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中新世高纬度升温被高估:颗石藻团簇同位素揭示北半球高纬度仅存在适度增温而非极端放大
在地球漫长的气候变迁史中,中新世(约2300万至530万年前)因其大气CO2浓度与当今接近,常被视作预测未来气候的“天然实验室”。然而,一个长期困扰古气候学界的谜题是:基于生物标志物(如烯酮不饱和度指数Uk'37)重建的中新世高纬度海表温度显著高于当前气候模型的模拟结果,暗示存在极端的“高纬度增温放大”现象。这种矛盾引发了对气候模型物理过程完整性或代理指标可靠性的质疑。为解决这一争议,研究团队将目光投向一种更具物理基础的温度代理——团簇同位素(Clumped Isotope, Δ47)测温法。团簇同位素技术通过测量碳酸盐中13C-18O键的异常富集程度来反演矿物形成温度,其优势在于不受水体化学
来源:Nature Communications
时间:2025-12-10
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综述:FOXA2在胰岛生物学中的作用:调控胰腺发育与葡萄糖稳态
FOXA2在胰腺发育与糖尿病中的调控机制研究进展一、FOXA2在胰腺发育中的核心作用FOXA2作为 forkhead 转录因子家族的重要成员,其基因编码产物通过调控多组关键基因的表达,在胰腺胚胎发育过程中发挥多重作用。早期研究显示,FOXA2在胚胎发育第10天即开始表达于原始结节区域,并随着原始 streak 的迁移持续参与前肠上皮的形成。在胰腺发育过程中,该因子首先在胰腺芽上皮细胞中高表达,随后特异性定位于内分泌前体细胞,最终在成熟β细胞和α细胞中维持其功能活性。二、FOXA2的分子调控网络1. 胰岛β细胞功能调控FOXA2通过直接结合胰岛素基因(INS)启动子区域,协同PDX1、MAFA等
来源:General and Comparative Endocrinology
时间:2025-12-10
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综述:铁死亡与前列腺癌:从分子机制到精准治疗的转化路径
本文系统梳理了铁死亡在前列腺癌治疗中的最新进展与挑战,从分子机制到临床转化进行了多维度解析。铁死亡作为铁依赖性程序性细胞死亡形式,通过激活脂质过氧化通路引发肿瘤细胞死亡,为克服前列腺癌耐药性提供了新视角。一、铁死亡的核心调控网络1. 铁代谢失衡是关键启动因素。TFR1介导的细胞外铁摄入与DMT1介导的细胞内铁转运形成动态平衡,NCOA4通过降解铁蛋白(FTH1)释放储存铁。铁在Haber-Weiss反应中被还原为Fe²⁺,与H₂O₂反应生成羟基自由基(·OH),触发脂质过氧化链式反应。2. 脂质代谢双刃剑效应:- 活性氧(ROS)敏感型机制:ACSL4催化多不饱和脂肪酸(PUFA)合成,促进膜
来源:General and Comparative Endocrinology
时间:2025-12-10
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电动汽车与内燃机汽车行人安全性对比研究:基于英国STATS19道路安全数据库的实证分析
随着全球碳中和进程的加速,车辆电动化已成为交通领域减排的核心策略。然而,电动汽车(EV)在静谧性和重量方面的特性引发了安全担忧:近乎无声的低速行驶可能增加对行人的碰撞风险,而沉重的电池组可能在事故中导致更严重的伤害。这些问题直接关联联合国可持续发展目标中"减少交通事故伤亡"的关键指标——全球每年约119万人死于交通事故,其中27.4万是行人。英国作为最早宣布2030年禁售燃油车的国家之一,其电动汽车保有量近年来快速增长,但关于电动汽车对最脆弱道路使用者(行人)的安全影响始终缺乏系统评估。为解答这一关键问题,利兹大学Zia Wadud团队在《Nature Communications》发表最新研
来源:Nature Communications
时间:2025-12-10
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大质量星团驱动的宇宙线加载新生外流:韦斯特隆德1号星团揭示星系演化新机制
在星系演化研究中,宇宙线(CR)驱动星系风的理论已被广泛讨论数十年,但始终缺乏直接观测证据。与此同时,天文学家日益认识到大质量星团在宇宙线加速中的核心作用。年轻大质量星团(YMSCs)通过恒星风和超新星爆发聚集巨大能量,其形成的超级气泡可突破银河系盘面,成为宇宙线进入halo的潜在通道。然而,宇宙线如何被加载到外流中、其能量如何影响星际介质(ISM)动力学,仍是未解之谜。韦斯特隆德1作为银河系中已知最庞大的年轻大质量星团,成为破解这一难题的理想实验室。该星团距离地球约4千秒差距(kpc),拥有大量大质量恒星,年龄约400万年,其恒星风功率高达1039erg/s。此前H.E.S.S.望远镜已在T
来源:Nature Communications
时间:2025-12-10
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美国电池材料成本优化策略:一次原料供应配置与本土回收的经济性分析
随着全球对锂离子电池(LIB)需求的爆炸式增长——预计从2022年的700吉瓦时(GWh)猛增至2030年的4.7太瓦时(TWh),电动汽车(EV)、储能系统和便携式电子产品的普及对电池供应链的韧性和成本提出了严峻挑战。在锂离子电池的成本构成中,正极活性材料(CAM),尤其是层状氧化物如NMC(LiNixMnyCozO2),占据了电池包材料成本(Bill of Materials)的30-50%,其生产成本更是高达电池总制造成本的45%。而NMC材料自身的成本,又有超过70%来自于锂、钴、镍这三种关键金属。这意味着,这些金属的价格波动几乎直接决定了电池的成本轨迹,尤其是在制造业规模效应带来的学
来源:Nature Communications
时间:2025-12-10
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利用非平衡力优化微观系统功提取的理论与策略研究
在微观世界中,热涨落和非平衡力的主导作用使得传统热力学定律面临挑战。随着微纳技术的发展和生物医学应用的推进,如何在噪声环境中实现高效能量捕获与利用成为前沿课题。生物系统如分子马达早已通过利用非平衡波动实现高效能量转换,而合成微观系统却难以有效利用环境中的时变力。现有最优控制理论虽能降低能耗,却鲜少关注非平衡力的时间结构特性,这限制了微观器件的性能突破。德国杜塞尔多夫大学与以色列特拉维夫大学的联合团队在《Nature Communications》发表研究,通过建立谐波势阱中粒子的最优控制模型,解析推导出适用于任意时变力的通用协议。该协议将控制策略分解为平衡贡献和非平衡贡献,后者直接关联驱动力的
来源:Nature Communications
时间:2025-12-10
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超越傅里叶光学:自驱动实验室发现调控自发辐射的新原理
在当今追求高效能源与先进显示技术的时代,控制光的发射方式成为一项关键挑战。传统光源如发光二极管(LED)和热辐射灯发出的光往往缺乏方向性,如同一个灯泡向四周均匀发光,这导致能量利用率低下。想象一下,如果能够像手电筒一样精确控制光线的方向,使其集中照射在需要的地方,将极大提升照明效率,甚至催生全新的应用,如远程传感和全息显示。然而,实现这一目标并非易事,尤其是对于“自发辐射”这种非相干光而言。传统的相干光控制技术,如用于激光的相控阵光学,并不适用于自发辐射。近年来,一种名为“超表面”的纳米结构材料带来了曙光。这些由亚波长谐振器组成的平面结构,通过改变其局部折射率,理论上可以像操纵海浪一样操控光波
来源:Nature Communications
时间:2025-12-10
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近红外与可见光协同驱动铜基催化剂双光子制氢的逻辑门效应
在碳中和目标的驱动下,绿色氢能的开发已成为全球科研热点。其中,利用太阳能驱动甲酸等液态储氢分子分解释放氢气,被认为是最具应用前景的技术路径之一。然而,传统光催化剂如二氧化钛(TiO2)等,主要依赖占太阳光谱仅5%的紫外光,对占绝大部分的可见光(约43%)和近红外光(约52%)利用效率极低。虽然贵金属(如Au、Pt)与半导体复合的等离子体光催化剂能拓展可见光响应,但其高昂成本限制了大规模应用。近年来,地球储量丰富的铜(Cu)及其氧化物(Cu2O)因具有可调的等离子体共振特性(从可见光到近红外区)和合适的带隙(~2 eV),成为贵金属的理想替代材料。然而,裸露的Cu/Cu2O复合材料在酸性反应条件
来源:Nature Communications
时间:2025-12-10
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DART任务撞击后Didymos-Dimorphos双小行星系统的光谱学洞察:揭示撞击引起的表面变化与尘埃演化
在浩瀚的太阳系中,近地小行星对地球构成潜在威胁,行星防御因此成为全球关注的焦点。2022年9月26日,人类历史上首次行星防御实战测试——美国国家航空航天局(NASA)的双小行星重定向测试(Double Asteroid Redirection Test, DART)任务取得了成功,其探测器以高超音速主动撞击了双小行星系统(65803) Didymos的卫星Dimorphos。这次撞击不仅将Dimorphos绕Didymos的公转周期缩短了约33分钟,证明了动能撞击技术偏转小行星轨道的可行性,更在目标天体周围创造了一个持续数月、不断演化的复杂尘埃环境。然而,一个关键科学问题随之浮现:这次史无前例
来源:Nature Communications
时间:2025-12-10
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综述:肿瘤微环境、铁死亡(Ferroptosis)、铜死亡(Cuproptosis)和二硫化物死亡(Disulfidptosis)在癌症治疗和监测中的应用与潜力
张德焕|赵月涵|郭丹丹大连医科大学,中国大连116044摘要肿瘤微环境(TME)与代谢性细胞死亡途径之间的相互作用已成为当代癌症研究的关键焦点。本综述探讨了这些过程之间的机制性相互作用,并评估了它们在癌症管理中的治疗和诊断意义。自2011年Hanahan和Weinberg首次描述癌症特征以来,大量的实验和临床证据不断积累,加深了我们对肿瘤生物学的理解。本文特别关注以下几个方面:TME中的代谢紊乱及其与铁死亡(ferroptosis)、铜死亡(cuproptosis)和二硫键死亡(disulfidptosis)途径的相互作用;针对这些不同代谢性细胞死亡机制的治疗药物和组合疗法;以及用于增强代谢性
来源:Crop and Environment
时间:2025-12-10
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综述:细胞外基质在脊索瘤进展和治疗抵抗中的作用
chordoma( chordoma)作为胚胎性结节的罕见恶性肿瘤,其治疗难题源于独特的生物学特性。尽管临床治愈率在改善,但超过25%的术后患者仍面临局部复发风险,约40%病例出现转移。研究证实,异常增生的细胞外基质(ECM)网络不仅是肿瘤微环境的物理屏障,更通过重塑细胞代谢和信号通路形成治疗抵抗机制。本文系统梳理了ECM在 chordoma 发生发展中的核心作用及其干预策略。 chordoma的病理学特征呈现显著异质性。WHO分类将 chordoma分为三型:典型型占95%,其标志性的Physaliphorous细胞与胶状基质构成独特病理象;低分化型表现为细胞密度增加和核分裂象增多;分化型
来源:Crop and Environment
时间:2025-12-10
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转变医患之间的疫苗沟通方式:一项关于假设性沟通培训的随机试验
近年来,全球疫苗接种率持续低迷,尽管疫苗可及性显著提升且医疗从业者的接种支持度普遍较高。这一矛盾现象引发学界关注,尤其需要从医患沟通策略层面寻找突破口。本研究通过跨国实证研究,首次系统验证了假设性沟通培训与规范引导信息的协同效应,为优化疫苗接种推荐行为提供了创新性解决方案。### 一、研究背景与核心问题疫苗接种作为公共卫生领域的核心议题,其推广效果受多重因素制约。世界卫生组织数据显示,2023年全球仍有23%的儿童未完成基础免疫程序,发展中国家成人疫苗接种率不足40%。尽管医学界普遍认同"疫苗推荐"是临床工作的重要职责,但实际执行中存在显著落差。美国疾控中心2022年报告指出,78%的医生承认
来源:BMJ Leader
时间:2025-12-10
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经过缩放处理的3D打印昆虫外耳模型,保留了鼓膜和声管等关键声学结构
该研究以新热带地区蟋蟀物种**Copiphora gorgonensis**的听觉系统为研究对象,通过多学科交叉技术手段,首次成功构建了兼具外耳结构与声管系统的三维打印仿生模型,并验证了其在超声波接收与放大方面的功能等效性。研究成果为昆虫声学机制的高保真复现和工程化应用提供了创新技术路径,同时推动了3D打印技术在微观生物力学研究中的标准化应用。### 一、研究背景与科学问题昆虫听觉系统因其微型化特征(体长通常不足1厘米)而难以直接观测。蟋蟀等夜行性昆虫通过前足上的特殊听觉结构实现超声波探测,其外耳由可活动的膜质耳蜗和刚性叶状耳盖构成,内部声管系统则包含螺旋孔和指数形声道,这种复合结构能显著提升
来源:Computational and Structural Biotechnology Journal
时间:2025-12-10
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可见光驱动的Bi₂O₃/Co-ZnO催化剂的合成,用于高效降解亚甲蓝
穆罕默德·赛义德(Muhammad Saeed)| 穆罕默德·阿迪尔(Muhammad Adeel)| 阿西夫·贾米尔(Asif Jamil)| 谢里什·雷赫马特(Sehrish Rehmat)| 马库斯·维尼修斯·卡斯特尼亚罗(Marcus Vinicius Castegnaro)| 哈姆扎·拉克萨奇(Hamza Laksaci)| 拉格·K·侯赛因(Rageh K. Hussein)巴基斯坦费萨拉巴德费萨拉巴德政府学院大学化学系摘要由于工业废水排放中含有持久性有机污染物(如染料),水污染已成为全球性的严重问题。因此,需要一种可持续的废水处理方案。利用阳光作为能源的光催化技术是处理含有持久性
来源:Catalysis Today
时间:2025-12-10
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协同作用的银装饰g-C₃N₄/NiAl-LDH纳米结构:在可见光下实现可持续的氢气演化
光催化制氢领域新型纳米复合材料的开发与应用研究(一)研究背景与意义随着全球能源需求激增和传统化石能源的过度消耗,清洁可再生能源的开发已成为国际科研热点。其中,基于半导体材料的光解水制氢技术因其零碳排放和可持续性备受关注。然而,现有催化剂普遍存在活性位点不足、电荷分离效率低、可见光响应弱等瓶颈问题。该研究通过创新性材料设计,成功开发出Ag@g-C3N4/NiAl-LDH三组分异质结复合材料,在可见光驱动下展现出突破性的氢气产率达2650 μmol h⁻¹g⁻¹,较单一组分催化剂提升2-3个数量级,为下一代高效光催化剂的开发提供了新思路。(二)材料设计策略与合成方法研究团队采用"双功能载体协同增强
来源:Catalysis Today
时间:2025-12-10
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在ZSM-5分子筛中,原子分散的过渡金属上甲烷氧化的机制:CO的作用
本文聚焦于甲烷直接氧化制甲醇(DMTM)过程中金属催化剂活性位点的精准调控机制研究。实验以具有微孔结构的ZSM-5沸石为载体,系统考察了原子级分散的铱(Ir)和铜(Cu)催化体系在CO/氧气协同作用下的反应特性。研究采用计算化学与实验验证相结合的方法,揭示了不同金属活性位点与CO的协同作用机制,为开发高效低能耗的甲烷氧化催化剂提供了理论依据。在催化剂结构表征方面,研究者通过密度泛函理论(DFT)模拟揭示了金属离子的晶体场环境对活性位点形成的影响。铱催化剂中金属离子占据ZSM-5的α位( zeolite framework α-site, ZFA)晶格位置,形成稳定的Ir-O键合结构;而铜催化剂
来源:Catalysis Today
时间:2025-12-10
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制备一种基于壳聚糖的人胎盘提取物包裹的弹性区域结构支架,用于骨软骨应用
该研究聚焦于开发一种基于3D打印的多层复合支架系统,旨在通过材料与结构的协同设计模拟天然软骨的多层次力学与生物活性特征,为关节软骨再生提供新型解决方案。研究团队由伊朗沙希德贝赫西蒂大学机械工程系的学者主导,结合了增材制造、生物材料复合和细胞生物学等多学科技术,构建了具有梯度孔隙率和力学性能的四层TPU主体支架,并整合了可注射的壳聚糖-β-甘油磷酸-人胎盘提取物-纳米羟基磷灰石(CS/β-GP/HPE/nHAP)水凝胶层。以下从研究背景、技术路线、创新点及成果价值等维度进行系统解读。### 一、研究背景与问题提出关节软骨作为人体最坚韧的软组织之一,具有独特的多层结构(表层、中间层、深层)和梯度力
来源:Carbohydrate Polymer Technologies and Applications
时间:2025-12-10
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经过工程改造的胞质和叶绿体UDP-葡萄糖差向异构酶显著调节木质素的相互作用,从而在粳稻(Oryza sativa)中实现可调控尺寸的纤维素纳米晶体的生产
水稻细胞壁多糖代谢调控机制研究取得新进展一、研究背景与科学问题植物细胞壁作为植物体的"骨骼"系统,在维持器官形态、调节生长模式和抵御生物非生物胁迫中具有不可替代的作用。当前研究证实,细胞壁的机械性能直接取决于纤维素微纤丝的排列密度与结晶度,以及木质素-半纤维素网络结构的稳定性(Wang et al., 2022)。在水稻这一全球重要粮食作物中,其茎秆的机械强度直接影响抗倒伏能力和生物质利用价值。前期研究表明,细胞壁合成过程中依赖UDP-半乳糖(UDP-Gal)这一关键活性糖,但关于其生物合成途径的亚细胞定位差异及其调控机制尚不明确。本研究聚焦水稻中两种具有独立亚细胞定位的UDP葡萄糖表位酶:细
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-12-10
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为期12周的舞蹈课程(每周进行两次)对学龄前儿童精细动作能力和平衡能力的影响:一项随机对照试验
本研究聚焦于结构化舞蹈课程对6-7岁幼儿园儿童运动能力的影响,通过为期12周的随机对照试验,系统评估了不同频率舞蹈干预对儿童精细动作、动态平衡及静态平衡的改善效果。研究采用分层随机分组法,将80名健康儿童分为实验组1(每周2次,每次35分钟)、实验组2(每周3次,每次25分钟)与对照组(维持常规体育课程)。通过Bruininks-Oseretsky运动能力测试量表(BOT-2 SF)进行前后测对比,发现实验组在多项运动指标上呈现显著提升。研究背景方面,儿童6-7岁处于运动能力发展的关键窗口期。此阶段神经肌肉系统具有高度可塑性,但实际观察显示,多数幼儿园儿童日均运动时长不足WHO建议的60分钟标
来源:PLOS One
时间:2025-12-10