• 机器学习助力揭示不同 LED 光照对金鱼藻抗氧化能力的影响及优化策略

  在神奇的植物世界里，有一种名为金鱼藻（Ceratophyllum demersum L.）的水生植物，它广泛分布在淡水生态系统中。金鱼藻不仅对维持生态平衡有着重要作用，还具有极高的药用价值，其含有的抗氧化物质，能够抵御氧化应激对细胞造成的损伤，对预防癌症、糖尿病和心血管疾病等都有潜在益处。随着生物技术的发展，植物组织培养成为了研究植物生长和代谢的重要手段。在植物组织培养过程中，光作为一个关键因素，对植物的生长发育和代谢产物合成有着深远影响。近年来，LED（Light Emitting Diode）灯因其独特优势，如低能耗、长寿命以及可调节波长等，在植物培养和组织培养研究中得到了广泛应用。不同波

  来源：Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)

  时间：2025-05-01

• 桦树愈伤组织细胞提取物中抗癌化合物的纳米脂质体包封：提升生物活性的新突破

  桦木醇（betulin）及其最主要的衍生物桦木酸（betulinic acid），属于羽扇豆烷（Lupane）家族的羽扇豆烷型三萜类化合物，具有广泛的抗肿瘤活性，主要从桦树树皮中提取。体外培养的白桦（Betula pendula）愈伤组织细胞，因其含有桦木醇及其衍生物，在对抗食管鳞状细胞癌的抗肿瘤活性研究中展现出有前景的初步成果。本研究旨在提高这些细胞中桦木醇和桦木酸的生物利用度和水溶性。研究中，将桦树愈伤组织细胞提取物载入纳米脂质体，并对其胶体特性、稳定性以及萜类化合物（包括总萜类、总三萜、桦木醇和桦木酸）的含量水平进行检测。研究时，将外植体（内皮）在添加了 2.5mg/L 的 2,4 -

  来源：Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)

  时间：2025-05-01

• 高效体外繁育濒危药用植物西蒂拉瓦瑞耳草（Hedyotis sithiravaraiensis）：珍稀物种保护新突破

  西蒂拉瓦瑞耳草（Hedyotis sithiravaraiensis）是印度南部的濒危药用植物物种。由于繁殖受限、过度采集和栖息地丧失，该物种面临保护挑战。本研究建立了一种高效的体外繁殖系统，用于西蒂拉瓦瑞耳草的可持续保护和利用。此外，研究还报告了利用该物种幼叶进行愈伤组织诱导、芽器官发生和植株再生的情况。研究人员评估了添加各种植物生长调节剂的甘伯格 B5培养基（Gamborg B5 media）促进西蒂拉瓦瑞耳草（Senthumbai）体外繁殖的效果。在添加 1.0 mg/L 2,4 - 二氯苯氧乙酸（2,4-D）的甘伯格 B5培养基上，观察到最佳的愈伤组织诱导效果，6 周后诱导率达到 97

  来源：Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)

  时间：2025-05-01

• 内生真菌共培养：提升木豆细胞悬浮培养中卡亚尼二苯乙烯酸（CSA）产量的新策略

  卡亚尼二苯乙烯酸（CSA）是木豆（Cajanus cajan (Linn.) Millsp.）中的一种天然二苯乙烯类化合物，因其卓越的生物活性而备受关注。本研究旨在通过共培养策略，利用能够产生纤维素酶（一种诱导子特性）且能合成 CSA 的内生真菌鲁氏青霉（Penicillium rubens），提高木豆细胞悬浮培养物（CCSCs）中 CSA 的产量。将鲁氏青霉的菌丝体（接种量为 0.25% g/mL）加入到培养 49 天的 CCSCs 中，共培养 12 小时，结果显示 CSA 产量相较于对照组显著提高了 16.07 倍。此外，鲁氏青霉诱导能够促进悬浮细胞中 CSA 向培养基的分泌（提高了 15

  来源：Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)

  时间：2025-05-01

• 不同草莓品种对热胁迫响应差异：抗氧化酶保护与 γ- 氨基丁酸代谢途径的作用

  本研究对比了两个草莓（Fragaria × ananassa Duch.）品种对不同程度热胁迫（30°C、35°C 和 40°C，分别归类为轻度、中度和重度热胁迫，对照组生长温度为 25°C）的响应。在 25°C 和轻度热胁迫下，卡玛罗莎（Camarosa）和库尔德斯坦（Kurdistan）两个品种的症状无明显差异。在 40°C 时，卡玛罗莎相比库尔德斯坦表现出更严重的损伤，这表明库尔德斯坦具有更强的热胁迫耐受性。卡玛罗莎的 γ- 氨基丁酸（GABA）含量在 35°C 之前与对照组相比无显著差异，35°C 时 GABA 含量显著低于对照组。相反，从 25°C 到 40°C，随着热胁迫加剧，库尔

  来源：Journal of Plant Growth Regulation

  时间：2025-05-01

• 探秘混合 LED 光谱与光强：解锁杨树 F1-3g14 杂种离体生长密码

  发光二极管（LED）技术的发展使得其可用于调控植物生长。本研究以耐旱速生的杨树（Populus）F1-3g14 杂种为对象，它是由美洲黑杨（Populus deltoides W. Bartram）和银白杨（Populus alba L.）杂交育成。研究分析了光合光子通量密度（PPFD）在 20 - 225 μmol m−2 s−1范围内，6 种 LED 光谱比的影响。所有样本在严格控制条件下，于 15 种光照组合、16 小时光照周期的无生长调节剂的 Murashige 和 Skoog（MS）培养基上培养。通过测定茎长、茎生长量、根长、根数、生根率、茎鲜重、根鲜重、初生愈伤组织鲜重、叶片形态参

  来源：Journal of Plant Growth Regulation

  时间：2025-05-01

• 2,4 - 二乙酰基间苯三酚（DAPG）激活茉莉酸信号通路增强植物抗病力的关键机制探秘

  2,4 - 二乙酰基间苯三酚（2,4-Diacetylphloroglucinol，DAPG）是荧光假单胞菌（fluorescent Pseudomonas spp.）多种菌株产生的聚酮类抗生素和次生代谢产物。它在生物防治中起着关键作用，能激发植物对病原体的诱导系统抗性（induced systemic resistance，ISR）。然而，DAPG 发挥作用的分子机制尚不明确。基于此前研究发现 DAPG 处理后的拟南芥（Arabidopsis）叶片中茉莉酸（jasmonic acid，JA）生物合成及响应蛋白的表达增加，研究人员探究了 DAPG 对拟南芥抵抗坏死性病原菌灰葡萄孢（Botryt

  来源：Journal of Plant Growth Regulation

  时间：2025-05-01

• 突破传统瓶颈：玉米叶环转化新策略助力作物改良与基因研究

  玉米（Zea mays L.）转化在作物改良和推动植物遗传学发展方面发挥着关键作用。目前，常用的方法之一是农杆菌（Agrobacterium）介导的玉米未成熟胚转化。然而，这种方法效率往往不高，而且为了培育出高质量的果穗，还需要昂贵的温室设施。此外，即便在理想的温室条件下，未成熟胚的组织培养反应也会出现季节性变化。近年来，一种新的转化方法崭露头角。该方法利用幼苗叶环外植体，结合形态发生基因 BABY BOOM（Bbm）和 WUSCHEL2（Wus2），以及农杆菌三元载体系统，有望成为替代传统方法的有力选择。在本研究中，研究人员在两个不同机构，对 PHR03 和 B73 这两个玉米品系采用叶环转

  来源：In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant

  时间：2025-05-01

• 泌尿慢性盆腔疼痛综合征精准医疗临床试验探索：MAPP研究网络的启示

  泌尿慢性盆腔疼痛综合征（UCPPS）的临床试验长期面临疗效验证困境，原因可能在于患者群体异质性、治疗与表型错配及非特异性结局指标。MAPP研究网络通过系统分析发现，疼痛广泛性、Hunner病变、膀胱充盈痛症状、慢性重叠疼痛综合征（COPCs）共病情况等表型特征可显著影响疾病严重程度和治疗反应。基于此，研究提出革命性试验设计框架：需明确按表型分层（如盆腔肌筋膜压痛阳性亚群），匹配靶向治疗机制（如针对神经源性炎症或排尿功能障碍）；同时建议将疼痛与泌尿症状分开评估。突破性方案如动态调整的序贯多重随机试验（SMART），有望在这类"生物标志物盲区"疾病中实现治疗突破，为复杂疼痛疾病的精准分型诊疗树立新

  来源：Nature Reviews Urology

  时间：2025-05-01

• 解锁工业能效提升密码：能源管理的社会构建新探索

  在全球努力应对气候变化的当下，能源问题成为焦点。实现碳中和目标，提升能源效率至关重要。然而，现实中存在着能源效率差距（Energy Efficiency Gap）这一难题。许多企业明明有节能潜力，却因各种阻碍无法充分挖掘，就像宝藏被层层迷雾遮挡。传统上，人们常聚焦技术手段提升能效，但效果有限。所以，研究如何突破这些阻碍，挖掘更多节能潜力，成为当务之急。瑞典林雪平大学（Linköping University）等多所机构的研究人员针对这一问题，开展了关于工业能源管理与能效的社会构建进展的研究。他们发现，能源管理（EnM）不仅是技术问题，更与社会构建紧密相连。有效的能源管理政策和自愿性举措，有望削

  来源：Nature Communications

  时间：2025-05-01

• 离子阱模拟自旋 - 玻色子模型：解锁开放量子系统研究新大门

  在微观的量子世界里，量子系统与周围环境的相互作用就像一场神秘的舞蹈，这种相互作用极大地影响着量子系统的行为。自旋 - 玻色子模型，作为描述开放量子系统中这种相互作用的重要工具，广泛应用于凝聚态物理、化学反应、原子 - 光子系统以及生物光捕获复合体等诸多领域。然而，要在实验中以可编程的方式实现自旋 - 玻色子模型的动力学，一直是科学界面临的一大挑战。传统的经典模拟方法在处理大型量子系统时，如同小马拉大车，显得力不从心。因为大型量子系统涉及的希尔伯特空间呈指数级增长，这使得经典模拟的计算复杂度急剧增加，例如先进的 DAMPF 方法，其计算复杂度会随着系统 - 浴场耦合强度的增加而迅速上升，这成为了

  来源：Nature Communications

  时间：2025-05-01

• 原子尺度解析铜基催化剂上 CO2电还原反应的结构敏感性与表面重构机制

  在全球气候变化的大背景下，二氧化碳（CO2）的减排与转化成为科研热点。将 CO2通过电还原反应转化为有价值的化学品，既能缓解温室效应，又能实现碳资源的循环利用，具有重大的经济和环境意义。在众多催化剂中，铜（Cu）被认为是将 CO2电还原（CO2RR）为多碳产物最有前景的金属催化剂 。然而，目前对于 CO2RR 在铜催化剂上的反应机制仍存在诸多争议。一方面，以往大量研究表明，改变铜表面终止方式会影响 CO2RR 的产物分布，但这些研究大多基于经过电抛光处理的铜单晶表面，处理后的表面结构与理论模型差异较大，难以准确反映真实的结构 - 性能关系。另一方面，铜表面在 CO2RR 条件下会发生显著重构，

  来源：Nature Communications

  时间：2025-05-01

• 超导电路中近超强非线性光-物质耦合的实现与量子调控突破

  在量子技术领域，光与物质的相互作用是核心物理现象。传统线性耦合ĝσx(â+â†10-1)，但非线性耦合(χ̂σzâ†â)通常仅为微扰(χ/ω<10-2)。这种非线性耦合具有与原子σz和光子数算符â†â对易的独特优势，是实现量子非破坏测量(QND)等关键操作的基础。然而现有技术面临两大瓶颈：一是非线性耦合强度不足导致操作速度受限；二是强自克尔效应会破坏光子模式的线性特性。针对这些挑战，来自MIT等机构的研究团队Yufeng Ye、Jeremy B. Kline等人在《Nature Communications》发表重要成果。他们创新性地采用gradiometric quarton耦

  来源：Nature Communications

  时间：2025-05-01

• 手性碲中慢弛豫子实现高效自旋积累：突破自旋电子学瓶颈的新曙光

  在电子世界中，自旋电子学就像一座充满无限可能的宝藏矿山，吸引着无数科研人员去探索。传统电子学主要利用电子的电荷特性，而自旋电子学在此基础上，还挖掘电子的自旋特性，试图创造出性能更强大、能耗更低的电子器件。其中，电荷电流与自旋信号之间的高效转换，是打开自旋电子学实用大门的关键钥匙。然而，这座宝藏矿山中也布满了荆棘。增强电荷 - 自旋转换的自旋 - 轨道耦合（SOC），就像一个双面 “小怪兽”。它虽然能让转换过程更容易被观测到，但同时也带来了一个大麻烦 —— 会导致自旋信号快速耗散，使得自旋信号难以被精准控制。尽管现代材料科学不断发现新的材料体系，里面的传导电子有着各式各样的自旋配置，但想要真正理

  来源：Nature Communications

  时间：2025-05-01

• 探秘里昂灯光节：多尺度揭示密集人群动力学与行人轨迹的珍贵数据集

  在生活中，大型活动上密集的人群总是让人印象深刻。当人们聚集在热闹的节日庆典、大型音乐会现场时，人潮涌动，大家都朝着不同的方向前行。但这样的密集人群场景，其实隐藏着诸多安全隐患。回顾那些令人痛心的事件，如德国杜伊斯堡的 “爱的大游行” 悲剧、韩国首尔万圣节街头的拥挤踩踏事故，都凸显出对密集人群动力学深入理解的迫切性。过去，虽然研究人员一直致力于探索密集人群的运动规律，希望能找到预测行人轨迹的方法，从而更好地保障公众安全，但目前的研究主要依赖在控制环境下收集的数据。在实验室或者特定的模拟场景中，研究人员可以精准控制各种变量，观察一些不太常见的情况，像紧急疏散、高密度人流交汇等场景下人群的行为。不过

  来源：Scientific Data

  时间：2025-05-01

• 利用深度学习实现痘苗病毒噬斑定量的数字摄影数据集：开启病毒研究新征程

  在病毒的神秘世界里，准确地检测和量化病毒对于科研和诊断至关重要。病毒噬斑分析（virological plaque assay）作为检测和量化感染性病毒的主要方法，就像是一把关键钥匙，能打开了解病毒奥秘的大门。它不仅能帮助研究人员知晓样本中病毒的数量，还能从病毒噬斑的表型中挖掘出病毒生命周期和传播机制的重要信息。然而，传统的病毒噬斑分析方法却存在着不小的问题。通常情况下，它需要研究人员手动去量化噬斑表型，这可是一项极其繁琐的工作。想象一下，研究人员需要长时间盯着培养板，一个一个地数噬斑，既耗费大量时间，又容易因为疲劳而出错。随着科技的发展，一些现代化的改进方案被提了出来，但由于各种原因，传统的

  来源：Scientific Data

  时间：2025-05-01

• 科学知识机器可读化：一种基于预出版生产的FAIR研究数据新范式

  在数字化科研时代，一个令人困扰的悖论始终存在：虽然科学文献数量呈指数级增长，但其中蕴含的知识却以人类可读的叙事文本形式"沉睡"在PDF文件中。这种"数据埋葬"现象使得机器无法直接理解和处理科学知识，导致知识重用效率低下。以系统综述为例，研究人员需要耗费6-12个月全职工作，其中一半时间用于从文献中手动提取数据。这种低效模式严重制约了科学进步的速度，特别是在需要整合多源研究结果的领域，如医学元分析或材料科学发现。针对这一挑战，来自德国莱布尼茨科学和技术信息中心（TIB）的Markus Stocker团队在《Scientific Data》发表创新研究，提出名为"reborn"的预出版生产方法。该

  来源：Scientific Data

  时间：2025-05-01

• 分子拥挤条件下 i - 基序 DNA（i-motif DNA）诱导的液 - 液相分离（LLPS）：生理条件下的关键发现及意义

  富含胞嘧啶的序列能够折叠成一种被称为 i - 基序（i-motif）的四链结构。这些可形成 i - 基序的 DNA 序列在癌症相关基因的启动子区域和端粒中富集，这表明了它们在生物学上的重要性。有趣的是，有研究报道，源自端粒的可形成 i - 基序的 DNA 寡核苷酸会发生液 - 液相分离（LLPS），这意味着 i - 基序可能通过 LLPS 调节涉及基因表达的细胞过程。然而，i - 基序在生理条件下是否能够发生 LLPS 仍不明确，因为 i - 基序结构仅在酸性条件下才具有热力学稳定性。在本研究中，研究人员系统地研究了一系列可形成 i - 基序的寡核苷酸的热力学性质，以及它们在模拟细胞内环境的分

  来源：Polymer Journal

  时间：2025-05-01

• 新型两性离子开壳层双层螺烯纳米石墨烯的合成：开启分子电子学新篇章

  在分子电子学的发展历程中，1974 年 Aviram 和 Ratner 提出分子整流二极管理论，为该领域奠定基础。此后，σ- 或 π- 桥接的分子供体 - 受体系统在光电子应用等领域发挥重要作用。同时，有机电荷转移复合物领域也不断发展。然而，在这些有机体系中，尽管有机合成可调节供体 - 受体特性，但对超分子结构中组件的结构取向控制仍较为有限。为突破这一困境，来自西班牙马德里康普顿斯大学、马拉加大学等多个机构的研究人员开展了深入研究。他们成功合成两种由螺双芴核心连接两个六苯并蔻（HBCs）的分子纳米石墨烯（NGs）—— 螺烯纳米石墨烯（spiro-NG）和 F - 螺烯纳米石墨烯（F-spiro

  来源：Nature Chemistry

  时间：2025-05-01

• 固态核磁共振揭示Aβ1-42在膜环境中初级成核过程中的结构收敛与膜相互作用机制

  在阿尔茨海默病(AD)的研究中，β-淀粉样蛋白(Aβ)通过非特异性破坏细胞膜引发细胞毒性的假说持续受到关注。然而，由于Aβ-膜系统中间态的异质性和低丰度特性，其结构特征和分子相互作用机制始终是领域内的研究难点。尤其值得注意的是，相比Aβ1-40，多出两个疏水残基的Aβ1-42表现出更强的聚集倾向和细胞毒性，但二者在膜相互作用层面的差异机制尚未阐明。为解决这一科学问题，来自宾汉顿大学等机构的研究团队在《Communications Chemistry》发表了创新性成果。研究采用固态核磁共振(ssNMR)技术体系，结合动态核极化(DNP)增强、13C-PITHIRDs-CT（基于对称性的同核偶极重

  来源：Communications Chemistry

  时间：2025-05-01

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