科学家模仿真菌挥发的化学物质 防止昆虫破坏浆果作物

科学家模仿真菌挥发的化学物质防止昆虫破坏浆果作物一盘感染了Colletotrichumfioriniae真菌的蓝莓Colletotrichumfioriniae真菌则是另一种问题。除其他外，它还会导致植物果实腐烂，造成产量大幅下降。显然人们不想吃腐烂的水果，果蝇也不想在里面产卵，而一旦嗅到由C.fioriniae引起的果实腐烂的气味，昆虫就会离开附近区域，去寻找更多完好无损、未受感染的浆果。喜欢吃蓝莓的斑翅果蝇KatjaSchulz/C.C.4.0考虑到这一事实，美国农业部的科学家们分析了蓝莓因感染C.fioriniae而腐烂时产生的挥发性化学物质。在实验室测试中发现，将巴豆酸乙酯和丁酸乙酯这两种化学物质涂抹在健康的蓝莓上时，它们的气味会驱赶果蝇，使其无法在浆果中产卵。而且，浆果并没有感染真菌。这种无毒化学物质目前正在实际农业场景中进行试验。研究化学家凯特琳-雷林（CaitlinRering）是该研究论文的主要作者之一，她说："我们今年夏天开始在田间进行试验，目前已经取得了一些非常有希望的结果。我们还想测试这些驱虫剂是否能在其他受到铃木虫侵扰的水果中发挥作用，比如草莓、樱桃和覆盆子。"论文发表在《害虫管理科学》（PestManagementScience）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386771.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1386771.htm

研究人员警告流行的电子烟弹香精中含有有毒化学物质

研究人员警告流行的电子烟弹香精中含有有毒化学物质新的研究发现，当电子烟设备中的电子烟液加热供吸入时，会产生潜在的有害物质。这项发表在《科学报告》上的研究强调，迫切需要制定公共卫生政策来解决调味吸食器的问题。都柏林RCSI医学与健康科学大学的研究小组利用人工智能（AI）模拟了尼古丁吸食器中的电子液体风味化学物质加热后的效果。他们将所有180种已知的电子液体风味化学物质都纳入了研究范围，预测了这些物质在吸入前立即在吸入装置中加热后形成的新化合物。分析表明，在这些物质中发现了许多有害化学物质，其中127种被归类为"有毒"，153种被归类为"健康危害"，225种被归类为"刺激物"。值得注意的是，其中包括一组名为挥发性羰基化合物（VCs）的化学物质，它们已知会对健康造成危害。据预测，挥发性羰基化合物的来源是最受欢迎的水果、糖果和甜点口味产品。主要作者、化学教授兼系主任多纳尔-奥谢（DonalO'Shea）教授说，这些发现非常令人担忧："我们希望在为时已晚之前，了解调味吸食者对越来越多的吸食者的健康可能产生的影响。我们的研究结果表明，与我们所熟知的传统烟草烟雾中的化学危害相比，它的危害程度明显不同。""可以说，我们正处于新一轮慢性疾病的风口浪尖，15到20年后，这些疾病将因这些暴露而出现。我们希望这项研究能帮助人们做出更明智的选择，并促进关于潜在的长期健康风险和对吸食电子烟的监管的对话，这项研究表明，对吸食电子烟的监管应该是全面的。"该研究还强调了电子烟产品口味繁多所带来的复杂性，其中包括180种不同数量的化学物质。这些化学物质主要来自食品行业，在特定用途上具有良好的安全记录。由于电子烟设备千差万别，而且往往是用户定制的，因此温度控制和由此产生的化学反应也可能不同，从而增加了潜在健康风险的不可预测性。这种变异性需要利用本研究建立的人工智能框架开展进一步研究，这也可能导致针对个别口味制定风险报告，提供信息丰富的公共卫生政策资源。考虑到调味吸管在不吸烟的青少年和年轻人中很受欢迎，了解这些产品对公众健康、发病率和死亡率的长期影响至关重要。这项研究表明，如果没有全面的监管，当我们试图治疗年长吸烟者的尼古丁成瘾时，就很有可能将新的健康问题转移给年轻一代。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432233.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1432233.htm

剥开未知化学物质的面纱：科学家们正在寻找另外99%的化学物质

剥开未知化学物质的面纱：科学家们正在寻找另外99%的化学物质这项工作是一项名为"m/q"或"moverq"的计划的一部分--"moverq"是质量除以电荷的缩写，表示科学家在质谱世界中测量化学性质的方法之一。m/q计划负责人托马斯-梅兹说："现在，我们可以从土壤中提取样本，根据土壤类型的不同，一茶匙的样本中可能含有数千种化合物。我们不知道其中大多数化合物的化学结构。我们根本不知道里面有什么"。科学家通常依靠包含数千种分子信息的参考文献库来识别物质。研究人员将土壤、人体或其他地方的样本进行分类，然后将他们通过实验测得的结果与资料库中的结果进行比较。虽然这很有帮助，但却限制了科学家们只能对以前见过的分子进行结构鉴定--例如，通过分析从化学品供应商处购买的标准化合物。亚当-霍勒巴赫（AdamHollerbach）与西北太平洋国家实验室制造的SLIM设备。资料来源：AndreaStarr太平洋西北国家实验室m/q的科学家们正在瞄准尚未被识别的另外99%。科学家亚当-霍勒巴赫（AdamHollerbach）领导的研究小组取得了最新进展，他们将两台高分辨率仪器合二为一，对分子进行了前所未有的详细测定。相关成果于6月12日在线发表在《分析化学》（AnalyticalChemistry）杂志上。现在，科学家们可以在一次实验中对化合物进行多项重要测量，比以前更快、更方便、更准确地获得重要信息。霍勒巴赫的技术适用于离子--带有正电荷或负电荷的分子。这使得它们更容易控制，并有可能使用质谱法进行检测。与研究离子的人一样，离子也有许多不同的特征。对于人来说，体重、发色、大小、形状、眼睛颜色以及许多其他特征都能帮助我们分辨出谁是谁。离子的识别特征包括质量、形状、大小、电荷和化学成分。这些不仅是识别特征，也是相关分子行为的指南--例如，它们治疗疾病或吸附污染物的潜力。这种理解应该有助于PNNL数十名科学家的工作，他们专注于理解微生物对气候的影响。微生物在将碳等元素转化为对地球非常重要的其他形式的过程中发挥着关键作用。它们对地球变暖或变冷的影响是巨大的。但科学家们还有很多东西要学。"一克土壤中可能有数百万种微生物，我们不知道它们中的大多数是谁，也不知道它们在做什么。我们还有很多发现要做，"梅兹说。"从挑战科学的角度来看，这要么是最坏的情况，要么是我们最大的机遇之一，这取决于你如何看待它。"m/q科学家们正在抓住这个机会。他们不是在传统质谱测量所能识别的相对较少的化合物范围内提出问题，而是试图跨越目前的限制，创造一种全新的方法来识别当今未知的物质。这有点像新望远镜投入使用后，能看到几颗截然不同的恒星，而以前只能看到一个模糊的天体大杂烩。这项工作既是实验性的，即在实验室中对分子进行测试，也是在计算机上进行的，科学家们在计算机上对他们所看到的东西进行建模，并预测他们可能会看到的东西。在《分析化学》论文中描述的实验中，霍勒巴赫及其同事对肽和脂质进行了灵敏的测量。实验结合了两种名称相似但提供离子不同细节的仪器。这两种仪器都用于质谱分析，而质谱分析的历史与PNNL科学家的发现交织在一起。第一种仪器是质谱仪，用于测量离子的质量、电荷以及离子的分解方式。在这项研究中，研究小组使用了Thermo-FisherScientific公司开发的Orbitrap质谱仪。这种仪器能很好地分拣不同质量的分子，但两个相同质量的分子却很难分离。想想两个人，一个又高又瘦，另一个又矮又胖，每个人都重达180磅。单从体重秤上看，他们是不可能分开的。SLIM方法：离子迁移率光谱仪带来厚重的结果第二台仪器被称为SLIM：无损离子操作结构。由PNNL科学家RichardD.Smith及其同事创建的SLIM是一种离子迁移率光谱仪，可测量离子的大小和电荷。SLIM只有笔记本电脑大小，厚度仅为四分之一英寸，是一个分子活动的温室。数十条蜿蜒曲折的长路把这个小装置变成了一个42英尺长的分子赛道，电场严格控制的离子在椭圆形障碍赛道上飞驰。这些"障碍"是其他已知的分子，如氦或氮分子。当被研究的离子在SLIM设备中飞驰时，它们会绕过或穿过其他分子，翻滚和转弯，就像橄榄球后卫在对方阻挡者面前跑来跑去一样。离子迁移谱"这一术语真正捕捉到了这一动作。通过记录离子完成整个过程所需的时间--它们是如何巧妙地绕过阻挡的离子--科学家们可以借此了解到有关离子形状和大小的各种信息。这些信息是标准质谱仪无法提供的，它们与离子的质量、电荷和碎片模式等数据结合在一起。这些数据可以得出离子的碰撞截面、分子式和碎裂模式，这些属性对于了解分子结构至关重要。"两个不同的分子可能具有相同的原子数、相同的质量和电荷，但它们的结构和活性可能截然不同。这就是SLIM的作用所在。"只要一个微小的变化，就可能意味着一个分子是疾病的征兆，而另一个则不是。霍勒巴赫实验的关键在于让两种不同的仪器完美配合。虽然标准质谱仪和离子迁移谱仪都分析离子，但它们的工作时间尺度不同。离子通过SLIM到达Orbitrap的速度比处理速度更快。因此，霍勒巴赫借鉴了一种古老的技术，采用了"双门控离子注入"技术。他增加了一些门来控制离子进入系统和到达轨道阱的速度，选择将一些离子从SLIM送出，使其消失，从而使离子流保持在一个可控的速度。霍勒巴赫说："实际上，我们提出的问题非常简单。这是什么，有多少？但我们使用的技术却很复杂。"其他m/q科学家正在研究识别或利用未知分子的其他方法。有些科学家正在创造方法，利用霍勒巴赫实验的数据自动预测离子的结构，这样制药商和其他科学家就能清楚地知道他们正在研究的是什么。还有一些科学家正在研究芬太尼等化合物的数百万种可能形式，从某天可能出现在大街上的化合物中筛选出不可能出现的化合物。然后，他们预测这些化合物在质谱仪中的表现--如果它们真的出现在质谱仪中，就有办法识别它们。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379983.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379983.htm

科学家发现能分解某些"永久化学物质"（PFAS）的细菌

科学家发现能分解某些"永久化学物质"（PFAS）的细菌伯恩斯工程学院助理教授门玉洁和她的团队发现，这些细菌能够清除特定亚类的全氟和多氟烷基物质，即所谓的全氟辛烷磺酸，尤其是那些在其化学结构中含有一个或多个氯原子的物质。他们的研究结果发表在科学杂志《自然-水》上。由于碳-氟键异常牢固，有害健康的化学物质会在环境中持续存在几十年甚至更长的时间。值得注意的是，加州大学洛杉矶分校的研究小组发现，细菌能裂解污染物的氯碳键，从而引发一系列反应，破坏永久化学结构，使其变得无害。加州大学河滨分校助理教授门玉丽和研究生金乔森。图片来源：UCR张思卓摄"我们发现，细菌可以先进行碳-氯键裂解，产生不稳定的中间产物，"门玉丽说。"然后这些不稳定的中间产物会发生自发的脱氟反应，也就是碳-氟键的裂解。"氯化全氟辛烷磺酸是由数千种化合物组成的永远的化学家族中的一大类。它们包括工业中使用的各种不易燃液压油，以及用于制造化学性质稳定的薄膜的化合物，这些薄膜在各种工业、包装和电子应用中用作防潮层。门氏研究小组发现的两种细菌--嗜氨脱硫弧菌（Desulfovibrioaminophilus）和孢子菌（Sporomusasphaeroides）--是天然存在的，已知它们生活在地下水可能受到全氟辛烷磺酸污染的地下微生物群中。为了加快清理工作，可以向地下水中注入甲醇等廉价营养物质，以促进细菌生长。这将大大增加细菌的存在，从而更有效地破坏污染物，如果细菌尚未存在，可以在受污染的水中接种其中一种细菌。生物净化过程的概念图。图片来源：埃文-菲尔兹（EvanFields）绘制的UCR图像Men是该论文的通讯作者，UCR化学与环境工程研究生BosenJin是论文的第一作者，UCR的其他共同作者包括博士后高金玉、前博士后刘华清、前研究生车顺和于耀春，以及副教授刘金勇。这项研究拓展了早先的研究成果，她在研究中证明微生物可以分解一类顽固的全氟辛烷磺酸，即氟化羧酸。长期以来，微生物一直被用于溢油和其他工业污染物的生物净化，包括她研究的工业溶剂三氯乙烯（TCE）。但是，关于利用微生物净化全氟辛烷磺酸的研究还处于起步阶段，她的发现带来了巨大的希望，因为如果有有效的食污染物微生物，生物处理通常比化学处理成本更低、更环保。吞噬污染物的微生物还可以注入地下难以到达的位置。最新的PFAS研究正值美国环保署颁布新法规，推动清理全国各地受PFAS污染的地下水点之际，因为这些化学物质与一系列不良健康影响有关，包括癌症、肾病和激素紊乱。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372659.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372659.htm

化学家开发出去除水中"永久化学物质"的可持续方法

化学家开发出去除水中"永久化学物质"的可持续方法含二茂铁单元的金属聚合物用于可逆吸收全氟化合物的图示。资料来源：MarkusGallei然而，这种广泛的使用也引起了人们的担忧。由于其性质稳定且缺乏自然降解途径，这些耐久性化学品会在我们的环境中持续累积，给人类健康和周围环境带来严重问题。如今，在全球范围内，从水、空气、土壤到植物和动物，都能发现PFAS的踪迹。它们不可避免地也会进入人体。这些化学物质对健康的危害到底有多大，目前还不清楚。初步的实验室动物研究表明，PFAS可能会损害生殖健康。显而易见的是，这些合成化合物不属于自然环境，当然也不属于生物体。因此，设法降低环境中的PFAS污染水平是合理的。但是，PFAS的修复工作既复杂又具有挑战性，而且所使用的工艺本身也会对环境和气候造成不利影响。在清除之前，必须先检测出PFAS。由于只需要少量的PFAS就能产生很大的影响（例如食品包装中的超薄涂层），因此检测工作并不容易。传统上，PFAS是通过使用特殊膜或成本较低的活性炭吸附剂进行过滤而从水中去除的。然而，要从这些过滤系统中回收PFAS并将其永久销毁，要么需要使用苛刻的化学条件，要么需要进行焚烧。至少到目前为止还是如此。由萨尔州大学高分子化学教授MarkusGallei、伊利诺伊大学香槟分校教授XiaoSu以及他们的博士生FrankHartmann（萨尔州）和PaolaBaldaguez（伊利诺伊州）领导的研究小组开发出了一种新的电化学方法，可以从水中去除全氟辛烷磺酸化学物质，然后再有效地释放出来进行销毁。这种新的PFAS修复平台可以收集、识别和销毁这些含氟污染物，而无需焚烧过滤器。在研究小组开发的方法中，起核心作用的是被称为茂金属的含金属聚合物。1951年，随着含铁分子二茂铁的发现，茂金属首次出现在人们的视野中。此后，又有许多其他茂金属被开发出来。弗兰克-哈特曼（FrankHartmann）、马库斯-加利（MarkusGallei）和他们的国际团队发现，二茂铁功能化电极或弗兰克-哈特曼合成的钴功能化电极（甚至更有效）能够去除水中微量的全氟辛烷磺酸分子。但真正的关键在于，如果在二茂铁或二茂钴金属聚合物上施加电压，它们就能'切换'电状态，释放之前捕获的全氟辛烷磺酸分子。弗兰克-哈特曼（FrankHartmann）说："钴在这方面的能力明显强于铁。我们已经找到了一种方法，可以有效地将PFAS从水中去除，然后再释放出来，从而有效地使电极再生，以便继续使用。""与活性炭过滤器不同，活性炭一旦被全氟辛烷磺酸分子饱和，我就必须将其销毁，但如果我愿意，我可以无数次地更换茂金属，"马库斯-加莱总结研究工作的意义时说。在奠定了技术基础之后，弗兰克-哈特曼、马库斯-加莱和他们在伊利诺伊大学的同事们现在正在寻求更大规模的开发，以促进从我们的河流和海洋中清除这些高持久性污染物。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375833.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375833.htm

科学家在回收塑料中发现大量药物和有毒化学品

科学家在回收塑料中发现大量药物和有毒化学品这项研究由瑞典哥德堡大学的科学家领导，调查了来自东欧、亚洲、非洲和南美洲13个国家的回收塑料颗粒。通过使用一系列化学分析工具，研究发现这些塑料颗粒都含有一系列令人匪夷所思的化合物，其中许多被认为是剧毒物质。发现的最大一类化学物质是杀虫剂，有162种化合物来自这一类。排名第二的是89种不同的药品。第三名是65种不同的工业化学品。其次是其他类别的化学品，包括表面活性剂、兴奋剂、香料、染料、驱虫剂、腐蚀抑制剂等。研究人员说，"总共检测到并量化了491种有机化合物，另有170种化合物被初步注释"。其中一些化学物质来自塑料本身的制造过程，另一些则是在回收阶段引入的，还有一些则是通过吸附过程进入塑料中的。研究人员说，由于发现的化合物种类繁多，他们认为回收塑料不适合大多数用途，也不利于材料生命周期的循环。哥德堡大学的BethanieCarneyAlmroth教授说："塑料回收一直被吹捧为塑料污染危机的解决方案，但塑料中的有毒化学物质使塑料的再利用和处置变得复杂，并阻碍了回收利用。"研究人员指出，目前还没有监测计划来分析回收塑料中的化学物质，而且只有1%的塑料化学物质受到国际监管。他们补充说，目前还没有关于报告回收过程中使用的化学品的政策，并呼吁改变这种状况。研究小组在本月发表在《科学》杂志上的通信中写道："这些有害化学物质给回收工人和消费者以及更广泛的社会和环境带来了风险。必须迅速淘汰已知会对人类健康和环境造成危害的化学添加剂，同时必须识别和限制非有意添加的物质"。根据研究结果，研究小组还补充说，需要制定相关法规，明确规定回收塑料在哪些方面可以使用，哪些方面不可以使用，比如玩具和食品包装。该研究报告已发表在《科学导刊》（ScienceDirect）上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1396053.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1396053.htm