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基于趋化性和警报信息素的蚂蚁领地形成模型:反应-平流-扩散方程组的数学分析与数值模拟
Highlight本研究基于以下生物学现象构建模型:两个蚂蚁巢穴的个体在相遇时,觅食蚂蚁(foraging ants)会转化为攻击性蚂蚁(aggressive ants),后者分泌的警报信息素能吸引同巢蚂蚁并触发行为转变。这种正反馈循环通过趋化性(chemotaxis-type)PDE系统建模,其数学特性与经典的Keller-Segel模型相似,但引入了种群竞争和化学信号传导的复杂交互。数值模拟:领地形成与隔离现象所有数值实验均采用显式欧拉格式的有限差分法实现。为简化计算,信息素方程被处理为快速扩散的抛物线型方程(而非原文的椭圆型)。模拟结果显示:初期扩张阶段:蚂蚁种群从巢穴中心向外扩散,形成
来源:Mathematical Biosciences
时间:2025-08-06
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卟啉基异金属有机框架材料:氧析出反应(OER)高效电催化剂的设计与性能研究
研究亮点本研究采用阶梯式金属化策略,创新性地设计出TCPP(Ce)Co-MOF异金属有机框架材料:通过精确匹配Ce3+离子半径与卟啉大环空腔(约0.4 nm),在5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)配体中构建孤立氧化还原活性中心在镍泡沫(NF)基底上直接生长MOF晶体,无需聚合物粘结剂(如Nafion),显著降低电极"死体积"并提升电子传输效率后合成修饰引入钴离子形成双金属活性位点,产生分子内协同效应(Ce-Co)和基底-催化剂界面协同效应通过溶剂热法合成的TCPP(Ce)Co-MOF/NF电催化剂在碱性条件下展现出卓越的OER性能:• 超低过电位(156 mV@10 mA
来源:Journal of Molecular Structure
时间:2025-08-06
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卤素取代对双核铁(III)半席夫碱配合物能隙及分子间相互作用的精准调控机制:实验与理论研究
Highlight单晶X射线衍射分析显示,化合物[Fe(5Cl-L)(SCN)(OMe)]2在单斜晶系P21/c空间群中结晶。该结构呈现中心对称的双核铁单元,两个Fe(III)离子通过甲醇分子O2及其对称等效位点O2 (-x+1, -y+1, -z+1)桥联,形成独特的Fe2O2核心(图1a)。每个Fe(III)处于扭曲八面体配位环境中,配位构型展现出卤素取代诱导的显著畸变。Conclusions本研究阐明氯原子取代对半-Salen席夫碱铁(III)双核配合物的双重调控机制:在固态堆积方面成功构建了三维网络结构;通过光谱与理论计算证实,氯取代在保持配体构象约束的前提下,既维持了前线分子轨道(F
来源:Journal of Molecular Structure
时间:2025-08-06
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杂环翼修饰钴卟啉高效催化环氧化物与CO2的环加成反应
亮点五款新型N-杂环翼修饰钴卟啉催化剂闪亮登场!它们像分子级"双面特工",既能用钴金属中心(Lewis酸)激活环氧化物,又能靠杂环"翅膀"(Lewis碱)捕捉CO2,在无帮手(共催化剂)条件下就能高效合成环状碳酸酯。明星选手J-o4B创下99.9%转化率纪录,堪称催化界的"六边形战士"!材料与设备实验用环氧丙烷(PO)、环氧氯丙烷(ECH)等试剂来自国药集团,所有N-杂环化合物(吡唑/三唑/苯并咪唑)购自能源化学公司。核磁共振(NMR)和质谱(MS)等检测设备为催化剂结构装上"火眼金睛"。催化剂设计与合成研究团队仿生设计"杂环翅膀":就像给钴卟啉装上不同型号的"机械臂"(Im/Pa/Py/DM
来源:Journal of Molecular Structure
时间:2025-08-06
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异烟肼腙类席夫碱配体的合成、表征及与DNA/BSA相互作用机制:实验与理论计算研究
亮点三种含ONO供体的异烟肼腙席夫碱配体(IC2/IB2/II2)通过异烟肼与二卤代水杨醛缩合合成,经FT-IR、1H/13C NMR、元素分析及单晶X射线衍射(SC-XRD)全面表征。密度泛函理论(DFT)计算优化几何构型,分子对接揭示其与DNA和BSA的相互作用位点,其中IC2因卤素电负性表现出最优结合活性(ΔG=-8.2 kcal/mol)。结论新型席夫碱配体通过光谱与晶体学技术成功表征,分子对接证实其与DNA/BSA通过氢键、疏水作用及π-π堆积等模式结合,为设计靶向生物分子药物奠定基础。伦理声明本研究未涉及人体或动物实验,无需伦理审批。作者贡献声明Hadi Kargar:研究设计、数
来源:Journal of Molecular Structure
时间:2025-08-06
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综述:考虑极端温度事件的现代农业园区综合能源系统两阶段优化调度
引言全球极端温度事件频发对农业能源系统造成双重冲击:美国2021年低温导致禽类冻死,土耳其2022年高温抑制蔬菜光合作用,中国南方持续高温引发粮食减产1.5%而能耗上升6.4%。现代农业园区综合能源系统(IES-MAP)虽整合光伏(PV)、生物质能等可再生能源,但气象波动导致供能不稳与负荷突变,亟需建立精细化调度模型。建模方法能源-气象耦合模型光伏功率预测采用CMIP6数据集的光照强度、环境温度等多参数建模,突破传统单一光照线性模型局限。生物质厌氧发酵罐产气动态模型引入温度-微生物生长率关系,揭示B-CCHP系统在极端温度下的效率变化。农业负荷-气象耦合模型量化温室作物对光温异常的响应:高温抑
来源:Journal of Chromatography A
时间:2025-08-06
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储层层状硅酸盐矿物对纳米Fe2O3催化稠油原位水热改质的协同机制研究
Highlight本研究采用物理模拟装置(渗透率2000±100mD,孔隙度25%)首次阐明三种层状硅酸盐矿物(黏土、蒙脱石、伊利石)在纳米Fe2O3催化稠油水热改质中的协同效应。黏土展现最强催化活性,使重组分降低10.31%(沥青质减少3.92%),其机制在于:①矿物层间结构固定纳米Fe2O3防止团聚;②高温分解层间水产生活性氢(H+);③Fe2+/Fe3+氧化还原循环促进氢释放,三者协同驱动稠油大分子加氢裂解(Hydrocracking)及硫/氮/氧杂原子脱除。Materials实验采用科隆化学公司(成都)提供的石英、蒙脱石、黏土、伊利石及正庚烷等试剂。催化剂为本课题组水热法合成的α-Fe
来源:Journal of Analytical and Applied Pyrolysis
时间:2025-08-06
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菲律宾蛤仔甘露糖受体RpMR1介导抗弧菌免疫的分子机制及其在TLR4信号通路中的调控作用
在海水养殖业中,弧菌病如同无形的杀手,每年造成数以亿计的经济损失。菲律宾蛤仔作为我国重要的经济贝类,其养殖产业正遭受Vibrio anguillarum等病原体的严重威胁。这种革兰氏阴性菌引发的出血性败血症,能在短时间内导致养殖蛤仔大规模死亡。尽管已知无脊椎动物依赖先天免疫系统对抗病原体,但贝类中模式识别受体(PRR)的具体作用机制仍如雾里看花。尤其令人困惑的是,作为C型凝集素超家族成员的甘露糖受体(MR),虽在脊椎动物免疫中扮演重要角色,却在软体动物中鲜有研究。大连海洋大学的研究团队通过基因组挖掘和功能实验,首次绘制了菲律宾蛤仔甘露糖受体家族的免疫防御图谱。研究人员从蛤仔基因组中鉴定出13个
来源:Advanced Biotechnology
时间:2025-08-06
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腺病毒载体表达PEDV多表位免疫原融合黏膜佐剂诱导妊娠母猪母源与乳源免疫的研究
猪流行性腹泻病毒(PEDV)是困扰全球养猪业的头号病原体,其导致的仔猪腹泻死亡率高达80-100%。尽管现有疫苗在一定程度上缓解了疫情,但传统灭活疫苗和减毒活疫苗存在免疫保护不充分、无法诱导有效乳源免疫等瓶颈问题。特别是在泰国等PEDV流行地区,病毒基因组的快速变异使得疫苗交叉保护效果大打折扣。针对这一难题,泰国玛希隆大学兽医学院(Faculty of Veterinary Science, Mahidol University)的研究团队创新性地设计了一种多表位融合免疫原PEDVSME,包含COE结构域和S蛋白的四个中和表位(M、SS2、SS6和2C10),并通过重组腺病毒(rAd)载体系统
来源:Animal Diseases
时间:2025-08-06
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青藏高原高寒草甸禁牧后大团聚体中未保护有机碳的增强促进土壤有机碳积累
在青藏高原高寒草甸生态系统中,禁牧作为全球通用的草地恢复策略,其如何影响土壤有机碳(Soil Organic Carbon, SOC)的组分分布一直是个未解之谜。科研人员采用创新的物理分馏技术,将SOC精准拆解为粗颗粒有机碳(coarse Particulate OC, cPOC)、游离细颗粒有机碳(free fine POC, fPOC)、微团聚体内细颗粒有机碳(intra-microaggregate fine POC, iPOC)和矿物结合态有机碳(Mineral-Associated OC, MAOC)四大军团。经过4年和12年的禁牧实验,有趣的现象浮出水面:大团聚体(Macroagg
来源:Plant and Soil
时间:2025-08-06
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青藏高原高寒草甸刈割强度对土壤CH4吸收与CO2排放的差异化调控机制及碳汇优化研究
在青藏高原这片世界屋脊上,高寒草甸正上演着微观世界的碳循环交响曲。科研人员通过精密的野外控制实验揭开了刈割管理的神秘面纱:当草甸遭遇轻度修剪时,土壤像被唤醒的巨人般呼出更多CO2,这要归功于纤维素分解基因cbhI和木质素降解基因lcc的活跃表达;但当刈割强度升级,土壤反而开始"屏住呼吸",碳排放曲线出现戏剧性回落。更令人惊讶的是甲烷(CH4)这部重头戏——随着割草机轰鸣声的加剧,土壤吞噬甲烷的能力节节败退。显微镜下显示,干旱紧实的土壤环境让甲烷氧化菌(methanotrophs)这个"空气净化小队"成员不断减员。通过监测土壤溶解性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)和碳循环酶活性,科学家们绘
来源:Plant and Soil
时间:2025-08-06
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综述:银杏双黄酮的抗癌功效机制研究
引言银杏(Ginkgo biloba)作为"活化石"植物,其叶片提取物在心血管和神经退行性疾病治疗中已有广泛应用。近年研究发现,银杏叶中含量最丰富的双黄酮类化合物——银杏双黄酮(Ginkgetin)展现出广谱抗癌活性,其通过多途径抑制肿瘤生长的特性引发研究热潮。抗癌活性单药治疗体外实验显示,银杏双黄酮对乳腺癌(MCF-7 IC50 8.3 μM)、肺癌(A549 IC50 5.2 μM)等15种癌细胞具有显著增殖抑制作用,呈现剂量和时间依赖性。动物实验中,30 mg/kg腹腔注射可使前列腺癌DU145移植瘤体积缩小65.6%,且无显著毒性。联合治疗与顺铂联用可通过抑制Nrf2/HO-1通路增强
来源:Natural Products and Bioprospecting
时间:2025-08-06
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姜蒜溶液消毒鹌鹑种蛋对胚胎发育、孵化率及雏鸟性能的影响机制研究
在禽类养殖业中,种蛋消毒是保障孵化成功的关键环节。传统化学消毒剂如甲醛虽效果显著,但其毒性残留和环境污染问题日益凸显。更棘手的是,鹌鹑蛋壳较薄更易受微生物侵袭,而抗生素的过度使用又加速了耐药菌株的出现。这些矛盾促使科学家们将目光转向天然植物提取物——既能有效灭菌又兼具安全性的解决方案,成为行业迫切需要的突破点。针对这一需求,阿里什大学动物与家禽生产系与开罗大学农学院的研究团队展开创新探索。他们选取450枚15周龄日本鹌鹑种蛋,设计5组对照实验:TH4化学消毒组(对照)、1-2 ml/L蒜油溶液组、1-2 ml/L姜油溶液组。通过7天18°C储存后,采用全蛋洗涤技术监测微生物负载,14日龄解剖评
来源:Tropical Animal Health and Production
时间:2025-08-06
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多效唑与纳米营养素协同调控'Allahabad Safeda'番石榴(Psidium guajava L.)开花结果及品质的机制研究
在印度Phagwara的Lovely Professional University,2023-2024年间开展了一项引人入胜的田间试验,探索植物生长调节剂多效唑(PBZ)与纳米级营养元素的梦幻联动如何重塑番石榴(Psidium guajava L.)'Allahabad Safeda'的生命韵律。研究采用双因素随机区组设计,设置了4个多效唑梯度:从空白对照P0到4.5 ml/m树冠剂量P3,与4种纳米营养素——纳米钙(N1,2%)、纳米硼(N2,0.05%)、纳米锌(N3,0.1%)进行排列组合。当土壤施用的3 ml/m多效唑(P2)邂逅叶面喷施的纳米硼(N2),这场生化协奏曲使坐果率飙升至
来源:Applied Fruit Science
时间:2025-08-06
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中国第一代大学生感知社会支持与学习投入的关系:积极心理资本的中介作用
采用优势视角框架,这项研究深入剖析了中国第一代大学生(FGCSs)如何整合外部资源(如感知社会支持)与内在心理资源(如积极心理资本PsyCap)来促进高等教育投入。通过对311名FGCSs的实证调查,研究揭示了三个关键发现:首先,感知社会支持与学习投入(learning engagement)存在显著正相关;其次,积极心理资本(包含自我效能感、心理韧性、乐观精神和希望四个维度)在其中扮演部分中介角色;更重要的是,那些获得更多社会支持的学生群体,在PsyCap各维度(特别是心理韧性(resilience)和希望(hope))上均表现出更优异的水平。这些发现不仅为理解FGCSs的教育适应机制提供了
来源:Journal of First-generation Student Success
时间:2025-08-06
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新冠疫情下旅游与酒店业从业者职业转变驱动因素:整合职业变迁模型与自我调节理论的实证研究
1. 引言旅游与酒店业长期面临轮班制、节假日工作等职业挑战,COVID-19疫情更引发行业收入骤降66.7%(澳门统计局2021)。澳门作为大湾区核心旅游目的地,90%GDP依赖该产业,但疫情导致大规模无薪假与裁员(《澳门日报》2020),促使从业者转向物业管理、金融等领域(Chen & Chen 2021)。研究结合Rhodes & Doering(1983)整合职业变迁模型与Higgins(1997)自我调节理论,探索职业转变的双轨驱动机制。2. 文献综述2.1 职业转变特征职业转变需跨领域技能重构(Blau 2007),区别于同岗位跳槽。疫情使23%酒店员工考虑转行(Jo
来源:Journal of China Tourism Research
时间:2025-08-06
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低剂量布地奈德混悬液雾化治疗对儿童哮喘疗效的多中心对比研究:250 µg/d与500 µg/d的等效性验证
这项在中国19个临床中心开展的随机平行对照研究,将340名4-7岁轻度至中度持续性哮喘患儿随机分为500 µg/d和250 µg/d布地奈德混悬液(BIS)雾化治疗组。经过6个月随访发现,两组在儿童哮喘控制测试(C-ACT)、哮喘控制水平、儿科哮喘生活质量问卷(PAQLQ)评分、肺功能参数(PFT)等方面均无显著差异。有趣的是,虽然两组主要疗效指标相当,但250 µg组累计非计划门诊就诊(50次 vs 49次)和住院(3例 vs 0例)发生率更高。研究证实,对于控制良好的小患儿,每日250 µg的BIS治疗方案与500 µg方案疗效相当,这为临床实施个体化精准治疗提供了重要依据。值得注意的是,
来源:Journal of American College Health
时间:2025-08-06
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机器学习驱动的高精度聚合物复合材料性能预测模型研究
应对气候变化的紧迫需求推动着轻量化环保材料的研发热潮,特别是在电动汽车(EV)和混合动力汽车领域。聚合物复合材料因其卓越的机械性能和可调控的热导率(TC)成为研究焦点,但传统开发方法面临耗时久、热管理难等挑战。研究团队另辟蹊径,构建包含1774组实验数据的独特数据库,涵盖聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)等18类聚合物,以及氮化硼(BN)、碳纳米管(CNT)等14种填料。通过创新性地将产品等级信息作为机器学习特征,采用XGBoost算法成功预测密度、弯曲强度等7项性能指标,模型预测精度高达R2=0.95。有趣的是,研究揭示了填料纯度、结晶度等"隐形因素"对材料性能的蝴蝶效应——即便相同化学成分,
来源:Materials Genome Engineering Advances
时间:2025-08-06
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高纯β-氮化硅单晶微柱压缩揭示室温塑性变形机制与位错滑移特性
引言β-氮化硅(β-Si3N4)因其轻质、高强度和高断裂韧性成为重要结构陶瓷。其六方晶体结构(空间群P63/m)由共享顶点的SiN4四面体构成,沿[0001]方向存在大尺寸空通道(投影呈六边形)。早期研究通过透射电镜(TEM)在高温下识别出棱柱滑移、棱柱滑移和锥面滑移三种滑移系,但室温变形机制尚不明确。方法与实验设计研究采用烧结反应结合法制备高纯β-Si3N4多晶块体,通过电子背散射衍射(EBSD)筛选单晶区域,聚焦离子束(FIB)加工成2-5 μm边长的方形微柱。选取[20‾9]、[10‾39]、[26‾0]、[19 7‾0]和[0001]五种加载轴取向,分别最大化棱柱滑移(Schmid因子
来源:Journal of the American Ceramic Society
时间:2025-08-06
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稳健A位阳离子工程实现稳定二维高n值锡钙钛矿同系物并桥接激光发射间隙
这项突破性研究展示了如何通过精准调控A位阳离子来破解二维高n值(n=3)锡基钙钛矿的结构稳定性与光电性能优化难题。研究团队采用生长动力学控制技术,成功制备出包括亚稳态(BA)2Cs2Sn3I10在内的同系单晶库(BA+:丁铵离子)。实验揭示A位阳离子对晶体结构对称性、激子-声子耦合及激光性能具有决定性影响。通过设计多阳离子组合(BA)2Cs0.7MA0.4EA0.5GA0.4Sn3I10(MA+:甲铵离子,EA+:乙铵离子,GA+:胍离子),实现了载流子寿命突破性提升至15.1纳秒,扩散长度超过1微米。这些结构优化的n=3锡钙钛矿不仅展现出卓越的相稳定性,其对应的纳米激光器更以低阈值、长寿命的
来源:Angewandte Chemie International Edition
时间:2025-08-06