天文學家利用美國太空總署（NASA）、歐洲太空總署（ESA）與加拿大太空總署（CSA）的韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope, JWST），在天王星周圍發現一顆此前未知的小衛星，臨時命名為 S/2025 U 1，使天王星的已知衛星數量增加到29顆。這一發現源自2025年2月2日拍攝的多張韋伯近紅外相機（NIRCam）影像，這顆微小天體僅約10公里直徑，位於天王星內環邊緣，夾在衛星歐菲莉亞（Ophelia）與比安卡（Bianca）之間。相比之下，歐菲莉亞直徑約43公里，比安卡則是約64×46公里的橢圓形天體。

天王星被稱為「橫躺的行星」，因其自轉軸傾角接近90度，外觀呈青藍色，主要由氫、氦和甲烷構成。它的衛星群長期以來以莎士比亞和亞歷山大·蒲柏（Alexander Pope）作品中的角色命名，其中五大衛星包括天衛三泰坦妮亞（Titania）、天衛四奧伯隆（Oberon）、天衛二安布里爾（Umbriel）、天衛一艾瑞爾（Ariel）和天衛五米蘭達（Miranda）。此次發現的小衛星則屬於內側14顆小衛星系統的一員，是目前記錄中最微小、最暗淡的一顆。

界線將模糊「環」與「衛星系統」的差異

研究團隊指出，即使是1986年曾近距離飛掠天王星的旅行者二號（Voyager 2）探測器，也未能探測到這顆小衛星。這顯示天王星內側的環與衛星系統比先前認知更為複雜。天文學家推測，這些小衛星與天王星環之間存在緊密的動態互動，顯示其形成與演化可能經歷過混亂的歷史，界線模糊了「環」與「衛星系統」的差異。

這一發現不僅補充了人類對天王星衛星系統的理解，也暗示仍可能隱藏更多更小、更暗淡的衛星，等待未來的觀測揭露。天文學家強調，S/2025 U 1雖小卻具重要科學意義，有助探索天王星系統的演化，並揭曉冰巨行星周圍物質的形成與動態。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源： NASA / ESA / CSA / STScI / M. El Moutamid, SwRI / M. Hedman, University of Idaho(CC BY 4.0) 

參考出處：
1、Webb Discovers New Moon around Uranus

延伸閱讀：
1、天王星首次確認「紅外極光」 解開行星高溫之謎

<p>The post 天王星再添新成員！韋伯望遠鏡捕捉到未知小衛星 first appeared on 明日科學.</p>

在一篇發表於《iScience》的新論文中，復旦大學天體物理學家白明（Cosimo Bambi）提出一個大膽的構想：發射奈米探測器前往距離地球約 20 至 25 光年的黑洞，進行跨世紀的實驗，以檢驗強重力場下的物理定律與廣義相對論的極限。

黑洞擁有宇宙中最強大的引力場，是測試愛因斯坦理論的理想實驗室。雖然目前人類的技術遠不足以執行這類任務，但白明指出，在未來 20 至 30 年內，相關科技的進展可能使這項「看似瘋狂」的計畫逐漸成為現實。

目前已知距離地球最近的黑洞是 2022 年發現的「Gaia BH1」，距離約 1560 光年。不過理論推算顯示，可能在僅 20 至 25 光年的範圍內就存在隱藏的黑洞。由於黑洞本身不發光，也不反射光，傳統望遠鏡難以直接探測，科學家只能透過觀測其對鄰近恆星的影響或光線的扭曲來推斷。不過，隨著新方法不斷發展，未來十年內找到更近黑洞的可能性並非遙不可及。

利用雷射推壓　可達1/3光速

找到目標後，另一個難題是如何抵達。傳統火箭無法勝任，白明提出「奈米探測器」方案：僅克重的晶片與光帆組成的小型探測器，利用地面雷射的光壓推進，可達光速的三分之一。這樣的速度可望在 70 年內抵達 20 光年外的黑洞，再加上 20 年的數據傳回時間，整個任務約需 80 至 100 年。

若能成功，這將是人類首次在黑洞附近進行實驗，可能回答一些最深刻的物理問題：黑洞是否真的擁有事件視界？物理定律在極端重力下是否改變？廣義相對論是否依然成立？

白明承認，目前僅雷射系統的造價就約一兆歐元，而奈米探測器的製造技術也尚不存在。但他指出，科技發展可能在數十年內大幅降低成本。「一個世紀前，沒人相信能探測到微弱的重力波，如今我們做到了；五十年前，黑洞的影像仍屬科幻，現在我們已有照片。」

這項提案或許遙遠，但它象徵人類探索宇宙極限的雄心，以及科學從不斷突破到實現的可能性。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：Cosimo Bambi(CC BY 4.0) 

圖片來源：iScience (CC BY 4.0) 

參考論文：
1、An interstellar mission to test astrophysical black holesiScience

延伸閱讀：
1、發現宇宙最巨黑洞　質量達360億太陽質量、刷新天文紀錄

<p>The post 奈米探測器飛向黑洞？科學家提構想挑戰極端重力謎題 first appeared on 明日科學.</p>

科學家們常說，偉大的突破往往誕生於耐心與好奇心的交會點。芝加哥大學最新的研究正是如此──他們研發出一種全新的「蛋白質量子位元」（protein-based qubits），將量子科技帶入生命體內，開啟了「量子生物學」的新篇章。

目前最靈敏的量子感測器，多半來自鑽石內部的缺陷中心（NV centers），這些裝置能夠偵測極其微弱的磁場或溫度變化。然而，它們只能在嚴格控制的環境下工作，離在真實生物體內即時觀測的夢想仍有距離。相較之下，這些新穎的蛋白質量子位元雖然靈敏度尚未能與鑽石抗衡，但卻能「基因編碼」進活細胞中，成為一種天然的量子探針。也就是說，未來我們或許能透過它，直接在細胞裡觀察蛋白質如何折疊、酵素如何催化，甚至捕捉到疾病在最初分子層面的蛛絲馬跡。

量子物理與生物學邊界正逐漸消失

研究負責人 David Awschalom 強調，這項成果並非一蹴可幾，而是來自學生們在實驗一度陷入困境時仍不放棄的毅力。「正是他們敢於冒險、持續嘗試，即便長時間看不到結果，也願意往前推進，才讓這個艱難的計畫得以成功。」他說。

合作者 Soloway 則用更具想像力的語言來形容：「我們正進入一個量子物理與生物學邊界逐漸消融的時代，而真正具有顛覆性的科學，就將誕生於這片交界。」

這意味著，量子科技的應用不再只是高速運算或安全通訊的代名詞，它還可能徹底改變醫學與生物學的未來。例如，若能在活體內即時監測疾病的分子動態，臨床醫學將能提早發現病變；同時，對基礎科學而言，這也讓人類第一次有機會在量子層級上「看見」生命的運作。

換句話說，這不僅是一個技術突破，更是一扇全新的窗，讓我們窺見生命與量子世界之間那未被探索的奧秘。這或許是量子科技最迷人也最出乎意料的發展方向之一。研究刊登在最新一期的《Nature》。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：Jason Smith(CC BY 4.0) 

圖片來源：Nature (CC BY 4.0) 

參考論文：
1、A fluorescent-protein spin qubitNature

延伸閱讀：
1、史上首顆「反物質量子位元」誕生　CERN實驗刷新基礎物理新頁

<p>The post 蛋白質量子位元誕生：打開觀察生命量子世界的新窗口 first appeared on 明日科學.</p>

在我們的想像裡，分子似乎只是冷冰冰的小顆粒，按著化學定律安分地互動。但事實上，它們的行為比我們想像的更熱鬧，甚至能上演「你追我跑」的戲碼。當一種分子 A 喜歡接近分子 B，但 B 卻對 A 退避三舍時，整個系統就會展現出一種自發的「追逐」動態；如果雙方互相吸引或互相排斥，那麼結果通常就是相對靜止的「分家」——形成類似油滴在水中分離的狀態。

這些互動模式，過去被科學家用來理解「生命物質」如何自組織。然而，馬克斯普朗克動態與自組織研究所（MPI-DS）的物理學家蘇若普里亞·薩哈（Suropriya Saha）和戈列斯塔尼安（Ramin Golestanian）提出了全新觀點：如果把「非線性」這個現實中普遍存在的因素加入模型，分子的行為會更複雜、更難以預測。

所謂「非線性」，簡單理解就是關係不再固定比例，而是會隨著環境或條件出現突變。例如，在新模型中，分子 A 原本是追逐者，B 是逃跑者，但系統可能在某個時刻突然翻轉，A 變成被追的一方，而 B 開始主動追逐。這種角色互換讓分子間的關係不再單調，而是隨時可能翻盤。

一邊局部追逐一邊分化　非互惠且非線性

研究結果更令人驚訝：「追逐—逃跑」與「相分離」這兩種狀態不再是二選一，而是能在同一系統中同時存在，甚至互相切換。 這意味著分子集合體可能一邊在局部展開追逐遊戲，一邊又在另一處分化出穩定的分離結構。整體行為看似混亂無章，實際上卻蘊含著複雜的動態規律。

戈列斯塔尼安指出，在真實的生物系統中，這種「非互惠且非線性」的互動其實更像常態，而不是例外。細胞內許多蛋白質的聚合、分散，甚至早期生命的自組織，很可能都依賴這種動態互動。這讓人聯想到生命誕生初期，分子世界或許就是在這樣的混沌遊戲中逐漸形成秩序，進而孕育出更高層次的生命結構。

換句話說，分子的互動並不是單純的「喜歡」或「討厭」，而是一場隨時可能逆轉的「混沌遊戲」。這種模型不僅幫助科學家更好地理解活體系統的複雜性，也為探索生命起源提供新的思路。畢竟，生命的美妙或許正來自這些看似混亂卻充滿創造力的分子舞步。

相關研究刊登在最新一期的《自然通訊》。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：MPI-DS, LMP(CC BY 4.0) 

圖片來源：Nature Communications (CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Effervescence in a binary mixture with nonlinear non-reciprocal interactions

Nature Communications

延伸閱讀：
1、哈佛科學家成功使用分子進行量子運算

<p>The post 分子也會玩追逐遊戲？新模型揭曉混沌舞步與分離現象 first appeared on 明日科學.</p>

科學家最新警告，南極這片被視為地球最後淨土的冰雪大陸，正逐漸承受來自人類活動的沉重壓力。除了全球暖化導致氣溫升高、冰層加速融化之外，觀光熱潮與科研擴張也成為隱藏的推手。根據發表於《自然永續性》（Nature Sustainability）的研究，南極人類活動頻繁的區域中，含鎳、銅、鋅與鉛等重金屬的細懸浮微粒濃度，已比40年前高出整整十倍。這些污染源主要來自船舶、飛機與科研基礎設施燃燒化石燃料所產生的排放物，直接破壞這片原本脆弱卻潔淨的生態系統。

數據背後揭示的是一個快速變動的現實。根據國際南極旅遊業者協會統計，過去二十年，南極的年度遊客數量從兩萬人暴增至十二萬人，呈現六倍增長。旅遊船多以高污染燃料驅動，每位遊客在享受壯闊冰原與企鵝群的同時，卻可能間接加速約100噸積雪的融化。研究共同作者、荷蘭格羅寧根大學的科德羅（Raul Cordero）指出，這些細小的污染微粒會降低雪的反射率，使其更容易吸收太陽能量並加速融化。

旅遊足跡看似短暫，卻為南極留下長遠傷痕

除了觀光活動，科研項目同樣是污染的重要來源。不同於遊客短暫停留，科學探測站往往長期運作，其能源、運輸和基礎設施消耗導致的影響，甚至可能比單一遊客高出十倍。這項跨國團隊歷時四年、橫跨約2000公里的野外調查證實，科研與觀光活動都讓南極面臨複合壓力。

當然，研究也肯定近年一些正面進展，例如禁止使用高污染的重油，以及部分旅遊業者採用電動或混合動力船隻。然而，科學家強調，這些努力仍然不足以抵銷人類活動帶來的持續污染，南極亟需更徹底的能源轉型與嚴格的規範。

此外，最新一期（2025/08）的《自然》期刊另一篇研究更指出，若氣候變遷不受控制，南極或將出現無法逆轉的劇變。冰層坍塌可能推動全球海平面上升數公尺，對沿海城市和世世代代人類社會造成「災難性後果」。這意味著，保護南極不僅是守護一片遙遠冰原，而是維繫全人類未來生存環境的關鍵。當南極積雪因人類行為加速融化時，這片「最後淨土」的警訊也同時提醒我們：人類與自然早已命運相連，任何破壞最終都將反射回我們自身。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：Phys.ORG(CC BY 4.0) 

圖片來源：Nature (CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Emerging evidence of abrupt changes in the Antarctic environmentNature

延伸閱讀：
1、「海平面提前加速 60 年」珊瑚骨揭印度洋早在1959年就拉警報

<p>The post 南極警訊：觀光與科研加劇污染，加速雪融恐推升海平面 first appeared on 明日科學.</p>

天文學家最新研究指出，人類在太空的深空通訊，無意間可能已經成為外星文明監聽的「燈塔」。美國賓州州立大學與 NASA 噴射推進實驗室的團隊，分析了過去 20 年 NASA 深空通訊網（DSN）的上行傳輸紀錄，發現這些強大的無線電波主要集中在黃道面方向，也就是地球繞太陽公轉的平面，並且大多針對火星、其他行星以及日地拉格朗日點的太空望遠鏡發送。這些模式意味著，如果外星智慧生命恰好位於能觀測地球與火星對齊的區域，他們接收到地球信號的機率高達 77%，遠遠超過隨機位置。

研究指出，人類深空通訊的強度可在約 23 光年範圍內被類似我們的望遠鏡偵測到。換句話說，鄰近的恆星系統若處於合適角度，理論上已經能「偷聽」到我們對火星探測器或深空望遠鏡的指令。團隊強調，這些溢出的訊號雖非刻意傳送，但卻提供外星觀測者潛在的「技術特徵」（technosignature）線索。

收到地球信號機率高達 77%

因此，若要提升人類尋找外星文明的效率，天文學家建議應把搜尋重點放在系外行星與其母恆星對齊時的觀測，就像我們偵測行星凌星（transit）的方式。隨著 NASA 的南希·葛瑞斯·羅曼太空望遠鏡即將發射，預期能發現十萬顆以上新的系外行星，屆時搜尋的潛在範圍將大幅擴展。研究也指出，因太陽系行星大多在同一平面上運行，外星文明若觀測到與此相似的系統，偵測到我們訊號的機率更高。

研究作者總結，人類的星際旅程仍在起步階段，隨著更多太空探測任務展開，地球對外的無線電訊號只會愈來愈多。若我們以自身的發射模式作為參考，將有助於外星生命搜尋計畫（SETI）在浩瀚宇宙中更有效鎖定目標。這項成果已發表於《天體物理學期刊通訊》（Astrophysical Journal Letters）。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：Gemini AI(CC BY 4.0) 

圖片來源：Astrophysical Journal Letters (CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Detecting Extraterrestrial Civilizations that Employ an Earth-level Deep Space Network

Astrophysical Journal Letters

延伸閱讀：
1、地球正在對外星文明『自曝身分』？天文學家揭露全球雷達洩漏可偵測訊號

<p>The post 地球通訊成外星「燈塔」 與火星對齊時最易被監聽 first appeared on 明日科學.</p>

數萬年前，古代智人跨越白令陸橋，進入未知的美洲大陸。這段艱險的遷徙旅程，如今被揭示出一項意想不到的「基因行李」：來自已滅絕的丹尼索瓦人（Denisovans）的 MUC19 基因變異。最新研究指出，這個基因片段可能幫助了早期人類在美洲嚴苛的環境中存活下來。

這項研究由美國科羅拉多大學波德分校與布朗大學領導，鎖定 MUC19 基因，此基因與唾液與黏膜蛋白的生成有關，對呼吸道與消化道的屏障功能至關重要。研究團隊發現，現代擁有美洲原住民血統的拉丁美洲人群，帶有這個來自丹尼索瓦人的基因變異；更令人驚訝的是，從阿拉斯加、加州、墨西哥到南美各地考古遺址中提取的古人類 DNA，也普遍檢測到同樣的變異。其高頻率的存在顯示出它曾受到強烈的自然選擇，意味著這段基因為攜帶者提供了生存或繁殖上的優勢。

雖然科學家尚未確定 MUC19 在古人類中的具體作用，但考慮到它與免疫功能相關，推測可能幫助早期美洲移民抵禦新環境中的病原體。這種情境類似於先前的發現：丹尼索瓦人的 EPAS1 基因變異協助西藏人適應高海拔缺氧環境。研究也顯示，MUC19 的傳遞路徑可能經由尼安德塔人（Neanderthals），再透過與智人的基因交流傳入現代人類。

MUC19 透過古人類雜交與後續自然選擇「雙重雕琢」

研究團隊透過統計分析證實，MUC19 基因的丹尼索瓦變異在古代與現代美洲原住民後裔中，都以異常高的比例存在，並位於一段特別長的古老人類 DNA 上，這是強烈自然選擇的典型標記。正如布朗大學學者胡安塔-桑切斯（Emilia Huerta-Sánchez）所言，這一發現凸顯了古人類間的雜交如何快速引入新的遺傳變異，加速了人類適應的過程。相比緩慢的基因突變，這些跨物種基因交流提供了「快速演化的捷徑」。

這項成果不僅深化了我們對丹尼索瓦人的有限認識，也揭示了基因交流如何影響人類演化軌跡。研究者期待未來能更深入探討 MUC19 的實際功能，理解其如何改變蛋白質結構，甚至可能帶來新的免疫學啟示。正如論文總結的那樣，古代的遺傳資產或許至今仍在影響我們的健康與生存。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：Cheng-Han Sun(CC BY 4.0) 

圖片來源：Science(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、The MUC19 gene: An evolutionary history of recurrent introgression and natural selection

Science

延伸閱讀：
1、臺灣澎湖海域發現丹尼索瓦人化石 揭露古人類遷徙新證據

<p>The post 丹尼索瓦基因助力：古人類攜帶MUC19變異適應美洲新環境 first appeared on 明日科學.</p>

一項發表於《大氣化學與物理》（Atmospheric Chemistry and Physics）的最新研究顯示，臭氧層修復雖然對人類健康至關重要，但同時可能使地球升溫效應比過去預估高出約40%。這項結果挑戰了長久以來人們對「禁止破壞臭氧氣體等於同時對抗氣候變遷」的單純認知，提醒各國氣候政策必須考慮臭氧在暖化中的更大角色。

研究團隊由英國雷丁大學的比爾·柯林斯（Bill Collins）教授領導，他指出，含氯氟烴（CFCs）與氫氯氟烴（HCFCs）原本既是破壞臭氧層的元兇，也是強效的溫室氣體。1987年《蒙特婁議定書》生效後，各國逐步淘汰這些化學品，成功讓南極臭氧洞逐漸縮小，也被認為同時減輕了全球暖化壓力。然而，模型模擬顯示，隨著臭氧層在未來數十年持續恢復，其本身會導致大氣中額外的增溫效應，抵消掉部分原本期待的降溫效果。

可降低皮膚癌風險 但本身就有增溫效應

團隊使用電腦大氣模式模擬2015年至2050年的不同情境，結果發現，單是臭氧因素就可能帶來額外 0.27 W/m² 的增溫效應，使其成為繼二氧化碳（1.75 W/m²）之後，到2050年第二大的暖化推手。研究同時指出，即使部分國家加強控制工業與交通污染，減少近地層臭氧的生成，平流層臭氧修復帶來的升溫仍將難以避免。換言之，保護臭氧層雖能降低紫外線對人類、動物與植物的威脅，但氣候面向上卻是「一體兩面」。

柯林斯教授強調，這項發現並非否定臭氧保護政策的重要性，因為避免皮膚癌與維護生態健康依舊需要完整的臭氧層。但結果提醒各國，未來的氣候行動計畫必須納入臭氧的加熱效應，並加速削減二氧化碳等主要溫室氣體排放。唯有在臭氧修復與碳排減量之間取得平衡，人類才能避免進入超過原本預期的高風險暖化未來。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：ESA(CC BY 4.0) 

圖片來源：Atmospheric Chemistry and Physics(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Climate forcing due to future ozone changes: an intercomparison of metrics and methods.Atmospheric Chemistry and Physics

延伸閱讀：
1、「太空回禮」? 火箭返回地球竟釋放金屬污染於平流層

<p>The post 臭氧層修復反帶暖化效應 全球升溫恐高出四成 first appeared on 明日科學.</p>

蛋白質近年成為飲食界的「明星營養素」，從超市貨架到社交媒體，到處可見「高蛋白」字樣。然而，蛋白質熱潮是否與科學事實一致？答案是「部分正確」。蛋白質確實是人體三大主要營養素之一，不僅能支持肌肉修復與生長，還參與免疫、防禦機制及激素生成。但不同於碳水化合物與脂肪能儲存於體內，蛋白質缺乏專屬儲存系統，因此每日必須從食物中補充。人體所需的九種必需胺基酸只能透過飲食獲得，這也解釋了蛋白質為何對健康如此關鍵。

根據現行的營養建議，每人每日需攝取每公斤體重 0.8 公克的蛋白質。以一位 65 公斤女性為例，每日約需 52 公克。然而，這個標準只是為避免缺乏，並不足以應付老化、懷孕或高強度運動的需求。對於長者、孕婦或運動員，蛋白質需求量可達每公斤 1.2 至 2 公克，甚至超過建議值一倍以上，以維持肌肉與組織功能。相對地，攝取超過每公斤 2 公克通常沒有顯著額外好處，且對健康人士而言，並不會造成腎衰竭、骨質流失或縮短壽命等常見迷思。

營養均衡才是王道

蛋白質攝取時間也常引起爭議。所謂的「運動後 45 分鐘黃金攝取窗」早已被推翻。研究顯示，運動後 24 小時內攝取足夠蛋白質皆能有效促進肌肉合成，因此重點不在於立即補充，而是確保每日總攝取量充足。此外，若能將三餐中的四分之一盤子配置為蛋白質來源，搭配蔬菜、水果與全穀，已足以支持健康。對於使用減重藥物如 GLP-1 類藥物、食慾降低的人來說，優先選擇蛋白質有助減緩肌肉流失，但最有效的方法仍是搭配阻力運動。

至於蛋白質來源，動物性食材如肉類、蛋、奶製品因胺基酸比例完整且吸收率佳，被視為高品質蛋白。但只要搭配得宜，植物性來源如豆類、堅果、全穀與大豆製品，也能提供完整必需胺基酸。至於市面上層出不窮的「高蛋白零食」與補充品，多數屬於行銷噱頭，並非日常所需。專家建議，與其追逐所謂的「高蛋白」點心，不如專注於均衡飲食與天然食材。

也就是說，蛋白質確實是維持健康與老化過程中不可或缺的營養素。攝取足夠蛋白質能促進組織修復、維持免疫功能並延緩肌肉流失。但「多多益善」並不適用於蛋白質，科學告訴我們：適量、分布均衡，並搭配多元飲食與運動，才是健康長久的最佳策略。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：Wavebreakmedia/Canva(CC BY 4.0) 

圖片來源：THE CANADIAN PRESS/Jacques Boissinot(CC BY 4.0) 

參考出處：
1、An excellent source of protein: Health, hype and hard truths

延伸閱讀：
1、早餐吃核桃，提升一整天的腦力表現

<p>The post 蛋白質迷思破解：你每天到底該吃多少才剛好？ first appeared on 明日科學.</p>

當我們談到健康，醫生與大眾衛教多半強調「減重」、「少喝酒」、「降低膽固醇」這些方向，目的在於降低癌症、心血管疾病等重大疾病的風險。然而，一旦疾病真的發生，這些原本預防疾病的建議，卻可能在治療過程中帶來不同甚至相反的效果。這種現象被美國加州大學聖地牙哥分校醫學院的 Raphael Cuomo 教授提出，並命名為「Cuomo 悖論」。

所謂「Cuomo 悖論」指的是：一些被視為「不健康」的行為或狀態，如 稍微過重、適量飲酒、膽固醇水平較高，在癌症或心臟病患者中，反而有時與較好的存活率相關。這挑戰了單一化的健康建議模式，提醒醫學界必須區分「預防」與「治療後」兩個階段的不同需求。對於健康人群，控制體重、避免酒精、降低膽固醇仍是正確策略；但對於正在接受化療或因慢性疾病而虛弱的患者，首要目標卻是維持體力、避免肌肉與體重流失，以便撐過治療與降低併發症風險。

預防期應戒酒 治療期則見仁見智

以體重為例，癌症治療本身極具破壞性，會消耗肌肉與脂肪。若患者在診斷時體重過低，死亡風險往往高於稍微過重者，因為缺乏能量儲備容易因治療而快速惡化。同樣的現象也出現在酒精與膽固醇研究中：雖然飲酒會增加罹癌風險，但部分研究顯示輕度飲酒者在確診後存活率不見得差；至於膽固醇，極低數值有時反映的是營養不良、慢性發炎或肝臟功能不佳，而非健康的象徵，因此在重症患者中，過低膽固醇反而與死亡率增加相關。

重要的是，這並不意味著「高膽固醇或飲酒對健康有益」，而是強調醫療必須情境化。對醫師而言，預防期的建議（如控制體重、降低酒精與膽固醇）應嚴格遵循；但治療期的策略應該因人而異，依疾病分期、治療計畫與患者的身體狀況進行調整，避免不必要的體重下降與營養流失。Cuomo 悖論提醒我們：醫療的重點不只是「如何避免生病」，更是「一旦生病，如何活得更久、更好」。這是一種將醫學科學與臨床現實結合的思維，也突顯出「個人化營養與治療」的重要性。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源： Unsplash/CC0 Public Domain(CC BY 4.0) 

圖片來源： Pormezz/Shutterstock.com(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、The Nutritional Epidemiology Risk–Survival ParadoxThe Journal of Nutrition

延伸閱讀：
1、適度飲酒是否有益？科學怎麼說

<p>The post 生病後適度飲酒與過重，或助提升存活率？ first appeared on 明日科學.</p>

澳洲新南威爾斯大學與麥格理大學的心理學研究團隊近日在《Cortex》期刊發表文章，提醒迷幻療法（psychedelic therapy）可能會意外「打開」失像症（aphantasia）患者的「心靈之眼」，讓原本無法產生心像的人開始出現視覺化能力，進而增加侵入性思緒的風險，因此呼籲醫療端必須在治療前進行更詳盡的知情同意。

失像症患者通常無法在腦中想像人、物或場景，回憶個人記憶時細節也較模糊。但近期有案例指出，部分失像症患者在接受單次的迷幻物質（如阿亞乎斯卡或裸蓋菇素 psilocybin）治療後，竟獲得了新的視覺化能力，且自述在治療後持續受益長達一年。這讓科學家既興奮又憂慮。

迷幻療法目前已在治療重度憂鬱症、PTSD、焦慮與物質使用障礙等領域展現潛力。它通常結合致幻劑（如 psilocybin、LSD、MDMA 或氯胺酮）與心理治療。但研究團隊指出，若失像症患者在治療後突然具備視覺心像，可能也會開啟不受控的「情緒放大器」——讓負面思緒以閃回、侵入性畫面或渴求感的形式出現，增加 PTSD、憂鬱甚至自殺意念的風險。

促進5-HT2A受體與神經可塑性

研究還指出，強烈心像與多種精神疾病相關，例如思覺失調症或帕金森病的幻覺。而過往實驗也顯示，透過遊戲（如俄羅斯方塊）阻斷心像，可減少創傷後早期症狀。由此可見，心像既能助人，也可能成為病症的催化劑。由於迷幻藥物會作用於 5-HT2A 受體並促進神經可塑性，可能重塑失像症患者的大腦網絡連結，這或許能解釋其「獲得心像」的現象。

因此，研究人員強調，醫療團隊在規劃迷幻療法時，必須向患者清楚說明潛在風險與可能的認知轉變，尤其是對從未經歷過心像的人而言，這種突如其來的「心靈開眼」未必都是正面體驗。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源： Pixabay/CC0 Public Domain(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、The potential risks of opening the mind’s eye with psychedelic therapies

Cortex

延伸閱讀：
1、臨床實驗指出迷幻蘑菇治療憂鬱症的表現比市面上的抗憂鬱症藥物還要有效

<p>The post 迷幻療法或讓失像症患者「腦海開眼」 專家示警潛藏心理風險 first appeared on 明日科學.</p>

瑞士巴塞爾大學的化學團隊近期在《Nature Chemistry》發表成果，開發出一種能同時儲存四個電荷（兩正、兩負）的分子，向人工光合作用邁出關鍵一步。這項設計靈感來自植物光合作用：植物利用陽光將二氧化碳轉化為富含能量的糖分子，動物和人類再透過代謝釋放能量並回收 CO₂，形成自然循環。若能仿效這一過程，就可能利用太陽能生產碳中和燃料，例如氫氣、甲醇或合成汽油，燃燒時僅排放與製造過程相同的二氧化碳。

由教授 Oliver Wenger 與博士生 Mathis Brändlin 領導的研究指出，這種分子由五個串聯部分組成，各自承擔不同功能：一端的兩個單元在釋放電子後帶正電，另一端則接收電子而帶負電；中間核心則是捕捉光線並觸發電子轉移的光敏元件。這種結構設計使分子在光照下能逐步累積四個電荷，成為推動化學反應（如水分解為氫和氧）的能量來源。

有望推動碳中和燃料開發

在實驗過程中，研究人員使用兩次光脈衝來驅動反應。第一次光照會產生一對正負電荷，並分別移動到分子兩端；第二次光照重複此過程，最終形成兩正兩負的儲能狀態。更重要的是，這一過程在相對微弱的光照下即可完成，接近自然陽光強度，遠比先前依賴高強度雷射的研究更接近實際應用。同時，分子中的電荷能維持足夠長的時間，足以進一步驅動化學反應。

研究團隊強調，雖然這種分子尚未構建出完整的人工光合作用系統，但它提供了重要的中間環節，幫助科學家更好地理解人工光合作用中至關重要的電子轉移機制。未來若能將這一原理拓展並整合至完整反應路徑，將為可持續能源的開發帶來新契機。Wenger 表示，這項成果不僅是基礎研究的突破，也為長遠的碳中和燃料發展提供了嶄新思路。

這項研究展現了人工光合作用逐步落實的可能性，讓人類更接近於以陽光直接驅動清潔燃料生產的願景。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：Deyanira Geisnæs Schaad(CC BY 4.0) 

圖片來源： Nature Chemistry(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Photoinduced Double Charge Accumulation in a Molecular Compound

Nature Chemistry

延伸閱讀：
1、贏得 NASA 大獎的實驗，可能會是人造光合作用未來的模式

<p>The post 人工光合作用突破：化學家打造「四電荷分子」助力碳中和燃料 first appeared on 明日科學.</p>

衰老是無可避免的嗎？最新刊登於《美國國家科學院院刊》（PNAS）的研究指出，遷徙行為或許能影響動物的衰老速度。研究團隊選擇了法國卡馬格地區著名的象徵性物種——紅鶴（Phoenicopterus roseus），並利用超過 40 年的追蹤數據，揭示出一個引人注目的現象：會遷徙的火鶴老化得比終生留在原地的火鶴更慢。

研究發現，火鶴的生活方式大致分為兩種：一種是「定居者」，終生待在法國地中海沿岸；另一種則是「遷徙者」，每年會飛往義大利、西班牙或北非度冬。年輕時，定居火鶴在生存與繁殖上的表現較佳，因為牠們在熟悉的潟湖中過冬，資源穩定且環境相對安全。然而，這種早期的優勢卻伴隨更快速的衰老。數據顯示，定居者的老化速度比遷徙者快 40%，隨著年齡增加，繁殖力下降與死亡風險升高的幅度也更大。

早期遷徙辛苦，但能換來晚年健康優勢

相對而言，遷徙火鶴年輕時付出高昂代價：長距離飛行導致更高的死亡率與較低的繁殖成功率。但到了高齡階段，牠們卻展現出較慢的衰老速度，甚至延緩了衰老的起點。研究顯示，定居火鶴的平均衰老起始年齡為 20.4 歲，而遷徙火鶴則延後到 21.9 歲。換句話說，遷徙雖然早期辛苦，卻換來晚年的健康優勢。

這項成果凸顯了遷徙作為一種廣泛存在於動物界的行為，對生理老化機制可能具有深遠影響。研究者認為，這反映了生命歷程中的一種權衡：年輕時的高效表現，可能以老年的健康惡化為代價；而早期承擔風險的遷徙者，則能換取延緩衰老的優勢。由於火鶴壽命可達 50 歲以上，加上數十年累積的標記與觀測資料，使牠們成為探索衰老生物學的理想模型。研究團隊指出，這類長期研究有助於理解同一物種內不同個體的衰老差異，為揭開「我們為何會老、又為何會死」這一人類最根本的問題提供線索。

這項研究不僅深化了對火鶴生態的理解，更為衰老研究開啟新的視角，顯示環境與行為或許與基因同樣能深刻改變生命的老化進程。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：Colonie poussins : C.Perrot / Tour du Valat BY 4.0) 

圖片來源： PNAS(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Migration shapes senescence in a long-lived birdPNAS

延伸閱讀：
1、新研究發現紅鶴靠「渦流」捕獵！

<p>The post 火鶴揭開「變老」的祕密——遷徙或能延緩衰老 first appeared on 明日科學.</p>

要吃到顆粒飽滿的玉米，其實得靠天吃飯。美國農民近年愈發感受到氣候變遷帶來的壓力：高溫、乾旱、突如其來的暴雨，都可能讓玉米授粉失敗，使得玉米棒出現缺粒或畸形。今年密西根州農民 Robb Rynd 便坦言，看著田裡的玉米葉子發黃枯萎、玉米棒缺粒，心情相當沉重。

科學家指出，玉米授粉期最怕「熱夜」——當夜晚氣溫居高不下，植株得不到喘息機會，雄穗可能被葉片緊緊包住而無法正常釋放花粉。再加上乾旱會讓花粉數量減少、活性降低，或讓花絲過早乾枯，導致授粉率下降。相反地，過多的雨水則可能滋生黑穗病等真菌，對玉米造成另一重打擊。這些變數使農民在播種與收成之間度過一段充滿壓力的關鍵時期。

需靠後期幸運天氣才追回損失

今年雖然美國中西部春季一度有六成玉米產區陷入乾旱，但夏季及時的降雨緩解了問題，加上氣溫穩定，專家預測 2025 年將迎來「怪獸級」大豐收。不過，對農民而言過程並不輕鬆。密西西比州的 Philip Good 就因連續大雨耽誤了整整兩個月播種，肥料流失、作物泡水，但後期幸運的天氣才幫他追回損失。這種「靠運氣翻盤」的模式顯然不是長久之計。

長遠來看，氣候變遷帶來的更高濕度與海洋升溫，意味著「熱夜」將更頻繁，讓玉米和大豆等作物長期處於壓力下。農民除了得應對收成不確定性，還要承受經濟壓力——玉米授粉缺粒率若達 15% 到 25%，將造成大幅減產。部分農技公司甚至推出人工收集與噴灑花粉的「救援授粉」技術，以彌補自然授粉不足。專家強調，未來農業須在氣候變異中尋找更多調適方案，因為靠天吃飯的壓力只會愈來愈大。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：P Photo/Joshua A. Bickel BY 4.0) 

圖片來源：AP Photo/Joshua A. Bickel(CC BY 4.0) 

參考出處：
1、To get that perfect ear of corn, weather has to cooperate. But climate change is making it dicier

延伸閱讀：
1、美國玉米帶靠降雨維生，專家：「大氣濕度變化為主因。」

<p>The post 氣候變遷挑戰玉米授粉：熱夜、乾旱與暴雨讓豐收更靠運氣 first appeared on 明日科學.</p>

古生物學家近日在美國科羅拉多州丹佛地層中，發現並描述了一種全新淡水龜屬種 Tavachelydra stevensoni，其生存年代可追溯至古新世最早期（約 6,600 至 6,500 萬年前），也就是恐龍滅絕後不久。這一發現揭示了淡水生態系如何在白堊紀末大滅絕後迅速恢復，並提供了龜類存活策略的重要線索。

該新種屬於蛇頸龜科（Chelydridae），這個家族現存僅有兩屬五種，主要分布於南美北部至加拿大南部。研究團隊指出，雖然這一類群物種數量不多，但長期以來都是北美淡水生態系的常見成員。Tavachelydra stevensoni 的完整化石包含龜甲與頭骨，發現於科羅拉多州埃爾帕索郡的 Corral Bluffs 研究區。其背甲直線長度近 50 公分，是當時區域內體型較大的龜類。

體型差異可避免直接競爭

與同時期發現的另一種小型淡水龜 Denverus middletoni 相比，Tavachelydra stevensoni 至少大出四倍，這種體型差異可能幫助牠們在地理分布重疊的情況下，避免直接競爭。地層沉積環境顯示，Denverus 可能生活在河道充填物中，而 Tavachelydra 則多出現在池塘或泛濫平原積水環境，反映了不同的棲息地選擇。

Tavachelydra stevensoni 的頭骨構造特別引人注目，具有寬闊、平坦的咀嚼面，顯示其為硬殼攝食者（durophagy），能咬碎貝類、甲殼類等硬殼生物。研究指出，擁有硬殼攝食習性的龜種，在白堊紀末大滅絕中展現更高的存活率。Corral Bluffs 出土的其他爬行動物，如某些鱷類與多種淡水龜，也同樣表現出硬殼攝食特徵，顯示這可能是古新世初期淡水生態系的重要生存策略。

這項研究發表於《瑞士古生物學期刊》（Swiss Journal of Palaeontology），不僅豐富了人們對古新世早期爬行動物多樣性的認識，也突顯了飲食習性如何影響物種在大滅絕後的延續與繁衍。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：Andrey Atuchinl BY 4.0) 

圖片來源：Swiss Journal of Palaeontology(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、A new pan-chelydrid turtle, Tavachelydra stevensoni gen. et sp. nov., from the lower Paleocene (early Danian, Puercan) Corral Bluffs Study Area in the Denver Basin, Colorado

Swiss Journal of Palaeontology

延伸閱讀：
1、牛蛙退場，幼龜回歸：優勝美地原生龜數量暴增百倍

<p>The post 新發現淡水龜跨恐龍滅絕生存：硬殼飲食是關鍵 first appeared on 明日科學.</p>

一項由美國西北大學與芝加哥植物園合作的長期田野研究揭示，野生大黃蜂的取食行為並非隨機，而是依據不同物種與族群發展階段，精準挑選最適合的營養來源。研究結果顯示，大黃蜂依賴花粉中的蛋白質、脂肪與碳水化合物比例，形成各自獨特的「營養生態位」，避免競爭並確保族群健康。

研究團隊在科羅拉多落基山脈進行長達八年的觀察，記錄八種大黃蜂的訪花行為，並檢測 35 種植物花粉的營養組成。結果顯示，不同大黃蜂依據體型和舌長形成兩大飲食類型：舌頭較長的物種偏好蛋白質含量高、糖與脂肪較低的花粉；舌短的物種則選擇碳水與脂肪含量較高、蛋白質較低的花粉。這樣的分工，有助於不同蜂種在同一棲地中共存。

研究同時發現，營養需求會隨殖群發展而改變。春季蜂后甫出巢建群時，優先採集蛋白質豐富的花粉，以供自己與首批幼蟲成長；進入夏季後，工蜂主導採食活動，部分蜂種逐漸轉向碳水與脂肪比例較高的花粉，以支撐龐大的工蜂族群與能量需求。

花粉蛋白質差距從17%到86%

科學家形容，不同花粉營養差異可大如「牛排與沙拉」的對比：部分花粉蛋白質比例僅 17%，另一些則高達 86%。這種顯著差異意味著，大黃蜂必須有策略地選擇花源，才能確保平衡飲食。

研究人員指出，這是首個針對多種野生大黃蜂營養分配的長期社群層級研究，填補了過去對野生授粉者營養需求的知識缺口。隨著全球蜜蜂與野生授粉者族群持續面臨棲地喪失、氣候變遷與營養貧乏的威脅，研究強調保育策略不能僅追求花卉多樣性，更應確保營養多樣性，為不同蜂種提供符合需求的「食物選單」。

西北大學的 Paul CaraDonna 教授表示，這些成果不僅有助於理解授粉生態，也能應用於園藝與農業設計。「我們現在更清楚蜜蜂從花粉中帶回家的營養構成。雖然這項研究集中在洛磯山脈的一個生態系統，但提供了重要的藍圖：蜜蜂的飲食需求並非『一體適用』，而是有明確的分工。」

這項成果已發表於《英國皇家學會學報 B》。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：Paul CaraDonnal BY 4.0) 

圖片來源：Jane Ogilvie(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Nutrient niche dynamics among wild pollinatorsProceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

延伸閱讀：
1、「你來啦！」蜜蜂嗡嗡聲促使花朵分泌更多花蜜

<p>The post 大黃蜂的「牛排與沙拉」選擇：長舌偏蛋白，短舌愛碳水 first appeared on 明日科學.</p>

週期蟬（Magicicada）以其罕見的生命史聞名──牠們在地下以若蟲狀態度過生命的 99.5%，長達 17 年，然後僅用短短四到六週完成地面上的交配與繁殖。這種極端的生命週期如何被精準控制，長久以來一直是昆蟲學的謎題。近期，來自日本與美國的跨國研究團隊，包括京都大學的研究者，提出一項新理論，認為蟬可能透過「四年一檢」的體重門檻來決定何時出土。研究成果已刊登於《英國皇家學會生物學報》。

研究團隊推測，蟬若蟲每四年檢查一次體重，若超過關鍵臨界值，便決定在隔年春天出土。為驗證這一假說，科學家們在美國東部不同蟬群棲地挖掘出 11 至 16 年齡的若蟲，並分析其生長、發育與基因表現。結果顯示，16 歲若蟲幾乎全部呈現紅眼，體重高於臨界值，顯示牠們正準備在翌年羽化。而同一批 12 歲若蟲中，也有少部分已紅眼且體型較大，似乎提前達到標準。相比之下，其他年齡的蟬，即使體重大，眼睛仍維持白色，顯示尚未啟動出土準備。

分別在12及16歲檢查自身體重 白目變紅目

基因分析進一步揭示，紅眼若蟬已啟動與外部刺激反應及成蟲體型發展相關的基因，但真正與蛻皮、成蟲變態相關的基因，僅在第 17 年越冬後才被表達。這與研究假說相符，指出「體重門檻」是關鍵檢測點。

然而，最令人困惑的是，蟬如何「計數」這四年週期。研究者推測，或許存在一種類似表觀遺傳的週期機制，像時鐘般精準調控。研究團隊計劃進一步比較 13 年蟬與 17 年蟬的差異，推測兩者之間的基因成長速率差異，可能解釋為何需要四年差距才能達到臨界體重。

這項成果不僅為解開週期蟬的演化之謎提供線索，也深化了我們對長壽昆蟲如何平衡發育、環境與基因調控的理解。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源： Kyoto U / Teiji Sota BY 4.0) 

圖片來源：Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、When and how do 17-year periodical cicada nymphs decide to emerge? A field test of the 4-year-gate hypothesis

Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

延伸閱讀：
1、北美「蟬潮」盛宴使鳥「食性大變」　橡樹葉或成最大輸家

<p>The post 「四年一檢」：研究揭開17年蟬出土的體重密碼 first appeared on 明日科學.</p>

在台灣中部的森林裡，螢火蟲不只是浪漫的象徵，還可能成為蜘蛛的「免費廣告牌」。東海大學研究團隊最近在《動物生態學期刊》（Journal of Animal Ecology）發表研究，揭示片網蜘蛛 (Psechrus clavis) 會利用被捕獲螢火蟲的生物發光信號，作為誘餌吸引更多獵物。這是首次記錄到捕食者挪用獵物交配訊號的生態互動。

研究團隊在南投溪頭自然教育園區進行長期觀察，發現片網蜘蛛捕獲螢火蟲後，並不急著進食，而是將其留在網上長達一小時，任由其發光。蜘蛛甚至會時不時靠近查看，彷彿在「檢查燈光是否正常」。為了驗證這是否是一種狩獵策略，研究人員在蜘蛛網中放入模擬螢火蟲光線的LED燈，並設對照組。結果顯示，安裝LED的蜘蛛網吸引的獵物數量是對照組的三倍；若只計算螢火蟲，吸引效果更高達十倍。

多了螢火蟲 吸引獵物效果多十倍

研究指出，大部分被吸引的螢火蟲為雄性，極可能將光源誤認為雌性信號。首席作者卓逸民教授表示，這種互動顯示螢火蟲原本用於交配的信號，也能被蜘蛛「借用」，為牠們提升獵食成功率。相比必須自行發光的鮟鱇魚，片網蜘蛛等於「外包」了這項成本，展現演化中的高超生態智慧。

影片紀錄更顯示，片網蜘蛛會依獵物種類採取不同策略：捕到蛾類立即食用，但遇到螢火蟲則延遲進食，讓牠們繼續充當光源。這顯示蜘蛛能區分獵物種類，並根據螢火蟲的發光訊號調整行為。

研究地點溪頭是台灣著名的生態教育場域，森林環境孕育出螢火蟲與蜘蛛之間這種特殊互動。研究者提醒，實驗中雖用LED模擬螢火蟲光線，已接近真實，但若能使用活體螢火蟲進行測試將更精確，不過在實務上難度極高。

這項來自台灣的研究不僅揭露了蜘蛛如何「劫持」螢火蟲的光信號，更突顯了台灣豐富多樣的生態互動。它提醒人們，在螢火蟲點亮夏夜的同時，森林深處還有另一層精妙的生態戲碼正在上演。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：Tunghai University SpiderBY 4.0) 

圖片來源：Journal of Animal Ecology(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Prey bioluminescence-mediated visual luring in a sit and wait predator

Journal of Animal Ecology

延伸閱讀：
1、你賭外圍？研究發現「圓網蛛」能操縱「螢火蟲」信號誘捕獵物

<p>The post 台灣研究揭露：蜘蛛巧用螢火蟲光芒成「活招牌」吸引獵物 first appeared on 明日科學.</p>

你可能聽過「天下沒有白吃的午餐」，物理學家也有一句老話：「熱機的效率不可能超過卡諾極限(Carnot limit)」。這條由法國科學家 Sadi Carnot 在 1824 年立下的規矩，兩百年來被奉為鐵律。但現在，有研究團隊大膽提出：也許我們的午餐真的能「白吃」一回。

這項發表在《Physical Review Letters》的研究，介紹了一台被暱稱為「賭博式卡諾引擎」的新型熱機。顧名思義，這台引擎玩的是一種「資訊博弈」：它利用一個微小的膠體粒子（想像一顆泡在水裡的塑膠小球），再加上來自「麥克斯威惡魔」的幫忙──這個惡魔並非真的長角，而是高速監測粒子位置的雷射與電腦。當粒子因熱運動晃到某個「幸運位置」時，惡魔立刻喊「ALL IN！」，迅速跳過原本耗能的壓縮過程，讓引擎近乎零成本完成工作。

把蒐集資訊的能量算進去依然符合總帳

這種機制和賭場黑傑克頗像：有好牌就押、沒把握就跳過。長期下來，引擎的效率竟能超過卡諾極限，理論上甚至逼近 100%。聽起來像作弊？研究人員解釋：其實並沒有違背熱力學。因為當你把「蒐集與抹除資訊」的能量消耗也算進去，總帳仍舊遵守卡諾規則。只是這一次，資訊成了遊戲裡的籌碼。

這台引擎雖然目前還只存在於數學與模擬，但研究團隊強調：使用的參數都是實驗室能做到的。真正的難題是「手速」──要以每秒十萬次以上的頻率監測與反應，才抓得住粒子的隨機晃動。不然，就像賭徒出手太慢，黃金時刻一閃而逝。

如果未來真的能在實驗室成功打造，這種「賭博式引擎」或許能啟發奈米機器、分子引擎的新設計。兩百年前卡諾定律樹立了熱力學的金科玉律，而如今，科學家們像老練的玩家一樣，試著在規則邊緣找到新玩法。看來，就連宇宙最嚴肅的法則，也難逃一場精心算計的「科學博弈」。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：Édgar Roldán BY 4.0) 

圖片來源：Physical Review Letters(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Gambling Carnot EnginePhysical Review Letters

延伸閱讀：
1、物理學家藉由重新定義「熵」解決「量子力學」與「熱力學」的矛盾

<p>The post 科學家打造「賭博式引擎」：熱力學老規矩，也許要重寫了？ first appeared on 明日科學.</p>