• 适应性实验室进化在温和寒冷条件下提高了小球藻（Chlorella sorokiniana）的细胞产量和脂质产量

  本文研究了实验室人工选择对绿藻 *Chlorella sorokiniana* 在15℃和25℃条件下的进化影响，重点探讨温度如何调节微藻的细胞产量与脂质积累之间的权衡关系。实验通过连续12个世代的群体水平人工选择，对比了随机选择、高细胞产量定向选择、高脂质定向选择以及轮换选择四种策略的进化效果，发现温度是决定微藻性状协同进化或分化的重要环境因子。### 1. 实验背景与核心问题微藻因其高效碳固定、快速生长和环境适应能力，被视为生物燃料生产的理想原料。然而，非热带地区季节性低温常导致藻类生长受限。现有研究多聚焦于单一温度下的优化，但实际应用需应对全年温度波动。本文提出核心问题：实验室人工选择能

  来源：Frontiers in Microbiology

  时间：2025-11-25

• 研究极简主义和可持续生活方式的采纳与个人对人造肉看法之间的关系

  近年来，随着全球人口增长和资源紧张问题加剧，可持续生活方式和替代性蛋白来源成为学术界关注的热点。本研究聚焦于极简主义生活方式与人工肉消费认知之间的关联性，通过实证调查揭示了文化背景对新兴食品接受度的重要影响。研究显示，土耳其社会群体中人工肉的普及面临多重挑战，这为理解技术接受过程中的文化差异提供了重要案例。一、研究背景与核心议题全球人口预计在2050年达到97亿，而传统畜牧业占据70%以上的农业用地。联合国粮农组织指出，当前肉类生产模式已造成温室气体排放占比达14.5%，生物多样性丧失加速。在此背景下，人工肉作为可持续蛋白解决方案受到广泛关注。该技术通过细胞培养或植物蛋白重组，可将生产过程中的

  来源：Frontiers in Nutrition

  时间：2025-11-25

• 加纳西部热带土地利用系统中土壤肥力、生物富集作用与土壤污染负荷之间的相互关系

  热带农业系统中土壤肥力与重金属生物积累的协同机制研究一、研究背景与核心问题热带农业系统面临双重挑战：既要维持高产土壤肥力，又要防范重金属污染对食品安全构成的威胁。西非高降雨区特有的Acrisols（热带灰化土）和Ferralsols（铁铝质土）构成研究核心，这两种土壤均具有高淋溶性和低有机质含量的特征，但Acrisols因母质不同表现出更高的阳离子交换容量（CEC）。研究聚焦四种主要作物系统（可可、油棕、玉米、木薯）的对比分析，旨在揭示作物类型、土壤属性与管理实践如何共同影响土壤肥力与重金属生物有效性。二、研究方法与数据架构采用多维度分析方法构建综合评价体系：1. 土壤肥力评估：建立Soil

  来源：Frontiers in Soil Science

  时间：2025-11-25

• 农艺措施对喀麦隆布埃阿地区玉米生产系统中土壤温室气体排放的影响

  喀麦隆火山丘陵区农业管理对温室气体排放及产量的影响研究本研究聚焦喀麦隆西南部火山丘陵区的玉米种植系统，通过两年周期（2020年次要生长季和2021年主要生长季）的田间试验，系统评估了免耕与常规耕作结合有机肥与合成肥对土壤温室气体（N₂O、CO₂、CH₄）排放、全球变暖潜势（GWP）及玉米产量的综合影响。研究采用双因素裂区设计，设置免耕（NoTill）和常规耕作（Till）两个主处理，叠加无肥（CON）、有机肥（ORG）和合成肥（SYN）三个副处理，通过静态气室法连续监测气体排放，结合产量测定和气候数据解析，揭示了热带丘陵农业系统中耕作方式与施肥管理的协同效应。一、研究背景与核心问题随着全球气候

  来源：Frontiers in Soil Science

  时间：2025-11-25

• 从分子通信的设计到实验：通过案例研究进行探讨

  摘要：分子通信是一个在过去的二十五年中迅速发展的研究领域，旨在将通信理论成果与生物环境及非传统环境相结合。分子通信的核心特点在于使用分子作为信息载体，而非电磁信号，以实现纳米机器、天然细胞或合成细胞之间的通信。这种通信方式在电磁通信不可行或不被期望的情况下尤为有用。然而，当需要从设计或仿真阶段转向实际实验时，这一新兴应用领域会面临诸多挑战。在本文中，我们通过一个具体案例研究，批判性地探讨了从设计到实验平台构建的过渡过程。该案例涉及利用分子通信技术构建一种监测设备，该设备能够利用局部且微创的技术手段持续监测患者的血液粘稠度状况。我们分析了实验过程中出现的问题及其对实验平台设计的影响，并提出了切实

  来源：IEEE Transactions on Molecular, Biological, and Multi-Scale Communications

  时间：2025-11-25

• 基于微滴的通信与频移键控调制

  摘要：基于液滴的通信技术已被研究作为基于扩散的分子通信（MC）的一种更可靠的替代方案，然而大多数现有的演示使用的是较大的“插头状”液滴或简单的T型结构来生成液滴，这限制了调制策略和可实现的数据传输速率。在这里，我们报告了一种微流控通信系统，该系统通过使用微制造的流动聚焦技术来生成直径小于100微米的水包油微液滴来编码信息。通过压力调节流量控制器精确控制分散相（水）的流速，我们实现了四符号频移键控（4-FSK）调制。高速光学检测和视频处理装置作为接收器，用于跟踪微流控通道中不同符号持续时间（20秒和12秒）下的系统响应，并量化错误性能。尽管设备和通道架构已经微型化，我们的实验仍展示了可编程且可靠

  来源：IEEE Transactions on Molecular, Biological, and Multi-Scale Communications

  时间：2025-11-25

• 分子编码索引调制：信号传输、检测与性能分析

  摘要：生物纳米物联网络（IoBNT）预计将在未来的医疗系统中发挥关键作用。本文提出了一种分子编码索引调制（MCIM）方案，以实现可靠的分子通信（MC），该方案可应用于微/纳米级网络，包括IoBNT。MCIM系统利用两种不同类型的分子，将信息编码到传播码和分子类型的索引中。在接收端，利用这两种类型分子在所有芯片上的浓度差异来进行信息检测。相应地，基于相关检测原理，提出了两种低复杂度的检测器：联合检测器和逐步检测器，这两种检测器无需信道状态信息。此外，为了减轻由MC信道和特定结构的传播码引起的符号间干扰（ISI），开发了一种改进的逐步检测器以提高其性能。分析了采用联合检测的MCIM系统的比特错误率

  来源：IEEE Transactions on Molecular, Biological, and Multi-Scale Communications

  时间：2025-11-25

• 在DNA数据存储领域，接受错误可能比通过严格的编码规则来避免错误更为高效

  摘要：DNA是一种具有吸引力的数字数据存储介质。当数据存储在DNA上时，可能会出现错误，因此纠错代码对于实现可靠的存储至关重要。一种常见的减少错误的方法是采用受限编码技术，该技术避免使用同聚物（连续重复的核苷酸）并平衡GC含量（鸟嘌呤和胞嘧啶的含量），因为这些因素与较高的错误率相关。然而，受限编码会带来冗余度增加的代价。另一种方法是随机化DNA序列，接受错误的存在，并通过额外的编码冗余来弥补。在本文中，我们确定了在哪些错误情况下，接受替换错误比采用受限编码更为高效。我们的研究结果表明，在当前的DNA数据存储系统中，对于替换错误而言，受限编码可能是低效的。理论分析表明，只有在同聚物比例较高且GC

  来源：IEEE Transactions on Molecular, Biological, and Multi-Scale Communications

  时间：2025-11-25

• DBSP：一种用于从DNA测序数据中重建DNA存储信息的端到端处理流程

  摘要：随着数据量的呈指数级增长，传统存储介质在密度、寿命和能耗方面面临着根本性的限制。基于DNA的存储技术近年来已成为最有前景的存储解决方案，因为它具有超高的物理密度、高稳定性和低能耗。DNA测序不仅是基因组学的核心过程，也是读取DNA存储数据的关键步骤。然而，测序错误不可避免，现有的错误校正代码可以部分解决这个问题，但会引入冗余。在这项工作中，我们提出了一种多样化的束搜索路径（DBSP）来处理DNA测序数据，旨在提高DNA存储中的核苷酸利用率并确保数据完整性。DBSP是一种从测序数据重建DNA存储数据的流程，不会引入额外的冗余。该方案通过构建最大节点子图根据序列之间的相似性对测序数据进行聚类

  来源：IEEE Transactions on Molecular, Biological, and Multi-Scale Communications

  时间：2025-11-25

• 铁蛋白在体内与微管相互作用时，会抑制微管的超辐射现象以及电子能量在微管中的迁移

  摘要：有人提出，微管通过色氨酸阵列与光子的相互作用产生了意识，而使用麻醉剂抑制这种行为将有助于验证这一假设。最近，有证据表明微管在受到紫外线刺激时会表现出超辐射现象，同时还有证据表明麻醉剂异氟醚和依托咪酯能够抑制电子能量的迁移，这些发现为这一意识模型提供了支持。本简短综述提供了证据，证明铁蛋白确实与来自活体组织的微管发生了物理相互作用。此外，铁蛋白具有更适合与微管相互作用并抑制微管中电子能量迁移的物理特性，而这些特性优于异氟醚和依托咪酯。这种物理相互作用以及铁蛋白的自身特性可以通过以下两种方式抑制色氨酸的荧光：1）吸收生物光子；2）通过与微管及其中激发态电子的电学和磁学相互作用。因此，麻醉剂异

  来源：IEEE Transactions on Molecular, Biological, and Multi-Scale Communications

  时间：2025-11-25

• 植物间应力传递的端到端数学建模

  摘要：分子通信（MC）是自然界中一种基本的通信方式。其中一种重要的子类型是基于气味的分子通信（OMC），它具有巨大的潜力并应用于多个领域。在这项研究中，我们探讨了植物之间的OMC现象，特别是植物如何通过释放生物挥发性有机化合物（BVOCs）来向邻近植物传递有关所经历压力的信息。我们提出了一个端到端的数学模型，该模型能够捕捉植物间信号传递过程中的物理和生物学机制。据我们所知，这是首次对植物从信号传递到接收整个过程进行建模的研究。该系统使用MATLAB在多种情景下进行了数值分析。通过文献中的实验数据，我们发现不同压力条件下的BVOC释放可以通过连续基因调控模型来近似描述。该模型被应用于多种压力源和

  来源：IEEE Transactions on Molecular, Biological, and Multi-Scale Communications

  时间：2025-11-25

• 基于RINA模型的生物通信架构解析：从DNA到核糖体信号传导与细菌趋化性的网络工程视角

  在生命科学的复杂图景中，细胞内部无时无刻不在进行着精密的分子对话。然而令人惊讶的是，尽管生物信号传导系统与人类设计的通信网络面临着相似的功能需求和物理约束，这两个领域却长期处于割裂状态。生物学研究往往采用还原论方法，专注于单个组件的功能解析，而忽视了系统层面的通信架构设计原则。这种学科壁垒直接体现在专业术语的鸿沟上——在顶级生物信号期刊中，网络工程的核心概念如多路复用、编组、错误控制和流量控制几乎无人提及。正是在这样的背景下，一项跨学科合作研究应运而生。研究人员创造性提出：能否用成熟的网络通信模型来解读生物系统的信息传递机制？这项发表在《IEEE Transactions on Molecul

  来源：IEEE Transactions on Molecular, Biological, and Multi-Scale Communications

  时间：2025-11-25

• 非弹性质子隧穿在DNA点突变和遗传多样性生成中的作用

  摘要：在DNA分子转录过程中，信息传递的保真度受到量子威胁，这种威胁源于质子在碱基对上的波动。当一个通过氢键连接的质子在DNA的供体位点和受体位点之间隧穿时，可能会发生点突变，从而暂时产生互变异构体，在复制过程中导致错配。尽管质子隧穿的过程具有弹性特性，但我们分析了伴随能量交换的非弹性质子隧穿现象，这种能量交换涉及局部振动/电子模式以及周围环境。在开放量子系统的框架下，我们推导出了由氢键几何结构和环境光谱特性参数化的两态（双势阱）哈密顿量的玻恩-马尔可夫主方程。量子化学参数是通过密度泛函理论（DFT，采用B3LYP/6311G、Gaussian09方法）计算得出的，溶剂为水。我们研究了温度依赖

  来源：IEEE Transactions on Molecular, Biological, and Multi-Scale Communications

  时间：2025-11-25

• 多组学研究揭示了实验室发酵山羊奶在营养方面的改善作用

  发酵山羊奶（FGM）中的乳酸菌（LAB）显著改变了其成分，尽管它们对山羊奶营养成分的影响尚未完全明了。通过多组学分析，我们发现FGM的微生物多样性降低，链球菌和乳酸杆菌的数量增加，而克雷伯菌的数量减少。代谢组学检测到364种代谢物（其中59种存在差异），蛋白质组学检测到334种蛋白质（其中20种存在差异）。FGM中的乳酸、2-异丙基苹果酸、乳酸脱氢酶和异柠檬酸脱氢酶的含量较高。肽组学发现了一种具有抗炎活性的FGM特异性肽，该肽能够在细胞模型中降低TNF-α的水平。相关性分析和KEGG分析将微生物变化与代谢变化联系起来，重点关注三羧酸循环（TCA循环）、丙酸/丙酮酸代谢以及谷胱甘肽代谢。这项研究

  来源：Journal of Agricultural and Food Chemistry

  时间：2025-11-25

• 整合生理学、转录组学和代谢组学数据的分析揭示了丙酸在缓解小麦（Triticum aestivum L.）镉毒性中的作用机制

  镉（Cd）是一种普遍存在的有毒金属，会对植物的生长和产量产生显著的负面影响。外源丙酸（PA）的施用显著减轻了小麦幼苗中的镉毒性。根据生理分析，在20 μM镉处理条件下，外源10 μM丙酸处理使地上部分的镉积累减少了36.29%，根部减少了25.79%。整合转录组学和代谢组学分析表明，丙酸通过激活支链氨基酸（BCAA）代谢和水杨酸（SA）信号通路来增强植物的抗氧化能力。此外，丙酸还通过H2O2信号通路上调TaHSP20的表达，促进果胶的合成和去甲基化，从而改善细胞壁对镉的螯合作用。同时，丙酸还能激活脱落酸（ABA）信号通路，诱导TaHSP20和TaHSP70的表达，增强细胞壁的生物合成并促进镉的

  来源：Journal of Agricultural and Food Chemistry

  时间：2025-11-25

• 6:2氟代聚醚磺酸（6:2 FTSA）与土壤-大豆系统之间的相互作用机制：来自生物降解、植物毒性和微生物变化的见解

  作为一种重要的全氟辛烷磺酸盐（PFOS）替代品，6:2氟调聚物磺酸（6:2 FTSA）在土壤中广泛存在。然而，6:2 FTSA与土壤-植物系统之间的相互作用机制仍不清楚。在本研究中，我们探讨了6:2 FTSA在土壤-大豆系统中的生物降解性、植物毒性以及对微生物的影响。6:2 FTSA在植物中的生物降解过程既涉及酶的作用，也依赖于共存的微生物。2.97 nmol/g浓度的6:2 FTSA会抑制大豆的生长并造成氧化损伤，而大豆通过调节参与脂肪酸代谢、激素信号传导、氧化应激、外源物质解毒以及跨膜转运的相关基因，增强了其对6:2 FTSA的耐受性和代谢能力。6:2 FTSA影响了根际和根内生微生物群落

  来源：Journal of Agricultural and Food Chemistry

  时间：2025-11-25

• 揭示Fe3O4纳米粒子尺寸和涂层对小麦生长及抗氧化能力的积极作用

  氧化铁纳米颗粒（Fe3O4NPs）在纳米农业中的应用迅速扩展，但它们物理化学性质与作物生长之间的作用机制仍不明确。本研究旨在阐明Fe3O4NPs的表面涂层和粒径如何调节小麦根系的发育和代谢反应。小麦根系在水培条件下暴露于不同涂层和粒径的Fe3O4NPs中，浓度范围为0.01–10.0 mg/L。柠檬酸（Cit）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）包覆的大粒径纳米颗粒（50, 100 nm）以及20 nm的裸露Fe3O4NPs在10 mg/L浓度下显著增强了根系的形态特征（4%–66%）。Fe3O4NPs有效清除•OH、•O2–和H2O2（37%–84%），而20 nm的裸露Fe3O4NPs以及经过Cit

  来源：Journal of Agricultural and Food Chemistry

  时间：2025-11-25

• PcbZIP44-PcWRKY70模块通过PcAAT1的转录调控，在梨果实采后成熟过程中介导挥发性酯的生物合成

  香气对水果的风味特征和商业吸引力有着深远的影响。虽然挥发性物质的生物合成途径已经得到了很好的研究，但调控其转录的机制仍然不清楚。本研究使用‘Starkrimson’梨（Pyrus communis L.）来探索酯类生物合成的分子机制。通过气相色谱-质谱分析和RNA测序数据的整合，发现醇酰转移酶PcAAT1参与了酯类的合成。实验表明，转录因子PcbZIP44是其上游激活因子，并且PcbZIP44与PcWRKY70之间存在物理相互作用，形成一个复合体，该复合体能够协同增强PcAAT1的转录，从而影响梨中的酯类生物合成。我们的发现揭示了一个新的转录调控模块——PcbZIP44-PcWRKY70，该复

  来源：Journal of Agricultural and Food Chemistry

  时间：2025-11-25

• 重新编程碳流以消除与Crabtree效应相关的乙醇生成，从而在酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中实现高产的l-乳酸生物合成

  Crabtree效应使酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）通过快速利用葡萄糖以及乙醇抑制竞争者而获得生长优势，但限制了葡萄糖向非乙醇产物的转化。我们通过引入一条独立的细胞质乙酰辅酶A（acetyl-CoA）合成途径，并用有机酸脱氢酶（organic acid dehydrogenase）替代酒精脱氢酶（alcohol dehydrogenase）来维持氧化还原平衡，从而将代谢途径从乙醇生产转向NADH耦合的有机酸生物合成。以乳酸（l-lactic acid）为模型，工程改造后的菌株最初表现出生长缺陷，但通过适应性进化得以恢复。该策略消除了乙醇的产生，同时将葡萄糖转化为乳

  来源：Journal of Agricultural and Food Chemistry

  时间：2025-11-25

• 双重透明质酸酶基因hysA和hysAνSaβ可加重MRSA ST398引起的皮肤感染

  耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌（MRSA）ST398携带两个透明质酸酶基因：hysA及其同源基因hysAνSaβ，后者位于νSaβ基因岛上。然而，hysAνSaβ的普遍存在及其对毒力的贡献仍不明确。本研究发现，在NCBI数据库中，18.3%（4707/25,752）的金黄色葡萄球菌含有hysAνSaβ基因，其中ST398是最常见的序列类型（30.9%，1457/4707）。在ST398中，hysAνSaβ基因被IS21和IS3所包围，不同菌株间的核苷酸同源性超过99.0%，表明该基因是通过水平转移获得的。在小鼠皮肤感染模型中，同时携带hysA和hysAνSaβ的野生型ST398 MRSA菌株形成的

  来源：ACS Infectious Diseases

  时间：2025-11-25

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