最新科技进展三则，从塑料垃圾处理的创新方式到猪肾移植探索到嫦娥四号探索月球起源进展。
Science：塑料垃圾可以绿色焚烧变成肥皂
怎样回收利用废旧塑料是个老生常谈的难题，现在有了新解法：将它转化为肥皂。
解题者是美国弗吉尼亚理工大学化学家刘国良的团队，他们于《科学》发表了这一神奇方法。
塑料的化学性质与脂肪酸相似，脂肪酸是肥皂的主要成分之一。刘国良认为，二者的相似性意味着将聚乙烯转化为脂肪酸继而变成肥皂的可能。转化的难点在于尺寸：从分子角度看，塑料非常大，分子链长度大约有3000个碳原子，而脂肪酸则小得多。
刘国良以不同寻常的思路解决了难点——灵感来自木柴燃烧。
木柴燃烧时，会释放更小的木柴颗粒，大量这样的颗粒组成了烟雾。用高分子化学的语言解释这一过程就是：
木柴主要由纤维素等聚合物组成，燃烧时，这些聚合物的长链分解成短链，再分解成更小的气态分子，最后完全氧化成二氧化碳。
那么，同样作为高分子聚合物，同样燃烧时要经历循序渐进、从长到短的分解过程，塑料的燃烧分解能否为科学家提供一个改造的窗口呢？
“如果我们在聚乙烯分子完全分解成气体分子之前，停止这一过程，理应能获得聚乙烯短链分子。然后，我们可以将短链聚乙烯改造成理想的模样。”
刘国良与同事实践了这一设想。
他们建起一个类似烤箱的反应器，可用于安全燃烧塑料，底部温度足够高，足以分解聚合物长链，顶部温度足够低，足以阻止它们分解得太彻底。通过这种可控燃烧，他们得到短链的聚乙烯蜡，然后继续把蜡变成肥皂。
这是世界上第一块由塑料制成的肥皂，颜色独特，但管用。
刘国良等人的方法适用于聚乙烯和聚丙烯，这是最常见的两种塑料。
据统计，全球每年新增4亿吨塑料垃圾，其中约一半都是聚乙烯和聚丙烯。此外，超过80%的塑料垃圾被填埋，只有不到10%被回收。一般情况下，废旧塑料难以通过正常方式回收，而变塑料为肥皂的新思路有望推广到工业界，为解决塑料回收难题提供助力。
“尸体”接受猪肾移植后又活了1个月
最近，美国的外科医生接连报道两项猪器官移植方面的重大进展。两组猪肾器官，经过旨在防止排异反应的基因改造，各自被植入脑死亡患者体内。
其中一组在整整一周时间里发挥了维持生命的复杂功能，完成此手术的阿拉巴马大学伯明翰分校团队于JAMA Surgery杂志发表了他们的成果；另一组猪肾更是保持良好功能长达32天，创同类实验的最长纪录，但来自纽约大学朗格尼健康中心的作者团队尚未发表此结果。
朗格尼中心移植研究所主任罗伯特·蒙哥马利（Robert Montgomery）指出，使用呼吸机的脑死亡患者没有表现出排斥猪器官的迹象。
美国明尼苏达州伊甸草原（Eden Prairie）实验室里的猪肾
在异种器官移植领域，美国学界一直态度激进，他们迫切希望找到一个“不限量”供应的移植器官来源，以满足众多器官衰竭者的需求。
最大需求是肾脏。美国方面数据显示，超过80万美国人患肾衰竭，超过10万人在等待移植手术，肾透析可以一定程度延续患者生命，却也难以避免死亡，治根的方法只能是器官移植。
然而，由于人类供体器官稀缺，每年进行的肾移植手术不足25000例，每年都有数以千计的等待者死亡。
2022年有多项研究表明，移植入脑死亡个体体内的猪肾能于短时间内产生尿液。而阿拉巴马大学的研究首次明确证明，这些器官也能过滤肌酐——肌酐是肌肉收缩的副产品，必须从血液中去除。作者团队负责人、伯明翰分校的综合移植研究所所长洁米·洛克（Jayme Locke）指出：
这里真正的新发现是，这些猪肾可清除足够肌酐从而维持成年人生命。肾脏执行多种功能，其中包括平衡体液、调节血压和控制pH值。仅仅能制造尿液的肾脏是不足以维持生命的。
基因工程技术的进展推动了异种移植的快速突破。
阿拉巴马大学和纽约大学团队所用的猪肾脏都来自再生医学公司Revivicor，但二者略有不同。
前者经过10处基因改造；后者只有1处改变，而且在移植手术时嵌入了猪的胸腺（负责培养免疫系统），用以防止免疫系统攻击。
转基因猪肾移植目前只适用于脑死亡患者。洛克和同事正与美国FDA讨论是否开启针对活体患者的首次临床试验。
嫦娥四号在月球黑暗面发现“夹心蛋糕”
阿波罗13号拍摄的月球背面
中国的“嫦娥四号”是历史上首个登陆月球背面的探测器。自2018年首次着陆以来，它一直在拍摄月球撞击坑的惊艳全景，并从月球地幔中采集矿物质。
现在，嫦娥四号收集到的宝贵信息已经能帮助科学家抵达月球表面下300米深处，比以往任何时候都更细致、清晰地可视化这段深度范围里的月壳结构——如同层次分明的夹心蛋糕。
8月7日，发表于《地球物理学研究杂志：行星》（Journal of Geophysical Research: Planets）的文章介绍了嫦娥四号的工作，也揭示了数十亿年前月球表面发生的故事。
嫦娥四号携带的月球车名为“玉兔二号”，配备有探月雷达（LPR）技术。新研究主要作者、美国行星科学研究所天体地质研究员封剑青表示，LPR装置使月球车能向月球表面下深处发送无线电信号。
然后，它会听到‘回声’，也就是被地下结构反射回来的无线电波。科学家可以利用这些‘回声’创建月球地下地图。
2020年，研究人员曾利用玉兔二号的LPR绘制月球表面至地下40米深处范围的地图；现在，封剑青等人将月球视野拓展至300米深度。
新数据表明，40米深处的月壳由多层尘埃、土壤和岩石碎块组成；这些物质中隐藏着一个陨石坑，是因某个大型天体撞击月球而形成的。封剑青和同事推测，陨石坑周围的碎石是喷射物，是撞击产生的碎片。而在更深处，研究团队发现了5层不同的月球熔岩，它们在数十亿年前从内部渗了出来。
阿波罗11号飞船从月球轨道上拍下月球背面的代达罗斯陨石坑（Crater Daedalus）
科学家认为，月球形成于45.1亿年前，也就是太阳系诞生不久后，当时一个火星大小的天体撞上地球，撞出了一大块残缺，这个部分最终成为月球，并在此后约2亿年间受到来自太空天体的撞击。一些撞击使月球表面破裂。
和地球一样，当时月幔中也含有岩浆，它们在一系列火山喷发中通过新形成的裂缝渗出。
嫦娥四号提供的新数据显示，这个月幔岩浆渗出过程随时间推移而减缓，因为距离月球表面越近的火山岩层越薄，这意味着后期的火山喷发相比早期，流出的熔岩更少。
“月球慢慢冷却，后期火山喷发流出的熔融物质很少。随着时间推移，它的能量越来越弱。”
人们认为，月球的火山活动在大约10亿年前业已式微。（虽然科学家也发现了一些证据，证明1亿年前还存在火山活动。）因此，月球通常被认为是“地质死亡”（geologically dead）状态。不过封剑青指出，月表下方深处仍可能存在岩浆。
科学家希望，未来这艘飞船能让我们深入了解前所未见、意想不到的地质构造。
资料来源：
Pig Kidneys Performing Effectively in Two Brain-Dead Patients
Scientists map 1,000 feet of hidden 'structures' deep below the dark side of the moon
US scientists turn old plastic into soap after fireside inspiration
END
