

早期单层设计面临物理极限：难以在保持大尺寸和高数值孔径（决定集光能力和分辨率）的同时，实现宽波段工作。为解决此问题，研究团队转向了多层堆叠的超构透镜设计方案。

团队采用先进的“逆向设计”算法，由计算机自主优化寻找最佳纳米结构。该方法的目标是在每一层中激发特定的电磁共振（惠更斯共振），从而实现对不同波长的光进行精确相位控制。这种基于共振的方法，使最终设计对光的偏振状态不敏感，并放宽了制造公差，更有利于大规模生产。

令人惊讶的是，算法生成出的纳米单元形状多样，包括圆角方形、四叶草形和螺旋桨形等。这些纳米结构共同提供了从0到2π的完整相移覆盖，使研究人员能够像绘制地图一样设计透镜的聚焦功能，例如实现将不同颜色光线路由到不同位置的效果。

尽管目前该多层设计能有效处理的离散波长数量有限（约5个），但它标志着超构透镜向实用化迈出了关键一步。其模块化的制造理念也与成熟的半导体工艺兼容，为未来产业化铺平了道路。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

研究颠覆定论：灵长类祖先起源于寒冷环境，而非热带雨林

长期以来，科学界普遍认为灵长类动物（包括人类）起源于温暖湿润的热带森林。然而，由英国雷丁大学领导的一项研究通过重新分析古气候数据，得出了颠覆性的结论：最早的灵长类实际上生活在气候凉爽、甚至寒冷的环境中。

研究人员利用早期灵长类化石发现地的植物孢粉等地质证据，重建了5600万年前的古代气候模型。结果发现，灵长类的演化摇篮并非此前认为的热带，而是当时的北美等高纬度地区，这些区域在当时的气候条件下呈现寒冷、干旱的特征。

面对这样的环境压力，早期灵长类发展出了独特的生存策略。例如，早期灵长类德氏猴（学名：Teilhardina）等物种可能通过类似现代鼠狐猴的机制（如降低新陈代谢、进入休眠状态）来应对食物短缺的冬季。研究指出，气候的快速波动（如干湿交替）而非单纯的全球变暖，是驱动灵长类进化出更强适应能力和扩散能力的关键因素**。这解释了为何今天存活的灵长类都是那些拥有高度移动性祖先的后代。

这项研究不仅改写了进化史，也对现代物种保护具有重要参考价值，揭示了生物如何通过进化策略应对气候剧变。（刘春）

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