丰年虾（Artemia）是一种小型甲壳动物，可以在钠浓度高达25%的环境中茁壮成长（超过典型海洋海水的八倍以上）。它们在内陆盐湖中非常丰富，盐蝇幼虫是已知的唯一其他生物。
这种虫能够忍受一些最恶劣环境的机制尚不清楚。先前已知的适应性特征包括一层紧密的保护层（外皮），以避免水分流失，并通过幼虫颈部或成体游泳附肢中的专门的盐腺大量排出钠（Na+）和氯（Cl-）离子。
盐腺内层是一种离子传递组织，在这种组织中，大多数离子的传递是由钠-钾ATP酶（NKA）提供动力的，这是所有动物中都存在的一种必不可少的蛋白泵，由α（α）和β（β）亚基组成。大多数已知的NKA变体在交换两个钾（K+）离子的同时将三个钠（Na+）离子排出细胞。然后，NKA建立的Na+梯度由细胞膜中的其他蛋白用于运输其他物质。一种丰年虾NKA α亚单位变体在盐度升高时大幅增加。在盐度达到甚至盐蝇幼虫无法生存的水平时，这种上调是极端的。
为了更好地了解这种变体为丰年虾在极端盐度中生存的能力提供的优势，德克萨斯大学的研究团队研究了盐度引起的倾覆的影响以及上调的NKA变体的结构和功能。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。
在进行结构-功能研究之前，研究人员发现丰年虾有三个α变体（而不是先前已知的两个）和两个β变体（而不是一个）。α亚单位包含NKA功能所需的大多数蛋白组分，而β对于NKA达到负责适当功能的负离子膜的负载是必需的。上调的NKA亚单位被称为α2KK，因为它有两个氨基酸替代，其中赖氨酸（由单字母代码K表示的带电氨基酸）替代了钠和钾离子在运输过程中结合的区域中的天冬酰胺。
研究团队能够解析α2KK的结构，揭示了两个NKA-alpha2KK赖氨酸的排列方式，这使它们能够改变每个循环中泵传输的Na+和K+离子的数量。然后，他们表明含有双赖氨酸的NKA行为类似于α2KK，然后证明这些含有赖氨酸的NKA变体的传输具有不同的化学计量法：每个循环的Na+对应于2个K+，而不是Na+对应于2个K+。
这种独特的化学计量法意味着这种特殊的NKA变体与常规NKAs相比，使用的能量更多，用于传输Na+和K+。研究人员表示，理解其重要性的一种方式是将梯度视为高度，将钠离子视为需要提升到该高度的砖块。
你可能能够一次从地板上提起三块砖，但可能只能将它们提起几英寸。如果需要将它们从地板提高六英尺，一种解决方案可能是将单个砖块分三次提起。另一个类比可能是在上坡时需要降低汽车的齿轮，以速度换取功率，并使用更多的汽油来移动。
换句话说，当动物生活在极端盐度时，参数变化的速率超过某个临界值，系统可能会在相对较短的时间内以大规模灭绝的方式崩溃。

战争时期的核爆炸会使海洋的化学成分发生变化，这种变化将持续数千年。例如，美国和法国在太平洋进行的核试验杀死了数千条鱼类，并在该地区减少了生物多样性。但这些试验还产生了另一种后果，其使碳-14定年变得困难。奥胡斯大学的研究人员试图找到一种解决这些问题的方法。他们的研究发表在《地质年代学》杂志上。
研究人员表示，目前无法校准发现于海洋沉积物中的化石化动植物的碳-14年龄。核试验在大气中产生了大量的碳-14，慢慢被吸收到海洋中。尽管大气很快恢复了某种平衡，但海洋需要数百甚至数千年才能做到同样的事情。
核试验不是碳-14在海洋中年龄变化的唯一原因。人类排放的二氧化碳也改变了平衡，但方向相反。关于过去气候和海洋环境的知识最重要的来源之一是沉积物样品。就像研究人员从冰层中取出冰芯来研究过去的气候一样，该研究使用来自海底的岩心。岩心的不同层中充满了微化石和有机物，可以揭示过去海洋的情况。但为了利用从海底拉出的岩心中储存的知识，研究人员需要知道这些层是何时形成的。而这就是碳-14介入的地方。他们需要来自主要人类干扰之前的时期的已知年龄的材料。早期的极地探险可以提供相关样本，使他们能够测试核试验之前海洋中的碳-14水平，还更多地了解了当地的变化。
研究人员指出，新的计算将使对过去海洋气候的研究更加准确。如果我们要预测气候变化将如何影响未来的海洋，这一知识至关重要。所以，保存旧博物馆的藏品样本对于长期研究非常重要，它们可能今天并不那么重要，但可能在未来变得重要。

《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）发表的一项新研究发现，发生在热带地区（赤道北纬 23°/南纬 23°）的火山爆发与过去 100 万年印度洋全球尺度气候周期的突然中断有关。研究发现，厄尔尼诺南方涛动（ENSO）和印度洋偶极子（IOD）是海洋-大气的气候交互作用，在恢复到火山爆发前的基线水平之前，它们会被扰乱近十年，而且这种影响会随着火山爆发强度的增加而加剧。
IOD 的出现是由于海面温度的东西反差，印度洋东部的温度比正常温度低，而西部的温度比正常温度高。在正相位时，邻近地区的气温、降水和风型会发生很大变化，东非通常会出现洪水，东亚和澳大利亚则会出现干旱。在负的 IOD 阶段，这些情况会发生逆转。来自美国麻省理工学院和伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）的科研人员利用通用地球系统模型——过去千年集合模式试验（CESM-LME）和一些历史上最大火山爆发的输入数据进行了模拟建模，包括萨马拉斯火山（1258年）、库瓦埃火山（1452年）、坦博拉火山（1815年）、瓦伊纳普蒂娜火山（1600年）和皮纳图博火山（1991年）。
他们认为，热带地区强烈的火山喷发会在喷发年引起负IOD，并在第二年引起正IOD，其影响之大足以超过在火山喷发后热带地区观测到的普遍降温趋势。这些正负IOD异常现象在火山爆发后持续了7~8年，然后信号才恢复到火山爆发前的状态。这一模式还受到另一个同时出现的气候周期——年代际太平洋涛动（IPO）阶段的影响，该周期持续 20~30 年，发生在横跨两个半球的更大范围内。在正涛动期，热带太平洋较暖，北部地区较冷，负涛动期则相反。
研究人员发现，负IPO 阶段会导致更强的负 IOD，而正IPO/IOD 也是如此，因此 IPO 期间热带太平洋海面温度是影响初始 IOD 响应强度的关键因素。同时，ENSO（太平洋海面温度变化高达 3°C，并导致气候转变）与大型热带火山爆发后的厄尔尼诺变暖相对应，尤其是在火山爆发后第一年的寒冷冬季（12~ 2 月），此后则以拉尼娜现象为主。这可能是由于非洲和印度洋海陆之间的温度梯度增大，影响了西风信风，以及东太平洋的上涌冷水区域。研究还发现，ENSO反应比正 IOD 反应滞后 2 个月。同时，模拟发现负IOD与爆发后3~5年的强拉尼娜现象相吻合。
影响海面温度并进而影响气候响应的另一个因素是印度洋和太平洋中的温跃层（突然出现的温度梯度）深度。在正 IPO 条件下发生的火山爆发，印度洋—太平洋暖池区域的热层较浅，而西印度洋和东太平洋的热层较深，反之亦然；在负 IPO 条件下发生的火山爆发，印度洋—太平洋暖池区域的热层较浅，而西印度洋和东太平洋的热层较深。在前一种情况下，东印度洋的温跃层变浅，从而减弱了海面温度梯度，因此中和了大暴发后的 IOD。而在后一种温跃层条件下，海面温度梯度增强，这为印度洋海盆在大爆发后出现更强的负 IPO 事件提供了先决条件。这些影响在事件发生后的第一年最为突出，之后逐渐减弱。
同样重要的是要注意火山爆发的时间，发生在北方春季（3 ~ 5 月）的火山爆发最有可能影响同年的 IOD/ENSO 反应，而发生在晚些时候的火山爆发可能会延迟或更多地中和对气候的影响。除了影响气候，火山爆发释放的气溶胶还会影响全球辐射强迫，即进入和流出太阳辐射之间的平衡。这导致火山爆发后的大气降温可能持续数月或数年，因此对 IOD/ENSO 的强迫必须很强，才能抵消温度降低的影响。这些发现对于易发生火山爆发的地区进行风险评估和应对由此产生的极端气候事件非常重要，可能有助于减轻对环境和当地社区的一些影响。

美国和中国研究人员近日在英国《自然》杂志上发表论文说，他们在托卡马克核聚变实验中取得突破性进展，不仅提高了等离子体密度上限，同时可使等离子体保持高约束模式的稳态运行。新研究将受控核聚变技术向着商业化方向又推进一步，但能否推广到更大规模的设备上仍有待验证。
受控核聚变技术有望为人类提供近乎无限的清洁能源，帮助人类摆脱对化石燃料的依赖。托卡马克反应堆是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形装置，被认为是利用核聚变发电的反应堆中最有前景的设计之一。在托卡马克反应堆内，氢的同位素氘和氚被加热到超高温度以产生等离子体，强磁场将高温等离子体约束在环形管道中，使其发生聚变反应。
英国《新科学家》杂志报道说，通常认为，在托卡马克核聚变反应中存在一个等离子体密度临界点，即“格林沃尔德极限”。实验表明，增加等离子体的密度可以提高能量产出。然而当等离子体密度达到“格林沃尔德极限”后将无法进一步提升，否则等离子体就会逃脱磁场约束，造成反应堆损坏。
在最新研究中，美国通用原子公司、劳伦斯利弗莫尔国家实验室和中国科学院等离子体物理研究所等机构参与的团队成功让美国杜布莱特III-D托卡马克核聚变实验装置在等离子体平均密度比“格林沃尔德极限”提高20%的情况下，稳定运行了2.2秒；同时还实现了能量约束水平比标准的高约束模式高出约50%。
据报道，研究人员尝试将已有的不同方法结合起来，创造出一种新的运行机制。他们通过提高“甜甜圈”形状等离子体的核心部位密度来增加能量输出，同时允许等离子体密度在靠近安全壳的边缘下降，从而避免等离子体逃逸。他们还向等离子体中注入氘气，以平息特定部位的反应。
研究人员指出，该运行机制可以支持世界上现有核聚变反应堆设计中的一些关键要求，并为生产具有经济吸引力的聚变能源开辟了一条潜在途径。

动态共价键兼具共价键的稳定性和非共价键的动态可逆性，被广泛应用于分子组装、功能材料构筑、复杂化学系统调控及生物标记等方面。动态共价体系受热力学控制到达能量最低点，而生命体系通常在远离平衡态下发挥功能，发展非平衡态化学是研究前沿之一。光作为一种清洁能量源具有非侵入性及高时空分辨率的特点，能够将分子转化为高能量激发态或亚稳态从而实现基态难以完成的反应过程，为非平衡态化学提供有力工具。光开关在光刺激下发生结构和颜色的可逆转化，将光开关与动态共价键耦合，一方面可通过光照调控动态共价反应能垒，另一方面能够通过双向光切换赋予动态共价反应活性“开关”性能，实现平衡态/非平衡态的远程控制。因此，发展新型光控动态共价键具有重要科学意义，将为功能分子、组装体和智能响应材料的构筑奠定基础。
中国科学院福建物质结构研究所结构化学重点实验室尤磊课题组在国家自然科学基金、中国科学院前沿科学重点研究项目以及福建省科学基金的资助下，发展新型光控可切换动态共价化学策略，近期取得了系列新进展。在前期以环-链互变异构体双重反应性为导向的动态共价化学研究基础上（Chem. Commun.2023,59,12943-12958,Feature Article），以二噻吩乙烯（DTE）开关为光响应模块，在乙烯桥引入具有环-链异构特征的环状半缩醛，实现C-X键（X = NH、O和S）形成和断裂的远程控制。通过在平衡态（动态性）与动力学锁定的非平衡态（稳定性）之间进行光切换，可根据需求选择性开启（ON）与关闭（OFF）共价键的形成和断裂（图1A）。为展示功能化应用，实现了生物活性分子的可控结合与释放、表面亲疏水改性以及动态共价聚合物的稳定性/可降解性回收性的控制（J. Am. Chem. Soc. 2021,143,20368-20376）。进一步引入动态酰腙键，利用光驱动开环结构产生的识别空腔结合金属离子，实现光控识别与释放（CCS Chemistry 2024,6,497-506）。将环-链异构体系与偶氮苯开关融合，具有多重刺激响应和多态切换，进一步提升了系统复杂性（Chem. Sci. 2024,15,3290-3299）。
酮-烯醇互变异构广泛存在，引起的酸性改变和极性反转占据重要地位，但其光调控存在挑战。该团队基于DTE光照前后芳香性/反芳香性变化，实现环状1,3-二酮衍生物光控酮-烯醇互变异构切换（Org. Lett.2022,24,8639-8644），为动态共价反应的光调控开辟了另一途径。在二噻吩乙烯桥引入1,3-二酮类Michael受体，研究醇、硫醇、胺等不同类型亲核试剂与Michael受体光照前后的交换反应，实现了光控可切换动态共轭加成-消除反应（图1B）。机理研究表明光照前后中间体酮-烯醇异构平衡变化及过渡态芳香性/反芳香性差异在反应能垒调控中扮演关键角色。进一步展示了在光控固体表面图案化、两亲组装、动态共价聚合物等不同场景的应用潜力。该光控动态键体系具有温和反应条件和广泛底物范围，是一类新型光控点击/去点击反应（Nat. Comm.2023,14,4015）。
将生命系统中的变构控制与光开关融合，为发展具有多步级联特征的光控动态共价体系提供契机，模拟生命信号转导网络。该团队在上述工作的基础上，创新性的引入醛-半缩醛环-链异构基元并与DTE光环化/光开环反应、酮-烯醇互变异构构建多步级联体系，通过醛-半缩醛光控可逆结构转化实现了动态共价反应的变构和双向控制。光照后产生的环状半缩醛结构能够与醇、硫醇高效反应构筑C-X键（X = O和S），而逆向光切换能够切断C-X键，实现光控共价结合/释放（图1C）。利用上述特性，将光控变构级联体系引入动态聚合物，进一步展示了动态聚合物的光控聚合/解聚及结构重构。
上述系列光控可切换动态共价体系为非平衡态化学提供了新思路，为后续动态组装、分子机器、智能材料研究铺平道路。

图1 基于环-链互变异构（A）、酮-烯醇互变异构（B）、级联变构控制（C）的光控动态共价化学

伊朗塔斯尼姆通讯社4月24日报道，伊朗总统莱希在访问斯里兰卡期间，为乌玛乌亚(Uma Oya)多用途开发项目揭幕。

该项目包括一座120兆瓦水力发电厂，同时将为5000公顷的土地提供农业用水和生活用水。该项目由伊朗提供技术和工程服务，也是伊朗技术和工程公司完成的最大项目之一。莱希表示，伊朗目前正在全球超过20个国家实施大型水电项目。

英国国家核实验室(National Nuclear Laboratory，NNL)和日本原子能机构( Japan Atomic Energy Agency，JAEA)签署合作协议，就涂层颗粒燃料在高温气冷堆中的应用展开合作。

NNL位于英格兰西北部Preston的实验室正在生产这种涂层颗粒燃料(CPF)，CPF的每个铀核心都包裹四层保护层，因此非常坚固。此次合作的目的是学习日本的经验，日本生产的此类燃料已用于高温工程试验反应堆(HTTR)。

合作备忘录由JAEA总裁Koguchi Masanori和NNL首席执行官Paul Howarth签署。合作重点是开发HTGR示范反应堆的燃料制造技术和协商知识产权许可，JAEA表示将“与NNL合作，利用日本的经验，建立HTGR示范反应堆燃料制造技术，为英国和日本的HTGR示范反应堆燃料建立制造路径”。

NNL政府和新项目副总裁Emma Vernon表示，“此协议将进一步加强两个实验室之间的关系，并展示了国际合作在共同推进先进核能技术方面的重要性。该合作将汇集JAEA数十年来在涂层颗粒燃料方面所积累的技能，以及我们在英国开发的世界级设施，以提供燃料。这是实现英国净零排放目标至关重要的技术。”。

2022年12月，英国政府宣布资助6000万英镑(约5.4亿人民币)用于高温气冷堆的研究，这是一种先进模块化反应堆(AMR)，旨在帮助在本十年末启动和运行示范项目。

AMR研发计划的A阶段导入六个成功的投标人进行反应堆示范项目和燃料示范项目的初步前端工程设计(pre-FEED)研究。B阶段被描述为“一个开放的、基于竞争的计划，旨在形成最多两个足够成熟的HTGR前端工程设计(FEED)以进入监管审查，开展相关研究和开发活动，并为潜在的C阶段制定稳健的交付计划”。B阶段将于2025年2月结束。C阶段将在2030年代初实现HTGR的许可、建造和运营。

2023年7月，英国能源安全和净零排放部(UK Department for Energy Security and Net Zero)宣布，由NNL和JAEA组成的团队被选为实施B阶段反应堆项目的项目实体之一，并获得了3100万英镑(约2.8亿人民币)的资金支持。同时，该部门还宣布B阶段将通过“涂层颗粒燃料-第1步计划”推动AMR所需先进燃料的开发。NNL与JAEA合作，被英国能源安全和净零排放部选中来交付这个燃料计划，以建立在涂层颗粒燃料制造和规模化活动方面的专业知识、技术和协作关系。

JAEA和NNL在核燃料循环、放射性废物管理以及先进反应堆等领域合作已超过20年。此次最新的协议是继2023年9月签署的HTGR领域合作备忘录和英国HTGR示范反应堆计划下一阶段合作备忘录之后达成的。

英国和日本政府希望HTGR通过向通常被认为难以脱碳的工艺、炼钢和化学行业补充提供氢气和高温蒸汽来促进脱碳，以在2050年前实现碳中和。JAEA正在与NNL合作，在日本境外示范日本HTGR技术，并推动其社会应用，以实现将减排技术重新引入日本的目标。

日前，美国内政部长 Deb Haaland 宣布一项新的海上风电租赁五年计划，其中包括到 2028 年发起多达 12 个潜在的海上风电租赁销售。美国海洋能源管理局 (BOEM) 预计未来五年内将在大西洋、墨西哥湾、太平洋和美国领土近海水域进行海上风能租赁的销售。租赁时间表中，2024年有4笔潜在的海上风电租赁销售，2025年和2026年各1笔，2027年2笔，2028年4笔。

2021年，美国内政部长曾经宣布了到2025年的海上风电租赁计划。而这次更新的新的海上风电租赁计划，包括从2024年至2028年未来五年的租赁区销售情况，这有助于推动各州一级制定更详细的发展计划：

美国海上风电租赁五年计划分解

自总统拜登上台以来，美国已批准了首批八个商业规模的海上风电项目，举行了四次海上风电租赁的拍卖，其中包括纽约海上风电的销售以及有史以来的首次太平洋海上风电区域的销售以及墨西哥湾沿岸海上风电销售，此外，还推动了在俄勒冈州、缅因湾和大西洋中部设立更多风能区域的进展。

美国已进行了4轮海上租赁拍卖，10GW海上风电项目已批准

迄今为止，美国内政部已批准的海上风电项目总容量超过 10 GW，足以为近 400 万户家庭供电。此外，该部还采取措施，通过鼓励使用项目劳工协议、加强劳动力培训、加强国内供应链以及加强与部落、渔业、服务欠缺社区和海洋用户的接触等手段，发展可持续的海上风电产业。

BOEM 总负责人 Elizabeth Klein表示，前些年美国政府对发展海上风电有了很多年的拖延，拜登上台后，由海洋能源管理局(BOEM)领导，政府从头开始建立起了美国的海上风电产业。她认为，新的海上风电租赁计划将支持降低消费者用电成本、应对气候变化、创造就业机会，从而支持美国家庭及确保所有社区都能获得相应经济机会所需的可再生能源项目。

美国海上可再生能源租赁流程

2024年启动的4个租赁计划流程。提前规划好海上风电租赁时间表有助于提供开发确定性。

美国提出海上风电租赁时间表，可有效提供可预测性，从而帮助开发商和社区提前规划，有助于在建立一个巨大的海上风电供应链和制造投资时提供更多信心。BOEM 公布时间表，也表明美国希望为可再生能源的发展提供确定性和透明度。

2024年后另有8个计划租赁区，包括关岛和波多黎各等美国领土的计划(2028年)

同一天，内政部长 Deb Haaland还宣布，海洋能源管理局(BOEM)和安全与环境执法局(BSEE)已最终确定了美国外大陆架(OCS)可再生能源开发的最新法规。

据外媒报道，美国环境保护署(EPA)日前公布了一项高达70亿美元的赠款计划的入选者，这个名为“全民光伏计划”旨在促进在美国低收入和弱势社区安装光伏系统。作为美国政府“投资美国”议程的一部分，将由《通胀削减法案》提供资金，这些资金是高达270亿美元温室气体减排基金的一部分。

共有60个被选中的州、地区、部落、市政当局和非营利组织从“全民光伏计划”中受益。这一举措旨在资助全国范围内可持续住宅光伏项目的开发，目标是为90多万户家庭安装住宅光伏系统。其总体目标是降低能源成本，在服务不足的地区创造高质量的就业机会，在应对气候变化这一紧迫问题的同时促进环境正义。

美国环境保护署署长Michael S. Regan强调，美国政府承诺确保任何社区都不会被忽视，预计这项投资将创造数十万个就业机会，并为家庭用户节省约80亿美元的电费。此外，这些光伏项目预计将改善空气质量，并为应对气候变化做出重大贡献。

美国政府国际气候政策高级顾问John Podesta也赞同这一观点，他强调光伏发电是目前可用的最具成本效益的电力形式。他指出，“全民光伏计划”赠款将光伏发电的经济利益扩大到经济弱势群体，这些群体在节能方面历来处于边缘地位。

此外，美国住房和城市发展部(HUD)代理部长Adrianne Todman指出，这些赠款将提高美国各地经济适用房的能源效率和气候适应性。该倡议旨在降低每月的水电费，减少空气污染，从而营造更健康的社区环境。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所核聚变大科学团队科研工作者和工程建设者们全力以赴，加快推进国家大科学装置“夸父”(CRAFT)主体工程建设。

近日来，在安徽省合肥市，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所核聚变大科学团队科研工作者和工程建设者们全力以赴，加快推进国家大科学装置“夸父”(CRAFT)主体工程建设。

“夸父”学名是“聚变堆主机关键系统综合研究设施”，是国家“十三五”重大科技基础设施，2018年12月获批开工建设。

目前，“夸父”主体工程已完成116项关键里程碑当中的76项，项目从子系统的实验室研发测试阶段进入关键部件的研制和现场集成及调试阶段，总体进度已达70%，预计“夸父”将在2025年底建成。