-
综述:VarMeter:一种预测糖基因变异影响的方法
引言糖链作为结构最多样的生物分子,在细胞通讯、免疫应答等生理过程中发挥关键作用。糖基因(glycogene)的缺陷会导致先天性糖基化障碍(CDG),但约50%的糖基因功能尚未明确,部分归因于人类特有的糖基化特征难以通过模式生物完全模拟。随着AlphaFold等蛋白质结构预测技术的突破,基于结构的错义变异分析成为破解这一难题的新途径。三维结构导向的错义变异影响预测蛋白质稳定性可通过吉布斯自由能(△G)量化,错义变异通过改变△△G(△G突变体-△G野生型0表示变异 destabilizes 蛋白结构。FoldX等工具能计算△△G,但误差达±0.85 kcal/mol,且受实验条件异质性限制。Var
来源:Journal of Human Genetics
时间:2025-07-09
-
新型螺旋支架-内芯设计改善血流动力学并促进血管健康的创新研究
心血管疾病是全球主要健康威胁,血管支架植入虽能暂时缓解堵塞,但再狭窄问题始终困扰临床。传统支架设计对复杂血流环境的调控有限,特别是旁路移植术后的异常血流模式易导致血栓形成。针对这一难题,伊朗塞姆南大学机械工程学院联合英国曼彻斯特大学等机构的研究团队在《Scientific Reports》发表创新成果,提出了一种集成双螺旋内芯的血管支架系统。研究采用计算流体动力学(CFD)方法,通过求解Navier-Stokes方程和Carreau非牛顿流体模型,对比分析了三种血管构型:无支架旁路(案例A)、普通支架旁路(案例B)和螺旋内芯支架旁路(案例C)。关键技术包括有限体积法(FVM)、SIMPLE算法
来源:Scientific Reports
时间:2025-07-09
-
创新提取技术优化红枣多酚提取工艺及生物活性研究
红枣(Ziziphus jujuba)作为富含多酚、黄酮等生物活性成分的传统药食两用资源,近年来因其显著的抗氧化和健康促进作用备受关注。然而,传统提取方法存在溶剂消耗大、效率低等问题,而不同创新提取技术对红枣活性成分的影响尚缺乏系统比较。土耳其托卡特加齐奥斯曼帕夏大学食品工程系的研究团队在《Scientific Reports》发表研究,首次通过响应面法系统优化了常规提取、超声辅助提取和微波辅助提取红枣多酚的工艺参数,并对比了三种技术的提取效率及所得提取物的生物活性特征。研究采用Box-Behnken实验设计优化关键参数:常规提取优化为1410分钟、80℃、40%甲醇浓度;超声提取最佳条件为2
来源:Scientific Reports
时间:2025-07-09
-
GF296补种技术显著延长宿根蔗年限并提升产量:混合群体结构与经济效益的协同优化机制
在全球甘蔗产业面临生产成本攀升的背景下,宿根栽培因其节省种苗和劳动力成本的优势备受关注。然而,宿根蔗随着年限延长普遍出现有效茎数下降、产量锐减的"宿根衰退"现象,中国主产区通常仅能维持2-3年宿根,远低于巴西等国的4-6年生产周期。这一瓶颈主要源于收获机械损伤、病虫害侵袭导致的缺株断垄,传统补种方法又存在生长滞后、被荫蔽等问题。70%)等特性。研究人员在第三年宿根的桂柳2号(GL2)、桂糖44(GT44)和粤糖00236(YT236)田间,对缺株超过40cm的蔗垄进行机械化补种,构建"原品种+GF296"的混合群体,持续追踪3-5年宿根的表现。关键技术包括:(1)采用双芽段补种机械(YQH-2
来源:Scientific Reports
时间:2025-07-09
-
病毒诱导基因沉默技术下棉花抗虫研究中稳定内参基因的筛选与验证
棉花作为全球重要的经济作物,长期面临蚜虫等害虫的威胁。虽然转基因Bt棉花已广泛应用,但害虫抗性日益严重,亟需开发新型防控策略。病毒诱导基因沉默(VIGS)技术因其在复杂四倍体棉花基因组研究中的独特优势,成为解析棉花-害虫互作机制的重要工具。然而,在VIGS研究中,逆转录定量PCR(RT-qPCR)的准确性高度依赖内参基因的稳定性,此前却缺乏系统评估——特别是在生物胁迫条件下。针对这一关键问题,美国德克萨斯农工大学(Texas A&M University)昆虫学系的Mason K. Clark团队设计了一项创新研究。他们通过完全析因实验,结合多种统计方法,首次系统评估了VIGS和蚜虫双
来源:Scientific Reports
时间:2025-07-09
-
基于放射组学与深度学习融合的非对比增强心脏磁共振成像心肌梗死自动检测新方法
心肌梗死(Myocardial Infarction, MI)作为全球35岁以上人群的主要死因,其准确检测对临床决策至关重要。虽然心脏磁共振成像(CMR)被视为金标准,但非对比增强cine-CMR中细微的心肌纹理变化仍难以捕捉。现有深度学习方法存在"黑箱"局限性,而传统放射组学方法又缺乏自适应能力——这正是邵阳市中心医院心血管内科团队在《Scientific Reports》发表的研究试图突破的关键科学问题。研究人员创新性地将放射组学特征与改进U-Net架构进行多层级融合:早期融合阶段将标准化后的放射组学特征图与原始图像通道拼接,中间融合阶段则在各编码器层级整合学习到的语义特征。这种双引导策略
来源:Scientific Reports
时间:2025-07-09
-
爱尔兰奶牛场管理实践与体细胞计数(BTSCC)的关联性研究:技术应用与防控策略的优化路径
奶牛乳腺炎和牛奶中体细胞计数(Bulk Tank Somatic Cell Count, BTSCC)是影响乳品质量和农场经济效益的关键问题。高BTSCC不仅预示潜在的亚临床乳腺炎,还会导致牛奶产量下降和抗生素使用增加。欧洲法规规定BTSCC上限为40万细胞/mL,而爱尔兰更要求连续6个月超标的农场停止供奶。尽管已有研究探讨了挤奶操作与BTSCC的关系,但结合农场管理实践、挤奶技术应用和农户行为态度的综合分析仍属空白。为此,来自Teagasc(爱尔兰农业与食品发展局)和都柏林大学的研究团队开展了一项大规模调查,分析了376家爱尔兰商业奶牛场的BTSCC与五大类因素的关联:农场管理、挤奶厅技术、
来源:Irish Veterinary Journal
时间:2025-07-09
-
纳米结构光纤光镊技术实现铜绿假单胞菌高效捕获与运动模式解析
铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)作为临床常见耐药病原体,其鞭毛驱动的复杂运动模式与感染过程密切相关。传统光学显微镜难以实现活菌非侵入式操控,而高数值孔径物镜的短工作距离限制了对远离界面细菌的研究。更关键的是,现有技术缺乏对细菌运动状态(自由漂浮、奔跑、跑-包-反转RWR)的量化标准,这严重阻碍了病原体-宿主互作机制的解析。法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学(Université Grenoble Alpes)与法国国家科学研究中心(CNRS)合作团队在《European Biophysics Journal》发表研究,通过三种纳米结构光纤(化学蚀刻光纤尖端、Fresnel透
来源:European Biophysics Journal
时间:2025-07-09
-
生成对抗支持向量机在分子特性生成中的创新应用与性能评估
在化学和材料科学领域,准确预测分子结构和性质是设计新型功能材料的关键。传统量子化学计算方法虽然精确,但计算成本高昂,特别是构建全局势能面(PES)需要数万个网格点计算。生成对抗网络(GAN)作为人工智能里程碑技术,虽在图像生成领域表现优异,但在分子生成中存在超参数空间大、训练困难及模式坍塌等问题,限制了其应用效果。为解决这些挑战,研究人员提出了一种创新性的生成对抗支持向量机(GA-SVM)模型。该模型通过将支持向量机(SVM)整合到GAN框架中,将超参数空间减少50%,显著降低了训练难度。研究选用甲酸二聚体(FAD)作为模型系统,这是研究多重质子转移过程的模板体系,与复杂DNA系统具有相似性。
来源:Journal of Cheminformatics
时间:2025-07-09
-
准有序等离子体超表面:基于不可克隆随机散射的安全认证技术新突破
在自然界中,蝴蝶翅膀和藻类叶片等生物结构展现出令人着迷的光学特性——远看是均匀鲜艳的结构色,近观却呈现独特的随机光学指纹。这种源于准有序纳米结构的"双重身份"特性,为生物提供了完美的视觉信号与环境伪装能力。然而人工光子材料长期面临"鱼与熊掌不可兼得"的困境:有序结构能产生均匀色彩但缺乏随机性,无序结构虽具独特性却牺牲了色彩一致性。传统光子晶体PUF更存在颜色调谐与随机特征耦合的根本限制,严重制约了其在兼具美学与安全性的防伪认证中的应用。韩国光州科学技术院的Gyurin Kim等研究人员在《Nature Communications》发表的研究中,创新性地将自然界准有序结构的设计原理引入人工光子
来源:Nature Communications
时间:2025-07-09
-
"马克笔书写钙钛矿太阳能模块:一种低成本、大面积、可图案化的新型制备技术"
在可再生能源领域,钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其可调带隙、高吸光系数等特性,效率已从3.8%飙升至26%,但规模化制备仍面临巨大挑战。传统旋涂法会造成90%以上的材料浪费,而工业级涂布技术又受限于设备笨重、工艺复杂等问题。更棘手的是,模块制备必需的P1-P3激光划线步骤不仅需要昂贵设备,还容易因热效应损伤钙钛矿层。这些瓶颈严重制约着钙钛矿光伏技术的商业化进程。河南大学和加拿大维多利亚大学的研究团队在《Nature Communications》发表突破性研究,开发出马克笔书写(MPW)新技术。通过利用马克笔的纤维毛细结构作为胶体均质器,配合2-甲氧基乙醇(2-ME)/N-甲基吡咯烷酮(NMP
来源:Nature Communications
时间:2025-07-09
-
综述:化学进展推动工业碳捕集技术发展
化学机制驱动的碳捕集技术革新碳捕集(CC)技术正成为水泥、钢铁和化工等难减排(hard-to-abate)行业实现深度脱碳的核心手段。其技术性能与成本效益高度依赖底层化学原理的突破,例如胺基溶剂在吸收过程中的质子转移机制,或金属有机框架(MOFs)材料在吸附过程中的选择性配位作用。五大技术路线的工业化进程吸收技术:以单乙醇胺(MEA)为代表的碱性溶剂体系已实现商业规模应用,但新型相变吸收剂(如离子液体)通过降低再生能耗显著提升经济性。吸附技术中,沸石与MOFs材料凭借高比表面积和可调控孔径,在变压吸附(PSA)系统中展现出CO2/N2分离优势。膜分离技术的突破集中于混合基质膜(MMMs),通过
来源:Nature Reviews Chemistry
时间:2025-07-09
-
双能CT技术在法医弹丸材料鉴定中的应用研究:区分钢/铜弹丸与铅/钨/铋弹丸的可行性分析
在法医实践和临床急救中,弹丸伤的处理长期面临材料鉴定的技术瓶颈。传统铅弹因毒性已被多国禁用,而替代材料如钢弹的磁性会干扰MRI检查,铜弹则可能引发组织反应。更复杂的是,现代猎弹已发展出钨、铋等新型合金,不同材料的毒性和影像学特征差异显著。如何在不取出弹丸的情况下快速鉴别材料成分,成为影响治疗方案选择的关键问题。芬兰奥卢大学医院(Oulu University Hospital)放射诊断科联合法医部门开展创新研究,将工业用双能CT(DECT)技术引入弹丸分析领域。研究人员通过标准弹道凝胶模型,模拟真实弹丸侵彻过程,采用西门子双源CT系统(Somatom Definition Flash)获取10
来源:International Journal of Legal Medicine
时间:2025-07-09
-
基于多重PCR技术的韩国Banbyeoncheon流域欧亚水獭个体识别与种群遗传多样性研究
在韩国荣岩郡Banbyeoncheon溪流沿岸,濒危物种欧亚水獭(Lutra lutra)的种群动态始终是个谜。这种擅长隐匿的哺乳动物沿水系线性分布,传统通过足迹和粪便估算种群的方法误差率高达40%。更棘手的是,工业污染和道路致死曾导致全球水獭种群锐减,尽管保护措施使其局部恢复,但精确的个体识别仍是制定保护策略的瓶颈——这正是韩国国立生物资源研究所(National Institute of Biological Resources)团队在《Conservation Genetics Resources》发表突破性研究的出发点。研究人员创新性地将军事密码学中的"多重锁定"概念引入生态学,从41
来源:Conservation Genetics Resources
时间:2025-07-09
-
利用宿主诱导RNA干扰技术靶向HSP90基因增强‘红元帅’苹果对Diplocarpon coronariae的抗性研究
苹果黑星病由真菌Diplocarpon coronariae引发,是全球苹果产业面临的重大威胁。传统依赖化学杀菌剂的防治方式不仅污染环境,还易诱发病原体抗药性。这项突破性研究采用宿主诱导基因沉默(Host-Induced Gene Silencing, HIGS)技术,精准锁定真菌生存必需的热休克蛋白90(Heat Shock Protein 90, HSP90)基因,在易感品种‘红元帅’(Red Chief)中构建了靶向HSP90的RNA干扰(RNA interference, RNAi)载体。通过农杆菌介导转化(Agrobacterium-mediated transformation),
来源:Journal of Plant Pathology
时间:2025-07-09
-
综述:避免在行为学中使用模糊术语的理由:建立更专业的技术术语可能促进行为科学的综合发展
引言在行为科学研究中,模糊术语(weasel words)如同学术交流中的"语言陷阱"。这类词汇(如"许多动物""可能表明")表面营造确定性,实则掩盖认知空白。行为学(ethology)作为交叉心理学、哲学和认知科学的领域,尤其面临术语模糊化风险。当学者用"动物理解人类意图"这类表述时,既未界定"理解"的操作定义,也未说明具体行为指标,导致不同学科研究者对相同现象产生迥异解读。模糊术语的多彩世界语言学研究表明,模糊表述可分为三类:模糊数量词(如"大多数专家")、被动语态(如"据观察")和弱化副词(如"可能显示")。与谨慎表述(hedging)不同,模糊术语常伪装成确定性陈述。在行为学文献中,这
来源:Biologia Futura
时间:2025-07-09
-
基于分形翅片固定床管式反应器的氨分解效率优化研究:CFD与RSM耦合方法
在全球能源转型背景下,氢能因其零排放特性成为绿色燃料的重要选择,而氨(NH3)作为氢载体具有储运便捷的优势。然而,固定床反应器中氨分解面临传热效率低、催化剂导热性差导致的温度分布不均等挑战,严重制约氢能转化效率。传统翅片结构虽能提升传热,却伴随压降剧增的弊端。针对这一难题,新南威尔士大学的研究团队创新性地提出分形翅片结构,通过耦合计算流体力学(CFD)与响应面法(RSM),系统优化反应器操作参数。研究发表在《International Journal of Hydrogen Energy》,揭示了分形结构对反应动力学的调控机制。研究采用有限体积法(ANSYS-FLUENT)模拟流动场,结合实验
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-07-09
-
人工智能辅助设计高性能单原子催化剂的新策略:机器学习与数据挖掘的协同创新
在能源转换和环境保护领域,高效催化剂的开发一直是科学家们追逐的圣杯。传统催化剂设计如同大海捞针,依赖经验主义和试错法,不仅耗时费力,更难以揭示催化活性背后的深层机制。单原子催化剂(SACs)因其独特的电子结构和近乎100%的原子利用率备受瞩目,但面对数以万计可能的金属-配体组合,如何快速锁定高性能候选材料成为巨大挑战。更棘手的是,经典催化理论如Sabatier原理和d带中心理论在解释SACs活性时频频"失灵",而传统机器学习模型又往往忽视高性能材料的独特性。针对这一系列难题,浙江大学的研究团队在《The Innovation》发表了一项突破性研究。他们创新性地融合机器学习(ML)和数据挖掘(D
来源:The Innovation
时间:2025-07-09
-
综述:优化乳房切除术:聚焦保留皮肤与乳头技术的多学科观点
解剖与组织病理学挑战:切除平面乳腺作为外分泌腺体,缺乏真正的包膜,其边界常以筋膜界定。然而,皮下筋膜结构脆弱且44%的病例中显微镜下无法辨识,这为保留皮肤手术(SSM)的精准切除带来挑战。研究显示,乳腺腺体组织(BGT)残留量与检测方法相关,例如术后MRI或皮瓣活检的结果差异显著。乳房切除术后的残留BGT完全切除BGT在解剖学上不可行,各类乳房切除术后均会在胸壁不同部位残留BGT。例如SKINI研究通过组织学分析发现,残留BGT多集中于皮瓣边缘,这与局部复发风险直接相关。切缘与局部复发阳性或切缘过近与局部复发率升高显著相关,即使在纯导管原位癌(DCIS)中亦如此。DCIS复发被认为源于皮肤或皮
来源:European Journal of Surgical Oncology
时间:2025-07-09
-
英国儿童性暴力全国流行率调查问卷开发与内容效度验证:聚焦测量工具创新与跨学科实践
儿童性暴力(Child Sexual Abuse, CSA)是全球公共卫生领域的严峻挑战,其长期负面影响涉及心理健康、社会适应和生理健康等多个维度。尽管联合国将CSA预防列为优先政策,但各国在测量工具和流行病学数据上存在显著差距。英国自2011年开展全国儿童虐待调查后,数据严重滞后,且原有工具未涵盖网络暴力等新兴形式。更关键的是,现有问卷多从成人视角设计,忽略了儿童对"同意"和"强迫"的独特认知——许多儿童在被成人"情感操纵(grooming)"后,可能不认为自己是受害者。这种测量偏差导致真实流行率被低估,阻碍了精准干预政策的制定。针对这一系列问题,英国爱丁堡大学(University of
来源:Child Abuse & Neglect
时间:2025-07-09