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  • DeepHDAC3i:利用基于深度学习的可解释框架加速HDAC3抑制剂的发现

    摘要:表观遗传学涉及可逆的修饰,这些修饰可以在不改变DNA的情况下调节基因活性。非编码RNA的相互作用和DNA甲基化根据信号和环境线索来指导基因表达。组蛋白乙酰化由去乙酰化酶(HDACs)和乙酰转移酶(HATs)控制,而异常的HDAC上调会破坏这种平衡。尽管HDAC抑制剂已被用于治疗,但它们的非特异性突显了需要高度选择性替代品的需求。机器学习(ML)驱动的方法被认为是药物发现和开发中快速且成本效益高的工具,能够仅使用SMILES表示法识别抑制剂,而无需知道3D配体结构。在这里,我们提出了一个新颖且可解释的基于深度学习的框架DeepHDAC3i,该框架仅使用SMILES表示法即可准确地进行HDA

    来源:IEEE Transactions on Computational Biology and Bioinformatics

    时间:2025-12-12

  • RabbitTrim:一款在多核平台上高效且用途广泛的修剪工具

    摘要:数据修剪是序列处理中的一个关键步骤。然而,许多现有的修剪工具(如Trimmomatic和Ktrim)由于实现方式不够优化,未能充分利用现代多核平台的计算能力。为了解决这个问题,我们推出了RabbitTrim,这是一个高度优化且功能多样的修剪工具,它完全支持Trimmomatic和Ktrim的所有功能。RabbitTrim通过高效的I/O策略、并行(解)压缩引擎、基于块的内存池、位运算以及向量化技术提升了性能。与Trimmomatic相比,在48核Intel服务器上,RabbitTrim(处于trimmomatic模式)处理普通FASTQ文件的速度提升了1.8倍到6.0倍,处理gzip压缩

    来源:IEEE Transactions on Computational Biology and Bioinformatics

    时间:2025-12-12

  • SpaNN:利用深度神经网络进行空间转录组数据增强

    摘要:空间转录组测序技术是一种强大的工具,它将基因表达数据与其在组织或器官中的物理位置相结合,为研究人员提供了前所未有的细胞分子功能的空间分辨率。目前,基于原位杂交和成像的空间转录组测序可以在单细胞分辨率下获取细胞位置信息和转录组谱型,但它只能检测到有限的基因数量,这限制了其在探索全基因组表达模式中的应用。因此,预测空间转录组数据中未检测到基因的空间分布至关重要。在这里,我们介绍了一种新的数据增强技术,称为SpaNN,该技术可以在空间背景下预测转录组表达水平。SpaNN使用一种定制设计的相似性损失函数,利用空间转录组数据中的位置信息来训练深度神经网络。该网络捕获联合嵌入,并采用加权k最近邻方法

    来源:IEEE Transactions on Computational Biology and Bioinformatics

    时间:2025-12-12

  • 经颅直流电刺激初级运动皮层可减轻热痛

    该研究通过一项严谨的随机对照试验,系统性地探讨了经颅直流电刺激(tDCS)对健康成年人实验性热痛感知的影响机制。研究采用三盲、交叉设计,在严格的统计控制下验证了左运动皮层(M1)不同极性刺激的镇痛与痛觉增强效应,为非侵入性神经调控技术提供了重要证据。**研究背景与动机** 经颅直流电刺激作为非侵入性神经调控手段,已在纤维肌痛、偏头痛、神经性疼痛等慢性疾病中展现潜力。然而现有研究存在三大核心问题:样本量普遍偏小(多数<30人)、痛觉评估采用静态刺激模式且缺乏动态验证、刺激效果与实验预期可能存在偏差。特别是疼痛研究易受受试者预期效应和样本异质性影响,导致结果可靠性存疑。**方法学创新** 研究

    来源:PAIN

    时间:2025-12-12

  • 背蹲和腿伸抗阻训练引起的肌肉肥大与力量适应的比较

    摘要 通俗语言总结 卡西亚诺(Kassiano)、科斯塔(Costa)、库内瓦利基(Kunevaliki)、里斯博阿(Lisboa)、普拉多(Prado)、阿尔维斯(Alves)、特里科利(Tricoli)、斯塔文斯基(Stavinski)、弗朗克苏埃尔(Francssuel)和西里诺(Cyrino)研究了深蹲(back squat)与腿部伸展(leg extension)抗阻训练对肌肉肥大和力量提升的影响。《力量与条件研究杂志》(J Strength Cond Res)XX(X): 000–000, 2025。本研究的目的是比较这两种训练方

    来源:The Journal of Strength & Conditioning Research

    时间:2025-12-12

  • 用于生产高分子量、可调节性能及含有乙烯基端基的聚乙烯的羟基功能化铁催化剂

    该研究聚焦于新型吡啶铁配合物在高温溶液乙烯聚合中的应用,通过系统设计不同取代基的催化剂,揭示了电子效应与空间位阻协同调控催化性能的机制。研究团队合成了六种具有苯基羟基取代基的对称和非对称铁配合物,其核心结构为2-[(2,6-二苯基甲基)羟基苯基亚胺基乙基]-6-[(芳基亚胺基乙基]吡啶铁氯化物,其中芳基取代基呈现甲基、乙基、异丙基及双苯基甲基等多样性。在合成与表征方面,所有配合物均通过FeCl₂与特定配体在无水条件下反应得到,并借助单晶X射线衍射确认了铁中心为Fe(II)的八面体构型。值得注意的是,配合物Fe₁⁻Me和Fe₆⁻Bh的晶体结构揭示了不同的空间排布:前者铁原子位移较小(0.38 Å

    来源:Precision Chemistry

    时间:2025-12-12

  • 聚合物气溶胶颗粒对软基底的高速冲击:实验与模拟

    本研究聚焦于聚合物基粉末气溶胶沉积(PAD)过程中微米级聚苯乙烯(PS)颗粒在刚性基底上的高速冲击行为,通过实验与分子动力学模拟相结合的方式,揭示了颗粒变形与粘附机制的关键规律。研究创新性地将纳米尺度分子动力学模拟与微米级实验观测相结合,突破了传统尺度限制对机理研究的制约,为聚合物PAD工艺提供了重要理论支撑。在实验方法上,研究者采用自主开发的PAD装置,通过精确控制氮气载气流速(3标准升/分钟)、喷嘴几何参数(10×0.5毫米收敛 slit)和真空室压力(0.59毫巴),成功实现了单颗粒高速撞击的精准控制。PS颗粒经无表面活性剂乳液聚合制备,粒径分布经动态光散射测定为1.15微米均值,扫描电

    来源:Langmuir

    时间:2025-12-12

  • 在微酸性条件下,通过电化学刺激矿化作用实现尾矿的资源化利用

    该研究提出了一种通过电化学调控实现含矿尾ings弱酸性溶液中高效碳酸盐沉淀的创新方法。研究聚焦于利用电化学手段在非碱性环境中促进CO₂转化为碳酸根离子(CO₃²⁻),进而与溶液中的钙离子(Ca²⁺)结合形成碳酸钙(CaCO₃)固体。实验表明,在-1.4至-1.6伏相对于Ag/AgCl的电位区间内,每消耗1摩尔电子即可生成超过1摩尔的CaCO₃沉淀,这一转化效率显著高于传统化学沉淀法。### 关键创新点1. **电化学pH调控机制** 研究利用阴极氧还原反应(WRR)的副产物——大量生成的氢氧根离子(OH⁻),在电极表面形成局部碱性环境(pH可达10以上)。这种空间选择性pH调控使得原本

    来源:ACS Sustainable Resource Management

    时间:2025-12-12

  • 新型磷掺杂的磁性催化剂及抗失活固体催化剂:用于从生物质半纤维素中非酶法生产糖类

    生物质高效转化为糖类平台分子是可持续生物精炼技术的重要突破口。当前研究通过开发新型磁性固体酸催化剂,成功解决了传统酶解法成本高、预处理复杂以及均相酸催化剂腐蚀性强等难题。该催化剂体系以Fe₃O₄磁性核为载体,通过溶胶-凝胶法制备耐酸性的二氧化硅中间层,最终形成磷掺杂的多孔碳壳层,构建了具有多重保护机制的复合催化结构。实验表明,该催化剂在100℃下对 xyland 水解表现出86.9%的产率,且在160℃下处理多种生物质原料时,产率范围达到60.3%-91.0%,显著优于现有技术体系。### 一、催化体系创新设计该研究提出的核心-壳层结构突破了传统催化剂的局限性。Fe₃O₄磁核赋予体系优异的磁分

    来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering

    时间:2025-12-12

  • 二氧化碳引发的胺基硅酸盐浓缩分散体系中的沉积作用——用于二氧化碳捕获

    本研究聚焦于利用氨基化二氧化硅的浓度分散体系实现二氧化碳触发的相分离,旨在开发一种替代传统胺基水溶液的新型二氧化碳捕获技术,以降低再生过程的能耗。通过实验与理论分析相结合,揭示了分散体系在二氧化碳吸收、相分离及流变特性中的关键机制,并评估了其再生能耗的潜在优势。**1. 研究背景与核心问题**当前主流的化学吸收技术(如30wt%甲胺水溶液)面临再生能耗过高的挑战,约60-80%的总能耗集中于高温蒸汽再生阶段。主要瓶颈在于水的高比热容(4.2kJ·kg⁻¹·K⁻¹)和潜热(2260kJ·kg⁻¹),导致传统胺液再生需加热至120℃并蒸发大量水分。本研究提出通过二氧化碳触发的相分离机制,形成高浓度

    来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering

    时间:2025-12-12

  • 一种利用硅废料进行低温、无副产物生产白磷的硅热法新途径

    白磷硅热法生产工艺的科研突破与产业启示一、技术背景与核心创新磷元素作为生物体和工业体系的关键元素,其高效生产与循环利用直接关系到农业、医药、电子及新能源等核心领域的发展。传统白磷生产依赖碳热法,存在能耗高(约等于铝冶炼能耗)、碳排放强度大(每吨产品产生13吨CO₂当量)、工艺温度高等三大痛点。最新研究通过开发硅热法工艺,成功将反应温度降低400K以上,同时实现工业级硅废料的高效利用,为磷工业的绿色转型提供了新路径。二、工艺创新点解析1. 废料资源化利用硅废料作为半导体制造过程中的主要副产品(约占硅晶圆切割损耗的35-40%),其金属硅含量达95%以上。本研究首次系统验证了硅废料作为还原剂的可行

    来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering

    时间:2025-12-12

  • 阿根廷的体外膜氧合治疗:并发症、死亡率和长期预后

    摘要 通俗语言总结 在拉丁美洲,关于创伤患者使用体外膜氧合(ECMO)的报道较少。我们在阿根廷的四个中心进行了一项队列研究(2015–2024年),研究对象包括所有遭受多发性创伤(创伤严重程度评分 [ISS] ≥ 16)并发展为急性呼吸窘迫综合征(ARDS)伴难治性呼吸衰竭、接受静脉-静脉 ECMO 治疗的成人患者。研究回顾性地评估了与 ECMO 相关的并发症、院内死亡率以及现有评分系统的预后预测能力;同时前瞻性地评估了患者的长期健康相关生活质量(QoL)。共分析了 31 名患者。其中 25.8% 的患者出现出血(其中 16.1% 为严重出血

    来源:ASAIO Journal

    时间:2025-12-12

  • 孟德尔随机化研究中亲代代理结局使用原理的因果推断框架分析

    在当今的大型队列研究中,如UK Biobank,一个令人困扰的难题浮出水面:当科学家们试图探寻影响人类长寿的遗传或环境因素时,他们常常发现,由于队列参与者尚未步入老年期,直接研究其寿命的数据严重不足。这就好比试图通过观察一棵树的幼苗来预测其最终的高度,却等不及它长成参天大树。为了破解这个困局,流行病学家们灵机一动,想到了一个巧妙的“替代”方案:利用参与者父母的年龄(即“亲代 attained age”)作为参与者自身寿命的代理指标。毕竟,父母的寿命数据往往更容易获得。这种利用子女的基因变异(G)来推断这些变异通过某种暴露(A,如体重指数BMI)对父母寿命(YP)产生影响的方法,正是孟德尔随机化

    来源:AJE Advances: Research in Epidemiology

    时间:2025-12-12

  • 基于用户通用超声人机接口的手腕与手部追踪虚拟现实交互新突破

    随着计算机从桌面屏幕转向眼镜设备,键盘和鼠标等传统控制器已显得不切实际。理想的沉浸式体验控制接口需在保持便携、精准和鲁棒的同时,将用户的意图无缝地从现实世界传递到虚拟世界。目前,基于光学系统、传感手套和腕部臂环的人机接口(HMI)虽各有优势,但均存在明显局限:光学系统易受遮挡影响且成本高昂;传感手套性能不稳定且存在传感器漂移;表面肌电(sEMG)技术在运动捕捉中面临信号深度浅、空间分辨率低、肌肉疲劳和信号漂移等挑战。在此背景下,超声(US)技术作为一种替代信号源备受关注。它能够提取用户肢体的形态学信息,通过跟踪肌肉、骨骼等结构的变化来映射关节角度。然而,传统的显式形态跟踪方法在无约束运动场景中

    来源:Nature Communications

    时间:2025-12-12

  • 人际情绪感知中的方向性偏差:跨情境的系统性高估及其社会适应功能

    准确理解他人的情绪状态,是有效社会互动和建立有意义人际关系的基石。然而,情绪识别远不止于辨别对方是愤怒还是兴奋,更关键的是评估这些情绪状态的强度。日常生活中,这种判断无处不在:你的孩子在学校是真正开心,还是仅仅有点满足?同事对项目延误的反应是略显紧张,还是极度焦虑?这些对他人情绪强度的评估,直接决定了我们是发条信息简单安慰,还是放下一切提供紧急支持。尽管以往研究在情绪识别(即辨别具体情绪种类,如恐惧与悲伤)和共情准确性(Empathic Accuracy)方面取得了丰硕成果,但关于人们如何评估情绪强度,以及这一过程是否存在系统性偏差,却鲜有关注。传统研究多聚焦于浪漫关系中伴侣对彼此的一般性评价

    来源:Nature Communications

    时间:2025-12-12

  • 基于TROPOMI卫星反演与UNFCCC先验估算的全球甲烷排放国别评估研究

    甲烷作为仅次于CO2的第二大温室气体,工业革命以来已造成0.6°C的温升。尽管《全球甲烷承诺》已有159个签署国承诺到2030年将排放量较2020年减少30%,但各国向联合国气候变化框架公约(UNFCCC)提交的排放清单存在巨大不确定性。传统自下而上的计算方法依赖活动水平数据与排放因子的乘积,受各国方法论差异和报告滞后性影响(部分国家数据滞后超十年),严重制约了减排进展的可验证性。在此背景下,哈佛大学James D. East团队联合GHGSat、麻省理工学院等机构,在《Nature Communications》发表研究,首次构建了基于TROPOMI卫星观测与UNFCCC先验估算的全球高分辨

    来源:Nature Communications

    时间:2025-12-12

  • 克罗恩病骨微结构研究:高分辨率外周定量CT揭示狭窄型与炎症型表型的骨骼差异

    当我们谈论克罗恩病(Crohn's Disease, CD)时,往往聚焦于其消化道症状,但这种自身免疫性疾病带来的健康威胁远不止于此。作为全球发病率持续上升的慢性炎症性肠病,加拿大更是CD的"重灾区",每10万人中就有约410名患者。更令人担忧的是,CD患者面临着显著的骨骼健康风险——研究表明他们更容易出现骨密度下降和骨质疏松,进而增加脆性骨折风险。然而,当前临床实践存在两大瓶颈:一是对CD相关骨骼脆弱性的机制认识不足,二是缺乏有效识别高风险患者的方法。CD根据临床表现可分为不同表型,其中炎症型(非狭窄非穿透型)和狭窄型(纤维化导致肠腔狭窄)最为常见。传统观点认为,慢性炎症、营养不良、糖皮质激

    来源:JBMR Plus

    时间:2025-12-12

  • 松树根部的菌根结节中,氮(N)的固定速率很高(固定率约为2)

    本研究聚焦于北欧森林中云杉(Pinus sylvestris)根瘤状外生菌根(tuberculate ectomycorrhizae, TCE)的固氮功能及其微生物群落特征。通过构建微宇宙系统,研究者首次定量揭示了云杉TCE结构中氮气固定(N₂ fixation)的高效性,并系统解析了相关微生物群落组成。研究历时三年,采用同位素稀释结合高通量测序技术,发现TCE固氮速率较土壤提升35倍,其中个别样本达到7587 ng N g⁻¹ h⁻¹,这一发现突破了传统认知中松属树种固氮能力有限的定论。### 研究背景与科学问题北极森林生态系统长期受氮限制,传统认知认为主要依赖苔藓共生固氮和土壤游离固氮。然

    来源:Geoderma

    时间:2025-12-12

  • 水中多链螺旋的可编程组装:基于序列设计的仿生超分子系统构建新策略

    在生命体系中,DNA的双螺旋结构和蛋白质的复杂折叠模式共同诠释了“序列决定结构,结构决定功能”这一基本法则。生物分子通过其一级序列编码的信息,能够精准调控自身构象状态之间的动态转换,从而响应外界刺激并执行特定功能。然而,在合成化学领域,如何让非生物分子链像生物大分子一样,仅通过序列设计就能可预测地组装成特定高级结构,并实现类似的生命式动态行为,一直是科学家们面临的重大挑战。传统合成螺旋结构的构建往往依赖于氢键、金属配位等特异性相互作用,这些方法虽然有效,但难以实现类似生物分子的序列编码普适性。特别是在水溶液中,疏水作用、静电排斥等多种因素的复杂交织,使得仅通过序列参数来预测和控制多链螺旋的形成

    来源:Nature Communications

    时间:2025-12-12

  • 多层叠层镍酸盐中残余氧无序结构的直接成像及其对电子态调控的研究

    在探索高温超导材料的征程中,无限层镍酸盐犹如一颗冉冉升起的新星,其晶体结构与传统铜氧化物超导体相似,却展现出独特的物理特性。这类材料通过空穴掺杂可实现超导转变,但令人困惑的是,不同实验室报道的超导现象存在显著差异。究其根源,材料制备过程中难以完全去除的残余氧可能扮演着关键角色——它们如同隐藏在晶体结构中的"隐形舞者",虽然含量极低,却可能通过影响局部电子结构而左右材料的超导性能。然而,由于残余氧的占位度通常低于12%,传统显微技术难以捕捉其精确分布,使得研究人员一直无法揭开这层神秘面纱。为突破这一技术瓶颈,来自马克斯·普朗克固体研究所的研究团队创新性地采用多切片叠层衍射技术,对8NdNiO2/

    来源:Nature Communications

    时间:2025-12-12


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