学科: 核科学与技术

传统热机将热能转为运动，而量子力学进展让热机可缩小到原子尺度。研究发现，这类微型热机效率能超过传统卡诺极限，因量子关联可额外转化为功，为未来超小型高效量子马达等技术开辟新可能。

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本文介绍《自然》关注的多项关键技术：异种器官移植可缓解器官短缺，AI气象预测提升预报精度，新一代核能（小型模块化反应堆与核聚变）提供清洁能源，光学显微镜脑图谱助力脑连接组研究，鲁宾天文台探索宇宙奥秘。

标签: 人工智能气象预测 光学显微镜脑图谱 异种器官移植 新一代核能 鲁宾天文台

当前先进的投影X射线成像技术难以识别未知物质。本研究开发智能多能X射线成像技术，通过不同能量下的X射线衰减系数比值作为物质标记，利用单极性钙钛矿探测器结合算法将X射线能量解析为七个通道，结合机器学习和材料数据库，可精确区分相似原子序数轻元素组成的低密度生物组织并彩色标记，为能谱CT、靶向给药等领域提供新可能。

标签: 单极性钙钛矿探测器 多能X射线成像 机器学习 物质识别 衰减系数比

暗物质探测目前聚焦于MeV到GeV质量的轻粒子，其信号微弱。米格尔效应可增强探测灵敏度，但此前未在核散射中直接观测到。本研究在中子-核碰撞中直接观测到该效应，统计显著性达5σ，发现6个候选事件，测得其与核反冲截面比为4.9±2.6×10⁻⁵，与理论一致，为轻暗物质探测奠定基础。

标签: 中子-核碰撞 截面比 暗物质探测 米格尔效应

《自然》杂志发表的一项新研究中，KATRIN合作组开展了迄今最精确的惰性中微子直接搜索。通过分析氚的放射性衰变，他们未发现惰性中微子存在的证据，排除了此前多种相关可能性。

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中微子是宇宙中数量极多但难以探测的基本粒子。此前实验暗示存在第四种“惰性中微子”，而MicroBooNE的新测量表明该假设与数据不符，为中微子研究扫除障碍，是重要进展。

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中国“人造太阳”EAST装置突破核聚变密度极限；大型语言模型接受精神分析时表现出焦虑、创伤等迹象；中国免疫细胞图谱揭示不同人群生物学差异；国际空间站首次因健康问题提前撤离宇航员。

标签: 人造太阳 免疫细胞图谱 太空健康撤离 核聚变 聊天机器人

核钟研究获突破：加州大学洛杉矶分校团队开发新方法，大幅减少所需钍-229用量（仅为原来千分之一），且成本低、操作简单。这一进展有望让核钟走出实验室，应用于电网、GPS、深空及水下导航等，助力提升导航精准度与太空探索。

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马哈帕特拉将人类对宇宙的有限认知比作摸象尾的寓言。其团队研发超灵敏探测器（如TESSERACT）搜索暗物质（尤其是WIMPs），以揭示宇宙基本原理，开启物理学新篇章。

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微软、亚马逊、谷歌等科技巨头纷纷布局核能，Meta则向新锐核初创公司Oklo预付资金采购反应堆燃料，助力其俄亥俄州1.2吉瓦园区计划，推动下一代核能商业化。

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