滴水成冰！中國新「超級實驗室」可在室溫下將水變成冰 提供前所未有的實驗平台

在中國新建的材料科學前沿「超級實驗室」中，研究人員進行了一項開創性的實驗，成功地在室溫下將水變成了冰。

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提供前所未有的實驗平台

據內媒報道，中國國家重大科技基礎設施「綜合極端條件實驗裝置」(SECUF)在北京懷柔順利通過國家驗收，標誌著中國已建成國際先進的同時具備極低溫、超高壓、強磁場和超快光場等極端條件綜合實驗能力的大科學裝置，為材料科學、物理學、化學等領域的研究提供前所未有的實驗平台。

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可在常溫狀態下把水變冰

該設施由中國科學院物理研究所（IOP）運營，是探索材料科學前沿的「超級實驗室」。在SECUF高壓原位多物理量協同測量實驗站，一位研究人員展示了水在正常室溫下如何變成冰。

隨著研究人員一絲不苟地將水一滴一滴地加入儀器中，裝置中心的壓力不斷增加，水的狀態逐漸發生變化，慢慢變成了冰。

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在高壓下水可變冰

中國科學院副教授程金光解釋，「在常溫等正常條件下，水應該是液態，冬天零攝氏度時就會結成冰，也就是人們所熟知的冰。但在高壓下，也就是大約相當於平均氣壓一萬倍的水平，水也可以在室溫下結成冰，這是因為壓力有效地把原子結構形成了極氧結構之間的距離」

中國科學院副教授程金光。影片截圖

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目前從事的是前沿基礎研究

程金光指出，該設施的設備可產生 300 吉帕斯卡 (GPa) 的超高壓，幾乎相當於地球核心的壓力。還可以產生持續時間為100阿秒（即十億分之一秒的十億分之一）的超快鐳射脈衝，即時捕捉電子動態。「目前我們從事的是前沿基礎研究，目的是拓展對物質世界的認識，理解物質世界的運作規律和機理，在此基礎上設計、優化材料性能，開發出性能優異、實用的量子功能材料。」

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北極正歷經史上罕見的高溫與海冰迅速消融。科學家警告，冬季的定義正被重新改寫，北極氣溫已達125年來最高。最新研究指，格陵蘭東南部的部分北極熊群體已出現「基因」層級的變化。

北極升溫為全球平均4倍　海冰減幅驚人

根據美國國家海洋暨大氣總署（NOAA）最新發布的《2025年北極報告》，北極地區剛經歷125年以來最炎熱的一年，海冰最大覆蓋面積創下有衛星觀測以來新低紀錄。報告指出，北極地區的升溫速度是全球平均的四倍，自1980年代以來，最古老、最厚實的海冰已流失超過95%。

北極熊DNA出現「跳躍基因」活動　正重塑基因結構

一項發表於《移動DNA》（Mobile DNA）期刊的研究顯示，格陵蘭東南部的北極熊正面臨基因層級的適應挑戰。研究首席作者、英國東英吉利大學的研究員戈登（Dr. Lucy G. Gordon）指出，這是首次證實野生哺乳動物的基因調整與氣候變遷之間存在顯著關聯。

研究團隊透過對比北極熊的活躍基因與當地氣候數據，發現氣溫上升與「跳躍基因」活動頻率增加呈正相關。這類跳躍基因能改變DNA結構，可能是北極熊為了應對極端氣候壓力而啟動的生存機制。

暖區北極熊變異更強烈　但仍難逃滅絕風險

研究指出，居住在格陵蘭東南部這一最溫暖地區的北極熊，其基因變化明顯比北方寒冷地區的同類更劇烈。「這可能是一種絕望中的生存策略，」戈登表示，「北極熊正在透過跳躍基因重新塑造自己，以對抗海冰快速消失的現實。」

然而，研究團隊也提醒，儘管基因變化帶來一絲希望，但並不代表北極熊的滅絕危機已解除。動物的DNA會隨時間與環境變化而調整，但若全球升溫趨勢無法有效控制，北極熊仍將面臨極高的滅絕風險。

格陵蘭東南部的部分北極熊群體已出現「基因」層級的變化。示意圖