• 基于4D变形水凝胶的多模态几何门控加密技术研究

  在信息爆炸的时代，数据安全如同现代社会的"达摩克利斯之剑"。传统光学加密技术虽然广泛应用，却面临着"道高一尺魔高一丈"的挑战——即便采用最复杂的荧光分子或量子点图案，破解者仍能通过反复试错获取信息。这就像用隐形墨水书写秘密，一旦被人发现显影方法，所有加密都将形同虚设。更棘手的是，现有加密材料往往只能实现单一的形变模式，如同只会做固定手势的哑语者，严重限制了信息容量和安全性。针对这一双重困境，浙江大学高分子系的Xin Wen、Qian Zhao团队另辟蹊径，从古老手语获得灵感，开发出具有"几何谜题"特性的智能水凝胶系统。他们巧妙利用热响应性聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)与三联吡啶丙烯酸

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-23

• 光催化氧化耦合新突破：甲烷高效转化为 C2+烃的关键技术

  甲烷，作为一种在工业中被广泛应用于生产化学品、塑料和肥料的重要原料，其大规模转化为液体燃料和高价值化学品的传统方式存在诸多弊端。目前，常用的间接转化法需要进行能量密集型的蒸汽重整，这不仅耗能巨大，而且转化效率较低。而直接将甲烷转化为化学品的方法虽具有更高的碳和能量效率，被视为可持续发展的过程，但也面临着诸多挑战。在热催化直接甲烷转化过程中，氧化耦合甲烷（OCM）制 C2+烃虽具有一定优势，却因所需反应温度过高，导致能源消耗大、催化剂易失活，且目标产物易过度氧化为 CO 和 CO2 ，极大地限制了其应用。在这样的背景下，利用光子能量触发反应的光催化直接甲烷转化技术备受关注，其有望在低温甚至室温下

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-23

• 一种考虑关节惯性变化的 6 轴混合机器人摩擦补偿方法：提升机器人运动精度的关键突破

  在机器人的世界里，精准的运动控制就像人类精准的肢体动作一样重要。然而，摩擦这个 “小麻烦” 却常常干扰着机器人的正常发挥。在几乎所有的机械系统中，摩擦都是一个复杂的非线性现象。它就像隐藏在机器内部的 “捣乱分子”，会引发诸如低速和换向时的极限环振荡、滑移运动等问题。对于结构复杂的机器人来说，分析由摩擦导致的轨迹误差更是难上加难，这直接降低了电机驱动系统的控制精度和稳定性。以用于加工大型薄壁结构件的 TriMule 机器人为例，它拥有广阔的工作空间，但从中心到边缘配置时，惯性的显著变化给摩擦补偿带来了巨大挑战。不同的配置会使各驱动关节的惯性发生变化，进而导致摩擦干扰的差异。而现有的研究很少关注如

  来源：iScience

  时间：2025-03-22

• 综述：人类微生物组的获取与传播

  人类微生物组获取与传播研究综述在生命的微观世界里，人类微生物组（Human Microbiome）宛如一座神秘的 “生态花园”，与人体的生物学进程和健康状况紧密相连。这个由微生物构成的复杂群落，绝非孤立存在，而是在一生的时间里，通过与周围环境的微生物交换，不断地进行着获取与传播，经历着动态的塑造过程。微生物组从人类呱呱坠地的那一刻起，就开始了与人体的奇妙 “共生之旅”。分娩过程中，婴儿会接触到母亲产道和皮肤表面的微生物，这些微生物如同种子一般，在婴儿体内 “落地生根”，初步构建起自己的微生物群落。顺产的婴儿往往能获得更丰富多样的微生物，比如双歧杆菌属（Bifidobacterium），这类微生

  来源：Nature Reviews Microbiology

  时间：2025-03-22

• 氟化非晶卤化物：提升全固态钠离子电池离子传导与稳定性的创新策略

  在能源存储领域，全固态钠离子电池(ASSIBs)因其高安全性和丰富的钠资源储备被视为下一代储能技术的希望之星。然而，作为核心部件的固态电解质(SEs)却面临"鱼与熊掌不可兼得"的困境：氧化物电解质需要高温烧结，硫化物易与电极发生副反应，而新兴的卤化物电解质又受限于较低的室温离子电导率(<10-5 S cm-1)。更棘手的是，这些材料往往在电化学稳定性和界面兼容性方面存在明显短板，严重制约着全电池的实际性能表现。北京科技大学Li-Zhen Fan团队在《Nature Communications》发表的研究中，创新性地提出"双管齐下"的解决方案：一方面通过Na/Cl缺陷组成(Na/Cl-D

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-22

• 超临界二氧化碳萃取技术：从红法夫酵母 CBS 14 高效获取脂质与类胡萝卜素的新突破

  随着人们对健康饮食和可持续发展的关注度不断提高，油脂在食品、饲料等领域的需求持续攀升。传统的植物油来源面临资源限制和可持续性问题，微生物油（MO）作为一种可持续的脂肪来源，受到了广泛关注。其中，能产生脂质和类胡萝卜素的产油酵母潜力巨大。然而，要充分利用这些酵母生产高价值产品，合适的提取方法成为关键瓶颈。传统的有机溶剂提取法存在诸多弊端，如使用有害溶剂、提取步骤繁琐，且受细胞包膜阻碍导致效率低下。此外，脂质和类胡萝卜素对热、光敏感，传统方法难以保证其质量和生物活性。在这样的背景下，瑞典农业科学大学等研究机构的研究人员开展了一项关于超临界二氧化碳（SC−CO2）萃取红法夫酵母 CBS 14 脂质和

  来源：Biotechnology for Biofuels and Bioproducts

  时间：2025-03-22

• 一种基于 PDE 模型和实时感染数据预测时空随机疫情传播再生数的新方法：开启疫情防控精准预测新时代

  疫情预测：一场与时间赛跑的挑战在全球公共卫生的大舞台上，疫情的爆发如同一场突如其来的风暴，给人类社会带来了巨大的冲击。新冠疫情（COVID-19）的肆虐，让人们深刻认识到准确预测疫情传播的重要性。这不仅关系到每一个人的生命健康，更是制定有效防控措施、遏制疫情蔓延的关键。然而，目前在计算基本再生数（R0）和有效再生数（Re）这两个预测疫情的重要指标时，却存在着诸多难题。R0描述的是在完全易感人群中，一个感染者平均能感染的易感个体数量，通常用于衡量疫情初期的传播潜力；Re则反映了在疫情发展过程中，考虑到干预措施等因素后，一个感染者在特定时间和空间内平均能感染的人数 ，能更实时地体现疫情传播态势。但

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-03-22

• “RESICE数据库：提升海冰核心数据可重用性的创新解决方案”

  极地海冰作为地球气候系统的重要调节器，其物理化学特性的精确测量对理解全球变化具有关键意义。然而，当前海冰核心数据存在严重的异构性问题——来自不同科考项目的数据在格式、单位、命名标准等方面差异显著，导致数据整合与重用面临巨大挑战。以模型验证为例，研究者常需耗费数月时间手动整理数据，严重制约了科研效率。这种数据碎片化现状与FAIR（可发现、可访问、可互操作、可重用）原则背道而驰，亟需系统性解决方案。针对这一痛点，德国亚琛工业大学的研究团队在《Scientific Data》发表了开创性研究，构建了名为RESICE（Reusability-targeted Enriched Sea Ice Core

  来源：Scientific Data

  时间：2025-03-21

• 【倒计时6天】基因有限公司与您相约第二十一届南京国际教育装备暨科教技术展览会

  展会介绍“南京科教博览会-中国（南京）国际教育装备暨科教技术展览会”是全国知名的教育装备行业专业会展品牌，见证了中国教育行业的快速成长。展会以推动科教产业发展为目标，以促进行业交流为己任，先后获得了“教育行业最具影响力会展项目”、“江苏省优秀品牌展会”、“南京市优秀品牌展会”的等多项殊荣。历经多年发展，“中国（南京）国际教育装备暨科教技术展览会”已成长为具有国际影响力的商贸平台，形成了显著的品牌效应，是国内外厂商展示推广科教技术与装备的最佳窗口。“第二十一届南京国际教育装备暨科教技术展览会”于2025年3月27日-29日在南京国际博览中心（河西）举办，展览面积达15000m2，超过10000人

  来源：基因有限公司

  时间：2025-03-21

• 蛋白质“拼接”技术的重大突破：从低效到超高效的理性设计

  蛋白质是生命活动的主要承担者，而蛋白质工程的目标之一就是通过人为设计和改造蛋白质，赋予其新的功能或特性。在这一领域，分裂内含肽介导的蛋白质转拼接技术备受关注。分裂内含肽能够催化蛋白质的转拼接，将它们的外显肽（extein）序列连接起来，同时自身发生自我切除。然而，许多纯化的分裂内含肽前体在体外表现出的拼接活性并不理想，这限制了该技术的广泛应用。德国明斯特大学的研究人员聚焦于 Aes123 PolB1 分裂内含肽，这是一种罕见的无半胱氨酸分裂内含肽，因其对氧化条件的耐受性和与硫醇化学的正交性而具有独特优势。研究团队通过一系列实验发现，该分裂内含肽的 N 端片段存在 β-折叠主导的聚集现象，导致其

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-20

• 基于全介质各向异性亚波长结构的偏振无关窄带反射波前操控：突破与创新

  一、研究背景在光学领域，窄带波前操控在超快空间光调制、光谱成像、定制光发射和光学计算等众多前沿应用中至关重要。以往实现这一操控，常需依赖由多个滤波器和透镜等组件构成的庞大光学系统，不仅体积庞大，而且操作复杂。近年来，超表面（Metasurface）凭借其独特的二维波前操控能力，为光学领域带来了革命性的变化。它在片上全息、动态光束转向、平面透镜成像等方面展现出巨大潜力，尤其是全介质超表面，因其低损耗特性，发展尤为迅速。通过对纳米结构进行图案化处理，全介质超表面能够借助共振、传播和几何相位，实现对波前的任意控制。然而，当前的超表面技术仍存在诸多挑战。基于传播相位和几何相位的超表面虽能实现宽带波前工

  来源：iScience

  时间：2025-03-20

• 基于超高 Q 值片上谐振器的中红外布里渊激光器：突破与创新

  在科技飞速发展的当下，光子学领域的研究不断深入。片上光子学凭借其独特优势，成为众多科研人员关注的焦点。其中，超高 Q 值（UHQ）光学微腔在近红外区域取得了显著进展，推动了如克尔效应（Kerr effect）、波克尔斯效应（Pockel effect）等光学非线性过程的研究，实现了超窄线宽激光器、光波长转换器等多种功能。然而，当研究目光转向中红外区域时，问题接踵而至。中红外区域对于分子传感 / 光谱学（molecular sensing/spectroscopy）、生化成像（biochemical imaging）和化学处理（chemical processing）等至关重要，因为分子在该区域

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-20

• 【首发议程首度公开】第九届IGC4周倒计时，120+顶级讲者曝光，2000+精英高燃集结，4月京城开启免疫基因及细胞年度盛宴！

  IGC  2025（第九届免疫基因及细胞治疗大会）将于4月17-18日在北京富力万丽酒店再度启航！集结中检院/前CDE/医院大PI/复星凯瑞/信念/石药等120+来自有监管、临床大PI和头部药企的研发负责人齐聚六大细分论坛，深度解析免疫细胞治疗、干细胞与外泌体治疗、基因编辑及基因治疗、mRNA疫苗及药物、人用与兽用疫苗、免疫治疗抗体及联合治疗等领域的技术挑战与热点，促进国内产学研医的深入交流与合作！【生物通】作为第九届IGC大会的官方合作媒体，现有20张限量免费门票惊喜福利派送！扫描下方二维码，即可注册免费票！注册链接：https://www.bagevent.com/event/8

  来源：组委会

  时间：2025-03-20

• 创新分形分数阶模型：精准解析 HIV/AIDS 传播动态，助力全球健康防控

  一、研究背景人类免疫缺陷病毒（HIV）引发的艾滋病（AIDS），是全球最严峻的公共卫生挑战之一。HIV 主要攻击人体免疫系统中的 CD4+T 细胞，随着病情发展，免疫系统逐渐受损，患者进入艾滋病阶段，极易感染各种机会性疾病，甚至罹患特定类型癌症。目前，全球范围内艾滋病疫情仍不容乐观，2023 年，全球有 3990 万人被诊断感染 HIV，新增 130 万感染病例，63 万人死于艾滋病相关疾病。在抗击艾滋病的过程中，数学模型发挥着至关重要的作用。它能够帮助我们深入理解疾病的传播模式，评估治疗效果，从而制定合理的资源分配计划。然而，传统的整数阶模型存在明显的局限性，无法充分考虑疾病传播过程中的记忆

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-03-19

• 精准估计遗传方差，创新模拟研究：开启遗传育种新篇章

  ### 遗传育种研究的新突破：精准估计与创新模拟在遗传育种的领域中，就如同一场探索宝藏的冒险，研究人员一直致力于挖掘生物遗传变异背后的秘密。然而，当前在解析田间试验中表型变异的遗传和环境因素时，遇到了不少挑战。在这个充满挑战的领域，研究人员就像勇敢的探险家，努力寻找前进的道路。线性混合模型（LMM）作为常用工具，在估计加性遗传方差（σa2）时，由于基因组关系矩阵的缩放问题，常常出现偏差，这就好比在寻宝地图上标错了方向。而且，现有的计算有效样本量（ESS）和标准误差（SEV）的方程，无法适用于广义多元正态分布，使得模拟结果难以准确反映真实情况，仿佛在迷雾中摸索。这些问题严重影响了遗传研究的准确性

  来源：Theoretical and Applied Genetics

  时间：2025-03-19

• 深度插入缺失诱变揭示氨基酸插入和缺失对蛋白质的影响及预测新方法

  在生命科学的微观世界里，基因变异如同一场神秘的 “魔术表演”，不断塑造着蛋白质的模样，影响着生命的进程。氨基酸插入和缺失（indels）作为一类丰富的遗传变异，在人类基因组中约占所有变异的 12%。然而，与常见的碱基替换相比，它们对蛋白质稳定性和功能的影响却如同隐藏在迷雾之中，难以捉摸。许多流行的变异效应预测（VEP）算法甚至无法为 indels 提供评分，现有的计算方法也难以准确预测其影响，这无疑给相关研究带来了巨大的挑战。为了揭开 indels 的神秘面纱，来自巴塞罗那科技学院基因组调控中心（Centre for Genomic Regulation，CRG）、庞培法布拉大学（Univer

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-18

• 半自动化IT-scATAC-seq技术：低成本高分辨率解析细胞分化与血液免疫群体的染色质可及性图谱

  在生命科学领域，解析细胞命运决定的表观遗传机制一直是前沿热点。单细胞染色质可及性测序（scATAC-seq）虽能揭示基因调控元件的开放状态，但现有技术面临三重困境：微流控平台设备昂贵，纳米孔板法通量有限，而组合索引技术又存在文库质量不稳定的缺陷。更关键的是，单细胞成本居高不下（通常>1美元/细胞）严重制约了大规模研究。这些技术瓶颈使得科研人员难以在常规实验室条件下开展高分辨率的单细胞表观基因组学研究。针对这一挑战，中国科学院等机构的研究人员Wei Jin、Jingchun Ma等开发了创新性的索引Tn5标签化scATAC-seq技术（IT-scATAC-seq），相关成果发表于《Natu

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-18

• 测量重复拉伸对人类红细胞变形能力的影响：光镊技术揭示细胞力学奥秘

  在生命的微观世界里，细胞就像一个个精密的小机器，它们的机械特性对许多生物过程起着至关重要的作用。想象一下，细胞们忙着爬行、增殖、伸展、收缩、分裂，还有经历程序性死亡，这些过程都离不开它们特殊的机械性能。然而，当细胞的粘弹性出现问题时，就像机器零件出了故障，各种疾病也随之而来，比如癌症、镰状细胞病、疟疾和糖尿病。为了搞清楚细胞粘弹性丧失背后的秘密，科学家们一直致力于研究不同细胞在受到压力或应变时的机械反应。在众多细胞中，红细胞（Red Blood Cells，RBCs）因其结构相对简单，成为了研究的热门对象。红细胞肩负着为身体运输氧气的重任，它们平均直径约 8μm，在大约 120 天的生命周期里

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-03-18

• 极性溶剂中吖啶橙染料的非线性光学特性研究：Z扫描与DFT方法的协同揭示

  采用低功率Z扫描技术结合密度泛函理论(DFT)，科学家们深入探究了吖啶橙(Acridine Orange, AO)染料在极性溶剂中的三阶非线性光学(NLO)行为。当染料完全溶解于乙醇、甲醇、丙酮和1-丙醇时，开孔径(OA)Z扫描数据显示出由饱和吸收(SA)和反饱和吸收(RSA)共同作用导致的正负非线性效应，而闭孔径(CA)Z扫描则通过透射率"峰-谷"曲线证实了自散焦现象。测量获得非线性吸收系数(10–7cm2/W量级)和非线性折射率(10–2 cm/W量级)，三阶NLO极化率χ3达到10–7esu量级，其中甲醇体系表现出最优异的性能。借助Kamlet-Abboud-Taft多参数溶剂化模型，研

  来源：Journal of Fluorescence

  时间：2025-03-17

• 硫酸介导黄色碳点的水热合成及其在荧光墨水与细胞成像中的创新应用

  在这项研究中，研究人员利用污染物活性艳蓝（RB5），通过水热反应，轻松合成了一系列具有不同硫含量的硫酸介导碳点（S-CDs）。由于 S-CDs（S-CD-4）在水中具有出色的光学性质，被挑选出来进行深入研究。研究人员运用 X 射线衍射（XRD）、拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和 X 射线光电子能谱（XPS）对其详细结构信息进行表征；借助透射电子显微镜（TEM，高分辨透射电子显微镜 HRTEM 显示平均直径约 3.45nm ）和原子力显微镜（AFM，7 - 9 层）进一步探究其形貌和厚度。通过吸收光谱和荧光发射光谱，研究了 S-CDs 的光学性质、光稳定性以及溶剂效应。值得注意的是，S

  来源：Journal of Fluorescence

  时间：2025-03-17

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