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新华社悉尼12月18日电 澳大利亚一项新研究发现，植物对触碰极其敏感，频繁碰触会使植物的生长速度显著变慢。这一发现有助于开发优化作物生长及增收的新方法。
领导这一研究的乐卓博大学教授吉姆·惠兰介绍，即使对植物轻微触碰也会触发“基因防御反应”，这种机制反复发生就会导致植物生长变慢。“来自人类、动物、昆虫的轻微触碰或刮风导致植物之间互相触碰都会诱发植物的‘基因防御反应’。”惠兰说。
实验显示，植物被持续触摸后，“基因防御反应”使其基因组中一定比例的基因发生某种改变，这一过程消耗大量能量，导致植物生长减缓。
研究人员表示，尚不清楚植物为何对触碰反应如此强烈，但这项发现有助于深入理解“基因防御反应”机制，可以寻找新方法降低作物对触碰敏感性以提高产量。他们同时强调，未来还要弄清降低植物敏感性是否会带来负面后果，比如使植物对某些疾病更易感等。
相关论文已发表在英国学术刊物《植物杂志》上。
两种抗体联合注射有效抑制HIV-1
不采用抗逆转录病毒疗法也能减少病毒载量
中国科技网·科技日报北京9月26日电 （记者张梦然）英国《自然》和《自然·医学》杂志26日公开了两项重要医学研究：美国科学家团队展开的两项小型Ib临床试验，报告了采用两种抗体联合注射的疗法，可以维持对人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）的抑制，并在患者不进行抗逆转录病毒疗法（ART）治疗时，减少病毒载量。
HIV-1感染个体需要终身接受抗逆转录病毒药物治疗，其原理在于抑制病毒的复制，保存和恢复免疫功能，因此一旦治疗中断，会重新激活病毒潜伏库。既往研究显示，广谱高效抗HIV-1单克隆抗体在中和HIV-1方面或能替代抗逆转录病毒疗法。
此次，美国洛克菲勒大学研究人员迈克尔·努森威格及同事，在两项小型Ib临床试验中对两种抗HIV-1抗体（3BNC117和10-1074）的病毒抑制功效和减少病毒载量（血液循环中的病毒数量）的能力进行了评估。
在《自然》发表的试验中，15名患者在抗逆转录病毒疗法中断后为期3周的间隔内，接受了3次抗体联合注射治疗。分析剔除了其中4名患者，因为他们在抗逆转录病毒疗法中断后的病毒载量过高。抗体治疗能维持病毒抑制效果的中位数时间为21周（范围从5周到超过30周）。
在《自然·医学》发表的试验中，7名尚未接受抗逆转录病毒药物治疗、血液中检测到病毒的患者，在一个月内接受1次或3次抗体联合注射治疗。结果显示，病毒载量有所下降，且根据最初病毒载量和患者病毒敏感性不同，病毒载量的下降能维持3周—16周的时间。
两项试验的参与者对抗体治疗的耐受性较好。不过，抗体耐药病毒或较大的病毒载量似乎会降低治疗的有效性。研究团队认为，两种抗体药物的联合治疗可以在不接受抗逆转录病毒药物治疗的情况下抑制HIV-1，不过，仍需更大规模的试验才能确认这些结果。
月球内部据断“水分含量惊人”
这些水从何而来不详
新华社华盛顿7月25日电 （记者林小春）曾被认为干燥的月球，内部可能含有大量的水。这是美国科学家借助卫星数据，分析月球上古代火山沉积物后得出的最新结论。
美国布朗大学研究人员在新一期英国《自然·地球科学》杂志上报告说，月球表面数量众多的火山沉积物里含有“异常高含量的水”。这进一步显示，月幔中可能也“水分含量惊人”。
人们曾一度认为月球内部没有水。直到2008年，科学家分析了上世纪六七十年代“阿波罗”探月任务从月球带回的火山玻璃珠，才第一次找到了月球内部有水的证据。这种玻璃珠由月球火山喷发的岩浆迅速冷却后形成，形如鹅卵石。
科学家后来又找到了月球内部含水的更多证据，但一直不清楚是月球内部大部分区域有水，还是只有一些“异常”的小区域富含水。
为此，布朗大学的拉尔夫·米利肯等人分析了印度“月船1号”探测器上月球矿物测绘仪的测量数据，结果在月球表面几乎每一处火山沉积物里都发现了水存在的证据，包括“阿波罗”任务中采集火山玻璃珠的那些地点。
研究人员说，这些富含水分的沉积物遍布月球表面，说明在“阿波罗”任务所获样本中发现水分并非偶然，可推测出月幔不只是一小部分区域富含水。不过，月球内部水的确切来源仍是个谜。
他们指出，这项发现对未来探索月球意义重大，有可能为在月球上如何获得水提出了一个新的替代方案。
加拿大科学家发现超导态新特性
有助研发悬浮列车与超级计算机
科技日报北京2月5日电 （记者刘园园）据加拿大滑铁卢大学官网消息，包括该校研究人员在内的一国际研究团队实验确认了超导态的新特性——向列性，这一新发现有助于悬浮列车和超级计算机等技术的研发。
研究人员在实验中发现，超导材料中的电子云可以对齐并按照某个方向有序排列，即呈现向列相。这一结果最为直接地展示了铜酸盐高温超导体具有普遍的向列性。相关研究发表在最近一期《科学》杂志上。
超导是材料零电阻地传导电流的能力，而铜酸盐被认为是最好的高温超导体，它所呈现的奇特状态难于预测，更别说解释。“近几年的研究只是发现，电子在超导状态下可以排成一定的模式，并展示出不同的对称性，即优先朝着一个方向排列。”滑铁卢大学的大卫·霍索恩教授说，“这些模式或对称性对超导而言具有很重要的意义，它们可能会与超导状态互相竞争、共存或者加强超导。”
研究团队使用软X射线散射技术观察了分散在铜酸盐晶体结构特定分层中的电子。当电子轨道排列成一系列棒状时，电子云就会有序排列，并从晶体的对称结构中分离出来形成单向对称结构。向列性一般指液晶显示器中的液态晶体自发地在电场中排列成一定的形状，而在这项实验中，当温度降到临界点以下时，电子轨道会进入向列相。“我们发现了电子令人意外的排列方式，这可能是高温超导态中的普遍现象，而且可能会成为解释超导现象的关键因素。”霍索恩说。
研究显示，电子向列性也可能发生在低度掺杂的铜氧化物中，而对掺杂材料的选择也会影响材料向向列状态的过渡。渗染剂如锶、镧、铕在加入铜酸盐晶体后，会导致晶体变形并加强或减弱晶体分层的向列性。
理解超导体电子的向列性可能对认识超导态的原因及所谓的赝能隙十分重要。尽管目前关于电子向列性出现的原因并没有一致的解释，但它可能会为室温超导体的诞生提供新的契机。霍索恩说：“未来的研究将会关注如何调节电子的向列相，目前来看，改变晶体的结构可能是较为有效的方法。”
西伯利亚30米宽未知巨洞：底部发现冰冻湖
这个位于亚马尔半岛北部的火山口今年初被发现时，许多关于它起源的理论也陆续浮出水面，它们从人为恶作剧、外星人、一颗陨石到俄罗斯总统普京军队的一枚偏离航道的导弹等应有尽有。结冰时，这个火山口的可触及部分约54英尺深。科学家用攀爬工具进入一个位于洞穴底部、有34英尺深的冰冻湖，拍摄了这些引人注目的最新照片。据认为，热气从地下裂缝涌出，释放出天然气水合物，造成大喷发，于是形成一个火山口。
由于地面现已结冰，专家才可用攀登工具进入这个巨大深坑(照片显示)。他们夏季试图进入这个火山口底部，但未能成功。这个位于亚马尔半岛北部的火山口(照片显示)今年初被发现时，许多关于它起源的理论也陆续浮出水面，它们从人为恶作剧、外星人、一颗陨石到俄罗斯总统普京军队的一枚偏离航道的导弹等应有尽有。但目前，它们都被忽视了。从发现这个火山口以来，专家就一直对这个陌生洞穴进行研究。
另一个十分流行的理论是该地质特征是一个冰核丘。它是一块很大的冰，位于地下，融化时会在地面形成一个洞。这个火山口距亚马尔-涅涅茨自治区博瓦年科沃天然气田27公里。该地区以驯鹿狩猎著称，位于西伯利亚遥远的北部。这个火山口宽98英尺(约合30米)，是西伯利亚地区3个已知火山口中最大的一个。
中科院发现海底冷泉微量元素富集规律
近日，中科院南海海洋研究所边缘海地质重点实验室冯东、陈多福研究团队，揭示了海底冷泉系统复杂的流体来源和动态的流体活动特性，并发现了现代冷泉碳酸盐岩中钼—砷—锑共同富集特征和富集机制。相关成果发表在《化学地质学》杂志上。
海底冷泉系统与天然气水合物新能源、全球气候变化和极端环境生物资源等密切相关，备受国际科学界的特别关注。
研究人员通过对水合物区自生碳酸盐岩的同位素地球化学和生物标志化合物研究，发现碳酸盐岩的碳同位素具有很大的变化范围，碳酸盐岩中不仅含有与甲烷氧化有关的生物标志化合物，还存在与甲烷生成作用有关的生物标志化合物。以往国际上普遍认为冷泉系统是一个以甲烷氧化为主导的环境，所获得的研究成果修正了这种片面观点。
同时，研究人员对采自墨西哥湾等典型冷泉区自生碳酸盐岩采用不同的溶样方法进行了详细的主量、微量及稀土元素研究，发现了现代冷泉碳酸盐岩中钼—砷—锑共同富集特征，并揭示了这些元素的富集机制，对揭示冷泉系统的沉积环境提供了一种新的研究思路。（记者 陆琦）
国产55纳米相变存储芯片面市 打破国外核心技术垄断
日前，宁波时代全芯科技有限公司发布了自主研发的55纳米相变存储芯片。这一成果的发布，使该公司成为继韩国三星、美国美光之后，世界上第三家、中国第一家拥有相变存储技术自主知识产权的企业，打破了存储器芯片生产技术被国外公司垄断的局面。
目前，静态随机存储技术、动态随机存储技术和快闪存储技术应用最为广泛。近几年才逐渐步入商品化的最新一代存储技术——相变存储技术，由于是利用材料相变产生不同的特性作资料存储，存储容量远远大于目前的高端硬盘。与现有传统芯片相比，相变存储器执行速度快1000倍，耐久性多1万倍，被认为会带来一个颠覆性的存储新时代。
实际上，相变存储技术的研发历史已经有30多年，但是直到最近几年才开始迈入商业化阶段。第一批商业化的相变存储产品预计在今年内推出，而其主流产品，如替代传统硬盘的固态硬盘将于2014年推出。目前，全球只有三星、美光等国外厂商拥有商品化的相变存储产品，而宁波时代全芯公司自主研发的55纳米相变存储芯片让我国首次闯入了以前由外国厂商垄断的相变存储市场。
中国“蛟龙”起航冲击7000米深度
据新华社电搭载着我国“蛟龙”号载人潜水器的“向阳红０９”试验母船6月3日上午从江苏江阴苏南码头起航，奔赴马里亚纳海沟区域执行“蛟龙”号７０００米级海试任务，准备挑战载人深潜世界纪录。
据介绍，“蛟龙”号７０００米级海试是在历次海试的基础上，接受最大设计水深７０００米的考验。目标是通过数次下潜试验，充分考核潜水器在７０００米深度下的各项功能与作业性能。同时进一步锻炼和培养中国载人深潜队伍，为下一步开展实际应用奠定基础。
本次海试地点位于西太平洋马里亚纳海沟附近，密克罗尼西亚专属经济区内。伴随“向阳红０９”船同行的我国“海洋六号”科学考察船前期已对海试区域进行了专项调查，为本次海试提供了基本海洋环境保障。
据了解，自２０１１年８月成功完成５０００米级海试以来，“蛟龙”号在不到一年的时间内已先后完成了维护维修、技术改进与水池试验等准备工作，进一步提高了作业性能和适应复杂环境的能力。同时，试验母船和水面支持系统也进行了适用性改造和维护检修，为７０００米级海试顺利开展奠定了基础。
研究称绝大多数废弃家电可被轻易修复
据美国科学促进会网站5月16日报道，英国的一项研究称，通过更换保险丝或插头这样简单的维修，英国绝大多数被扔掉的微波炉都可以重新“上岗”，此一项每年就可帮助英国节约数百万英镑。
负责该研究的英国曼彻斯特大学阿扎德·邓德艾琳博士和她的团队从英国的垃圾站中找到了189台微波炉，结果发现其中54%被丢弃的原因仅仅是因为外观问题或一些小故障，这些微波炉有85%以上都可以被修复并安全使用。他们还发现，如果在家电设计时进行一些简单的改变，就完全可以防止这些故障的发生。
研究人员称，这些被废弃的家电在垃圾回收站中往往会被粉碎机直接捣碎，而不会将其中的有用材料重新利用。如果这些微波炉都能够被修复并重新使用，不但能节约开支，每年将减少数千吨电子垃圾。
阿扎德说，这项研究表明绝大多数被丢弃的微波炉等白色家电都可以很容易地被修复并重新使用。此外，一些家电中有部分功能几乎从购买后就未被使用过，这不但增加了成本，也增加了出现故障的可能，在设计之初就应被简化。
阿扎德还在英国下议院的会议上对此项研究进行介绍，她希望通过她的努力能够引起人们的重视，让政府、家电厂商以及普通用户都参与进来，减少浪费，实现更为绿色的循环经济。
除微波炉外，研究人员还计划将研究对象扩展到洗衣机、冰箱以及其他家用电器，以更全面地了解英国废旧家电的浪费状况。
据介绍，英国每年要产生将近100万吨电子垃圾，而对世界而言该数字将达到2000万到5000万吨，非但如此，这些电子垃圾的数量每年还在以4%的速度增长。（王小龙）
俄科学家开发出混合动力电缆
由俄微电子纳米技术所、全俄电缆工业科研设计技术所、莫斯科航空研究所三家单位科研人员合作，开发并成功试验了据称是世界第一的混合动力电缆。在该种电缆里，能量同时以两种方式传输：一种是液态氢流，另一种是超导电缆里的电流。
研发团队建议采用这种结合了超导体和冷媒（液态氢）的电缆线。它不仅能维持电缆的超导状态，而且本身是能量载体。混合动力电缆用作电力输送时，维持其低温的能耗只有百分之零点几。然而，氢技术的环保特性和选择的超导材料成本低，为该项目成果的产业利用提供了有力的论据。
研发混合动力电缆时，作为超导材料，俄专家采用了意大利公司Columbus Superconductor生产的二硼化镁（MgB2）带。用二硼化镁带呈螺旋状包覆铜线束，五根这样的包覆线束就组成了新型超导电缆的载电主体部分。电缆的直径为26毫米，长度约10米。内部结构里，有一个直径为12毫米的绝缘槽，用作冷却液态仲氢的通道。此外，仲氢在电缆外皮（直径为28毫米）和低温恒温器内壁（直径为40毫米）之间的腔内循环。
混合动力电缆的试验工作，是在沃罗涅什化学自动化设计所的特种试验台上完成的。
研发混合动力电缆项目曾被列入俄科学院主席团“含高温超导的能源系统和技术开发基础原理”计划。
一种超材料能以安全方式增加电磁力
据美国物理学家组织网近日报道，美国杜克大学和波士顿学院的科学家利用特殊的人造超材料，可在不伤害有机体或不损坏电子设备的情况下，从理论上大幅提高电磁力，且无需增加所施加的电流。相关研究报告发表在《物理评论B》杂志网络版上。
电磁由电和磁两种场组成。交流电源会产生电场和磁场，增加两者之一通常也会导致另一个随之增长，但电场会在增加过度后出现问题。杜克大学电子和计算机工程系助理研究教授雅罗斯拉夫·乌尔佐莫夫表示，对于任何涉及人类尺度的电磁应用，产生强作用力所需的高密度电磁场都将干扰其他设备，并对包括人类在内的生物组织造成伤害。
如果电磁主要由磁场构成，这一问题的严重性将大幅降低，因为事实上生物物质和大多数传统的材料对于磁场来说都是透明的，然而我们却不能完全抑制电场。现在，一种磁性活跃的超材料能在理论上减少产生高磁场所需的电流量，从而降低环境中的电场，使高功率的电磁系统更加安全。
解决这一问题所需的超材料由波士顿学院的科研人员负责制造。其完全由人造结构组成，能显示出不同于自然物质的特性。这些超材料能够组装成大小、形状和特性不受局限的阵列，具体由它们的潜在用途所决定。
超材料能增加磁力而无需增加施加在源线圈上的电流。静磁表面的共振现象能使磁悬浮系统内悬浮物体的质量提高一个数量级，使用的电量则不会增加。以磁悬浮列车为例，传统的电磁可作为超材料的补充，以利用同样的电量生成强度更高的磁场。
电磁学目前广泛应用于多个领域和多种设备之中，如利用激光光镊操控微型粒子、打造潜在的高毁灭性武器等。而此次的理论发现对于磁悬浮列车方面的应用等均具有深广影响。（张巍巍）
交换性钾可助大米减少放射污染
据新华社东京2月27日电（记者蓝建中）日本农业和食品产业技术综合研究机构一项新研究表明，向被放射性铯污染的水田施撒交换性钾肥料，可使糙米吸收的放射性铯至少减少一半。
交换性钾是作物直接吸收的钾素形态，但土壤中交换性钾的数量相当有限。
日本农业和食品产业技术综合研究机构的研究人员最近在福岛、茨城、栃木、群马四县的农场进行了有关实验。这4个县的土壤都遭到了福岛第一核电站事故泄漏的放射性物质的污染。他们发现，与在没有施撒放射性钾肥料的农田中收获的糙米相比，施撒交换性钾肥料的农田糙米吸收的放射性铯至少减少一半。研究人员认为，铯与钾的化学性质相似，所以钾代替铯被水稻吸收。
不过研究人员发现并不是交换性钾施撒得越多效果约好，在交换性钾原本数量就非常高的土壤中，再施撒交换性钾肥料几乎看不到效果。
该机构首席研究员加藤直人认为：“这种方法在交换性钾数量很低的土壤中有效。如果将糙米进一步加工成精米，放射性铯的浓度还将进一步降低。希望今年日本一些地区耕种时就采用这种方法。”
移动技术正在重塑全球发展蓝图
世界移动技术正在飞速发展，无论发达国家还是发展中国家，都在历经着移动技术带来的方方面面的变革。如非洲撒哈拉以南地区的手机普及率业已高达60%，对该地区农业发展及劳动力市场产生着积极影响。
据布鲁金斯研究所技术研究中心主任达雷尔·威斯特介绍，移动技术的发展和应用重塑了教育、医疗的概念，同时帮助人们克服了数字世界的不平等。目前美国手机普及率已达到83%，其中有35%的人拥有个人智能手机，但西班牙裔和非洲裔人群的智能手机占有率比白人要高，这有助于少数民族获得做生意的机会，以及享受技术革命带来的甜头。
移动技术正在深刻影响着每个人
该中心12月9日宣布了一项为期三年的研究计划，即《移动技术对社会、经济和政府的影响》，以探索智能手机和移动设备如何对美国及世界其他国家的教育、医疗、企业和经济发展等产生影响。据为该项研究计划提供支持的手机芯片供应商高通（Qualcomm）公司负责全球市场营销的常务副总裁佩吉·约翰逊介绍，该公司在过去25年中，用于移动技术研发的资金高达180亿美元。
目前，全球手机行业产值为13万亿美元，用户高达57亿，占世界总人口的85%，已经成为人类历史上最大的技术平台。一年前，移动上网用户首次超过固定上网人数，互联网已从台式机为主导转向移动网为主导。这个现象不仅发生在发达国家，同时也发生在发展中国家，因此，移动技术对处于不同经济体的世界各个角落的人都发生着重大影响。目前，发展中国家智能手机的发展速度是个人电脑（PC）的三倍。
据约翰逊女士介绍，高通公司为发展移动技术在医疗卫生领域的应用，已专门成立公司，并于日前刚刚发布两款医疗技术设备，即双网平台和双网集线器。使用该项技术，可以传输与储存从医疗设备中获得的数据，患者可根据需要，在家里自测需要的数据指标，向其授权的医疗机构传递这些数据。
“移动教育”充满乐趣
著名教育技术专家、哈佛大学教授克里斯·迪迪说，过去35年来，教育技术得到了飞速发展，特别是移动技术的出现，给远程教育技术带来极大推动。他们于4个月前开始了一项新的教育技术研究项目，即EcoMOBILE，得到了美国国家科学基金会和高通公司资助。简单地说，该项目就是运用AR技术(即增强现实技术)让手持手机漫步在野外环境中的孩子们知道其周围的花草属什么科、有什么特点，知道刚刚飞过去的小鸟叫什么名字等等。“你看到什么，就能了解什么。而且能够像在电影《阿凡达》里一样，让人置身虚拟与现实的结合中，让孩子们深刻了解身边的事物，如池塘有多深？林子有多大？”这项技术可以把枯燥的教学寓游玩与探索之中，非常适合孩子们的特点。迪迪教授指出，到目前为止，移动技术为我们展现的还是一个未知的世界，需要我们更多地去应用和探索。
布鲁金斯研究所研究员艾伦·弗里德曼认为，移动技术的发展无论在教育还是在经济发展上，给人类传统理念带来了变革。他举例说，渔民利用移动技术，不仅可以在合适的气候条件下找到鱼群，而且可以获得将捕获的鱼送到哪个市场可以卖到好价钱的信息。“我们可以利用这项技术平台从那些掌握某信息的人那里获取这个信息。”因此，移动技术对世界经济发展具有广阔应用前景。（本报驻美国记者 田学科）
艾滋病基因疗法动物试验获得成功
本报讯（记者常丽君）据美国物理学家组织网12月1日（北京时间）报道，加州理工大学的诺贝尔奖得主戴维·巴尔的摩领导的研究小组研发出一种以腺病毒（AAV）为载体的基因疗法，能使小鼠肌肉细胞产生多种强效中和性艾滋病病毒（HIV）抗体，保护它们免受感染。相关论文发表在11月30日的在线《自然》杂志上。
研究人员将一种腺病毒插入到小鼠的腿部肌肉中，作为载体来传递一段基因代码，通过这些代码详细指示抗体的生成，结果肌细胞能产生多种中和性抗体投放到循环系统中。这些抗体具有帮助机体抑制艾滋病病毒的作用，最初是在一些对艾滋病有抵抗力的患者体内分离得到的。根据小鼠血液样本显示，仅注射一次腺病毒后，它们就能产出高浓度的抗体；给小鼠静脉注射HIV之后，抗体能保护小鼠免受感染。
传统的抗HIV疫苗无论是以抗体的形式封锁感染，还是通过T细胞攻击被感染细胞，都是通过药物引发有效的免疫反应，而新方法直接由抗体来打前锋。研究领导作者、巴尔的摩实验室博士后阿莱简多·巴拉茨说：“新方法具有和疫苗同样的效果，却不需要引发免疫反应。”
为了测试抗体功效，研究人员将HIV的剂量从1毫微克一直增加到125毫微克，足以感染大部分小鼠，而接受了新疗法的小鼠仍能抵抗。他们还测试了5种不同抗体的效果，发现两种代号为B12和VRC01的抗体效果尤其良好。即使对实验鼠施加比天然感染艾滋病高出100倍的HIV剂量，这两种抗体也能起到完全且持续的保护效果，小鼠在接受治疗一年后仍能避免发病。
研究人员指出，在小鼠身上有效的方法在人体内未必有效。目前他们正计划将新方法用于人类临床实验。第一步将测试该疗法是否有改变人类肌肉细胞的基因序列等副作用。虽然通常只用基因疗法治疗遗传病，但目前在与艾滋病的斗争中还没找到完全有效的疗法，因此基因治疗艾滋病值得一试。
总编辑圈点
正值世界艾滋病日。在面对治艾领域的成效时，请先知道，其病毒擅长的复杂变异性，已然意味了此战役将打得日久经年；而基因疗法，作为一把“新式武器”还太不成熟，况且任何修改了人类本身基因组的技术手段，都应在大规模投入之前抱持审慎。不过，尽管哀歌唱尽，我们仍该为这条抗艾路上哪怕一点点进展而感到欣慰——它可能只是一项小研究，但却是迈向正确方向的每一步。或者说，即使现在谈都谈不上它的应用，你却仍不敢小觑它在未来的可行。
多铁性材料可将热直接转化为电
据美国物理学家组织网近日报道，从1824年开始，工程师们就已学会利用液体水和气体水之间的相变来发电。现在，美国科学家开始探索使用名为多铁性材料的金属合金发生“相变”来直接将热转化为电。
美国明尼苏达大学的理查德·詹姆斯领导的团队希望利用多铁性材料中自然出现的相变代替水的相变来发电，他表示，让水沸腾和冷凝需要庞大的压力容器和热交换器。
多铁性材料一般都拥有铁磁性、铁电性或铁弹性。铁弹性的天然展示就是相变，即一种晶体结构会突然变形为另一种，这种相变被称为马氏体相变。詹姆斯团队研发出马氏体相变数学理论，并借此找到了一种方法，可系统地协调多铁性材料的组成来打开和关闭该相变。
一般而言，金属会打开磁性，但磁滞现象会阻碍其发生。詹姆斯表示：“关键是操纵合金的组成，使发生马氏体相变的两个晶体结构能完美地共处，这样，相变的磁滞现象会显著减少，可逆性大大增加。为了确保磁滞下降，我们需要真的看到被协调合金内出现完美的接口。”
为此，詹姆斯和比利时安特卫普大学材料科学电子显微镜实验室（因为使用电子显微镜研究相变而著名）的尼克·斯库瑞沃斯携手，对赫斯勒合金家族中的“成员”进行了实验。赫斯勒合金由19世纪德国采矿工程师康拉德·赫斯勒首先制成，尽管组成该合金的金属都没有磁性，但其却拥有惊人的磁性，也有马氏体相变。
詹姆斯团队改变了赫斯勒合金Ni2MnSn的基本组成，让其变身为Ni45Co5Mn40Sn10。詹姆斯表示：“Ni45Co5Mn40Sn10是一种令人惊叹的合金，低温相没有磁性，但高温相却拥有强磁性，就像发电厂中发生相变的水一样。如果用小线圈环绕该合金，并通过相变加热它，磁性的突变会在线圈产生电流。在这一过程中，合金会吸收一些潜热，将热直接变为电。”
这项技术将具有深远的影响，人们有望不再需要为发电厂配备庞大的压力容器、运送和加热水的排水设施以及热交换器。而且，这一原理也适用于地球上很多温差小的热源。詹姆斯说：“我们甚至能使用海洋表面和几百米深处的温差来发电。”
科学家们也研制出了这种设备的薄膜版本，其可用于计算机中，将计算机排出的废热转化为电给电池充电。詹姆斯强调说，这只是马氏体相变用于能源转化的诸多应用中的几个。这两个相位除了磁性不同之外，还有很多物理属性也不同，可用于用热发电。（刘霞）
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