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综述:气候变化与观点动态模型:连接个体、社会和制度层面的变化
引言温室气体排放、全球气温上升、生物多样性丧失等气候变化指标持续恶化。尽管迫切需要协调一致的气候行动,且气候科学和技术解决方案有了新进展,但当前应对气候变化的努力仍显不足。气候变化的政治化以及公众舆论的两极分化,在美国及其他地区阻碍了协调行动的开展。公众舆论动态是复杂的社会过程,受人们的信念、个人经历、同伴影响、社会规范、政治观点和媒体信息等因素左右。为探究这些因素对公众关于气候变化及相关可持续性技术观点的个体和交互影响,气候建模人员越来越多地尝试在自然和生态系统模型中强化对人类观点、行为和社会动态的呈现。观点动态模型(ODMs)为行为科学家和建模人员团队提供了研究契机,有助于探讨在气候变化背
来源:Current Opinion in Behavioral Sciences
时间:2025-05-07
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综述:行为错觉对目标科学研究的阻碍及应对策略
开环和闭环系统Powers 在分析开环和闭环系统行为时发现了行为错觉。开环系统(如图 1a),其输出(O)对产生输出的原因(Ip)没有反馈作用,比如空间加热器,它产生的热量不会影响控制其工作的开关。而闭环系统与之不同,存在反馈机制影响输出原因 。对科学心理学的意义科学心理学有一个基础假设,即生物体可被视为开环系统,这一假设虽很少被明确阐述,但在心理学研究方法的教科书描述中却很明显。比如,基础心理学实验通常是操纵自变量(IV,相当于远端输入Id ),观察其对因变量(DV)的影响 。行为错觉:目标科学研究的障碍只有当心理学实验中研究的生物体实际上是闭环控制系统时,才会出现行为错觉。大量证据表明生物
来源:Current Opinion in Behavioral Sciences
时间:2025-05-07
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从红树林植物中挖掘宝藏基因:AoCLCf助力提升植物耐盐性
在广袤的大自然中,植物常常面临着各种生存挑战,盐胁迫就是其中一个 “厉害角色”。高盐土壤中,过多的 Na+和 Cl−离子不断积累,严重阻碍了作物的生长,影响着粮食产量。虽说科学家们对 Na+的吸收和排出机制了解得比较多,但对于 Cl−的运输系统,却知之甚少。氯离子在植物体内可不是 “小透明”,它参与酶活性调节,还是光合作用的重要辅助因子。然而,一旦氯离子积累过多,就会引发一系列问题,像叶片边缘坏死、影响植物受精和降低产量等。在植物应对盐胁迫的过程中,氯离子通道(CLC)家族成员发挥着关键作用,它们参与维持细胞内离子平衡、调节膜电位等重要生理过程。在拟南芥中,已经发现了 7 种 CLC 通道,但
来源:Crop Design
时间:2025-05-07
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巴西水稻根系性状相关基因座与候选基因的全基因组关联研究:解锁增产新密码
在全球,水稻是超过半数人口的主食,为人们提供了 20% 的食物能量,在巴西,它更是饮食、生产和经济的重要支柱。然而,水稻产量增长却面临困境。多年来,尽管育种项目取得了一定成果,但产量停滞不前,新培育的品种难以满足人口增长的需求。这主要是因为人工选择导致的遗传瓶颈,以及对水稻根系性状遗传控制的了解不足。根系作为水稻生长的关键,负责水分和养分的吸收、运输,对产量有着至关重要的影响。研究发现,通过调控根系的形态和生理特征,有望提高水稻产量。然而,研究水稻根系面临诸多挑战,比如从田间获取根系样本困难,且根系性状受多基因和环境因素共同作用,遗传机制复杂。为了突破这些困境,巴西的研究人员开展了一项针对水稻
来源:Crop Design
时间:2025-05-07
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综述:基于金属有机配合物(MOCs)的酚类化合物检测与降解
金属有机配合物(MOCs)MOCs 由金属中心和有机配体通过配位键结合而成。常见的 MOCs 包括具有周期性网络结构的晶体多孔材料,像金属有机框架(MOFs)中的 MOF - 808、ZIF - 8、普鲁士蓝(PB) ,还有无周期性结构的非晶态材料,例如 AP - Cu、AMP - Cu、CH - Cu。其独特的形态、功能和催化活性在众多领域展现出巨大潜力。酚类化合物的检测酚类化合物在生命活动和环境中扮演着重要角色。内源性酚存在于食物、草药和植物中,具有抗氧化、抗炎等多种功效,对人体健康有益。像酚类神经递质多巴胺(DA)、左旋多巴(LD)等,不仅传递神经信号,还与心血管、内分泌系统密切相关,其
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-05-07
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综述:气 - 固 - 液三相界面工程在高效氧还原反应(ORR)中的进展
引言能源转换技术的进步在减少碳排放、应对能源危机方面潜力巨大。近年来,燃料电池和金属 - 空气电池因环保、能量密度高,成为可持续储能的热门选择。然而,其大规模商业应用受限于高性能氧阴极的缺乏,这是由于氧还原反应(ORR)动力学缓慢。ORR 是一个多相表面主导的电催化过程,包含质量扩散、电荷转移、物种吸附、键断裂和产物脱附等关键步骤。在三相界面反应中,存在多种界面类型,高效的 ORR 催化剂对构建理想的气 - 液 - 固三相界面至关重要,同时要保证氧气反应物持续供应,及时排出水副产物,防止界面水淹。ORR 过程有多步反应和多种吸附中间体,电催化剂活性很大程度取决于关键反应物种在活性位点的吸附 /
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-05-07
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综述:混合价态卤化物钙钛矿
混合价态卤化物钙钛矿的电子调控与功能设计配体场理论:理解固体中带边跃迁的强效模型卤化物钙钛矿(ABX3)的电子结构可通过B位金属的配位环境精确调控。其晶格由BX6八面体构成骨架,A位阳离子填充空隙,形成独特的电荷传输通道。配体场理论(Ligand-field theory)揭示了金属d轨道与卤素(X=Cl/Br/I)p轨道的杂化机制,为能带工程提供了关键依据。三维钙钛矿中的混合价态Ag、Au、Tl等金属在三维钙钛矿中可自发形成混合价态(如Au+/Au3+),通过间隔电荷转移(IVCT)产生近红外吸收和金属-绝缘体转变。例如,Au基钙钛矿在高压下呈现电子离域,而Sb3+-Sb5+耦合则通过动态价
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-05-07
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综述:ZIF-8 变体的进展:合成、设计及其在气体传感中的应用
引言环境污染严重威胁生态系统、人类生命和全球健康,其中空气污染因多种有毒气体的存在,成为首要的公共健康问题。常见的空气污染物,如 SOx、NOx、NH3、CO、H2S 和挥发性有机化合物(VOCs)等,会引发多种健康问题,甚至危及生命。为监测这些有害气体,传感器在气体传感和监测领域广泛应用。目前气体传感器种类繁多,根据传感机制可分为固体电解质、可定制发光和能量转移过程、质量敏感、光谱、电化学、催化燃烧、半导体气体传感器和光学传感器等。在先进传感器技术中,电化学传感器因能有效检测和监测有害气体而备受关注。金属有机框架(MOFs)因其高比表面积和可调节孔隙率,在气体吸附和传感方面展现出显著优势。M
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-05-07
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综述:离子液体 / 金属有机框架(IL/MOF)复合材料用于高效气体分离的理性设计:结合分子建模、机器学习和实验以摆脱试错法
引言离子液体 / 金属有机框架(IL/MOF)复合材料融合了离子液体(ILs)和金属有机框架(MOFs)独特的结构与化学性质。ILs 是室温下呈液态、低挥发性的盐,常用作优良溶剂和电解质。MOFs 则是由金属离子与有机配体配位形成的多孔材料,拥有超高的比表面积和可调节的孔隙率 ,在气体存储和分离等领域极具潜力。ILs 的可调节粘度、热稳定性等特性,与 MOFs 的高比表面积、可调节孔隙率相结合,造就了性能更优的 “IL/MOF 复合材料”(文献中也记作 IL@MOF)。这些新材料在气体存储、分离、催化、传感等诸多领域都得到了广泛研究。IL/MOF 复合材料通常采用原位合成技术(如离子热合成)和
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-05-07
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综述:金属有机框架在真实世界应用中吸附气态芳香族挥发性有机化合物的研究进展
金属有机框架(MOFs)吸附芳香族VOCs的机制与挑战MOFs因其高比表面积(BET)和可定制孔隙(如HKUST-1的介孔结构),成为吸附苯、甲苯、二甲苯(BTX)的理想材料。其吸附机制依赖于π-π堆叠、疏水作用及金属节点配位,其中UIO-66-NH2通过氨基增强对苯的亲和力。然而,实际应用中,湿度引发的框架坍塌(如MOF-5)和DMF溶剂的二次污染问题亟待解决。绿色合成与性能优化近期研究聚焦无溶剂合成和生物基配体(如柠檬酸),以降低MOFs的环境足迹。例如,MIL-101(Cr)通过微波辅助合成缩短反应时间,同时保持对甲苯的高吸附量(~1.2 g/g)。关键指标PC(单位:mol/kg·Pa
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-05-07
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综述:催化中重要的第 14 族环戊二烯基配位阳离子化合物
引言过渡金属配合物因开放的配位环境和可逆改变氧化态的能力,常被用作催化剂。但鉴于寻找低毒替代品的需求日益增长,第 14 族较轻元素(硅、锗、锡、铅)的化合物受到关注。这些元素有一对非键电子和一个空的 pz轨道,与环戊二烯基(Cp)环相互作用可实现稳定化。引入五甲基环戊二烯基(Cp*)配体,能进一步稳定硅、锗、锡、铅的 +2 氧化态,形成热稳定且具反应活性的配合物 。此类含第 14 族元素的配位 Cp 阳离子催化剂,因其开放的配位环境,可用于催化过程。目前,文献已报道这些催化剂在有机硅化学中的多种应用。例如,在三聚乙醛存在下,用于氢化硅(氧)烷的氧化偶联反应;用于烯烃的硅氢化反应;在 Piers
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-05-07
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综述:电化学硝酸盐还原制氨的最新趋势与展望 —— 以钴基催化剂为重点
1. 引言硝酸盐(NO3−)是氮循环中的关键化合物,但农业中过量使用氮肥会导致其渗入水体,造成富营养化,危害水生生物,还会影响人体健康,引发 “蓝婴综合征” 。处理硝酸盐污染的方法主要有分离和转化两种。分离技术如反渗透、离子交换等存在污染、后续处理复杂等问题;转化方法包括生物反硝化、化学催化还原、电催化还原和光催化过程等,各有优缺点,其中电催化还原因其绿色、灵活、可扩展的优势脱颖而出。氨在农业和工业中至关重要,是肥料的主要成分,也是潜在的能源载体。传统的哈伯 - 博施(Haber - Bosch,H2B)合成氨工艺能耗高、碳排放大。相比之下,电化学合成氨具有能耗低、反应条件温和、可与可再生能源
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-05-07
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综述:铜(I)螯合剂:揭示和调控铜(I)稳态及毒性的有用工具
1. 引言1.1 Cu 作为生物金属:简要介绍铜(Cu)是一种对生物体至关重要的过渡金属离子,成年人体内约含 100mg。它作为酶的辅助因子,参与能量产生、铁代谢和抗氧化防御等众多生物过程,还具有非酶功能。然而,铜调节异常会导致威尔逊病(WD)、门克斯病(MD)、阿尔茨海默病(AD)和某些癌症等病理状况。1.2 Cu 在体内的稳态在生物系统中,Cu 主要以 Cu(II)和 Cu(I)两种氧化态存在。Cu(II)具有 3d9电子构型,偏好与氮、氧原子供体结合,常处于扭曲的八面体几何构型中。Cu(I)具有 d10构型,配位数低,倾向于与含硫供体原子的分子结合,如半胱氨酸(Cys)和甲硫氨酸(Met
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-05-07
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综述:吡啶基 -β- 二酮酸盐:用于生成功能纳米结构的多功能配体
1. 引言在超分子和配位化学领域,新型多齿配体的设计与合成推动了学科的重大进展。多齿乙酰丙酮衍生物因能与多种金属离子形成稳定配合物而备受研究。吡啶基 -β- 二酮酸盐作为其中一类重要配体,虽研究相对较少,但因其两可配位特性,在构建同金属和异金属配位体系方面优势显著,在多个科学领域展现出应用潜力。2. 吡啶基 -β- 二酮酸盐作为多功能配体吡啶基 -β- 二酮酸盐与乙酰丙酮及其衍生物类似,存在酮 - 烯醇互变异构现象。其 β- 二酮酸根阴离子是强螯合单元,与吡啶取代基结合后,具有多种配位模式,能与不同金属离子(包括硬酸和软酸)相互作用,可形成中性、阴离子或两性离子物种,每种形式都能有效配位金属离
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-05-07
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综述:刺激响应性骨架材料的最新进展:理解其响应并寻找具有靶向行为的材料
1. 引言过去二十年,新型纳米多孔材料数量迅速增长,如金属 - 有机框架(MOFs)、共价有机框架(COFs)等。这些骨架材料通常由刚性构建块(次级构建单元,SBUs)通过较弱相互作用连接而成,具有大量分子内自由度,易表现出大规模动态行为,在吸附、机械和热行为等方面有多种体现,如溶剂诱导膨胀、吸附诱导收缩等。因其结构在化学或物理刺激下显著改变,进而引起宏观性质变化,这类材料被称为刺激响应性材料。本文将介绍刺激响应性骨架材料的研究进展,包括新响应发现、研究工具开发以及具有靶向行为材料的探索。2. 吸附诱导柔性:理解、控制与设计、应用2.1 先进计算方法近十年,通过原子水平的分子模拟,出现了大量计
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-05-07
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为慢性肾脏病孕妇 “松绑” 堕胎限制:极具成本效益的生命健康抉择
在 2023 年美国最高法院对《多布斯诉杰克逊妇女健康组织案》作出裁决后,美国约 58% 有怀孕能力的人生活在堕胎受限的州。长期以来,全球研究人员一直关注堕胎限制对生活质量、心理健康和医疗系统成本的影响。然而,针对特定疾病高风险妊娠中禁止堕胎的后果及成本研究却较少。慢性肾脏病(CKD)孕妇群体便是其中典型代表,CKD 会让孕期并发症风险大增,像早产、子痫前期等,而且怀孕还会加速 CKD 病情发展,甚至可能发展为终末期肾病(ESRD),需要终身透析或肾移植,这无疑会加重孕妇健康负担和医疗开支。但目前还没有研究关注全面堕胎禁令对 CKD 孕妇的影响。在此背景下,研究人员开展了相关研究,以填补这一空
来源:Contraception
时间:2025-05-07
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产后未接受永久性避孕的首年生殖结局与避孕途径研究
在现代社会,女性的生殖健康问题备受关注。产后避孕作为保障女性生殖健康的重要环节,一直是医学领域的研究热点。在美国,产后永久性避孕(Permanent Contraception,PC)本是常用的避孕方式之一,然而现实却不尽如人意。约有一半申请该手术的患者,在住院分娩期间未能如愿接受手术 。造成这一现象的原因错综复杂,从系统层面来看,医护人员短缺、联邦医疗补助政策限制、宗教附属医院的程序规定等,都成为患者获取 PC 的 “绊脚石”;从个人层面分析,肥胖、避孕意愿的摇摆不定以及避孕偏好随时间的变化等因素,也使得 PC 的顺利实施困难重重。此前研究发现,那些申请 PC 却未成功的女性,在产后 365
来源:Contraception
时间:2025-05-07
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多模态无创评估慢性肢体威胁性缺血外周循环:开启血管疾病精准诊疗新篇章
在健康医学领域,外周动脉疾病(PAD)和慢性肢体威胁性缺血(CLTI)如同隐藏在暗处的 “健康杀手”,给人们的生活和健康带来了巨大挑战。PAD 会干扰外周血液循环,导致肢体缺血,初期症状可能不明显,容易延误诊断。若病情发展为 CLTI,患者不仅会遭受缺血性静息痛的折磨,伤口愈合也会变得极为困难,甚至出现组织坏死,严重降低生活质量,还会大幅增加医疗成本。而且,PAD 还与心脑血管疾病的高风险紧密相连,就像一颗随时可能引爆的 “炸弹”,威胁着人们的生命健康。当前全球 PAD 患者数量众多,随着糖尿病的流行和发达国家人口老龄化,预计到 2030 年 PAD 患病率还会上升。面对如此严峻的形势,现有的
来源:Computational and Structural Biotechnology Reports
时间:2025-05-07
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探秘人促红细胞生成素新型高糖基化类似物:计算探索开启药物研发新篇
在医疗领域,贫血是一个困扰众多患者的难题。人促红细胞生成素(hEPO)作为治疗贫血的关键药物,就像一把神奇的钥匙,能够刺激骨髓中红细胞祖细胞的增殖和分化,调节红细胞生成,从而改善贫血症状。然而,这把 “钥匙” 也有其不足之处。目前临床上使用的重组人促红细胞生成素(rhEPO),由于在血清中清除速度较快,患者不得不频繁接受注射,这不仅给患者带来了身体上的痛苦,也增加了经济负担和生活的不便。为了找到更好的解决办法,研究人员踏上了探索之旅。虽然此前有研究尝试对 hEPO 进行改造,但仍有许多问题未得到解决,比如新设计的类似物与受体的相互作用以及在动态环境中的结构稳定性等方面的研究还不够深入。在这样的
来源:Computational and Structural Biotechnology Reports
时间:2025-05-07
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水稻稻瘟病菌Magnaporthe oryzae效应蛋白PEP的计算机辅助鉴定与ADP-核糖基化功能表征
稻瘟病是威胁全球粮食安全的毁灭性病害,每年造成的稻谷损失可养活6000万人。这种由丝状子囊菌Magnaporthe oryzae引起的病害,能侵染水稻所有组织部位,其病原菌通过分泌效应蛋白(effector)逃逸植物免疫的机制尚未完全阐明。更严峻的是,抗病水稻品种往往在推广数年后就因病原菌基因组快速进化而丧失抗性,这主要归因于效应蛋白的变异。目前M. oryzae参考蛋白质组中仍有3777个未表征蛋白,揭示这些潜在效应蛋白的功能机制,成为破解稻瘟病持久防控难题的关键。为系统挖掘新型效应蛋白,研究人员采用多层级生物信息学策略。首先从UniProt获取M. oryzae参考蛋白质组(UP00000
来源:Computational and Structural Biotechnology Reports
时间:2025-05-07