科研集锦：7 个我们差点错过的精彩科学故事
令人遗憾的现实是，我们永远没有足够的时间报道所有遇到的有趣科学故事。因此每个月，我们都会挑选几篇差点被漏掉的最佳故事加以介绍。八月的清单包括：天文学家发现了一种被他们称为「黑洞星」的新天体；用微生物分解塑料并把它们变成可食用的饼干；鲸鱼的叫声与爱因斯坦狭义相对论之间的联系；以及牛油果树的花如何在一天之中变换性别，等等。
发现「黑洞星」
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Rohan Naidu（夏威夷大学）
2024 年，天文学家在梳理詹姆斯·韦布空间望远镜（James Webb Space Telescope）的数据集时，注意到其中潜藏着数百个神秘的小红点，它们被认为是尚处幼年的类星体。这些天体存在于宇宙诞生仅几亿年的时候。其中一个天体格外引起科学家的兴趣：一个红得极致又非常明亮的红点，但其性质与任何已知天体物理对象都对不上。天文学家如今得出结论：这个小红点是一颗「黑洞星」（black hole star）——如此命名是因为它有着一颗大恒星的个头，释放的能量却远超核聚变所能达到的水平，与活动黑洞的能量输出相当。
他们在发表于《自然》（Nature）杂志的一篇论文中详细描述了这个新天体。作者起初以为它如此之红是因为周围笼罩着尘埃，但它发出的光虽然极其明亮，在低于某些波长的波段却完全消失。这种现象被称为「Balmer 突变」（Balmer break），通常是恒星大气的特征，而这是有史以来观测到的最深的此类突变。此外，光谱中没有发现任何金属，也没有氢和氦之外任何元素存在的证据。
作者决定运行计算机模拟，以确定什么样的机制能产生这种不寻常的特征组合。他们推断，这个红点必定是一个被极稠密氢「茧」包裹的强大能源，而能达到这种亮度（比一颗恒星亮 1000 亿倍）的唯一可能来源，就是一个正在吸积的活动黑洞。团队断定，这个被命名为 MoM-BH*-1 的红点是一颗黑洞星：一个约 100 倍太阳质量的巨大中心黑洞，外面裹着一个太阳系大小的稠密氢茧。此后又有两颗黑洞星被确认，天文学家希望这类发现能帮助他们解开超大质量黑洞如何在大爆炸后如此之快形成的谜题。
Nature, 2026. DOI: 10.1038/s41586-026-10846-4（关于 DOI）。
用塑料瓶做饼干
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SIU Carbondale Communications
塑料污染是严峻的环境问题，而微生物正以多种方式帮助科学家缓解这一难题。南伊利诺伊大学的科学家们想出了如何用微生物分解聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）——也就是塑料饮料瓶的材料——并把它变成可食用的饼干。他们提出，这种饼干对深空任务的未来宇航员、潜艇人员，乃至月球或火星殖民地的居民来说都是理想食物。他们在芝加哥举行的美国化学会会议上展示了这项工作。
SIU 教授 Lahiru Jayakody 及其同事认为，塑料是碳基的，食物也是碳基的，因此食品可以成为 PET 废弃物顺手的升级再造出路。他们改造了多种酵母，让它们把塑料分子转化为蛋白质、维生素和调味成分，所依托的是一种专有工艺：先利用高温高压下的水和氧气把塑料瓶破碎成微小碎片，让微生物更容易「进食」，微生物随后再将这些碎片转化为蛋白质、脂肪和酸类。
最后一步：加入纤维、淀粉和甜味剂，再把得到的「面团」通过 3D 打印机挤出成型为小饼干。他们给这个作品起名为 µBites（microbites）。研究人员尚未开展人体味觉测试，但受试者表示这些饼干闻起来很香，并说如果身处食物选择极其有限的境地（比如太空），他们愿意吃。这算不上热烈好评，但已经是个开端。团队已经在设法让饼干变得更可口，目标是几年内让它真正达到可食用水准。
鲸鱼叫声呼应爱因斯坦
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Juan Cruzado Cortés/CC BY 4.0
没人会想到鲸鱼的叫声与阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论有什么关系，但据宾夕法尼亚大学访问学者、海洋学家 John Spiesberger 说，这么想就错了。一切始于 Spiesberger 摆弄一个用于计算鲸鱼叫声正确声速的计算机程序——这是他鲸鱼追踪方程的关键部分。鲸鱼的叫声在水下可传播 100 公里之远，这意味着通过比较叫声到达沿海底布设的接收器的时间，就能为这些动物定位。
但 Spiesberger 算出的声速值总是不一样，从每秒 1000 米到每秒 3000 米不等（海水中声音的标准速度约为每秒 1500 米）。这位海洋学家意识到这不是软件的 bug，而是一种物理效应：当鲸鱼靠近海面时，接收器会同时收到直达信号及其反射回波。Spiesberger 等人在发表于《物理评论 E》（Physical Review E）的论文中解释了这一现象。
这种现象被称为「时间干涉」（temporal interference）：信号的最强峰值看起来会加速，有时似乎传播得比光还快。不过，其中编码的信息仍然服从狭义相对论的这一核心原理，因此并不违反物理学。在通过模拟演示了这种联系之后，Spiesberger 正努力在真实世界中记录这一效应：他在一块与海底具有相同声学参数的硬质地面上布置了一组音频麦克风。
Physical Review E, 2026. DOI: 10.1103/1mth-rs2j。
每种蚊子都有自己偏好的类型
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Christopher Necuze/Florida International University
请把我也算进那些天生招蚊子的倒霉蛋里：我身体的某些化学成分对这些小小的吸血恶魔来说无法抗拒。科学家早已知道蚊子会被独特的人体化学特征吸引，但根据发表于《iScience》期刊的一篇论文，事实表明每个物种都有自己独特的偏好，因为它们解码人体气味的方式各不相同。这有朝一日可能催生针对特定蚊种的驱虫剂，并有望改进因地制宜对抗蚊媒疾病传播的策略。
佛罗里达国际大学的 Matthew DeGennaro 领导了这项针对三个蚊种的研究：埃及伊蚊（Aedes aegypti）、白纹伊蚊（Aedes albopictus）和致倦库蚊（Culex quinquefasciatus）。三个物种都面对 119 名愿意「为科学献身」被叮咬的人类志愿者。埃及伊蚊在白天活动，偏爱男性胜过女性；同样白天活动的白纹伊蚊对偏高的酮类和植物来源的挥发性化合物毫无抵抗力；而夜间活动的致倦库蚊则依据个体微生物组——栖居在皮肤上的细菌、真菌和其他微生物——来挑选目标。有些微生物组吸引蚊子，有些则把蚊子赶跑。
iScience, 2026. DOI: 10.1016/j.isci.2026.117006。
牛油果树一天里会多次变换性别
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Ivar Leidus/CC BY-SA 4.0
当你早餐吃着牛油果吐司、或在餐桌上大快朵颐牛油果酱时，不妨琢磨一下这件事：牛油果树是雌雄同体的，它们的花既可以释放花粉（作为「雄性」），也可以接收花粉（作为「雌性」），而且树会在一天之中在这两种功能间来回切换。为了避免自花授粉，大约一半的牛油果树（A 型）被「设定」为上午开雌花、下午开雄花；另一半则遵循相反的模式（B 型）。加州大学戴维斯分校的科学家如今在发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的论文中，为这个百年谜题找到了一种遗传机制。
科学家分析了数百棵牛油果树的基因组，发现单一基因 SDMYB 与一棵树遵循 A 型还是 B 型开花时刻表相关。这个基因有两种等位基因（即可选的版本），类似于许多其他物种身上成对出现的两条性染色体：一个显性，一个隐性。A 型树两个版本各有一份拷贝；B 型树则有两份隐性版本的拷贝。
事实上，在另外 26 个近缘树种中也发现了同样的两个版本，说明这一遗传机制并不限于牛油果树。这也会帮到牛油果种植者：现在他们在育苗阶段就能检测一棵树属于哪种类型，并据此错开种植，确保两类树在全天持续交换花粉。而过去必须等树开花才能作出判断，从种下到开花可能要 10 到 15 年。
PNAS, 2026. DOI: 10.1073/pnas.2606876123。
声音可以为微型无人机提供动力
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2026 EPFL/MICROBS/CC-BY-SA 4.0
我们都曾在日常生活中遇到过所谓的亥姆霍兹共振：轻轻对着瓶口吹气时发出的嗡嗡声，就是瓶内被困的空气来回振荡产生的。根据发表于《科学·进展》（Science Advances）的一篇论文，洛桑联邦理工学院（EPFL）的科学家利用这种效应，制造出了以声音为动力的微型小船和微型飞行器。
声波此前已被用来让物体悬浮在半空，但 EPFL 团队想把声音转化为推进力。他们的做法是在设备中嵌入预制的小型空腔，设备本身由 3D 打印塑料、聚合物、玻璃等常见材料制成。声波激发空腔内的空气，把振荡的空气挤出，从而产生推力。
团队设计的微型小船带有三个调谐到不同可听声频率的空腔，只需改变扬声器发出声波的频率，就能让小船朝特定方向转向。他们的 3D 打印微型飞行器同样集成了三个调谐到超声波频率的空腔，能够产生向上的推力或空气动力升力，类似一架直升机。
Science Advances, 2026. DOI: 10.1126/sciadv.aef5620。
无需用电的制冷
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Yi-Ting Hsiau and Jingyuan Xu, KIT/Ella Maru Studio
标准冰箱和空调系统基于卡诺循环运行，依靠电力驱动的压缩机通过制冷剂气体把热量从高压腔转移到低压腔。但这并不是理想方案，阿尔伯特·爱因斯坦和利奥·西拉德等人都曾尝试提出替代方案；获得专利的「爱因斯坦-西拉德冰箱」就是一种没有运动部件的高效吸收式制冷系统。据发表于《自然·能源》（Nature Energy）的一篇论文，最新突破是一种热驱动的弹热制冷（elastocaloric）系统，能够利用废热和太阳能来制冷。
弹热制冷系统利用的是形状记忆合金：施加机械载荷时发热，释放载荷时变冷。但这类系统仍依赖电力驱动的执行器来施加那股力。《自然·能源》论文的作者们通过耦合两条超薄镍钛薄膜绕过了这一障碍：第一条薄膜被设计成受热时收缩，无需电动机就能把热能转化为机械功；这份机械功随后传递给第二条薄膜，引起晶体结构的可逆变化，产生冷量。
这就让利用废热和太阳能驱动固态制冷成为可能。目前这只是对该方案可行性的一次演示；下一步是将多条薄膜连接起来以提升制冷能力。如果方案能够放大，这类系统将非常适合为计算机处理器降温——用处理器自身的废热作动力——或者借助传动系统的废热，为汽车上娇贵的电子设备降温。
Nature Energy, 2026. DOI: 10.1038/s41560-026-02122-6。