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  • 钽离子(Ta+)介导的甲烷连续活化产物结构解析:红外多光子解离光谱与理论计算的协同研究

    甲烷作为天然气主要成分,其高效转化一直是能源化学领域的重大挑战。过渡金属离子催化甲烷C-H键活化虽早有发现,但反应中间体结构长期未能明确。1989年Irikura等首次观察到Os+与甲烷的室温反应,随后Ta+等5d过渡金属离子被证实可连续活化4个甲烷分子,但产物结构争议不断——究竟是形成金属卡宾还是氢化物?碳链如何生长?这些问题制约着甲烷转化机理的认知。为解决这一难题,美国犹他大学P.B. Armentrout团队采用先进的红外多光子解离光谱(IRMPD)技术,结合高精度密度泛函理论(DFT)计算,在《International Journal of Mass Spectrometry》发表了

    来源:International Journal of Mass Spectrometry

    时间:2025-09-04

  • Transformer-GAN解码牙周炎表观遗传增强子-启动子互作网络:炎症基因调控与生物标志物发现的深度学习框架

    牙周炎作为全球高发的慢性炎症性疾病,其组织破坏机制长期困扰着临床诊疗。传统研究多聚焦于微生物因素或基因表达变化,却忽视了更高维度的表观遗传调控网络——特别是增强子(enhancer)与启动子(promoter)间的远程对话。这种三维基因组层面的调控异常,可能是驱动IL-1β、TNF等炎症因子暴发的"隐形开关"。然而,由于染色质构象检测技术(如Hi-C)的高成本与低通量,以及传统计算方法对非线性关系的捕捉不足,牙周炎的特异性基因调控图谱始终未能破解。为突破这一瓶颈,Prabhu Manickam Natarajan与Pradeep Kumar Yadalam团队创新性地将对抗生成网络(GAN)与

    来源:International Dental Journal

    时间:2025-09-04

  • 气候驱动的全球人口迁移:关键在"谁"而非"多少"

    当巴基斯坦3300万人因季风洪水流离失所,中美洲移民潮涌向美国边境时,一个关键问题浮出水面:气候变化究竟如何重塑人类迁徙版图?传统研究往往聚焦于迁移规模预测,却忽视了迁移群体的内在差异性。Hélène Benveniste团队在《Nature Communications》发表的研究突破性地指出,气候移民的本质不是简单的数量问题,而是关乎"谁在移动"的复杂命题。研究团队采用IPUMS国际人口普查数据(覆盖168个原籍国和23个目的国),通过构建包含温度、土壤湿度三次项的气候响应模型,创新性地引入年龄(4组)、教育水平(4级)和气候带(6类)的交互效应。采用10折交叉验证确保模型泛化能力,并利用

    来源:Nature Communications

    时间:2025-09-04

  • 全球甲烷足迹增长趋势与驱动因素分析:基于1990-2023年生产与消费视角的解耦研究

    甲烷作为第二大温室气体,其百年尺度全球增温潜势(GWP)是CO2的28倍,短期气候效应更为显著。尽管COP26后已有130余国承诺2030年前减排30%,但全球甲烷排放仍以年均1.22%的速度持续增长。更棘手的是,现有研究多聚焦生产侧排放(PBE),忽视了消费侧排放(CBE)的核算,导致"碳泄漏"风险——发达国家可能通过产业转移实现本地减排,却加剧了全球排放。这种认知缺口使得《巴黎协定》的实施面临严峻挑战,亟需从全供应链视角重新审视甲烷排放格局。为破解这一难题,由Yuli Shan、Kailan Tian等组成的国际团队在《Nature Communications》发表了突破性研究。他们创新

    来源:Nature Communications

    时间:2025-09-04

  • 公平气候治理新范式:基于非连续性排放轨迹的巴黎协定公平份额分配研究

    全球气候治理正面临严峻的公平性挑战。2023年《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)全球盘点显示,各国2030年减排承诺远不足以实现《巴黎协定》的温控目标。更棘手的是,现行评估国家减排承诺公平性的方法存在系统性偏差——通过"连续排放轨迹"分配排放空间时,高排放国家因历史减排不力反而在近期获得更多排放权,这种被称为"祖父效应"(grandfathering)的现象严重违背"共同但有区别的责任"(CBDR-RC)原则。为破解这一困局,研究者开发了两种创新的非连续性排放分配方法。Approach 1采用能力原则分配全球负排放(按GDP/capita),同时用历史责任原则(1950/1990年起算

    来源:Nature Communications

    时间:2025-09-04

  • 纳米结构与高频磁畴工程协同实现富铁软磁合金的超低铁芯损耗

    随着人工智能、电动汽车和智能电网的快速发展,现代电力电子系统对高频软磁材料提出了前所未有的严苛要求。宽禁带半导体如SiC和GaN的突破性进展,使得电力电子器件的工作频率提升至数十kHz级别,然而磁性无源器件却成为系统能效提升的"卡脖子"环节——其损耗占比超过系统总损耗的50%。传统硅钢片在高频下铁芯损耗(PT)剧增,而纳米晶软磁材料虽具有较低损耗,却普遍面临饱和磁化强度(μ0Ms)偏低(<1.8T)和昂贵元素依赖的困境。如何打破μ0Ms与PT之间的性能权衡,成为该领域亟待解决的科学难题。在这项发表于《Nature Communications》的研究中,由Satoshi Okamoto和Hos

    来源:Nature Communications

    时间:2025-09-04

  • 纤维素与淀粉在四种土壤中模拟收获后条件下的高效氮素固持潜力研究

    在农业生产中,过量施用的氮肥和作物残体矿化常导致收获后土壤中积累大量矿质氮(Nmin)。这些氮素极易通过淋溶或气体排放损失,不仅污染地下水(欧洲27%监测点硝酸盐超标),还降低农业经济效益。尽管冬季覆盖作物能部分吸收残留氮,但其效果受气候和轮作限制。微生物介导的氮固持被认为是潜在替代方案,但碳(C)限制会抑制该过程。因此,德国Forschungszentrum Jülich的Kerui Zhao团队在《Geoderma》发表研究,探索氮零添加的高碳改良剂(HCAN-free)——纤维素和淀粉如何通过调控微生物过程实现氮素长效固持。研究采用15N标记的(NH4)2SO4示踪技术,在模拟德国北莱茵

    来源:Geoderma

    时间:2025-09-04

  • Ti3C2Tx与Mo2CTx MXene剥离片的稳定性对比研究:表面氧化机制与存储策略

    在这项开创性研究中,二维过渡金属碳氮化物(MXenes)家族中的两位"明星成员"——钛基Ti3C2Tx和钼基Mo2CTx展开了一场耐氧化能力的终极对决。研究人员采用混合酸蚀刻法(12M HCl+48% HF)从MAX相前驱体Ti3AlC2和Mo2Ga2C中成功剥离出多层MXenes,再经0.5M LiCl处理获得宛如"薄纱"的剥离片(d-MXenes)。高分辨扫描电镜(HRSEM)捕捉到令人惊叹的氧化演变:经过20天常温老化,Ti3C2Tx表面萌发出松果状TiO2晶体,而Mo2CTx则"长出"球形MoO3颗粒。新鲜制备的样品则展现出截然不同的面貌——Ti3C2Tx保持光滑表面和锐利边缘,Mo2

    来源:Nanoscience & Nanotechnology-Asia

    时间:2025-09-04

  • 黄斑色素光学密度对短波长光空间分辨力的选择性增强效应

    人类视网膜中央有一个神奇的金色盾牌——由叶黄素(L)、玉米黄质(Z)和内消旋玉米黄质(MZ)构成的黄斑色素(MP)。这些从饮食中获取的植物色素像天然太阳镜一样,密集分布在视网膜最核心的4-5度区域,特别擅长吸收460 nm附近的短波蓝光。虽然科学家早发现高MP水平能减轻强光下的眩光不适,但关于它如何影响日常视觉质量,特别是对精细空间分辨力的作用机制,始终存在争议。问题的关键在于:MP究竟是通过物理过滤散射光直接改善成像质量,还是通过保护视网膜细胞间接发挥作用?为解开这个谜团,美国乔治亚大学的Yaw Buabeng和Billy R. Hammond团队在《Experimental Eye Res

    来源:Experimental Eye Research

    时间:2025-09-04

  • 氟代羟基吡啶桥联双铑(II)菲咯啉配合物的电化学析氢反应机理研究

    HighlightChemicals and Instruments配合物1的制备参照先前报道[35]。三氟乙酸(Htfa)购自关东化学株式会社,其他试剂来自和光纯药工业株式会社。质子核磁共振(1H NMR)和氟核磁共振(19F NMR)谱分别使用JEOL JNM-ECX500 (500 MHz)和JNM-ECZL600G (565 MHz)谱仪测定,以DMSO-d6为溶剂。化学位移参照DMSO-d6残留质子信号(δ=2.49 ppm)。Synthesis and characterization of complex 1将[Rh2(fhp)4]与两当量phen在EtOH/H2O (9:1 v

    来源:Catalysis Today

    时间:2025-09-04

  • 溶组织内阿米巴表面脂肽磷酸聚糖(LPPG)与单抗EH5结合机制揭示:α1,6-葡聚糖链作为关键抗原表位的发现及其免疫保护意义

    研究背景溶组织内阿米巴(Entamoeba histolytica)是导致全球每年约5万例阿米巴痢疾和肝脓肿死亡的肠道寄生虫。其表面覆盖的脂肽磷酸聚糖(LPPG)是一种糖基化磷脂酰肌醇(GPI)锚定的复杂糖蛋白,具有大量类似葡聚糖的寡糖侧链。尽管早期研究发现针对LPPG的单克隆抗体EH5能显著保护免疫缺陷小鼠免受阿米巴肝脓肿侵害,但该抗体的精确结合靶点长期未知——这既阻碍了疫苗开发,也限制了对其免疫逃逸机制的理解。关键方法研究团队采用2-丁醇饱和水提取LPPG,通过Chaetomium gracile葡聚糖酶处理、商业葡聚糖点印迹和ELISA验证结合特性;利用免疫荧光显微镜观察抗体与阿米巴/细

    来源:Carbohydrate Research

    时间:2025-09-04

  • 水稻中新型ricin-B-like结构域的发现及其系统发育分析揭示植物GH27酶独特进化路径

    在糖生物学研究领域,碳水化合物结合模块(CBM)和凝集素结构域在细胞识别、信号传导等生命过程中扮演关键角色。传统上认为CBM13家族模块与ricin-B凝集素结构域存在显著相似性,但近期研究发现植物GH27家族酶中存在一种特殊的ricin-B-like结构域,其进化起源和功能特性尚不明确。这项发表在《Carbohydrate Research》的研究,由Tibo De Coninck等人揭示了这一独特结构域的系统发育地位和潜在生物学意义。研究团队采用多学科交叉方法:通过InterPro和CAZy数据库进行结构域鉴定,利用HMM-BLAST筛选同源序列;构建序列相似性网络(SSN)分析进化关系;

    来源:Carbohydrate Research

    时间:2025-09-04

  • 糖树状大分子对麦胚凝集素的功能抑制:亲和力、结构与温度的多维调控机制

    在生命科学领域,糖与蛋白质的相互作用犹如精密的分子对话,其中凝集素与糖链的多价识别在免疫调节、病原体识别等过程中扮演关键角色。然而长久以来,科学家们面临一个令人困惑的"密码":为什么有些高亲和力的多价配体在实际应用中却表现不佳?这个谜题的核心在于传统研究过度关注结合强度(KD值),而忽略了动态生物环境中的复杂调控因素。日本埼玉大学Takahiko Matsushita团队在《Carbohydrate Research》发表的研究,就像给这个分子对话装上了温度传感器和运动捕捉仪,首次系统揭示了温度如何重塑糖树状大分子与麦胚凝集素(WGA)的相互作用图谱。研究团队采用酶联凝集素实验(ELLA)定量

    来源:Carbohydrate Research

    时间:2025-09-04

  • RAFT聚合法构建κ-卡拉胶接枝共聚物及其CO2吸附性能研究

    随着全球碳排放问题日益严峻,开发高效可持续的CO2捕集材料成为研究热点。传统胺类吸附剂虽性能优异,但存在原料不可再生、合成过程高耗能等问题。红藻提取的κ-卡拉胶(κ-carrageenan, κC)因其丰富的羟基、可降解性和储量优势,成为极具潜力的生物基材料替代品。然而,κC在有机溶剂中的溶解性差、功能化手段有限等问题,严重制约其在CO2吸附领域的应用。为突破这一瓶颈,Monash University的Made Ganesh Darmayanti团队创新性地将κC转化为大分子RAFT试剂(κC-MA),通过混合酸酐法首次实现κC的可控接枝聚合。研究选用含叔胺单体N-(3-二甲氨基)丙基甲基丙

    来源:Carbohydrate Polymer Technologies and Applications

    时间:2025-09-04

  • 综述:调控不同物种精子在输卵管中粘附与释放的分子机制

    Abstract辅助生殖技术(ARTs)如体外受精(IVF)仍面临受精失败的主要瓶颈,其根源在于精子选择不佳和过早获能。输卵管峡部形成的功能精子库通过上皮细胞粘附维持精子活力与受精能力,直至排卵信号触发释放。除已明确的类固醇激素作用外,生物分子通过互补机制调控该过程。Introduction交配后仅少数精子到达输卵管壶腹部受精部位。牛、猪等家畜精子能在雌性生殖道存活24-30小时,归因于其与输卵管峡部上皮细胞(OEC)形成的功能库。这种相互作用维持精子活力、防止多精受精,并调控获能/超活化。输卵管狭窄解剖结构及粘稠液体延缓精子运动,促进其与粘膜上皮结合。雌激素(E2)和孕酮(P4)通过调节上皮

    来源:Animal Reproduction Science

    时间:2025-09-04

  • 喷雾干燥血浆蛋白梯度添加对卫生挑战环境下断奶仔猪生长性能、肠道形态及免疫指标的影响研究

    研究亮点• 首次在卫生挑战环境下系统评估梯度浓度SDP(0-80 g/kg)对断奶仔猪的多维度影响• 80 g/kg SDP组表现出最优生长性能(ADG/ADFI线性提升,P<0.05)• 空肠绒毛宽度呈剂量依赖性增加趋势(线性P<0.10)• 80 g/kg组空肠绒毛高度/隐窝深度比达峰值(二次P<0.10)• 免疫调节呈现复杂剂量效应:IL-2最低值出现在80 g/kg组(二次P<0.10),而IL-8随剂量线性上升讨论断奶应激会导致仔猪出现厌食、感染等问题(Pluske等,1997)。本研究发现SDP通过其免疫球蛋白成分(Torrallardona,2010)发挥双重作用:既促进采食量(

    来源:Animal Nutrition

    时间:2025-09-04

  • 印欧语系同源关系数据集(IE-CoR):跨语言比较与谱系重建的新基准

    在语言演化研究领域,印欧语系作为世界上使用人口最多的语系,其起源时间和分化过程长期存在争议。传统研究方法面临两大困境:现有同源词数据集覆盖不全,仅包含部分语支且编码不一致;借词处理方式简单化,导致水平传递信号与垂直继承信号混淆。这些问题直接影响了贝叶斯谱系分析结果的可靠性,使得不同研究团队对印欧语系起源时间估算存在千年级差异。为解决这些方法论瓶颈,由Cormac Anderson领衔的国际团队在《Scientific Data》发表了印欧语系同源关系数据集(IE-CoR)。这项研究汇集89位语言学家组成专家联盟,历时多年构建了包含160种语言、170个核心语义参数的标准化数据集。创新性地设计了

    来源:Scientific Data

    时间:2025-09-04

  • 染色体水平基因组组装揭示第勒尼安树蛙(Hyla sarda)表型进化的遗传基础

    在地中海第勒尼安海的岛屿上,生活着一种神秘的树蛙——第勒尼安树蛙(Hyla sarda)。这种体型娇小(38-40mm)的两栖动物在末次冰期通过陆桥从撒丁岛扩散至科西嘉岛,再通过跳跃扩散到达托斯卡纳群岛,形成了独特的"两步式"扩张路线。令人惊奇的是,不同地理种群在体型、运动能力、行为特征甚至生理衰老速率等方面都表现出显著差异:科西嘉种群比撒丁岛源种群具有更大的体型、更长的四肢和更强的环境适应能力,而通过跳跃扩散建立的厄尔巴岛种群则表现出更胆大的行为特征。这些现象暗示着范围扩张过程可能对物种表型产生了定向选择,但其遗传机制始终成谜。为破解这一科学问题,由意大利拉奎拉大学、马尔凯理工大学和洛克菲勒

    来源:Scientific Data

    时间:2025-09-04

  • 单中心有机镍催化剂选择性氢解支化聚烯烃C–C键实现高效塑料升级回收

    这项突破性研究揭示了单中心有机镍催化剂在塑料升级回收中的独特优势。通过将Ni(COD)2(COD为1,5-环辛二烯)化学吸附在布朗斯特酸性硫酸化氧化铝(AlS)上,研究人员制备出高亲电性Ni(I)预催化剂AlS/Ni(COD)2,其在氢气条件下转化为具有催化活性的AlS/NiIIH。这种催化体系展现出令人惊异的化学选择性——优先断裂支化聚烯烃中的C–C键,使得等规聚丙烯(iPP)能从与聚乙烯的混合物中高效分离。更引人注目的是,即使在与聚氯乙烯(PVC)的混合体系中,AlS/NiIIH仍保持优异的催化活性和选择性。催化剂的可持续性通过三乙基铝(AlEt3)处理实现多次再生。深入的机理研究结合密度

    来源:Nature Chemistry

    时间:2025-09-04

  • 界面溶剂预组织调控析氧反应过渡态的关键作用

    水电解制氢技术中,析氧反应(OER)的缓慢动力学一直是制约绿色氢能发展的瓶颈。传统研究多聚焦于催化剂本征活性,却忽视了电极-溶液界面复杂的溶剂重组过程。更关键的是,现有理论模型难以解释为何最活跃的OER催化剂数十年来仍局限于镍基、铱基等少数材料体系。这种认知局限很大程度上源于对电化学界面中溶剂重组与催化剂结构动态演变协同作用的机制不清。针对这一挑战,Martinez-Hincapié等研究团队在《Nature Chemistry》发表创新性成果,通过多尺度表征技术揭示了界面溶剂预组织对OER过渡态的关键调控作用。研究团队创新性地将Arrhenius动力学分析与同步辐射表征技术相结合,建立了从电

    来源:Nature Chemistry

    时间:2025-09-04


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